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降本增效原料:5种可替代动物蛋白的发酵型植物蛋白

  作者: 来源: 日期:2021-02-22  

   蛋白质原料是饲料的核心原料,随着鱼粉等高端蛋白原料资源的稀缺和价格暴涨,用植物蛋白替代动物蛋白并且提高蛋白的利用率已成为饲料行业必须面对和解决的首要问题。生物发酵技术成本低,作用与动物自身消化过程相似,发酵后的植物蛋白在提高饲料蛋白质利用率方面潜力和优势巨大,能够替代部分鱼粉或其他动物源蛋白,近几年发展迅速,对于缓解动物蛋白不足对养殖业发展的制约。目前应用广泛的主要有以下几种植物蛋白发酵饲料:

  一、发酵豆粕

  豆粕是养殖业主要的蛋白来源,但因其中多种抗营养因子的存在,影响动物对大豆蛋白的消化利用,尤其是仔猪、犊牛等幼畜对大豆抗营养因子耐受性较弱,导致豆粕在日粮中的添加比例有限。利用微生物发酵的方法,能够降低豆粕中的抗营养因子,提高原料品质,解决豆粕应用的限制,既可以成为替代鱼粉等动物性蛋白质的优质原料,也可以作为活性生物饲料,从而减少抗生素的使用。

  豆粕在发酵过程中可以将其中的蛋白质进行分解产生小肽和游离的氨基酸,提高蛋白质在动物体内的吸收率;并且发酵中富集的有益微生物及其代谢产物还能够促进动物的肠道健康;此外,发酵可以使豆粕产生香气,改善适口性,吸引动物进食,提高采食量。发酵豆粕在水产动物、家畜、家禽等动物中的应用都大有潜力。

  二、发酵菜籽粕

  菜籽粕营养价值很高,蛋白质含量较高,氨基酸较为平衡,并且钙、铁、锰、磷、镁矿物质含量丰富。并且菜籽粕在国内的产量充足,是替代动物蛋白的优质原料。

  但菜籽粕含有较多的植酸、单宁等抗营养因子,还有较多异硫氰酸酯、硫氰酸酯、恶唑烷硫酮、腈、芥子碱等有毒有害物质,不但影响日粮适口性、影响其他营养物质利用,还可引起动物甲状腺肿大,抑制动物生长,因此菜籽粕在动物日粮中的应用受到了极大的限制。

  菜籽粕通过发酵能够获得良好的脱毒效果,提高菜籽粕的营养价值。有研究表明,采用黑曲霉发酵和酶解两步法制备菜籽粕,菌酶联合处理,能使菜籽粕中的硫代葡萄糖甙、植酸的含量下降近一半,降解率明显大于单步发酵,产生的小肽含量也提高了673.36%,能有效改善菜粕中的营养成分,提高菜粕的应用价值。

  三、发酵棉粕

  虽然棉粕的蛋白质组成不太理想,精氨酸含量较高,赖氨酸、蛋氨酸等必需氨基酸含量不足,但棉粕含有的粗蛋白可达40%以上,且在国内的产量丰富,因此也可以作为蛋白源在动物中应用,一定程度上弥补蛋白资源的不足。不过由于棉粕中含有大量的游离棉酚,棉酚有一定的毒性,就限制了它的有效利用。

  微生物发酵不仅可以降低棉酚含量,还可以改变棉粕营养成分,提高饲料蛋白品质,将蛋白质分解成更多的小肽,积累必需氨基酸,更有利于机体吸收蛋白质和矿物质,有利于动物生长发育。研究表明,在猪生产过程中,可以用发酵棉粕来代替部分豆粕,在仔猪生长阶段,添加4%~6%的发酵棉粕代替豆粕,对仔猪生长无不利影响,还能降低仔猪腹泻率。

  四、发酵花生粕

  虽然在实际生产中往往需要人为添加蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸等,花生粕富含植物蛋白,维生素和矿物质含量较高,其代谢能在所有饼粕类饲料原料中居于第一位,且其口感较好、比大豆蛋白更易吸收,比较适合于禽畜水产饲料中使用。但由于黄曲霉毒素的存在,花生粕在日粮中的使用量也受到限制。

  如果将花生粕经过微生物发酵处理,消除或降低其毒素,则可以提高花生粕在饲料中的添加比例和利用率。有研究发现,以花生粕为原料,采用好氧固态发酵的方法,酵母菌对黄曲霉毒素 B1(AFB1)具有解毒作用,采用厌氧固态发酵,嗜热链球菌和德氏乳杆菌亚种可以转化花生粕中黄曲霉毒素,如果将热处理与厌氧固体发酵相结合,可使花生粕中黄曲霉毒素的生物转化率达到100%。

  五、发酵棕榈粕

  棕榈仁粕价格低廉,无霉性和副作用,蛋白和脂类含量都较高,作为饲料能同时为动物提供蛋白质和能量,且其他抗营养因子含量很少。但棕榈粕的氨基酸组成不合理,精氨酸的含量较高,赖氨酸和蛋氨酸的含量比较低;粗棕榈粕纤维含量高达15%以上,甘露聚糖占比大,这些都会影响动物对饲料的吸收转化,尤其是对于单胃动物而言,粗纤维的存在对其消化吸收十分不利。

  如果能通过发酵的方法将棕榈粕中的粗纤维和非淀粉多糖降解,这将会在未来饲料发展中,拥有较为广阔的发展前景。有研究表明,在日粮中添加了4%的发酵棕榈粕,蛋鸡日产蛋重、哈氏单位和蛋白高度都有提高,蛋黄颜色等级、蛋鸡产蛋性能和蛋品质量均有不同程度的提升。

 
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