3  微生物发酵的作用
    利用微生物发酵作用可改变粕类原料的理化性状,减少抗营养因子,产生促动物生长有益成分,提高消化吸收率,增加动物适口性,延长贮存时间;可解毒脱毒,将有毒饼粕转变为无毒、低毒的优质饲料。微生物发酵作用可将粕类饲料原料转化为优质蛋白质饲料。
3. 1  微生物发酵菌种
   中国微生物资源丰富, 用于工业发酵的微生物主要包括细菌、放线菌、酵母菌和霉菌。常用的细菌包括枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌、醋酸杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌等;常用的酵母菌包括啤酒酵母、假丝酵母和红酵母;常用的霉菌包括黑曲霉、米曲霉、白地霉和木霉(李旋亮等,2010)。常用于豆、菜、棉粕等植物蛋白质饲料的菌种主要有枯草芽孢杆菌、腊样芽孢杆菌、米曲霉、黑曲霉、假丝酵母、酿酒酵母、乳酸菌等。
3. 2  微生物发酵的优势
   微生物发酵豆、菜、棉粕可以改变饲料原料的物理特性,改善适口性,提高蛋白质含量,降低粗纤维含量,降解抗营养因子和饲料毒素,从而提高动物对饲料的消化利用率(表2)。



 3. 2. 1  发酵脱毒
   微生物发酵可以降低豆、棉、菜粕中的毒素和抗营养因子。豆粕发酵后,与非发酵豆粕相比较,显著降低胰蛋白酶抑制因子、植酸、大豆凝集素、不良寡糖、抗原蛋白及脂肪氧化酶活性(李建,2009)。油菜粕经EM发酵处理脱去芥子甙毒素达96%(袁万良等,2003)。

 张文举等(2006)利用热带假丝酵母菌ZD3和黑曲霉菌ZD8对棉籽饼进行单菌及复合固体发酵,复合发酵极显著降低棉籽饼底物游离棉酚含量,脱毒率为91.64%,复合发酵效果优于单菌发酵。叶明强等(2009)以热带假丝酵母、啤酒酵母、枯草芽孢杆菌和乳酸菌对棉籽粕进行菌种组合发酵,游离棉酚的脱毒率约为60%。
    夏新成等(2010)报道,以稻根霉菌、橄榄假丝酵母和科克勒克酵母属三株菌复合发酵棉粕,与发酵前相比,底物中游离棉酚含量显著降低66.86%。
3.2.2改变蛋白质品质
    微生物对蛋白质的利用形式上与动物对蛋白质的吸收相类似,由于微生物繁殖快、世代间隔时间短,对蛋白质的利用一方面使自身细胞数量的增加,另一方面是分泌大量的胞外产物,从而使原有的蛋白质被分解利用后形成新的蛋白质。
    豆粕经发酵后,消化率和粗蛋白质含量得到提高,可溶性蛋白质、氨基态氮和可溶性固形物含量分别增加3.2、2.3和19.4倍,可溶性指数从22%上升至63.2%(马文强等,2008);这表明,经发酵的豆粕可产生许多小肽及氨基酸,易被家禽吸收,从而改善大豆蛋白质生物转化率。李善仁等(2009)以芽孢杆菌CS27与米曲霉同时接种,发酵48h,大豆肽质量分数从未发酵豆粕的3.66%提高到24.82%,游离氨基酸从1.06%提高到19.75%,有效降低了大、中分子蛋白质水平,提高了氨基酸和大豆肽的质量分数,大大改善了豆粕的营养价值,Hong等(2004)也有类似的报道。
    菜粕和棉粕经过发酵也能提高蛋白质含量,改善蛋白质品质。张秋华等(2010)以酵母菌发酵由豆粕、玉米脐子粕、菜籽粕和棉籽粕组成的杂粕,发酵24h,终产物粗蛋白质含量57.76%,比发酵前提高了48.33%。叶明强等(2009)以热带假丝酵母、啤酒酵母、枯草芽孢杆菌和乳酸菌对棉籽粕进行菌种组合发酵其水溶蛋白质含量提高到12.70%。顾赛红等(2003)和Zhang等(2006)研究结果表明,生物发酵棉籽粕可提高蛋白质、氨基酸等营养物质含量及消化吸收率。
3. 2. 3  促生长因子
   发酵饲料因菌种而异, 不同菌种所产生的促生长因子含量不同,这些促生长因子主要有益生菌、有机酸、B族维生素、各种酶和未知生长因子等。陈文静(2004)研究结果表明,发酵豆粕中乳酸含量为3.4%,乳酸菌数达到107CFU/g。
    康立新(2003)研究结果发现,发酵过程中微生物代谢产生的乳酸含量为2.658%,有效活菌数达到420108CFU/g。吴晖等(2008)研究结果表明,经枯草芽孢杆菌发酵豆粕72h,可使每克发酵豆粕中的蛋白酶活力达到630U。
    豆粕经发酵,其异黄酮的生物活性(如抗菌性)得到增强。研究结果表明,微生物发酵豆粕中提取和精制的异黄酮对细菌的最低抑制质量浓度(MIC)为0.24%,而豆粕中提取和精制的异黄酮对细菌的抑制质量浓度为0.48%,说明异黄酮经发酵后,其抗菌活性明显增强(马文强等,2008)。
    据Hirabayashi等(1998)报道,发酵豆粕具有促进大鼠锌的吸收,这是由宇佐美曲霉发酵的豆粕由于降解了植酸从而提高锌元素的吸收。马文强等(2008)研究结果也表明大豆发酵后,植酸含量降低约72%,从而增加了Fe和Zn等金属元素含量。
3. 2. 4  降低粗纤维
   一般发酵作用可使基料粗纤维降低(江永才,2005),这是由于微生物对碳水化合物的分解作用,尤其是真菌对动物机体难以消化的木质素、纤维素和半纤维素有很强的分解作用,并释放出可被动物机体利用的营养成分。据Vig等(2001)报道,少孢根霉菌发酵油菜籽粕不但能减少芥子油甙,并且降低植酸和纤维含量达42.4%和25.5%。任莉等(2010)报道,不同发酵条件下发酵豆粕较未发酵豆粕粗纤维含量低0.34%~0.86%。
    王冬梅等(2009)报道表明,发酵棉粕粗纤维含量也较未发酵棉粕降低3.7%。
    总之,通过微生物发酵处理,能有效消除粕类蛋白质饲料中的抗营养因子及抗原物质,改善蛋白质品质,提高粕类饲料的营养价值。

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