发酵条件对发酵豆粕中抗营养因子的影响

·３２·ＡｎｉｍａｌＨｕｓｂ锄ｄｒｙ＆ＶｅｔｅｒｉｎａｒｙＭｅｄｉｃｉｎｅ２００９Ｖ０１．４ｌＮｏ．６菌种和发酵条件对发酵豆粕中抗营养因子的影响付弘赘１，李吕木ｈ，蔡海莹１，张邦辉２，许平辉３，孙林１，徐同宝１（１．安徽农业大学动物科技学院。安徽合肥２３００３６；２．安徽天邦饲料科技有限公司，安徽和县２３８２０ｌ；３．郑州博凯生物化工有限公司。河南郑州４５０００１）

摘要：利用枯草芽胞杆菌、蜡样芽胞杆菌、植物乳酸菌。酪酸梭状芽孢杆菌，采用单因素拉丁方试验设计，研究接种量、含水量和发酵时间对豆粕中胰蛋白酶抑制因子、植酸、脂肪氧化酶的影响。结果表明：枯草芽孢杆菌９％接种量、料水比ｌ：ｌ、发酵４８ｈ胰蛋白酶抑制因子及植酸的去除效果最好，去除率分别达到６０％和６９．８％．且脂肪氧化酶被完全灭活。关键词：豆粕；抗营养因子；发酵；枯草芽孢杆菌中图分类号：Ｓ８１６．６文献标识码：Ａ文章编号：０５２９．５１３０（２００９）０６·００３２·０４

豆粕是大豆经浸提脱油后的碎片状或粗粉状副产品，其蛋白质、必需从含量较高、组成合理、平衡，是一种优质的植物性蛋白源…。但豆粕中含有胰蛋白酶抑制因子、植酸、大豆凝集素、脲酶、低聚糖、脂肪氧化酶、大豆抗议蛋白及致甲状腺肿素等抗营养因子【２Ｊ。不仅对动物体内的某些器官具有破坏作用，且最终对动物的生理、生长、健康等造成很多不良影响∞Ｊ。近年来豆粕中抗营养因子的消除和蛋白质的有效吸收利用一直是人们关注的焦点，而微生物发酵方法处理豆粕成为目前研究的热点。发酵剂菌株的功能特性和生长特性对于豆粕发酵的成功是非常必要的。芽孢杆菌是一类好氧生长，具有抗逆性强、耐高温、易储存等独特的生物学特性，且能产生多种酶类ＨＪ。实验证明枯草芽孢杆菌产蛋白酶可以钝化大豆中的胰蛋白酶抑制因子＂Ｊ。目前利用乳酸菌发酵豆粕已有研究，豆粕经乳酸菌发酵后能有效改善其适口性，促进畜禽生长、提高饲料转化率和生产性能∞ｏ。本试样选取对环境抵抗力，产酶能力较强的３株芽孢杆菌，及具潜在益生作用的植物收稿日期：２００８－０４一０５；修回日期：２∞９－０３一０２基金项目：安徽省２０ａｒ７年重大科技专项（０ｒ７０１０３０１０１９）。作者简介：付弘蔓（１９８４一），女，硕士研究生。·通讯作者。乳酸菌这四种菌，在不同发酵条件下对豆粕进行发酵处理，并对豆粕中几个主要抗营养因子的含量进行对比，筛选去除豆粕主要抗营养因子效果较好的优良微生物，为更好的开发利用豆粕提供进一步的参考依据。

１材料与方法１．１试验材料豆粕：郑州博凯生物医药有限公司提供，粉碎过６０目筛。枯草芽孢杆菌（ＫＣ）、蜡样芽孢杆菌（ＬＹ）、植物乳酸菌（ＲＳ）、酪酸梭状芽孢杆菌（Ｌｓ）。所有菌种为本实验室筛选保存菌种。１．２培养基Ｋｃ菌和ＬＹ菌为牛肉膏蛋白胨培养基；ＲＳ菌为ＭＲＳ培养基；Ｌｓ菌为酪酸菌培养基。１．３试验设计试验采用单因素４×３×３×３的拉丁方设计：即ＫＣ、ＬＹ、Ｒｓ、Ｌｓ四种出发菌；３因素：３个接种量（３％、６％、９％）；３个含水量（料水比ｌ：０．８、料水比ｌ：１、料水比ｌ：１．２）；３个发酵时间（２４ｈ、

