■陳雪嬌 梁麗萍 楊 寧 宣 麗 李春雨 李洪根 權(quán)志中*
(1.遼寧康普利德生物科技有限公司,遼寧鐵嶺 112600;2.遼寧省飼料預(yù)消化專業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心,遼寧鐵嶺 112600;3.沈陽市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研發(fā)服務(wù)中心(沈陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院),遼寧沈陽 110025;4.遼寧省農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心,遼寧沈陽 110003)
豆粕是最重要的植物性蛋白飼料原料之一,粗蛋白含量高達(dá)40%以上,但豆粕含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子,在飼料中的應(yīng)用受到了限制。這些抗?fàn)I養(yǎng)因子對營養(yǎng)成分的消化、吸收、代謝以及動物的健康和生產(chǎn)性能產(chǎn)生不良影響,因此,降低抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量或活性對提高豆粕營養(yǎng)成分的利用率具有積極作用。胰蛋白酶抑制劑、脲酶、大豆凝集素、致甲狀腺腫素、脂肪氧化酶等熱敏性的抗?fàn)I養(yǎng)因子,加工過程中通過熱處理可以基本去除他們的抗?fàn)I養(yǎng)作用,抗原蛋白、寡糖、非淀粉多糖、植酸等非熱敏性的抗?fàn)I養(yǎng)因子則需要通過合適的預(yù)消化工藝去除他們的抗?fàn)I養(yǎng)作用。
酶解作為一種飼料預(yù)消化技術(shù),可以有效去除飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子,對提高飼料利用率起到積極作用。針對豆粕中不同抗?fàn)I養(yǎng)因子采用不同的酶進(jìn)行降解或消除是目前飼料預(yù)消化領(lǐng)域的研究熱點之一。文章對酶解消除豆粕中抗原蛋白、寡糖、非淀粉多糖和植酸等抗?fàn)I養(yǎng)因子的研究現(xiàn)狀予以論述,為后續(xù)研究工作提供參考。
豆粕中含有的抗原蛋白是引起動物過敏反應(yīng)和炎癥的重要原因之一,占豆粕蛋白質(zhì)的70%以上,主要包括大豆球蛋白(11S)和β-伴大豆球蛋白(7S)。大豆球蛋白是一種六聚體球蛋白,含糖基較少,主要包括5種亞基,根據(jù)氨基酸序列的特點分為兩組:第一組包括A1aB1b、A2B1a和A1bB2三種;第二組包括A3B4和A5A4B3兩種(見圖1A、C)。每個亞基由酸性多肽(A)和堿性多肽(B)通過二硫鍵相連,其中酸性亞基是致敏的原因。β-伴大豆球蛋白是由α、α’和β亞基組成的7S三聚體糖蛋白(圖1B、C),除了這三個亞基外,有研究認(rèn)為β-伴大豆球蛋白中的N-糖鏈?zhǔn)瞧渚哂锌乖缘闹匾蛩?,?dāng)N-糖鏈被釋放后可顯著降低抗原反應(yīng)。
圖1 大豆抗原蛋白立體結(jié)構(gòu)和SDS-PAGE電泳
1.1.1 致敏機(jī)理
抗原蛋白引起過敏及炎癥的機(jī)理如圖2所示,小部分大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白穿過小腸上皮細(xì)胞間或上皮細(xì)胞內(nèi)的空隙完整地進(jìn)入血液和淋巴,引起由免疫球蛋白E(IgE)介導(dǎo)的Ⅰ型變態(tài)反應(yīng)、免疫球蛋白G(IgG)介導(dǎo)的Ⅲ型變態(tài)反應(yīng),以及刺激輔助性T細(xì)胞CD4+介導(dǎo)的Ⅳ型變態(tài)反應(yīng),導(dǎo)致腸道組織損傷,機(jī)體免疫機(jī)能下降,最終發(fā)生腹瀉。此外,豆粕抗原蛋白還會引起炎性因子[如NO、腫瘤壞死因子(TNF-α)]的過度表達(dá),從而激活核因子κB(NF-κB)通路導(dǎo)致炎癥。
