摘要：(目的)研究菌酶協同處理棕櫚仁粕最佳工藝條件及其肉雞營養價值，開發肉雞非糧飼料原料。(方法)采用單因素試驗設計研究甘露聚糖酶、纖維素酶和a-半乳糖苷酶單獨添加對菌酶協同處理棕櫚仁粕的影響。利用正交試驗得到甘露聚糖酶、纖維素酶和a-半乳糖苷酶混合添加處理棕櫚仁粕的最佳比例，制得菌酶協同處理棕櫚仁粕。通過肉雞飼養試驗測定菌酶協同處理棕櫚仁粕表觀代謝能和氨基酸標準回腸消化率。(結果)與未處理棕櫚仁粕相比，菌酶協同處理棕櫚仁粕粗蛋白質含量增加15.10%，粗纖維和中性洗滌劑纖維含量分別下降25.10%和21.96%。處理后的棕櫚仁粕肉雞表觀代謝能增加33.81%。有16種(88.9%氨基酸標準回腸消化率顯著增加，增加幅度為5.48%至148.28%不等，賴氨酸和精氨酸的標準回腸消化率有增加的趨勢，但差異不顯著。(結論)菌酶協同處理顯著增加了棕櫚仁粕的營養價值，對提高棕櫚仁粕利用率，擴大我國飼料原料來源有重要意義。

我國飼料資源短缺，飼料糧消費占比過高，2021年全國飼料糧消費量達3.95億噸，占糧食總消費的48%左右，明顯高于口糧和工業消費。預測到2030年，在不考慮進口的情況下，我國飼料糧供需缺口將達10920.18~17939.97萬噸。飼料資源短缺限制我國飼料工業可持續發展，開發非糧飼料資源，提高非糧飼料利用率是改善我國飼料資源短缺現狀的有效手段。棕櫚仁粕是棕櫚仁油提取的副產物，隨著全球棕櫚仁油消費量的增長，其產量也逐年增加。據美國農業部數據，2018-2019年度全球棕櫚仁粕產量超過1000萬噸，成為全球第五大蛋白粕類商品，排在豆粕、菜籽粕、葵花籽粕和棉粕之后。中國海關統計數據顯示，2022年國內棕櫚仁粕進口累計超過100萬噸，增長幅度為7.6%。棕櫚仁粕非淀粉多糖(nonstarchpolysaccharides，NSP)含量較高，在飼料配方中的使用量受限。開發棕櫚仁粕處理工藝，評價處理后棕櫚仁粕的營養價值，對提高棕櫚仁粕利用率，增加我國飼料資源供給具有重要意義。

(前人研究進展)發酵和酶解的處理方式條件溫和，操作簡單，在非糧飼料資源處理中應用廣泛。研究表明，發酵處理后，豆粕、棉粕、菜粕等飼料原料的營養價值均得到明顯改善。用黑曲霉發酵棕櫚仁粕7d，粗蛋白質含量顯著增加。近年來，添加外源酶制劑降解棕櫚仁粕NSP的研究日益增多。常用酶制劑包括a-半乳糖苷酶、甘露聚糖酶和纖維素酶等。在含14%的棕櫚仁粕混合液中添加750U甘露聚糖酶，孵育6h，產物中還原糖Creducingsugar，RS和總糖含量顯著提升。(研究的切入點)酶水解可在很大程度上降解棕櫚仁粕的纖維成分，但該過程不能產生發酵帶來的功能物質，如乳酸和其他有機酸、抗菌肽等，而且酶解過程也易出現發霉現象。為此，有研究者開始用菌酶協同的處理方式提高原料的營養價值。(研究擬解決的關鍵問題)本研究通過使用兩種益生菌菌株和三種酶制劑來處理棕櫚仁粕，以改善棕櫚仁粕的營養價值，并測定菌酶協同處理棕櫚仁粕的肉雞表觀代謝能(apparentmetabolizableenergy，AME)和氨基酸標準回腸消化率(standardizeddealdigestibility，SID，為菌酶協同處理棕櫚仁粕的應用提供基礎。

