大豆皮是大豆制油工艺的副产品，但由于大豆皮纤维素含量高，且存在脲酶等有害成分，大大降低了它的应用价值[1]。而现代的微生物发酵技术可以有效地提高产品价值和畜禽营养物质利用率，解决大豆皮利用中的瓶颈问题。因此，开展大豆皮发酵技术的研究，对于开发新型饲料资源具有重要经济价值和社会意义。迄今为止，国内外对发酵大豆皮及其利用技术没有进行系统的研究，只是简单将大豆皮原料直接应用于动物饲料中。朱梅芳等[2]研究表明，在肉猪饲粮中添加一定比例的大豆皮对生长性能和营养物质利用率的效果较差。李忠平等[3]研究表明，在肉鸭饲粮中添加大豆皮，降低了平均日采食量(ADFI)和平均日增重(ADG)。Garcia等[4]在奶牛饲粮中添加大豆皮，奶牛出现腹泻、生长性能下降的问题。因此，未经处理的大豆皮不能直接应用于动物饲粮中。周旭等[5]采用3种益生菌发酵大豆皮，虽然在一定程度上提高了粗蛋白质(CP)含量，但大豆皮中的粗纤维(CF)降解幅度较低，适口性较差，且没有经过动物饲养试验和毒理试验进行验证，因此，产品商品化利用受到了一定的限制。Kiers等[6]采用益生菌发酵豆粕进行试验，结果表明益生菌发酵豆粕能够提高产品中营养价值较高的小肽和氨基酸的含量，但是未进行动物利用效果试验。Gaggìa等[7]研究表明，发酵饲粮中益生菌和小肽能显著提高动物的生长性能。目前，去皮豆粕等常规饲料的发酵工艺比较成熟，但是对发酵大豆皮技术的研究却较少，尤其对发酵大豆皮饲用效果和营养物质利用率缺乏系统的研究。为此，本试验以5~12周龄五龙鹅为试验对象，通过研究饲粮中不同水平发酵大豆皮对生长性能、屠宰性能和营养物质利用率的影响，确定发酵大豆皮的使用效果和适宜添加水平，旨在更好地开发利用大豆皮饲料资源，丰富大豆皮饲料营养价值数据库，为指导养鹅生产提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料大豆皮由山东嘉冠粮油工业集团有限公司提供，其营养成分为：CF含量38.00%，CP含量10.00%，钙含量0.53%，磷含量0.18%，脲酶活性0.7 U/g。发酵大豆皮由本实验室发酵制备，由草酸青霉(F67)、纳豆芽孢杆菌、产阮假丝酵母菌和乳酸菌复合发酵大豆皮(大豆皮＋辅料)制成，其营养成分为：CF含量21.28%，CP含量15.18%，钙含量0.60%，磷含量0.47%，小肽(1 000 u以下)含量2.13%，经毒理学试验证明该产品安全无毒。试验鹅由国家水禽产业技术体系示范基地莱阳天森豁眼鹅繁育中心提供。
1.2 试验设计选择5周龄健康五龙鹅216只，采用随机分配编号法，随机分为6个组，每组6个重复，每个重复6只(公母各占1/2)。各组分别饲喂在饲粮中添加0(Ⅰ组)、3%(Ⅱ组)、5%(Ⅲ组)、7%(Ⅳ组)、9%(Ⅴ组)、11%(Ⅵ组)发酵大豆皮的试验饲粮。Ⅰ组为对照组，试验期为8周。
1.3 试验饲粮试验饲粮参照NRC(1994)家禽营养需要量设计配方。同时每组饲粮营养水平按照能量、蛋白质及钙、磷等一致的原则来设计，试验饲粮组成及营养水平见表1。
 | 表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) |
试验前对鹅舍进行全面消毒；全期采取舍饲，地面厚垫料分栏饲养；试验鹅自由饮水和采食；少添勤喂，注意经常观察鹅群的生长状况。
1.5 营养消化代谢试验12周龄时，从每个重复随机抽取8只鹅(公母各占1/2)，共计48只，分为8组同时移入代谢笼(专利号：200720177297)进行饲养。Ⅰ组～Ⅵ组分别饲喂含有0、3%、5%、7%、9%、11%发酵大豆皮的试验饲粮；另设Ⅶ组饲喂单一发酵大豆皮饲粮，Ⅷ组饲喂单一未发酵大豆皮饲粮，每天饲喂量均为120 g。预试期4 d，禁食1 d，正试期3 d，自由饮水。内源能值的校正方法为：饥饿48 h后强饲无氮饲粮，禁食期间自由饮水(试验鹅禁食12 h时，补饮6%葡萄糖水)，每隔4 h收集粪尿排泄物，收集48 h风干样称重作为内源样品，以备测定内源能值。Ⅰ组～Ⅵ组各组营养水平保持一致(表1)，用于确定饲粮中发酵大豆皮适宜添加水平；Ⅶ组～Ⅷ组通过比较鹅对发酵大豆皮和未发酵大豆皮营养物质利用率的差异，评定发酵大豆皮的营养价值。