圖2 抗原蛋白致敏機(jī)理
抗原蛋白中被免疫球蛋白E(IgE)識別的部分稱為表位,包括線性表位和構(gòu)象表位。構(gòu)象表位容易被加工過程(如熱處理)破壞,而線性表位則很難,需要使用蛋白酶將肽鍵斷裂,進(jìn)而導(dǎo)致構(gòu)象和線性表位崩潰,從而減少或消除豆粕抗原蛋白的致敏性。不是所有的酶解都能降低豆粕抗原蛋白的致敏性。低程度的水解只會暴露存在于蛋白質(zhì)鏈內(nèi)部的表位,往往會加劇致敏性,只有用高度水解才能改變它們的過敏性,需要特定蛋白酶才能達(dá)到這種效果。
1.1.2 蛋白酶的來源和酶解效果
蛋白酶根據(jù)來源可分為植物蛋白酶、動物蛋白酶和微生物蛋白酶,微生物蛋白酶又分為細(xì)菌蛋白酶和真菌蛋白酶,表1列舉了一些不同微生物來源的蛋白酶及其性質(zhì)。目前用于工業(yè)的蛋白酶主要是微生物蛋白酶,其中芽孢桿菌屬(Bacillussp.)是最重要的微生物菌株。
表1 微生物蛋白酶及其性質(zhì)
酶解豆粕常用的蛋白酶主要包括堿性蛋白酶、角蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶、胰蛋白酶和胃蛋白酶等,選擇合適的酶和方法可以大大降低蛋白質(zhì)的過敏性。劉延杰等(2019)用角蛋白酶酶解市售豆粕后,經(jīng)SDSPAGE分析,β-伴大豆球蛋白和大豆球蛋白條帶基本完全降解。龔阿瓊等(2019)在豆粕中加入堿性蛋白酶或酸性蛋白酶,酶解后大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白降解率分別為82.3%和53.6%。此外,采用合適的協(xié)同酶解方法有助于蛋白酶酶解效果的提升,豆粕經(jīng)熱處理后,抗原蛋白中的多肽發(fā)生水解、二級結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞和重組(如α-螺旋和β-折疊)、隱藏的色氨酸和酪氨酸側(cè)鏈隨著折疊過程的展開而暴露出來,從而協(xié)同蛋白酶的酶解作用。
豆粕中的寡糖包括蔗糖、棉子糖、水蘇糖和毛蕊花糖。其中蔗糖含量最高,可達(dá)8%,蔗糖末端分別與1個、2個和3個半乳糖殘基通過α-1,6鍵連接形成棉子糖、水蘇糖和毛蕊花糖(見圖3)。不同產(chǎn)地豆粕中的寡糖含量差異較大,毛蕊花糖含量低,可以忽略不計,而棉子糖、水蘇糖含量較高,分別為1%~2%和4%~5%。
圖3 大豆寡糖化學(xué)結(jié)構(gòu)式
1.2.1 抗?fàn)I養(yǎng)機(jī)理
單胃動物小腸內(nèi)缺少α-半乳糖苷酶,無法水解吸收棉子糖和水蘇糖并將其完整地運往大腸,供給腸道微生物利用。研究表明,棉子糖和水蘇糖在動物體內(nèi)的作用具有雙面性,并與攝入量有密切的關(guān)系,斷奶仔豬日糧中大豆低聚糖(水蘇糖+棉子糖)的添加量在1%以下時對腸道有益菌的生長有促進(jìn)作用,添加量超過1%時會降低斷奶仔豬的生長速度和飼料轉(zhuǎn)化率,引起腸道疾病,提高腹瀉率等。
α-半乳糖苷具有良好的熱穩(wěn)定性,即使在140℃的高溫下也不分解,因此一般的加工方法不能使其失活。α-半乳糖苷酶是一種可以裂解半乳糖和葡萄糖之間的α-1,6鍵的外切糖苷酶。這一特點使得它可用于改善和消除飼料及豆制食品中的抗?fàn)I養(yǎng)成分。
1.2.2α-半乳糖苷酶的來源和酶解效果
α-半乳糖苷酶在植物、動物和微生物中來源廣泛。植物源α-半乳糖苷酶可以從銀耳、香菇、煙草、甜杏仁等中分離,動物源α-半乳糖苷酶可以從人體(如脾臟、血漿等)和其他動物(例如綿羊胰腺)中分離出來。與動植物源的α-半乳糖苷酶相比,微生物酶更有優(yōu)勢,微生物具有高表達(dá)水平、胞外分泌、易于培養(yǎng)、通過優(yōu)化培養(yǎng)條件提高產(chǎn)量等優(yōu)點,越來越受到研究人員的重視。表2歸納了不同α-半乳糖苷酶的來源及性質(zhì)。
