发酵豆粕在畜禽饲料中的应用
豆粕是一种优异的植物蛋白饲料， 蛋白含量高，氨基酸组成合理，动物对其利用率高，是猪等单胃动物很好的日粮。豆粕中还存在胰蛋白酶抑制剂、大豆凝血素、大豆抗原蛋白(致敏因子)、脲酶、低聚糖、脂肪氧化酶、植酸及致甲状腺肿素等多种抗营养因子，这些抗营养因子的存在，一方面使豆粕的消化率和利用率下降。另一方面对动物的生理、生长和健康造成不良的影响，限制了豆粕在畜禽和高档水产饲料中的应用。
1 豆粕中的主要抗营养因子
胰蛋白酶抑制剂在豆粕中含量约为2 %。当动物采食未完全除去胰蛋白酶抑制剂的豆粕后，胰蛋白酶抑制剂一方面阻碍肠道内蛋白水解酶的作用使蛋白质消化率下降，引起恶心及呕吐等肠胃中毒症状。另一方面，胰蛋白酶抑制剂还作用于胰腺本身，发生补偿性反应，造成机能亢进，刺激胰腺分泌过多的胰腺酶，造成胰腺分泌的内源性必需氨基酸缺乏，引起消化吸收功能失调或紊乱，严重时出现腹泻，抑制机体生长和造成胰肿大等现象。致甲状腺肿素是一类有机小分子，在豆粕中含量极微，其前体物是硫代葡萄糖苷，单个硫代葡萄糖苷是无毒的，但在硫代葡萄糖苷酶的作用下会产生致甲状腺肿的一系列小分子物质。大豆抗原蛋白为大分子蛋白质或糖蛋白，主要是大豆球蛋白(11S) 与伴大豆球蛋白(7S) ，具抗原性和致敏性。免疫系统对抗原蛋白特别敏感，可引起过敏反应和肠黏膜损害，现己证实，大豆抗原蛋白的过敏反应是引起仔猪腹泻的主要原因之一，还可造成仔猪体质量下降和突然死亡等。脂肪氧化酶是一种含非血红素铁的蛋白质，只要遇到水分，该酶就能专一催化豆粕中的多元不饱和脂肪酸(亚油酸和亚麻酸)加氧反应，生成具有共轭双键的脂肪酸氢过氧化物，再经裂解酶分解生成短碳链的醇、酮和醛类等挥发性物质，导致产生豆腥味。另外，脂肪氧化酶氧化生成的过氧化物，可破坏一些脂溶性维生素及胡萝卜素的活性。脲酶是豆粕中能将尿素水解成氨气和二氧化碳的酶，其本身没有毒性，但当在适宜的水分、温度和pH 条件下脲酶被激活， 将豆粕中部分含氮化合物分解成氨， 降低蛋白氮及非蛋白氮的利用率，氨的大量存在会引起肌体氨代谢障碍，可引起动物中毒现象。
1.1 主要抗营养因子对动物的危害
1.1.1 胰蛋白酶抑制剂对动物生长的影响当动物食用了没有完全除去胰蛋白酶抑制剂的豆粕后，一方面胰蛋白酶抑制剂阻碍肠道内蛋白水解酶的作用而使蛋白质消化率下降，从而引起恶心和呕吐等肠胃中毒症状。另一方面，胰蛋白酶抑制剂还作用胰腺本身，发生补偿性反应，造成机能亢进(Huisman 等，1990)，刺激胰腺分泌过多的胰腺酶， 则造成胰腺分泌的内源性必需氨基酸缺乏，最后结果是造成含硫氨基酸丰富的蛋白质内源代谢损失， 造成动物出现消化吸收功能失调或紊乱，严重时出现腹泻，抑制机体生长(Barth 等，1993)。另外，由于胰大量地制造胰蛋白酶，可造成胰肿大和中毒等现象。贺英等（1998）报道，给海兰褐蛋雏鸡喂熟豆饼含量分别为4 %、9 %和10 %的日粮， 从第3 周开始，雏鸡的日增质量没有影响，但饲喂含有生大豆日粮的雏鸡采食量显著降低，饲料转化率与对照组相比显著降低。Huisman 等（l991）认为：胰蛋白酶抑制因子引起内源性蛋白丢失，比抑制蛋白酶活性和降低利用率在引起生长抑制方面更重要。
1.1.2 大豆抗原蛋白对幼龄动物的影响大豆抗原蛋白能引起仔猪和犊牛肠功能紊乱，产生一些不良的影响(Peng 等,1984)。当抗原蛋白进入动物体内被吸收后，免疫系统认为是异物，并刺激免疫系统产生抗体，以消除这些抗原。现己证实，断乳仔猪对饲粮大豆抗原蛋白的过敏反应是仔猪发生腹泻的主要原因之一(Miller 等,1984)。大豆中的大豆球蛋白和β-大豆伴球蛋白能引起断奶仔猪小肠的暂时性过敏反应。断奶前充分补饲可减轻甚至避免仔猪断奶后的过敏反应， 但需一个剂量范围，Miller(1984)发现，补饲量不能低于600 g。大豆抗原蛋白还能引起畜体体质量下降和突然死亡(周瑞宝等，1998)。
2 抗营养因子的消除方法
大豆中的抗营养因子是影响大豆蛋白源在饲料中使用的主要因素，要提高大豆蛋白源在饲料中的使用量，必须采取合适的措施进行处理，使大豆抗营养因子失活及钝化。目前，世界范围内对降低或消除大豆蛋白抗营养因子问题的研究在不断完善，通常采用物理、化学和生物学等方法进行钝化处理。物理方法主要为加热法，其原理是：有些抗营养因子本质上是蛋白质，利用蛋白质对热的不稳定性，通过加热，破坏饲料中这些抗营养因子，如：蛋白酶抑制因子、大豆凝血素、致甲状腺肿素和脂肪氧化酶等。加热法包括，干热法和湿热法，干热法有烘炒、焙炒、爆裂、微波辐射和红外辐射等；湿热法有蒸煮、膨化和制粒挤压等。化学方法指在豆粕中加入化学物质，并在一定条件下反应，使抗营养因子失活或活性降低，来达到钝化的目的。有酸碱处理和氨处理等方法。化学方法处理可节省设备与能源，对不同的抗营养因子均有一定的效果， 但最大的障碍是化学物质残留，从而造成饲料营养价值降低，对动物的生产性能产生不良反应，而且成本费用太高，目前国内应用较少。生物技术法包括，酶制剂处理、发芽处理和微生物处理等方法。酶制剂处理法即在豆粕中添加一定量的酶制剂来除去抗营养因子; 发芽处理同样是利用大豆内源酶降解抗营养因子; 微生物处理是指利用微生物在生长过程中产生的酶，对抗营养因子进行分解。综上所述，相对其他方法，微生物发酵豆粕具有以下特点：1）经济成本低，不需加热或添加化学试剂，无化学残留，应用较安全；2）对饲料营养成分的影响与破坏较小，不会降低营养价值：3）生物活性蛋白通过微生物发酵降解，多种抗营养因子(尿素酶、棉籽糖、水苏糖及伴豆球蛋白)被有效去除；4）蛋白质有序降解为多肽、小肽及游离氨基酸，并富含蛋白酶，蛋白质利用率高；5）富含有机酸和菌体活性蛋白。