1.6 测定方法代谢能(ME)采用Parr-1281能量测定仪测定；CP含量采用瑞士生产的FOSS TECATOR QUALITY ASSURANCE设备进行测定；钙(Ca)含量采用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)络合滴定法进行测定；磷(P)含量采用BioSpec-1610核酸蛋白测定仪以比色法进行测定；CF、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量采用ANKOM公司生产的ANKOM2000 Fiber Analyzer设备进行测定；粗脂肪(EE)含量采用石油醚浸提法进行测定；氨基酸含量由氨基酸测定仪测定；小肽含量利用三氯乙酸氮溶指数法(TCA-NSI)进行测定。ME值计算公式如下所示，其他营养指标计算公式详见杨凤[8]主编的《动物营养学》。
表观代谢能(AME)=总能(GE)－粪能(FE)； 真代谢能(TME)=表观代谢能+内源能(EEf)。 1.7 生长性能指标12周龄末，分别以重复为单位对试验鹅进行空腹称重，计算5~12周龄鹅的平均日增重；每日统计饲料消耗量，计算平均日采食量和料重比(F/G)。每天记录各组死亡及淘汰情况，计算死淘率。
1.8 屠宰性能指标12周龄末，翅静脉采血后对试验鹅进行屠宰；宰前禁食12 h，按照《家禽生产性能名词术语和度量统计方法》(NY/T 823—2004)测定屠宰性能指标。
1.9 统计分析采用SAS 9.2统计软件进行统计分析。显著性检验采用LSD法多重比较，试验数据以“平均值±标准差”表示。P＜0.05和P＜0.01分别为差异显著和极显著水平。
2 结果与分析 2.1 饲粮中不同水平发酵大豆皮对鹅生长性能的影响由表2可知，5~12周龄，Ⅴ组体重显著高于Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅵ组(P<0.05)，极显著高于Ⅰ组(P<0.01)，与Ⅳ组差异不显著(P>0.05)；Ⅴ组平均日增重显著高于Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组(P<0.05)，与Ⅳ组、Ⅵ组差异不显著(P>0.05)；Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组之间差异不显著(P>0.05)。各组平均日采食量差异不显著(P>0.05)。Ⅴ组料重比显著低于Ⅰ组(P<0.05)，与其他各组之间差异不显著(P>0.05)。随着发酵大豆皮添加水平的增加死淘率明显下降。
以上结果表明，发酵大豆皮能提高平均日增重，降低料重比和死淘率，并且发酵大豆皮添加水平以7%~9%效果较好。
| 表2 饲粮中不同水平发酵大豆皮对鹅生长性能的影响 Table 2 Effects of dietary different zymotic soybean hull levels on growth performance of geese |
由表3可知，Ⅳ组的屠宰率显著高于Ⅰ组和Ⅱ组(P<0.05)，与其他各组差异不显著(P>0.05)，Ⅰ组和Ⅵ组的屠宰率差异不显著(P>0.05)。Ⅴ组胸肌率最高，Ⅵ组和Ⅴ组显著高于Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅵ组(P<0.05)。Ⅴ组腿肌率显著高于Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅵ组(P<0.05)。Ⅲ组半净膛率显著 高于Ⅰ组和Ⅵ组(P<0.05)，极显著高于Ⅱ组 (P<0.01)，Ⅲ组、Ⅳ组和Ⅴ组之间差异不显著(P>0.05)。Ⅲ组全净膛率显著高于其他各组(P<0.05)。Ⅱ组腹脂率显著高于Ⅳ组、Ⅴ组和Ⅵ组(P<0.05)。
以上结果表明，饲粮中适量添加发酵大豆皮能显著提高鹅的屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率和腿肌率，降低腹脂率，提高胴体品质。发酵大豆皮添加水平以7%~9%效果较好，添加水平为11%时屠宰性能有下降的趋势。
| 表3 饲粮中不同水平发酵大豆皮对鹅屠宰性能的影响 Table 3 Effects of dietary different zymotic soybean hull levels on slaughter performance of geese |