表2 α-半乳糖苷酶的來源及性質(zhì)
豆粕經(jīng)α-半乳糖苷酶預(yù)處理后,可大量去除水蘇糖和棉子糖,提高飼料的營養(yǎng)價值;破壞細(xì)胞壁的完整性,促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的釋放,有助于動物對飼料的吸收利用。Liu等(2020)發(fā)現(xiàn)α-半乳糖苷酶能有效水解豆粕中棉子糖家族寡糖,降解率達(dá)95%以上。Graham等(2002)用α-半乳糖苷酶處理可使豆粕中的棉子糖和水蘇糖分別降解69%和54%,飼喂雛雞后,可顯著提高飼料的代謝能。此外,水蘇糖和棉子糖降解后也能夠抑制有害菌、致病菌的增長,減少對動物腸道的損害,從而促進(jìn)動物的健康生長。
豆粕中含有約30%的碳水化合物、13%~15%的可溶性碳水化合物和15%~21%的結(jié)構(gòu)性碳水化合物,含量上的差異可能取決于不同的大豆品種和生長條件。結(jié)構(gòu)性碳水化合物也稱為非淀粉多糖(NSP),包括纖維素、半纖維素和果膠等膳食纖維成分。Loman等(2017)總結(jié)了豆粕的糖組成及含量,NSP的含量見表3。
表3 豆粕中的NSP的含量(%)
NSP主要包括不溶性NSP(I-NSP)和水溶性NSP(S-NSP),I-NSP以共價鍵或離子鍵的形式和其他成分結(jié)合,而S-NSP則是以氫鍵的形式同纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)結(jié)合,包括阿拉伯木聚糖、甘露聚糖、果膠等,是飼料中主要的抗?fàn)I養(yǎng)成分。
1.3.1 抗?fàn)I養(yǎng)機(jī)理
S-NSP具有黏度,在結(jié)合大量水分后,增加了消化道內(nèi)容物的黏稠度,延長消化液的停留時間,影響營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。另外,管腔中未消化的營養(yǎng)物質(zhì)的存在可以為細(xì)菌提供養(yǎng)料,促使其過度增殖,從而導(dǎo)致細(xì)菌與宿主競爭營養(yǎng),并進(jìn)一步擾亂微生物組成,最終損害動物生產(chǎn)性能和腸道健康。
此外,飼料在豬的胃中有一種篩選機(jī)制,即大顆粒落到胃底,經(jīng)歷長時間的物理和化學(xué)分解,并將溶解的消化物送入十二指腸。消化液黏度的增加可能會降低胃的篩選能力,使較大的顆粒停留在懸浮狀態(tài),從而減少胃的消化和營養(yǎng)物質(zhì)流入十二指腸。此外,進(jìn)入十二指腸的顆粒尺寸增加也會降低飼料的消化率。
1.3.2 NSP酶的酶解效果
NSP復(fù)合酶系可以通過篩選優(yōu)化單個糖酶后復(fù)配而成,也可以通過調(diào)控微生物發(fā)酵條件統(tǒng)一生產(chǎn)粗酶酶液。Li等(2018)通過調(diào)控臭曲霉Aspergillus foetidusNRRL 341發(fā)酵過程的pH,即pH 7.0開始,在72 h內(nèi)降至pH 6.0,然后在24 h內(nèi)保持恒定,最后在24 h內(nèi)降至pH 5后,得到了一種富含木聚糖酶、果膠酶、α-半乳糖苷酶和蔗糖酶的酶混合物。
選擇合適的酶系可以快速酶解豆粕中的NSP。何中山(2004)通過在豆粕中添加纖維素酶、果膠酶、甘露聚糖酶以及蛋白酶,酶解后豆粕中還原糖可以達(dá)到8.18%。除了在豆粕中添加混合酶系外,還可以通過分級依次添加單一酶來降解NSP。由于酶對不同多糖的可接觸能力不同,因此酶的反應(yīng)順序很重要。豆粕中果膠和阿拉伯聚糖容易被酶接觸,木聚糖和纖維素卻很難,并且由于果膠的某些部分與蛋白質(zhì)存在相互作用而使糖酶難以接近,所以只有當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)、果膠和半纖維素完全提取后,纖維素才能被顯著降解。針對這個問題,選擇合適的預(yù)處理方式可以有效地解決,例如稀酸可以分解、釋放半纖維素;稀堿可以通過分子間酯鍵的皂化反應(yīng)減弱纖維素、半纖維素和木質(zhì)素之間的交聯(lián)作用;添加螯合劑則可以改善豆粕中果膠結(jié)構(gòu)的疏松程度,以促進(jìn)果膠水解,并使纖維素更容易被纖維素酶作用等。