1、試驗材料與方法

1.1試驗材料

本研究所用棕櫚仁粕。使用前，用粉碎機(KRT34S粉碎機，粉碎并過30目篩。所用益生菌制劑為植物乳桿菌D1(LactobacillusplantarumD1)和釀酒酵母Y1（SaccharomycescerevisiaeY1），。植物乳桿菌D1和釀酒酵母Y1活化后分別接種到含有150mLMRS和YPD液體培養基的500mL燒瓶中。乳酸菌37℃下靜置培養24h，期間每隔6h搖晃一次，酵母菌30℃,180r/min振蕩培養24h，即為棕櫚仁粕發酵用菌液。

本研究使用的酶制劑為甘露聚糖酶（100,000U/g），纖維素酶（10,000U/g）和a-半乳糖苷酶(4,000U/g）。

1.2試驗方法

1.2.1發酵棕櫚仁粕樣品制備

將棕櫚仁粕(100g)轉移至500mL燒瓶中，接種10mL植物乳桿菌D1菌液和10mL釀酒酵母Y1菌液，添加80mL蒸餾水(最終固液比為1:1)。混合均勻，不調整pH，30℃下連續發酵3d后65℃烘干，測定pH、中性洗滌劑纖維(neutraldetergentfibre，NDF)和RS含量。pH測定時，稱取1.00g樣品，蒸餾水稀釋10倍，振蕩30min，用pH計(FE20K酸度計，美國梅特勒-托利多)直接測量。NDF和RS含量根據Soest方法進行測定。

1.2.2菌酶協同處理棕櫚仁粕條件優化

將甘露聚糖酶，纖維素酶和a-半乳糖苷酶分別以0.05g，0.10g，0.50g，1.00g和1.50g的劑量加入到含有100g棕櫚仁粕，10mL植物乳桿菌D1菌液，10mL釀酒酵母Y1菌液和80mL純化水的500mL燒瓶中。30℃下連續處理3d，產物烘干后測定pH，NDF和RS含量。選取3種酶制劑的3個添加劑量，通過L9(34)正交試驗確定三種酶的最佳混合添加比例。正交試驗處理棕櫚仁粕條件與前述條件相同，測定pH，NDF和RS含量以評估處理效果。每個試驗重復三次。

1.2.3菌酶協同處理棕櫚仁粕肉雞AME和氨基酸SID測定

試驗農場進行，選用210只1日齡AA肉雞。按照AA肉雞管理指南進行飼養。代謝試驗所用菌酶協同處理棕櫚仁粕采用優化后的工藝制備，每批在呼吸袋中處理5kg棕櫚仁粕，酶和菌液按比例添加，處理溫度30℃，時間5d。

肉雞1-21日齡，飼喂商業前期料。第21日，選取體重均勻的健康肉雞72只，隨機分為3組進行AME測定。每組6個籠子，每個籠子4只雞。各組分別飼喂玉米-豆粕基礎日糧、基礎日糧中15%部分被未處理棕櫚仁粕或處理棕櫚仁粕取代(見表1)。飼喂4天后，連續3天收集每個重復的排泄物，然后混合，干燥，研磨以待分析。

24日齡時，選取體重均勻的健康肉雞108只，隨機分為3組，測定氨基酸SID。每組6個籠子，每個籠子6只雞。各組分別喂食無氮日糧、未處理棕櫚仁粕日糧、菌酶協同處理棕櫚仁粕日糧（見表2），試驗日糧添加0.4%二氧化鈦。飼喂試驗日糧48h后，禁食6h，然后恢復試驗日糧飼喂。3h后，對試驗雞只電擊，5min內手動屠宰，分離回腸，對折后取回腸后段1/2，收集食糜并冷凍干燥以待分析。

樣品常規指標按美國分析化學家協會和VanSoest建議方法進行。能量用量熱儀(C200量熱儀，德國IKA公司)測定，氨基酸用氨基酸分析儀(L8900全自動氨基酸分析儀，日本日立公司)測定，二氧化鈦含量根據方法測定。AME和氨基酸SID計算方法參照文獻進行。