３６ｈ、４８

ｈ）。

１．４豆粕中主要抗营养因子的测定方法胰蛋白酶抑制因子活性测定方法为改进的ＢＡＰ．

［７］Ｖｉ即叩ｘ．ｋＢ０ｕｒＩＩｉｓＤ．ｃｈ髑ｎｅＰ．ｅｔａＩ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｂ０『ｖｉ∞ｎｕｃｌｅ盯ｔ舢ｆｅｒｅｍｂｒｙ∞ｒ即ｏｎｓｔｉｔｕｔｅｄｗｉｔＩｌｑｕｅｓｃｅｎｔ鲫ｄＰｒｏｌｉｆｅ眦ｉｖｅ８ｋｉｎ胁ｍｂＩａｓｌ。［Ｊ］．１１ｌｅ哗ｎｏｌ０盯。１９９９，５ｌ（１）：２１６．［８】Ｂｏｑｕ酬Ａｃ．ＤａｙＢＮ．ＰｒａｌｌＩｅｒＲｓ．Ｆ１ｗｃｙｔｏｍｅ研ｃｏｅｕｃｙｃｌｅｒＩａｌｙ８ｉ８ｏｆｃｕｌｌｕＤｅｄｐｏ盹ｉ耻蠡咖Ｉ砧ｍｂｋ埘∞１１８［Ｊ］．ＢｉｏｌＲ印ｒｏｄ，１９９９，６０：ｌＯｌ３．１０１９．【９】Ｋｕ髓ｗＡ．Ａｎ萨ｒＭ，Ｃ唧啪ｔｌＩＪｗ．ｅｔａ１．ｃｅｕｓｙｎｃｈｍｎｉｚａｔｉｏｎ０ｆｐ０∞ｉＩＩｅｆｈａｌｆｍｍｂｌ龇：Ｅ仃＆ｔｓｏｆ坼ｍｍｄｅｐｒｉｖａｔｉｏｎ蚰ｄｒｅｖｅｒｉｂｌｅ∞ｕｃ”ｌｅｉｒＩｌＩｉｂ如ｎ［Ｊ］．ＢｉｏｌＲ印ｒｏｄ．２０００，６２：４１２·４１９．［１０】Ｂ０ｒｄｉ印明Ｖ．ｃｈａｒｋｅＨ

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ｓＩｌ∞ｐｆｅｔａｌｆｉｂｍｂＩａｓｔｓ［Ｊ］．１１ｌｅｒｉｏ萨ｎｏｌｏ舒．２００ｌ，５：２８５．

万方数据畜牧与兽医２００９年第４ｌ卷第６期·３３·ＮＡ法‘¨；植酸含量测定方法为三氯化铁比色法”１；脂肪氧化酶（１０ｘ）测定方法是脂肪氧化酶同功酶快速检测法一１。１．５数据处理试验结果以平均值±标准差表示，数据处理与分析采用ＳＡＳ４．２．４的ＧＬＭ程序进行。分析使将样本中含某因素某水平与其他因素水平的所以组合全部挑选出来计算平均值（各因素各水平与其他因素各水平间组合，共９个数），如接种量为３％时，其与不同含水量、发酵时间组合共得９个，以此９个样本值进行接种量为３％的平均值计算及方差分析。２结果与讨论２．１菌种和发酵条件对豆粕中胰蛋白酶抑制因子的影响周春晖等‘５１试验证明枯草芽孢杆菌产蛋白酶可以钝化大豆中的胰蛋白酶抑制因子。本次试验结果与其一致，也是Ｋｃ菌去除胰蛋白酶抑制因子效果最

佳，ＬＹ菌的效果次之。而Ｋｃ菌和ＬＹ菌成为发酵去除胰蛋白酶抑制因子的优势菌种，可能主要是因其生物学特性及蛋白酶的产生和作用。２．１．１接种量对不同茵种去除胰蛋白酶抑制因子的影响由表１可知，接种量对各菌发酵效果的影响比较一致，总体呈现接种量越大去除效果越好的趋势，影响最大的是ＫＣ，ＬＹ次之，再次是ＲＳ，而ＬＳ菌则无显著影响（Ｐ＞０．０５）。ＫＣ在接种量为９％时，ｒ１１活性为１８．４６ｍｇ／ｇ，下降了５７．３％（Ｐ＜Ｏ．０５），而ＬＹ

