我國(guó)是世界上油菜種植大國(guó)，油菜籽產(chǎn)量居世界首位，占全球油菜籽產(chǎn)量的21. 14%。普通菜籽粕粗蛋白含量均值為38.6%，其中賴氨酸、蛋氨酸、胱氨酸含量分別為1.52%、0.69%和0.52%，氨基酸組成符合優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料特點(diǎn)，但菜籽粕中含有一定量的硫代葡萄糖苷、單寧等抗?fàn)I養(yǎng)因子而影響了其廣泛利用。硫代葡萄糖苷被芥子酶分解產(chǎn)生異硫氰酸酯、噁唑烷硫酮、硫氰酸酯、腈等成分，對(duì)畜禽內(nèi)臟器官造成損害并導(dǎo)致甲狀腺腫大而影響動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育;而單寧因具有辛辣和澀味影響動(dòng)物適口性，從而降低采食量，并且還可使畜禽消化酶失活而影響其消化機(jī)能，導(dǎo)致畜禽生長(zhǎng)遲緩和抗病力降低。此外，菜籽粕中較高含量的植酸可與蛋白質(zhì)形成復(fù)合物，影響蛋白質(zhì)的消化吸收。為去除菜籽粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，從20世紀(jì)50年代開(kāi)始科研人員進(jìn)行了大量研究探索，采用了物理、化學(xué)及生物發(fā)酵等多種方法進(jìn)行處理。筆者對(duì)已發(fā)表的研究成果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與梳理發(fā)現(xiàn)，采用物理或化學(xué)方法脫毒，或是由于菜籽粕中營(yíng)養(yǎng)成分損失大造成資源浪費(fèi)，或是存在成本高、環(huán)境污染超標(biāo)等缺點(diǎn)而不能廣泛推廣利用。相比之下，利用微生物發(fā)酵菜籽粕具有許多優(yōu)點(diǎn):一是技術(shù)操作簡(jiǎn)單、成本低廉;二是發(fā)酵后的菜籽粕抗?fàn)I養(yǎng)因子含量明顯降低，飼用價(jià)值有所提高，多種小肽、各種消化酶類以及大量的活性益生菌等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增多;三是菜籽粕經(jīng)微生物發(fā)酵后可替代部分豆粕用于畜禽養(yǎng)殖。文章針對(duì)微生物對(duì)發(fā)酵菜籽粕中采用的單菌、混菌、菌酶結(jié)合等方式篩選確定脫毒能力強(qiáng)的菌種和最佳組合的研究報(bào)道以及發(fā)酵菜籽粕在豬飼料中的應(yīng)用試驗(yàn)進(jìn)行綜述，以期為菜籽粕在飼料生產(chǎn)及生豬養(yǎng)殖中的應(yīng)用提供借鑒。

1.微生物發(fā)酵菜籽粕

利用微生物對(duì)菜籽粕進(jìn)行發(fā)酵，菌種的篩選與確定是關(guān)鍵。理論上，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部(原農(nóng)業(yè)部)2013版《飼料添加劑品種目錄》中所列的34種微生物均可選用，但為提高發(fā)酵效果，仍需篩選確定最佳菌種及發(fā)酵條件，為此學(xué)者們采取單菌、混菌及菌酶聯(lián)合等三種方式進(jìn)行大量試驗(yàn)研究。

1.1 單菌對(duì)菜籽粕發(fā)酵的影響

篩選確定脫毒能力強(qiáng)的菌種是提高單一菌種對(duì)菜籽粕發(fā)酵效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，肖翼等用米曲霉對(duì)菜籽粕進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)米曲霉接種量為8%、小麥麩添加量為10%并在30℃條件下培養(yǎng)60h后，菜籽粕中芥子苷與多酚的脫除率分別達(dá)到50.6%及67.2%，驗(yàn)證了霉菌對(duì)菜籽粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子的去除效果。吳剛以硫苷－MＲS 培養(yǎng)基通過(guò)菜籽粕固態(tài)發(fā)酵試驗(yàn)篩選得到戊糖片球菌－1菌株，該菌株對(duì)硫苷降解率可達(dá)到62.11%。吳正可等以普通菜籽粕所含硫苷為唯一碳源，從發(fā)酵青貯與土壤混合液中分離出的菌株中篩選確定了嗜酸乳桿菌，該菌可高效降解菜籽粕中的硫苷，降解率達(dá)30.73%。蔣邊等選擇2種細(xì)菌(枯草芽孢桿菌W1－3、枯草芽孢桿菌 10160)和3種真菌(畢赤酵母、釀酒酵母和黑曲霉)對(duì)菜籽粕進(jìn)行單菌、混菌固態(tài)發(fā)酵試驗(yàn)，結(jié)果單菌枯草芽孢桿菌W1－3的發(fā)酵效果優(yōu)于混菌發(fā)酵，硫苷和植酸兩種抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)含量分別降低62.14%和31.58%。說(shuō)明枯草芽孢桿菌對(duì)菜籽粕中的硫苷具有較好的降解能力。