豆粕中的植酸(肌醇六磷酸)含量在2%左右,60%~80%的磷以植酸磷形式存在。如圖4所示,植酸的分子結(jié)構(gòu)中含有6個活性磷酸基,這是其產(chǎn)生抗?fàn)I養(yǎng)作用的主要原因。
圖4 植酸、肌醇、磷酸鹽化學(xué)結(jié)構(gòu)式
1.4.1 抗?fàn)I養(yǎng)機(jī)理
植酸有12個可解離的酸質(zhì)子,可以與大多數(shù)的金屬離子生成螯合物,這使其一方面可以與外源礦物元素(如鈣、鎂、鐵、鋅等)形成非常穩(wěn)定的螯合物,導(dǎo)致這些礦物元素在動物腸道內(nèi)不能吸收,利用率降低。另一方面還可以與動物臟器排出的內(nèi)源性微量元素配合,例如鋅、銅等元素,阻礙其重吸收再利用。
此外,植酸還可與蛋白質(zhì)的堿性殘基形成配合物。當(dāng)pH低于蛋白質(zhì)等電點時,植酸通過靜電作用與堿性精氨酸、賴氨酸和組氨酸殘基形成不溶性復(fù)合物;當(dāng)pH高于蛋白質(zhì)等電點時,植酸以多價陽離子為橋,與蛋白質(zhì)形成三元復(fù)合物,降低動物對蛋白質(zhì)的消化率,抑制一些在消化中起到重要作用的酶(如胃蛋白酶、胰蛋白酶和α-淀粉酶等)。
1.4.2 植酸酶的來源和酶解效果
植酸酶能夠?qū)⒅菜岱肿由系牧姿峄鶊F(tuán)逐步切下,最終徹底水解成肌醇和磷酸鹽(見圖4),從而提高磷元素的利用率,并釋放有益礦物元素,因此,植酸酶已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到飼料工業(yè)中。
植酸酶廣泛分布于各種生命形式中。動物源植酸酶存在于脊椎動物的紅血球、血漿原生質(zhì)以及哺乳動物的小腸中,活性很低;植物源植酸酶可在小麥、水稻、油菜籽、大豆、玉米和黑麥中分離和鑒定,多數(shù)為6-植酸酶,大豆中為3-植酸酶;微生物是植酸酶最大的潛在來源,其中細(xì)菌和真菌是主要的產(chǎn)酶微生物(見表4)。
表4 植酸酶的來源及性質(zhì)
添加植酸酶可以改善豆粕的營養(yǎng)成分。劉慧珍(2007)將豆粕用酸浸提后添加植酸酶可以釋放與植酸結(jié)合的Ca2+、Mg2+、蛋白質(zhì)等,磷釋放率達(dá)到59%。魏金濤(2014)等在豆粕中加入包含植酸酶的復(fù)合酶進(jìn)行酶解,豆粕中植酸磷含量全部消失。吳豐惟等(2016)以豆粕-棉粕-菜粕混合飼料為底物,添加植酸酶酶解,其水解效率為42.16%。王菲等(2015)通過在豆粕-玉米粉體系中添加植酸酶,經(jīng)固態(tài)酶解后,飼料中植酸含量為0.40%,較酶解前降低了65.85%。陳乃松等(2008)在1 g豆粕中添加植酸酶10.5 U,此時植酸的降解率為69.63%。而將植酸酶與果膠酶、纖維素酶復(fù)合使用后,豆粕中植酸含量與單一植酸酶處理后相比無顯著差異,說明豆粕中非淀粉多糖的存在不會影響植酸酶的作用。
體外酶解豆粕在畜禽、水產(chǎn)飼料上的應(yīng)用十分廣泛(見表5),與普通豆粕相比,酶解豆粕具有改善動物生長性能、增強(qiáng)抗氧化能力和免疫力、改善腸道功能等優(yōu)點。
表5 體外酶解豆粕在國內(nèi)外畜禽、水產(chǎn)飼料上的應(yīng)用
酶解豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子含量大幅度降低,大分子的蛋白質(zhì)、多糖等被分解成小分子寡肽、游離氨基酸和寡糖等,有利于動物胃腸道對飼料養(yǎng)分的消化利用,從而提高動物增重和采食量、降低腹瀉率以及提高飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率。
2.1.1 提高增重和采食量