由表4可知，Ⅳ组的CP利用率显著高于Ⅴ组和Ⅵ组(P<0.05)，极显著高于Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组(P<0.01)，Ⅰ组和Ⅱ组之间差异不显著(P>0.05)。Ⅳ组的EE利用率显著高于Ⅲ组、Ⅴ组和Ⅵ组(P<0.05)，极显著高于Ⅰ组(P<0.01)，与Ⅱ组差异不显著(P>0.05)。Ⅲ组、Ⅳ组和Ⅴ组之间钙的利用率差异不显著(P>0.05)，Ⅳ组和Ⅴ组极显著高于Ⅵ组(P<0.01)。Ⅳ组的P利用率显著高于Ⅴ组和Ⅵ组(P<0.05)，极显著高于Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组(P<0.01)，Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组之间差异不显著(P>0.05)。Ⅵ组的CF利用率显著高于Ⅳ组和Ⅴ组(P<0.05)，极显著高于其他各组(P<0.01)。Ⅵ组的NDF利用率最高，显著或极显著高于其他各组(P<0.05或P<0.01)。Ⅴ组的ADF利用率显著高于Ⅳ组(P<0.05)，极显著高于Ⅲ组(P<0.01)，与Ⅵ组之间差异不显著(P>0.05)。
| 表4 饲粮中不同水平发酵大豆皮对鹅营养物质利用率的影响 Table 4 Effects of dietary different zymotic soybean hull levels on nutrient availability of geese |
由表5可知，各组之间能量利用率差异不显著(P>0.05)。由表6可知，发酵大豆皮Ca利用率与未发酵大豆皮差异不显著(P>0.05)；发酵大豆皮P利用率显著高于未发酵大豆皮(P<0.05)；发酵大豆皮其他营养物质的利用率极显著高于未发酵大豆皮(P<0.01)；发酵大豆皮小肽利用率高达99.73%。
以上结果表明，饲粮中添加适量的发酵大豆 皮能显著提高五龙鹅的CP、EE、Ca、P、CF、NDF和ADF利用率，对能量利用率没有显著影响。发酵大豆皮添加水平以7%~9%效果较好，添加水平为11%时CP、EE、Ca、P利用率有下降趋势；纤维素利用率随着发酵大豆皮添加水平的增加呈上升趋势；另外，发酵大豆皮营养物质利用率显著高于未发酵大豆皮。
| 表5 饲粮中不同水平发酵大豆皮对鹅代谢能的影响 Table 5 Effects of dietary different zymotic soybean hull levels on metabolism energy of geese |
| 表6 发酵发酵大豆皮和未发酵发酵大豆皮营养物质利用率比较
Table 6 Compare of nutrient availability between zymotic soybean hull and unfermented soybean hull
|
由表7可知，Ⅴ组的总氨基酸消化率最高，显著高于Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组(P<0.05)，与其他各组之间差异不显著(P>0.05)。Ⅰ组天门冬氨酸(Asp)消化率显著高于Ⅲ组、Ⅳ组、Ⅴ组和Ⅵ组。Ⅰ组苏氨酸(Thr)消化率显著或极显著低于其他各组(P<0.05或P<0.01)。Ⅰ组异亮氨酸(Ile)消化率显著高于其他各组(P<0.05)，其他各组之间差异不显著(P>0.05)。各组之间缬氨酸(Val)消化率差异不显著(P>0.05)。Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组之间亮氨酸(Leu)消化率差异不显著(P>0.05)，Ⅳ组显著或极显著高于其他各组(P<0.05或P<0.01)。Ⅳ组丝氨酸(Ser)、酪氨酸(Tyr)和脯氨酸(Pro)消化率均最高，显著或极显著高于其他各组(P<0.05或P<0.01)。Ⅴ组谷氨酸(Glu)、蛋氨酸(Met)、组氨酸(His)和精氨酸(Arg)消化率均最高。由表8可知，Ⅲ组和Ⅳ组小肽利用率较高，均显著高于Ⅵ组(P<0.05)。
