发酵豆粕具有较高的抗氧化能力,是一种良好的抗氧化剂。又具有高蛋白被广泛应用于饲料生产行业。本文主要论述发酵豆粕的营养特点:
一、抗营养因子下降
豆粕中存在着众多抗营养因子,例如抗原蛋白、胰蛋白酶抑制剂、大豆凝血素、低聚糖、植酸等,不同抗营养因子对动物体的伤害见表1。微生物发酵技术是降低豆粕中抗营养因子的有效手段,利用微生物发酵中过程中产生的酶降解抗营养因子,并同时积累对机体有益的代谢产物。Jane等人用乳酸菌发酵豆粕48h,发现皂苷含量降低了85.81%。姜丹研究显示利用酵母A菌发酵豆粕后,胰蛋白酶抑制剂因子降低了 60.38%,植酸含量降低了76.08%。高有领等人研究显示,米曲霉是一种有效的植酸降解菌种,利用米曲霉发酵后豆粕中植酸含量最低可达 2.38mg/g干物质。Hirabayashi 等人采用固态发酵技术用Aspergillus usami 发酵豆粕发现,植酸降解率达到100%。石慧等人研究发现枯草芽孢杆菌能很好的降解2种抗原蛋白。在发酵24h内,枯草芽孢杆菌把11S抗原蛋白的酸性亚基及碱性亚基降解到20.0kDa以下,把7S伴球蛋白3个亚基降解到34.0kDa 以下。乳酸菌对7S抗原蛋白有一定的降解作用。
二、营养价值提高
豆粕在微生物发酵过程中,不仅会降低豆粕中的抗营养因子,而且会提高其营养价值。由于微生物大量繁殖,豆粕中的非蛋白氮、培养基无机氮以及抗营养因子被分解利用转化成为营养价值高的菌体蛋白。蛋白质被微生物进步一分解成具有特殊营养功能的小肽。研究发现,小肽具有溶解度高、吸收快、耗能低、载体不易饱和等特点。某些活性小肽具有免疫作用,能刺激小肠成熟、分泌消化酶,促进动物增长。此外,这些活性小肽能加速氮的同化和代谢,减少含氮物质的排放,并促进机体的脂质代谢等功能。同时,在大豆蛋白降解的过程中,产生的多种生物活性因子,能改善动物肠道微生物区系,促进动物消化。马文强等研究表明,发酵豆粕中大分子蛋白与普通豆粕相比降低了75.57%,中分子蛋白降低了86.7%,小分子蛋白提高了2.25 倍。考书娟等发现,用丝状真菌和乳酸菌混合发酵豆粕,粗蛋白含量大于53%,肽含量为23%。Song等发现用酿酒酵母菌液态发酵豆粕 ,粗蛋白含量增加了23.4%。Teng等人研究显示,利用枯草杆菌和曲米菌发酵豆粕,蛋白质含量分别增加了8.37%和0.34%,小分子蛋白分别从 5%增加到63%和35%, 大分子蛋白浓度从40%降低至2%和8%。阿布都如苏力? 艾尔肯研究表明用嗜酸乳杆菌发酵豆粕,粗蛋白含量比发酵前提高了10.53%,粗脂肪含量提高了12.03%,粗纤维含量有所降低;钙含量降低了 5.56%;磷含量提高了52.14%。研究表明,利用微生物固态发酵技术对豆粕发酵后,胱氨酸、缬氨酸、精氨酸分别比发酵前提高了19.22%、 20.05%和19.65%,氨基酸总量提高了9.89%。Song等人研究发现,发酵后的豆粕,总蛋白质含量和氨基酸水平显著提高。
三、品质优,价格低
与普通蛋白质饲料相比,发酵豆粕中的可溶性小肽无须再降解可直接在肠道中被吸收。由于发酵豆粕中大部分抗营养因子已被除去,营养价值被充分发挥,节约了生产成本,提高了养殖的经济效益。且由于发酵豆粕中含有小肽、氨基酸和乳酸,使其散发出香味,提高了适口性。
四、抗氧化能力提高
大豆异黄酮是大豆有效的抗氧化成分,占大豆总量的0.1%~0.5%, 但其中97%~98%是糖苷型大豆异黄酮而无法被动物体吸收利用,只有游离的苷元性大豆异黄酮能被小肠上皮吸收利用,具有更广泛的生物活性。研究显示,通过微生物发酵,分泌β-葡萄糖苷酶,分解糖苷的β-葡萄糖苷键,使糖苷型大豆异黄酮几乎全部降解为苷元型异黄酮。杨守凤等人研究发现,利用枯草芽孢杆菌 ATCC 6633 发酵豆粕,其苷元含量占到大豆异黄酮总量的64.56%。大豆异黄酮的抗氧化作用可用通过清除自由基、减轻自由基对DNA 的损伤和抑制脂质过氧化反应产生。研究表明,大豆异黄酮可以通过羟基基团参与F-OH + R·→ F-O·+ R H (F : 代表黄酮类化合物) 清除自由基,提高抗氧化能力。由于大豆异黄酮抗氧化能力的差异主要由于A 环上5、6、7 位置取代基的不同,苷元型异黄酮A 环上酚羟基较多,其抗氧化能力高于糖苷型。Wei 等人研究发现,染料木黄酮和大豆苷元对由12-0- 十四烷酰佛波醇-13-乙酯(TPA)和黄嘌呤/ 黄嘌呤氧化酶系统引发HL-60 细胞产生H2O2 和超氧阴离子均有抑制效果。由于8- 羟基-2’- 脱氧鸟苷(8-OHdG) 是DNA 中鸟嘌呤被某些活性氧攻击而产生的修饰碱基,研究显示染料木黄酮能抑制Fenton 体系引起的小牛胸腺DNA中8-OHdG 的形成。此外,大豆异黄酮不仅可以清除引发阶段自由基,而且可以阻止或延缓已发生的自由基反应。