Wang等(2011)用發(fā)酵和蛋白酶水解生產(chǎn)的酶解豆粕部分替代1~21日齡肉雞日糧中的普通豆粕,發(fā)現(xiàn)可以提高肉雞的采食量和增重,并隨日糧中酶解豆粕的增加而增加。楊雪海等(2015)以育雛期固始雞為研究對象,用豆粕酶解發(fā)酵物替代日糧中10%的普通豆粕,與空白組相比可以提高平均日增重,與添加了金霉素的對照組相比,平均日采食量、平均日增重和料重比差異均不顯著,說明添加豆粕酶解發(fā)酵物可以使育雛期固始雞的生產(chǎn)性能達(dá)到添加金霉素的生產(chǎn)水平。張煜等(2018)使用菌酶協(xié)同發(fā)酵的方式處理玉米-豆粕飼料,然后在仔豬日糧中以10%的比例替代基礎(chǔ)日糧后,仔豬平均日增重和采食量得到提高,料重比和腹瀉率差異并不顯著。于海濤等(2019)在斷奶仔豬飼糧中添加12.5%的體外酶解豆粕后,顯著提高了平均日增重和平均日采食量。
2.1.2 提高營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率
營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率是衡量飼料營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)。Wang等(2011)在日糧中添加50、100 g/kg和150 g/kg的酶解豆粕替代普通豆粕可以提高干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)的回腸表觀消化率,能量、鈣和磷的消化率也隨飼糧中酶解豆粕水平的增加而增加。Jacobsen等(2018)給水貂飼喂含50%酶解豆粕的日糧后,磷的表觀消化率雖未提高,但有提高灰分表觀消化率的趨勢,即其他礦物質(zhì)的表觀消化率有所提高。
2.1.3 降低腹瀉率
酶解豆粕可以降低豬的腹瀉率。周相超等(2020)將玉米-豆粕進(jìn)行菌酶協(xié)同處理,并以10%的比例替代未處理的原料后飼喂生長肥育豬,豬的腹瀉率與添加了金霉素+恩拉霉素的陽性對照組無顯著差異。于海濤等(2019)在斷奶仔豬飼糧中添加12.5%的體外酶解豆粕后能夠降低腹瀉率和糞便評分。
氧化應(yīng)激是活性氧的產(chǎn)生和清除之間的失衡,導(dǎo)致不可修復(fù)的氧化損傷和細(xì)胞死亡,進(jìn)而影響整個生物體的功能和生存。機(jī)體存在的抗氧化酶系統(tǒng),包括超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶等,是保護(hù)生物體免受氧化劑傷害的第一道防線。仔豬斷奶過程已被證明破壞了機(jī)體的氧化平衡,并對脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA造成損害。Ma等(2019)在斷奶仔豬日糧中用酶解豆粕部分替代普通豆粕,可以提高斷奶仔豬谷胱甘肽過氧化物酶活性和總抗氧化能力,并與添加金霉素的陽性對照組相比無顯著差異。丙二醛是脂質(zhì)過氧化的主要產(chǎn)物之一,直接反映了脂質(zhì)氧化損傷的程度。趙娜等(2016)將豆粕酶解發(fā)酵物以10%的比例代替仔豬基礎(chǔ)飼糧中的豆粕,可以顯著提高血清總抗氧化能力和超氧化物歧化酶活性,顯著降低丙二醛含量。
免疫系統(tǒng)由免疫器官(脾臟、淋巴結(jié)等)、免疫細(xì)胞(淋巴細(xì)胞、吞噬細(xì)胞等)和免疫分子(溶菌酶、補(bǔ)體和免疫球蛋白等)組成,是機(jī)體執(zhí)行免疫應(yīng)答及免疫功能的重要系統(tǒng)。免疫球蛋白(Ig)是具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)的球蛋白,主要包括IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。研究發(fā)現(xiàn),與普通豆粕相比,斷奶仔豬飼喂酶解豆粕后,血清IgM和IgA濃度可顯著提高,免疫力增強(qiáng)。補(bǔ)體系統(tǒng)是先天免疫的主要抗菌防御系統(tǒng),可以通過經(jīng)典途徑、旁路途徑和凝集素途徑激活。Li等(2020)在鱸魚日糧中添加酶解豆粕,與飼喂普通脫皮豆粕相比,魚的溶菌酶活性和經(jīng)典補(bǔ)體途徑活性顯著提高。