| 表7 饲粮中不同水平发酵大豆皮对鹅氨基酸利用率的影响 Table 7 Effects of dietary different zymotic soybean hull levels on amino acid availability of geese |
| 表8 饲粮中不同水平发酵大豆皮对鹅小肽利用率的影响
Table 8 Effects of dietary different zymotic soybean hull levels on nano oligopeptide collagen availability of geese
|
以上结果表明，饲粮中添加适量的发酵大豆皮能显著提高五龙鹅的总氨基酸和必需氨基酸的利用率，添加水平以7%~9%较好；小肽利用率添加水平以5%~7%较好。
3 讨 论 3.1 饲粮中不同水平发酵大豆皮对鹅生长性能的影响Newey等[9]研究表明，小肽能够直接被动物体吸收利用。Gilbert等[10]研究表明，小肽能促进氨基酸和矿物质的吸收，有促进动物生长的作用。孙海元[11]研究表明，小肽能显著提高动物的生长性能和消化能力。本试验结果表明，在初始体重一致的情况下，随着饲粮发酵大豆皮添加水平的增加，试验组比对照组提高了五龙鹅的平均日采食量和平均日增重，降低了料重比，并且在后期提高平均日增重的效果显著。其主要原因为大豆皮经过复合微生物发酵，产生一些具有特殊生理活性的小肽，直接或间接对机体营养利用发生作用。饲粮中小肽的含量随着发酵大豆皮添加水平的增加而提高，在采食量基本一致的情况下，与对照组相比试验组蛋白质的合成量提高，使得五龙鹅生长潜能得以更好发挥，从而显著提高了体重和平均日增重，提高了生长性能。
符运勤等[12]研究表明，芽孢杆菌及其复合菌能显著促进牛的生长发育，提高生长性能。柯祥军等[13]研究表明，发酵豆粕能显著提高肉仔鸡的生长性能。本试验中，发酵大豆皮含有大量的酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌等益生菌和代谢物，既具有优质蛋白质饲料的特性，又具有微生态制剂的作用。益生菌通过促进肠道中乳酸菌、双歧杆菌、酵母菌及其他有益菌的增殖，分泌了大量的消化酶，维持肠道内菌群平衡；同时，微生物发酵过程中的乳酸菌大量繁殖产生乳酸，使得发酵饲料具有浓郁的酸香味，从而改善适口性，提高采食量，提高了生长性能。
Jensen[14]研究表明，饲粮中必须提供一定比例的完整蛋白质，才能保持正常的生长性能，当饲粮中的游离氨基酸比例过大时，肠道吸收氨基酸需要消耗大量能量，体内营养物质降解率提高，料重比增大[15]，本试验结果表明，随着饲粮发酵大豆皮添加水平的增加，Ⅵ组各项生长性能指标(平均日增重、平均日采食量、料重比)并不表现增加趋势，反而略低于Ⅳ组和Ⅴ组，主要原因是由于游离氨基酸和小肽的含量为Ⅵ组>Ⅴ组>Ⅳ组，从而使吸收耗能增加，营养吸收率降低，生长性能降低。因此，发酵大豆皮必须在适宜的添加水平下才能使生长性最好。本试验结果表明，发酵大豆皮在五龙鹅饲粮中适宜添加水平为7%～9%。有关饲粮中完整蛋白氮、游离氨基酸和小肽的比例问题有待于进一步研究。 3.2 饲粮中不同水平发酵豆皮对鹅屠宰性能的影响
Tripathi等[16]研究表明，饲粮中添加酵母菌等益生菌能显著提高动物的屠宰性能。Midilli等[17]研究证实，饲喂益生菌具有降低腹脂沉积的作用。沈峰等[18]研究表明，饲粮中添加小肽能显著提高猪屠宰指标和胴体瘦肉率。本试验结果表明，发酵大豆皮添加水平为7%～9%时，提高了五龙鹅的屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率和腿肌率；其主要原因为，发酵大豆皮小肽含量较高，影响了五龙鹅机体营养再分配，使蛋白质合成增加，脂肪分解加强，从而改变了胴体肌肉和脂肪的组成，其机理有待于进一步研究。
李秀等[19]研究表明，微生态制剂能提高苏禽黄鸡消化酶的活性，降低腹脂率。王向荣等[20]研究表明，益生菌制剂能提高黄羽肉鸡的屠宰性能，降低腹脂率。Kalavathy等[21]研究表明，在蛋鸡的饲粮中添加乳酸菌，能够降低腹脂率，提高产蛋量。马文强等[22]研究表明，发酵豆粕能够显著提高肉仔鸡胰蛋白酶和脂肪酶的活性。本试验结果表明，五龙鹅饲粮中添加9%的发酵大豆皮，12周龄屠宰性能优于其他添加水平；其原因是添加的发酵大豆皮含有大量的益生菌，使五龙鹅体内脂肪酶和其他酶活性提高，加快体内脂肪分解，产生大量ATP，成为肌肉生长的能量来源。关于发酵大豆皮对五龙鹅肌纤维生长和腹脂沉积影响的机制还有待于进一步的研究。