1.2 混菌對(duì)菜籽粕發(fā)酵的影響

學(xué)者們還將多種菌種復(fù)合后對(duì)菜籽粕進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)，邱良偉等利用植物乳桿菌與黑曲霉按3∶1比例接種菜籽粕，在料水比為1∶0.8g/mL及菜籽粕、玉米和麩皮之比為8∶1∶1條件下發(fā)酵48h，結(jié)果發(fā)現(xiàn)菜籽粕中粗蛋白、小肽及總氨基酸含量分別提高了6.57%、88.76%和11.59%，抗?fàn)I養(yǎng)因子異硫氰酸酯、噁唑烷硫酮及硫苷分別降低了64.00%、81.82%和75.16%。高冬余等研究發(fā)現(xiàn)，采用植物乳桿菌和枯草芽孢桿菌混合厭氧固態(tài)發(fā)酵菜籽粕15d后，菜籽粕中的抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)硫苷含量從84μmol/g降低到33μmol/g，降解率為60.7%，同時(shí)菜籽粕中的粗蛋白含量較發(fā)酵前提高了4.15%。胡永娜等研究發(fā)現(xiàn)，采用枯草芽孢桿菌、啤酒酵母和植物乳桿菌混合發(fā)酵菜籽粕，其品質(zhì)得到明顯改善，主要抗?fàn)I養(yǎng)因子硫苷、噁唑烷硫酮、單寧素、植酸均較發(fā)酵前降低，降解率分別為93.44%、99.99%、34.86%、18.15%;此外，粗蛋白、水溶性蛋白質(zhì)和小肽含量較發(fā)酵前提高，提高率分別為5.37%、105.8%和96.9%。付敏等采用枯草芽孢桿菌、黑曲霉、白地霉3個(gè)菌種混合對(duì)菜籽餅進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，結(jié)果3個(gè)菌種同時(shí)添加且比例為1∶1∶3、接種量為16%、料水比為1∶1、發(fā)酵4d時(shí)，能夠取得最佳發(fā)酵效果，發(fā)酵后的菜籽粕硫苷含量由10.04μmol/g降低到0.65μmol/g，降幅為93.53%，噁唑烷硫酮完全被降解。陳娟等將白地霉、產(chǎn)朊假絲酵母、黑曲霉和熱帶假絲酵母4個(gè)菌種組合后對(duì)菜籽粕進(jìn)行發(fā)酵，結(jié)果菜籽粕粗蛋白含量提高46.9%，植酸及粗纖維的降解率分別達(dá)到43.9%和9.8%。

1.3 菌酶協(xié)同對(duì)菜籽粕發(fā)酵的影響

為檢驗(yàn)微生物與酶聯(lián)合使用對(duì)菜籽粕發(fā)酵效果的影響，魏炳棟等以乳酸菌和酸性蛋白酶(5萬(wàn)U/g)為發(fā)酵劑對(duì)菜籽粕進(jìn)行固態(tài)厭氧發(fā)酵，72h后異硫氰酸酯和噁唑烷硫酮降解率分別達(dá)到78.24%和88.44%，說(shuō)明乳酸菌固態(tài)發(fā)酵酶解對(duì)菜籽粕中某些抗?fàn)I養(yǎng)因子具有明顯的降解作用。楊家?guī)浹芯苛丝莶菅挎邨U菌、蠟質(zhì)芽孢桿菌及干酪乳桿菌與中性蛋白酶協(xié)同發(fā)酵對(duì)發(fā)酵效果的影響，結(jié)果在3個(gè)菌接種量分別為1%、2%、3%，酶添加量為200U/g，料水比為1∶0.9，發(fā)酵溫度為35℃，發(fā)酵時(shí)間為48h時(shí)，菜籽粕中硫苷脫毒率為69.83%，且發(fā)酵后粗蛋白含量升高，小肽含量達(dá)到17.1%以上。