1.3統計分析

統計分析使用SPSSStatistics17.0進行。利用單因素方差分析(ANOVA)對結果進行比較。結果以平均值和標準誤(SEM)表示。P<0.05和P<0.01作為差異顯著和差異極顯著的判斷標準。

2、結果

2.1發酵和添加單種酶制劑對棕櫚仁粕的影響

由表3可知，發酵棕櫚仁粕與未處理棕櫚仁粕相比，NDF和RS含量無明顯變化（P>0.05），pH顯著降低（P

同列肩標不同小寫字母表示差異顯著(P

與發酵棕櫚仁粕相比，添加a-半乳糖苷酶組pH和NDF含量顯著降低（P<0.05），RS含量顯著提高(P

2.2菌酶協同處理棕櫚仁粕條件優化結果

由表5可知，以pH和RS含量為標準，三種酶制劑對棕櫚仁粕營養價值的改善強弱依次為甘露聚糖酶、纖維素酶和a-半乳糖苷酶。以NDF水平為標準，三種酶制劑對棕櫚仁粕營養價值的改善強弱順序依次為甘露聚糖酶、a-半乳糖普酶和纖維素酶。菌酶協同處理棕櫚仁粕的試驗結果表明，各營養成分隨酶制劑的比例不同而不同。在三種測定的指標中，因NSP是棕櫚仁粕的主要抗營養因子，選擇NDF含量作為主要標準。據此，A3、B3和C3為最佳比例，包含在正交設計中(Run8)。

最佳條件下菌酶協同處理棕櫚仁粕的營養參數見表6。由表6可知，棕櫚仁粕經菌酶協同處理后粗蛋白質含量增加了15.10%（P<0.05），從16.03%增至18.45%；粗纖維和NDF含量分別降低了25.10%（P<0.05）和21.96%（P<0.05），分別從25.10%降至18.80%，從64.20%降至50.10%。18種氨基酸成分中，賴氨酸含量從0.46%增至0.60%，增加幅度為30.43%，蛋氨酸含量從0.14%增至0.19%，增加幅度為35.71%，除脯氨酸含量降低了1.47%外，其他氨基酸含量增加了7.12%至45.45%不等。

2.3菌酶協同處理棕櫚仁粕對肉雞AME及氨基酸SID影響

棕櫚仁粕經菌酶協同處理后，肉雞AME顯著提升（P<0.05），由6.33MJ/kgDM增至8.47MJ/kgDM，增加了2.14MJ/kg，增加幅度為33.81%(如表7)。在所測試的18種氨基酸中，有16種（88.9%）氨基酸的肉雞SID顯著增加（P

3、討論

3.1發酵和添加單種酶制劑對棕櫚仁粕的影響

棕櫚仁粕NSP含量較高，限制了其在飼料配方中的應用。與細菌相比，霉菌分泌的纖維降解酶較為豐富，在固態發酵中可更高效降解纖維素和半纖維素。但霉菌發酵可能產生霉菌毒素，終產品的顏色也易影響動物采食，導致發酵飼料生產很少使用霉菌。棕櫚仁粕原料易被腐敗微生物污染，不利于發酵進程。在本研究中，當棕櫚仁粕用植物乳桿菌D1和釀酒酵母Y1發酵時，未觀察到霉菌生長。這可能與益生菌有機酸的產生、生物膜的形成、營養物質競爭和抗真菌化合物的分泌有關。

與未處理棕櫚仁粕相比，棕櫚仁粕經益生菌發酵后pH略有降低，但NDF和RS含量無顯著變化，表明植物乳桿菌D1和釀酒酵母Y1對棕櫚仁粕纖維的降解能力不足。當甘露聚糖酶、纖維素酶和a-半乳糖苷酶與益生菌制劑混合發酵棕櫚仁粕時，pH和NDF含量顯著降低，RS含量顯著增加。此結果驗證了利用非淀粉多糖酶降解纖維提供還原糖以促進微生物發酵的理論。