3.3 饲粮中不同水平发酵大豆皮对鹅营养物质利用率的影响王宝维等[23]研究表明，草酸青霉产生的纤维素酶和果胶酶能显著提高肉鸡肠道内源酶活性，改善肠道组织形态，提高肉鸡饲料利用率。李新红等[24]研究证实，酶制剂和益生菌能提高獐的营养物质利用率。胡艳等[25]研究表明，酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌能提高断奶仔猪生长性能和营养物质利用率。Ramarao等[26]研究表明，益生菌能显著提高肉鸡的营养物质利用率。Boza等[27]研究表明，饲粮中添加小肽能显著提高动物的营养物质利用率。本试验中，适宜添加水平的发酵大豆皮能显著提高五龙鹅的CP、EE、Ca、P利用率，从而降低对环境的污染，原因是发酵大豆皮中含有大量的益生菌、小肽和消化酶等活性物质，促进五龙鹅小肠黏膜上皮细胞发育，增加肠道绒毛长度，改变了肠壁的厚度和通透性，使营养物质利于吸收，进而提高了营养物质的消化能力，这是提高营养物质利用率的主要原因。但CP、EE、Ca、P利用率在Ⅵ组呈现下降的趋势，这与过多的游离氨基酸和小肽增加了吸收耗能有关。CF、ADF和NDF利用率随着发酵大豆皮添加水平的增加而呈上升趋势，可能与F67产生的纤维素酶有关。发酵大豆皮营养物质利用率显著高于未发酵大豆皮原因如下：大豆皮经过发酵后菌体蛋白含量增加，各种氨基酸搭配合理，种类齐全，原料中不易被鹅吸收利用的各类植物大分子物质被分解成利于吸收的小分子营养物质，提高了发酵大豆皮的利用率，使原来营养价值较低的大豆皮，转化为营养全面、更易于吸收的生物蛋白质饲料，从而提高鹅的生长性能和畜产品质量，这是提高五龙鹅生长性能的主要原因。
姚妙爱[28]研究表明，益生菌和酶制剂对蛋鸡的能量利用率没有显著影响。Kawada等[29]研究表明，小肽对动物能量利用率没有显著影响。本试验中发酵大豆皮对五龙鹅的能量利用率也没有显著影响，与上述研究结果一致，具体机理有待于进一步研究。
3.4 饲粮中不同水平发酵大豆皮对鹅氨基酸和小肽利用率的影响胡启蒙等[30]研究表明，酵母菌、芽孢杆菌和乳酸菌复合使用能够提高生长猪饲粮中氨基酸的消化率。孙占田等[31]研究证实，饲粮中添加小肽能够提高仔猪氨基酸的利用率。张青青等[32]利用生长猪为试验对象，取得了同样的试验结果。张克英等[33]研究证实，饲粮中添加植酸酶能够提高断奶仔猪生长性能和氨基酸的利用率。本试验中，在氨基酸总量一致的情况下，发酵大豆皮显著提高了饲粮中必需氨基酸和总氨基酸的利用率，这与发酵大豆皮中的小肽和益生菌增加了五龙鹅肠道吸收能力及饲粮中各种氨基酸得到了优化组合平衡有关。
Sauer等[34]研究表明，Thr消化率变化对各种氨基酸含量变化最为剧烈。氨基酸不平衡将导致氨基酸分解代谢加速[35]。Colnago等[36]研究发现，当小肽含量过高时，小肽的吸收利用会下降。本试验中，对照组Thr利用率最低，说明氨基酸比例失调，而试验各组Thr利用率明显提高，说明氨基酸比例得到了优化和平衡。本试验结果还表明，发酵大豆皮降低了Asp、Gly和Ile消化率，具体机理尚不清楚，有待于进一步研究。
4 结 论① 饲粮发酵大豆皮添加水平为7%～9%时能显著提高平均日增重，降低料重比和死淘率，提高鹅的屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率和腿肌率，降低腹脂率，从而影响机体营养再分配，提高胴体品质。
② 饲粮发酵大豆皮添加水平为7%～9%时能显著提高五龙鹅的CP、EE、Ca、P、CF、NDF和ADF利用率，而添加水平超过11%时CP、EE、Ca、P利用率有下降趋势。发酵大豆皮营养物质利用率显著高于未发酵大豆皮；发酵大豆皮对能量利用率没有显著影响。
③ 饲粮添加7%～9%发酵大豆皮能提高总氨基酸和必须氨基酸的利用率；发酵大豆皮小肽含量增加，小肽利用率以5%～7%添加水平为较好。
④ 综上所述，5~12周龄五龙鹅饲粮发酵大豆皮适宜添加水平为7%～9%。
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