動物腸道由小腸(十二指腸、空腸、回腸)和大腸(盲腸、結(jié)腸、直腸)組成,腸道的健康對動物的健康起著至關(guān)重要的作用,酶解豆粕可以改善動物腸道形態(tài)、調(diào)節(jié)腸道菌群、提高腸道屏障功能等。
2.4.1 改善腸道形態(tài)
腸道形態(tài)學(xué)是評估腸道消化和吸收能力以及腸道健康的標(biāo)志。小腸絨毛萎縮意味著小腸絨毛上皮細(xì)胞數(shù)量減少,隱窩加深意味著小腸絨毛上皮細(xì)胞生長緩慢。豆粕中存在的抗原可能導(dǎo)致絨毛萎縮和隱窩深度的增加,從而減弱營養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力,而酶解豆粕抗原含量降低,飼喂給斷奶仔豬后可以提高十二指腸絨毛高度和絨毛高度與隱窩深度的比值。
2.4.2 調(diào)節(jié)腸道菌群
動物腸道中富含多種細(xì)菌,其中雙歧桿菌和乳酸桿菌為主要有益菌,大腸桿菌為主要有害菌,通常細(xì)菌總數(shù)都隨腸段后移而逐漸增加。研究發(fā)現(xiàn),仔豬基礎(chǔ)飼糧中10%豆粕被豆粕酶解發(fā)酵物替代后,仔豬盲腸、大腸中乳酸桿菌數(shù)量顯著提高,十二指腸中總細(xì)菌數(shù)量顯著降低。
2.4.3 提高腸道屏障功能
成熟的腸上皮屏障由黏液層、腸上皮細(xì)胞和緊密連接蛋白(Claudins、Occludens、Occludin和ZO-1等)組成,為病原體、毒素和抗原的入侵提供了一種有效的屏障。斷奶可破壞緊密連接來增加腸道通透性,從而增加腸腔抗原的組織穿透性。研究表明,與普通豆粕相比,飼喂斷奶仔豬酶解豆粕可以增加空腸組織中Occludin和ZO-1的表達(dá),改善道腸屏障功能。
現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展需要統(tǒng)籌兼顧經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境衛(wèi)生、動物健康和品質(zhì)安全等四個方面。文章綜述了酶解預(yù)消化去除豆粕抗?fàn)I養(yǎng)因子效果的研究現(xiàn)狀,總結(jié)了在豆粕中去除非熱敏性抗?fàn)I養(yǎng)因子所需酶的種類、來源及功能,以及酶解豆粕在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用概況。
通常來說需要復(fù)雜的酶系協(xié)同作用才能水解豆粕中存在的各種抗?fàn)I養(yǎng)因子,包括抗原蛋白、寡糖、非淀粉多糖和植酸等。對于飼料工業(yè)來說,微生物源的酶具有產(chǎn)量高、特異性強(qiáng)和價格低廉等優(yōu)勢而受到了廣泛關(guān)注。除了酶促過程之外,還可以有效結(jié)合物理、化學(xué)及微生物發(fā)酵等預(yù)處理聯(lián)合酶處理的加工方法使抗?fàn)I養(yǎng)因子清除得更徹底,提高酶解效率和豆粕營養(yǎng)價值。
酶解預(yù)消化不僅可以降低甚至去除豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子,而且可以產(chǎn)生多種兼具營養(yǎng)與生物活性功能的組分(例如活性小肽等),促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收從而改善整體的補(bǔ)飼效果。因此預(yù)消化酶解技術(shù)在豆粕中的應(yīng)用及其產(chǎn)品在動物中的飼喂效果還需要更加深入的研究,從而在無抗時代下發(fā)揮更大價值。