微生物发酵提高玉米_豆粕型日粮营养价值的初步研究

微生物发酵提高玉米－豆粕型日粮营养价值的初步研究

摘要: 对玉米－豆粕型日粮进行混菌固态发酵，以去除其中的抗营养因子。研究结果表明，发酵饲料的抗原蛋白发生了大幅的降解，发酵后蛋白质相对分子质量主要集中在 18 kDa 以下，小于5 kDa的小分子肽含量从发酵前的 1． 35%提高到了 3． 60%，蛋白质的体外消化率提高了 4． 0 个百分点。发酵饲料的棉子糖家族寡糖被彻底降解，其淀粉含量降低了 3． 5 个百分点，直链淀粉含量提高了4． 13 个百分点，有益的代谢产物乳酸等有机酸的含量达到 2． 78% ，pH 下降至 4． 43。

关键词: 玉米; 豆粕; 微生物; 发酵

Abstract: Corn － soybean meal diet was fermented by mixed strains via solid state fermentation to remove

the anti － nutrient factor． The results showed that antigen proteins in fermented feed were degraded sharp-

ly． The relative molecular weight of proteins after fermentation were gathered below 18 kDa，and peptides

below 5 kDa were increased from 1． 35% to 3． 60% ，accordingly the protein digestibility in vitro was in-

creased 4． 0% ． Besides，raffinose family oligosaccharides were degraded thoroughly，while the starch con-

tent decreased 3． 5% ，the amylose increased 4． 13% ，organic acids content including lactic acid reached to

2． 78% ，and the pH decreased to 4． 43．

Key words: corn; soybean meal; microbe; fermentation

目前，国内饲料主要以玉米－豆粕型为主，其中

玉米作为主要的能量饲料，常常占到日粮组成的

60% 左右，而豆粕是动物日粮中蛋白质的主要来源，

提供饲料工业 75% 的饲用蛋白

［1］

。豆粕和玉米中

含有的多种抗营养因子制约着玉米－豆粕型日粮的

利用率，影响动物的生长性能。

玉米－豆粕型日粮中的抗营养因子主要是抗原

蛋白和棉子糖家族寡糖等。抗原蛋白主要是大豆球

蛋白( 11S) 与β－伴大豆球蛋白( 7S) ，能够引起动

物腹泻、生长受阻等过敏反应

［2 －4］

。棉子糖家族寡

糖主要是棉子糖和水苏糖等低聚糖，由于动物小肠

黏液中缺乏α－半乳糖苷酶，这些低聚糖不被消化

而直接进入大肠中，被结肠中的微生物发酵产生甲

烷和二氧化碳等气体，引起动物胃肠胀气

［5］

。目

前，通过添加酶制剂可以有效降解此类抗营养因子，

2012 年第 37 卷第 3 期中国油脂27但由于酶底物专一性的限制和处理成本偏高，目前

在大宗饲料原料的处理上使用缺乏经济性。因此，

处理成本相对低廉的微生物发酵法日益受到人们的

青睐和重视。发酵方法不但可以有效消除各类抗营

养因子，而且可以产生多种功能性和营养性的乳酸、

小肽等有益代谢物，既提高了饲料的营养价值和利

用效率，还可以赋予饲料特殊气味，提高动物适

口性。

本研究通过混合固态发酵法去除玉米－豆粕型

日粮中的抗营养因子，均衡其蛋白结构和氨基酸组

成，并改善淀粉结构组成，同时积累有益的代谢产

物，提高饲料的营养价值。

1 材料与方法

1． 1 材料

玉米粉、豆粕、麸皮购自无锡市三里桥粮油市

场; 胃蛋白酶( 1∶10 000) 、胰蛋白酶( 1∶ 250) 、α－淀粉酶和马铃薯直链淀粉购自 Sigma 公司; 蛋白质标

准购自 MBI Fermentas 公司; 其他试剂均购自中国医

药集团上海试剂公司。预制硅胶层析板购自青岛海

洋化工有限公司。枯草芽孢杆菌、酵母和乳酸菌均

为本实验室保藏的菌株。

1． 2 发酵饲料的制备

枯草芽孢杆菌、酵母和乳酸菌分别以 5% 的接

种量接种于 100 g 原料( 玉米粉 60 g，豆粕 20 g，麸

皮 20 g) 中，料水比为1∶0． 8，35℃发酵48 h，65℃烘干，粉碎得到发酵饲料。

1． 3 淀粉含量测定

1． 3． 1 总淀粉含量测定

粉碎的样品脱脂、洗去可溶性糖后，在α－淀粉

酶作用下水解，再用盐酸水解成单糖，最后按还原糖

测定，并折算成淀粉含量

［6］

。

1． 3． 2 直链淀粉含量测定

样品经 1793 改良提取器脱脂，之后分散在氢氧

化钠溶液中，向一定的试样分散液中加入碘试剂，然

后使用分光光度计于 720 nm 处测定显色复合物的

吸光度

［7］

。参照马铃薯直链淀粉标准曲线计算出

样品中直链淀粉含量。