3.2菌酶協同處理對棕櫚仁粕營養價值的影響

棕櫚仁粕NSP主要為甘露聚糖和半乳甘露聚糖，其中78%是甘露聚糖。這與本研究中甘露聚糖酶對棕櫚仁粕營養價值的改善作用最強相符合。a-半乳糖苷酶可以水解半乳糖苷鍵，剪除半乳甘露聚糖的側鏈，促進甘露聚糖酶的作用。此外，由于棕櫚仁粕的纖維素成分與甘露聚糖骨架相纏結，添加纖維素酶分解纖維素的同時也會破壞纖維素與甘露聚糖之間的聯系。這表明a-半乳糖苷酶，纖維素酶和甘露聚糖酶對棕櫚仁粕的降解具有協同作用，所以菌酶協同處理對棕櫚仁粕營養價值的改善程度最高。

菌酶協同處理棕櫚仁粕增加了粗蛋白質含量并改善了氨基酸譜。這與之前的研究結果一致，即發酵后常規和非常規飼料粗蛋白質含量顯著提升。有研究者用纖維素降解細菌發酵棕櫚仁粕，使粗蛋白質水平提高2.25%，遠低于本研究中的15.10%，表明如果不添加NSP降解酶，細菌降解棕櫚仁粕纖維的能力有限。在發酵過程中，釀酒酵母利用氮源生長，導致生物量和氨基酸產量密集增加。微生物在呼吸時要消耗一部分原料，使產物總量減少，導致產物中蛋白質含量的表觀值增加，這一現象被稱之為“濃縮效應”。

3.3菌酶協同處理棕櫚仁粕對肉雞AME及氨基酸SID影響

本研究表明，棕櫚仁粕經菌酶協同處理后，肉雞AME顯著提升。發酵對飼料原料代謝能的影響不同。研究發現，菜籽粕經發酵處理后，肉雞AME顯著提高，由7.41MJ/kg增至8.51MJ/kg。研究表明，發酵豆粕的肉雞AME降低，但是差異不顯著。飼料原料經發酵處理后，其代謝能有升有降，這可能與飼料原料種類，發酵所用菌種以及發酵工藝有關。營養價值較差的飼料原料，如菜籽粕和棉籽粕，其抗營養因子種類多，蛋白質分子質量大，生物學利用率低，營養價值改善空間大，經發酵處理后，代謝能往往表現為增加的趨勢。

菌酶協同處理后棕櫚仁粕的肉雞氨基酸SID顯著增加，這與菌酶協同處理窄葉羽扇豆種子和豆粕的結果一致。棕櫚仁粕的高NSP含量降低飼料的消化率。將飼料原料進行預處理，或直接在動物日糧中添加酶制劑，降低飼料中的NSP水平，可以提高飼料的消化利用率。研究發現，在玉米-豆粕-雜粕型日糧中添加a-半乳糖苷酶可以降低黃羽肉雞后期料肉比，提高部分氨基酸表觀利用率。研究了餅粕類飼料原料中添加果膠酶對肉雞氨基酸SID和AME的影響，發現果膠酶對棉籽粕氨基酸SID的改善效果優于豆粕，分析原因可能與不同原料NSP等抗營養因子含量不同有關，越是營養價值低的原料，消化率改善空間越大。本研究中，菌酶協同處理棕櫚仁粕肉雞氨基酸SID的改善可能與菌酶協同處理棕櫚仁粕粗蛋白質水平提升，以及粗纖維水平下降有關。

4、結論

綜上所述，菌酶協同處理提高了棕櫚仁粕的營養價值，粗蛋白質含量提高了15.10%，粗纖維和NDF含量分別降低了25.10%和21.96%，18種氨基酸中17種增加了至少7.12%。同時，處理后的棕櫚仁粕肉雞AME增加了33.81%，16種（88.9%）氨基酸的SID顯著增加，增加幅度為5.48%以上。

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