菌在接种量为６％和９％时，１ｒＩ活性显著低于３％（Ｐ＜Ｏ．０５），且在９％时下降了５３％。

表ｌ菌种和发酵条件对发酵豆粕中胰蛋白酶抑制因子的影响ｍｇ／ｇ

注：同列中同因素间不同小写字母表示差异显著（Ｐ＜０．０５）；下表同。２．１．２含水量对不同菌种去除胰蛋白酶抑制因子的影响固态发酵基质含水量是决定固态发酵成功与否的关键因素之一。基质含水量越高，容易导致基质多孑Ｌ性降低，减少基质内气体的体积和气体交换，难以通风、降温；而含水量低，造成基质膨胀程度低，菌体生长受抑制，酶产量下降。ＫＣ菌，ＬＹ菌在料水比ｌ：ｌ时去除效果显著优于含水量为ｌ：０．８和ｌ：１．２时（Ｐ＜Ｏ．０５），而料水比１：１．２和ｌ：０．８间差异不显著（Ｐ＞０．０５）。而ＲＳ在料水比为１：１．２是胰蛋白酶抑制因子活性最低。含水量对ＬＳ菌发酵去除胰蛋白酶抑制因子的影响较小（Ｐ＞０．０５）。２．１．３发酵时间对不同菌种去除胰蛋白酶抑制因子的影响发酵时长与菌种生长情况密切相关，不同发酵时长菌种的生长能力、菌体产生的活性物质等也存在着变化。除ＬＳ菌外，其他３种菌在不同的发酵时间，兀活性差异均达到显著水平（尸＜Ｏ．０５），且均以４８ｈ发酵效果最优，ｒ１１活性最低（Ｐ＜ｏ．０５）。２．２菌种和发酵条件对豆粕中植酸含量的影响由表２可见，接种量对各菌发酵效果影响较大，ＫＣ组在接种量为６％和９％时，植酸含量分别为Ｏ．６２％、０．４９％，明显低于接种量为３％时（Ｐ＜Ｏ．０５）；ＬＹ、ＲＳ菌在接种量９％时植酸含量均达到最低（尸＜０．０５）。ＲＳ组在料水比为１：１．２时植酸含量显著低于其他两水平时（Ｐ＜０．０５）。发酵时间对各菌发酵效果影响均较大，除ＬＳ菌外，其他３种菌发酵组各时间水平间差异均达到了显著水平（Ｐ＜０．０５），且以４８ｈ时最低。各菌中，Ｋｃ菌降解植酸效果最

佳，Ｌｓ菌最不理想，经４８ｈ发酵后，植酸含量仍较高。Ｋｅｍ、ｒｕｏ等成功从枯草芽孢杆菌中分离了植酸酶基因【ｌ０１。陈惠报道枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌具

万方数据·３４·ＡｎｉｍａｌＨｕ８ｂａｎｄｒｙ＆ＶｅｔｅｒｉｎａｒｙＭｅｄｉｃｉｎｅ２００９ＶｏＬ４ｌＮｏ．６有较强的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性‘１¨，且具有降解植物性饲料中复杂碳水化合物的酶。本试验各菌对植酸的去除效果以ＫＣ最佳，这与前人的研究结果较一致。毕德成报道，用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵豆浆粉时，不仅降解了植酸，而且赖氨酸、蛋氨酸、钙和铁增加。

表２菌种和发酵条件对发酵豆粕中檀酸的影响％

２．３菌种和发酵条件对豆粕中脂肪氧化酶的影响Ａｎｄｒｅ和Ｈｏｕ（１９３２）年首次发现大豆脂肪氧化酶使多元不饱和脂肪酸氧化产生豆腥味。目前已知ｌｏｘ存在３种同功酶（１０ｘｌ、ｌｏ）【２、ｌｏ】【３）¨３。。Ｉｄａ等、鼬ｔａｍｕ舱等分离纯化ＬＯＸ的３中同功酶ＬＤｘｌ、ｋ】【２、ｂ】【３并研究其产物特性¨４以５｜，３种Ｌｏｘ同功酶在最适ｐＨ值、热稳定性、与Ｃａ２＋关系、等电点以及底物专一性等许多生化性质上均不相同。其中ｂｘｌ较稳定，而ｋ）【２和ＬＤ】【３相对较易钝化，丁安林等研究结果也与此相一致【Ｊ６｜。综合各菌结果可看出（见表３、表４），Ｌｓ菌对ｋｘｌ活性影响最大，在经４８ｈ发酵后，ｂｘｌ未检出；接种量９％、料水比１：１．２，发酵４８ｈ的条件下，ｋ】ｃ２活性钝化程度较大，且除ＬＹ菌外，其他３菌在４８ｈ发酵后使Ｌｏｘ２完全失活，从ＬＤｘｌ、Ｌｏ】【２活性的变化。可见ｋｘｌ的活性较强，而

ｋ】【２的活性相对较弱，此与前人研究结果也较为一致。２．３．１茵种和发酵条件对豆粕中脂肪氧化酶ＬＤｘｌ活性的影响由表３可以看出，接种量对ＬＹ菌和Ｌｓ菌的去除作用影响并不显著（Ｐ＞Ｏ．０５），而ＫＣ菌在接种量为６％和９％时Ｌｎｘｌ活性显著低于接种量３％时（Ｐ＜０．０５）。ＲＳ菌组在接种量达到９％时ｋｘｌ活性显著低于接种量３％和６％时（Ｐ＜Ｏ．０５）。含水量的部分（见表４），不同含水量对各菌去除ｋｌ活性的作用

影响并不显著（Ｐ＞０．０５）。４８ｈ时各菌对ｂｘＩ的钝化作用均达到最大（见表４）。而四种菌中ＬＳ菌对ｋｌ活性的钝化效果最好，经４８ｈ发酵后完全灭活。

表３菌种和发酵条件对发酵豆粕中Ｌ帆ｌ活性的影响（△ＯＤ值／时间）

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