無(wú)論采取單菌、混菌還是菌與消化酶聯(lián)合使用對(duì)菜籽粕發(fā)酵，都能有效降解其中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高粗蛋白含量，且混菌或菌與酶協(xié)同效果優(yōu)于單菌。然而，在發(fā)酵過(guò)程中微生物菌株數(shù)量并非越多越好，有學(xué)者曾采用5種菌株和6種菌株混合對(duì)菜籽粕進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)底物中植酸酶和纖維素酶產(chǎn)生量或活性降低，植酸降解率、粗纖維素降解率和粗蛋白含量下降，究其原因可能是由于菌種過(guò)多造成菌種間產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)性抑制。說(shuō)明多種微生物復(fù)合協(xié)同對(duì)菜籽粕發(fā)酵成功的關(guān)鍵在于篩選合適的單一微生物后，通過(guò)正交試驗(yàn)確定不同微生物間的最優(yōu)組合及最佳比例，以實(shí)現(xiàn)對(duì)菜籽粕發(fā)酵的最佳效果。

2.發(fā)酵菜籽粕在豬飼料中的應(yīng)用

2.1 在仔豬飼料中的應(yīng)用

丁小玲等選用5周齡左右健康斷奶仔豬為試驗(yàn)動(dòng)物，將干物質(zhì)、粗蛋白、乳酸及小肽含量分別為93.5%、50.0%、4.8%和4.1%，硫苷含量為15.0μmol/g的固態(tài)發(fā)酵菜籽粕按不同比例等氮替代粗蛋白含量為43%的膨化豆粕，結(jié)果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵菜籽粕等氮替代膨化豆粕的最佳比例為40%，且仔豬的采食量、日增重、飼料轉(zhuǎn)化效率、腹瀉率等指標(biāo)差異不顯著。吳明文等用添加10%發(fā)酵菜籽粕+15.5%普通豆粕的試驗(yàn)日糧與含25%普通豆粕的基礎(chǔ)日糧對(duì)仔豬進(jìn)行飼喂試驗(yàn)，兩種日糧的粗蛋白、消化能、賴氨酸含量分別為16.82%、13.4MJ/kg、0.98%和17.05%、13.9MJ/kg、1.07%，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用發(fā)酵菜粕替代日糧中的部分豆粕，試驗(yàn)組較對(duì)照組仔豬日增重可提高13.04%，料重比降低13.15%，同時(shí)腹瀉發(fā)生率降低。多項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果表明，仔豬飼料中使用發(fā)酵菜籽粕部分替代豆粕對(duì)采食量、日增重、腹瀉率等無(wú)不良影響。但是生產(chǎn)實(shí)踐中要注意發(fā)酵菜籽粕的質(zhì)量，添加量由少到多逐漸增加。

2.2 在育肥豬飼料中的應(yīng)用

鄧卉等用發(fā)酵菜籽粕等氮替代日糧中的豆粕飼喂28kg左右生長(zhǎng)豬，其中菜籽粕采用釀酒酵母菌、淺層通風(fēng)分級(jí)、在28～35℃條件下固態(tài)發(fā)酵36～48h制得，結(jié)果表明，發(fā)酵菜籽粕等氮替代豬日糧中7.5%豆粕可提高參試豬的生長(zhǎng)性能和血清超氧化物歧化酶(SOD)活性、總抗氧化能力(T－AOC)和lgA、IgG以及白細(xì)胞介素 2(IL－2)含量。說(shuō)明用發(fā)酵菜籽粕部分替代日糧中豆粕可以改善豬只的免疫功能。吳東等研究結(jié)果表明，應(yīng)用4%、5%的發(fā)酵菜籽粕(粗蛋白、小肽、蛋氨酸含量分別為 35.6%、4.56%和0.46%，主要抗?fàn)I養(yǎng)因子硫苷、異硫氰酸酯及噁唑烷硫酮含量分別為33.96μmol/g、1.57mg/g和1.02mg/g)分別等量替代生長(zhǎng)豬及肥育豬日糧中的豆粕，對(duì)豬只生長(zhǎng)情況無(wú)不良影響。說(shuō)明應(yīng)用發(fā)酵菜籽粕可以等氮替代育肥豬日糧中的豆粕，對(duì)豬的日增重、采食量及免疫力等方面無(wú)不良影響，發(fā)酵菜籽粕替代豆粕用量以不超過(guò)8%為宜，過(guò)量使用將產(chǎn)生不良影響。

