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从发酵豆粕看发酵中药

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从发酵豆粕看发酵中药

发布日期:2018-03-08 作者: 点击:

发酵豆粕与发酵中药均是利用有益微生物的生物转化作用,通过模拟动物胃肠道环境对发酵底物(豆粕、中药)进行体外预处理,制备成营养或药用价值较高的饲料原料或添加剂。发酵中药研究刚刚起步,但有关发酵豆粕的基础和应用研究要相对成熟的多。由于发酵中药和发酵豆粕的生产在一些方面很多相似之处,在此,将发酵中药与发酵豆粕一同介绍,希望能使大家更容易理解发酵中药。

1 发酵菌种

发酵豆粕和发酵中药常用的菌种相似,主要有枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌和霉菌(米、黑曲霉),通过调整发酵基质的营养组成、优化发酵工艺,确定菌体对底物最适的发酵培养基和条件。菌种不同,底物营养成分、发酵条件以及发酵产物的特性会有较大差异。例如,酵母菌能利用非蛋白氮合成优质的菌体蛋白;乳酸菌则能产生大量有机酸,能改善发酵产物的适口性并保障其稳定性。同一类菌种不同的菌株,也使发酵终产物具备不同的特性,如利用能够产生霉菌毒素降解酶的枯草芽孢杆菌作为发酵菌种制备的发酵豆粕和中药,能够明显减轻霉菌毒素对动物健康的危害。因此,选用优质菌种进行混合发酵,发挥优势互补作用,是目前普遍采用的发酵方式。

2 微生物发酵豆粕的优势

(1)抗营养因子被去除或显著降低

豆粕中有多种抗原蛋白和抗营养因子,如胰蛋白酶抑制因子、植物凝集素、尿素酶、植酸盐和过敏因子等,能导致动物肠道对营养物质消化吸收障碍以及过敏反应,造成饲料利用率降低,甚至导致动物生产性能下降。微生物主要通过两种途径消除或减轻抗营养因子的不利影响:一是在发酵过程中产生酶,降解相应的抗营养因子,如蛋白酶能降解大豆抗原蛋白、胰蛋白酶抑制剂等蛋白类抗营养因子;二是在微生物生长繁殖过程中,将非蛋白类抗营养因子(植酸、低聚糖)被作为营养物质消耗,最终消除其不利影响。

类比:对某些中药的发酵炮制,也利用了微生物的减毒作用。例如半夏曲的制作是为了减轻半夏的毒副作用,对大黄进行发酵炮制能减小毒性成分的含量。

(2)营养价值显著提高

微生物发酵过程,一方面能将豆粕中的大分子蛋白水解为小分子多肽和氨基酸,而小肽具有特殊的营养性能,可以被肠道直接吸收,参与机体的生理活动,如促进幼龄动物小肠发育并刺激消化酶的分泌、提高机体免疫力、促进动物生产性能提高等。氨基酸的作用相对比较明确,在此不再阐述。另一方面,微生物将豆粕中的非蛋白氮以及含氮抗营养因子等作为营养成分利用,合成菌体蛋白,提高发酵产物的营养价值。

类比:用固态发酵的方式处理中药,能提高细胞中有效成分的溶出率,能在体外对大分子物质或部分药物前体进行转化生成能直接利用或发挥作用的成分,能对某些有效成分进行浓缩;液态发酵则直接对提取的有效成分进行生物转化,最终使药物在临床的作用效果得到提高。

(3)增加微生物发酵的附加值

发酵豆粕除营养价值得到提高,发酵终产物中还含有大量的有益微生物(尤其是湿发酵产物)、丰富的消化酶类、有机酸、维生素和多功能的活性物质,有利于促进肠道菌群平衡和加强肠道的消化吸收功能。

类比:微生物在发酵中药的终产物中也有同样的作用,尤其是某些中药成分能大幅度促进有益菌的增殖。除益生菌及其代谢产物外,中药成分经微生物转化后,还会产生新的活性物质,扩展了中药组分的丰富度(体外检测),有利于新型药物的开发。

(4)适口性得到改善

大多数的发酵过程将蛋白水解程度作为评价发酵产物质量和风味的重要指标。在发酵过程中,豆粕中的大分子蛋白和多糖被降解为肽类、氨基酸和低分子糖类,此外,菌体蛋白的合成也有利于豆粕适口性的改善,并提高其消化率。

类比:适口性的改善对于中药来说有更直接的意义,对于某些添加量在1%甚至更多的中药,药物的气味对动物(尤其是猪)采食量有着显著的影响。微生物发酵,一方面能产生具有芳香和酸味的物质,掩盖药物的不良气味;另一方面,我们推测某些具有特殊气味的物质在发酵过程中被转化成其它成分而使原有气味消失或减轻。

综上所述,微生物发酵能消除或降低豆粕中抗营养因子等物质的不良影响,提高其营养价值并附加新的功能等作用;对中药的转化作用则主要表现为减毒、增效、扩展功能以及改善适口性等。利用微生物发酵豆粕和中药的目的均是利用微生物的生物转化作用,提高发酵底物的品质,使其在动物生产中发挥更好的作用,减少或消除其不利影响,最终得到能提高动物生产性能的功能性饲料原料或药物。





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