2.3 在繁殖母豬飼料中的應(yīng)用

國(guó)內(nèi)學(xué)者重點(diǎn)研究了發(fā)酵菜籽粕對(duì)仔豬、育肥豬生長(zhǎng)發(fā)育情況的影響，而對(duì)母豬繁殖性能如發(fā)情、妊娠、產(chǎn)仔、泌乳等的影響研究得不多。劉文峰等報(bào)道了國(guó)外學(xué)者分別在母日糧中添加20%溶劑浸提型菜籽粕以及10%低硫代葡萄糖苷型菜籽粕，結(jié)果母豬所產(chǎn)仔豬的初生重、窩增重等指標(biāo)未受日糧中菜籽粕添加水平的影響。因此，深入研究發(fā)酵菜籽粕對(duì)母豬的產(chǎn)仔數(shù)、仔豬初生重、斷奶窩重等繁殖性能的影響，以確定發(fā)酵菜籽粕在母日糧中的最佳添加量和降低母豬飼養(yǎng)成本很有必要。

3.小結(jié)

1)在確定發(fā)酵菌株時(shí)，應(yīng)對(duì)菜籽粕中的主要抗?fàn)I養(yǎng)因子硫代葡萄糖苷和單寧分解能力強(qiáng)的菌種進(jìn)行篩選，其中枯草芽孢桿菌、啤酒酵母、植物乳桿菌、曲霉等均能大幅度降低硫苷含量;飼料通過(guò)乳酸菌發(fā)酵可以有效抑制有害細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖，乳酸菌與酸性蛋白酶復(fù)合固態(tài)發(fā)酵菜籽粕除能降低其中的抗?fàn)I養(yǎng)因子外，還可降低底物 pH值、增加酸度，且發(fā)酵產(chǎn)物具有特殊的發(fā)酵酸香味，從而改善飼料品質(zhì)，提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，具有良好的生產(chǎn)和應(yīng)用價(jià)值;酵母菌富含蛋白質(zhì)、氨基酸(粗蛋白含量高達(dá) 50%)及多種維生素，同時(shí)含有多種動(dòng)物所需的消化酶(α－淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、半纖維素酶等)和其他代謝產(chǎn)物，在提高動(dòng)物的免疫、生長(zhǎng)和繁殖能力方面具有顯著功效。

2)多數(shù)試驗(yàn)結(jié)果表明，混菌或菌酶結(jié)合發(fā)酵菜籽粕效果優(yōu)于單菌，不斷篩選確定高水平脫毒菌種并通過(guò)正交試驗(yàn)確定不同菌種間的最優(yōu)組合及其最佳比例是提高微生物發(fā)酵菜籽粕效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3)發(fā)酵工藝與菜籽粕的發(fā)酵品質(zhì)息息相關(guān)，當(dāng)前采用固態(tài)發(fā)酵比較普遍。研究篩選更為合理的發(fā)酵工藝，不斷完善產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控條件等可以有效解決菜籽粕發(fā)酵中的雜菌污染問(wèn)題，同時(shí)制訂相應(yīng)的菜籽粕發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)及工藝標(biāo)準(zhǔn)，是高效利用菜籽粕的主要研究方向。

4)在不同生長(zhǎng)階段的豬日糧中添加發(fā)酵菜籽粕等氮替代部分豆粕試驗(yàn)取得一定效果，但發(fā)酵菜籽粕替代豆粕用量以不超過(guò)8%為宜。發(fā)酵菜籽粕用于母豬日糧的研究報(bào)道不多，進(jìn)一步研究發(fā)酵菜籽粕對(duì)母豬、仔豬生產(chǎn)性能的影響對(duì)提升生豬生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益很有必要。