馬玉靜，何榮香， 陳 福， 賀建華

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410128）

小麥麩皮是小麥面粉加工中主要的副產(chǎn)物，每年產(chǎn)量可達(dá)3000萬(wàn)t以上（王小平，20170）。作為一種重要的飼料原料，小麥麩皮具有來(lái)源廣、價(jià)格低、營(yíng)養(yǎng)豐富等優(yōu)點(diǎn)。但由于小麥麩皮粗纖維和抗?fàn)I養(yǎng)因子含量高且容易被霉菌毒素污染 （夏超篤等，2017），限制了其在動(dòng)物生產(chǎn)中的利用。微生物發(fā)酵可顯著改善小麥麩皮的生物學(xué)特性，提高其附加價(jià)值，但發(fā)酵小麥麩皮的發(fā)酵條件和其在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用尚未制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此有必要進(jìn)一步加深對(duì)發(fā)酵小麥麩皮的研究。本文主要綜述了現(xiàn)階段發(fā)酵小麥麩皮的研究及應(yīng)用進(jìn)展，為以后發(fā)酵小麥麩皮的研究提供參考。

1 小麥麩皮的理化性質(zhì)

小麥麩皮的組成成分因小麥品種、質(zhì)量、加工條件、出粉率的不同而存在差異。麩皮含有較豐富的膳食纖維、酶、蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素和礦物質(zhì)等（史建芳等，2012），可獲得多種功能成分，如：多糖、低聚糖、膳食纖維、維生素E、酚類化合物等(包成龍等，2014)，酚類物質(zhì)和維生素E具有抗氧化功能，膳食纖維能夠促進(jìn)動(dòng)物腸道健康（夏超篤等，2017）。但小麥麩皮中粗纖維和抗?fàn)I養(yǎng)因子含量高，蛋白質(zhì)品質(zhì)較差(劉春雪等，2017)，消化利用率低，熱量低，且適口性差(楊旭等，2011)，直接用于飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不高，所以需要對(duì)小麥麩皮進(jìn)行合理的加工處理。微生物發(fā)酵作為其中一種處理方法，可以使小麥麩皮的纖維結(jié)構(gòu)發(fā)生變化(夏超篤等，2017)，降低抗?fàn)I養(yǎng)因子水平，提高粗蛋白質(zhì)含量，優(yōu)化氨基酸組成(劉春雪等，2017)，產(chǎn)生多種活性因子，提高小麥麩皮的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

2 發(fā)酵麩皮

2.1 發(fā)酵用菌種種類和功效 作為微生態(tài)飼料的菌種要符合以下條件：（1）對(duì)人和動(dòng)植物無(wú)致病性。（2）容易繁殖、定植。（3）可生成抑制有害菌生長(zhǎng)的物質(zhì)，促進(jìn)機(jī)體健康。（4）耐熱性好，可進(jìn)行飼料加工。（5）為動(dòng)物自身腸道有益菌群最好。所以，用于微生物發(fā)酵的菌種要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的篩選 (胡學(xué)智等，2011）。市面上常用的菌種為酵母菌、霉菌、乳酸菌和芽孢桿菌(王德香等，2017)。

2.1.1 酵母菌 酵母菌含有大量的蛋白質(zhì)、維生素B、脂肪和糖類等營(yíng)養(yǎng)成分。研究表明，酵母類產(chǎn)品能顯著提高動(dòng)物的抗病能力和生產(chǎn)性能 (陳洪偉，2011)。酵母菌可利用糖類合成蛋白質(zhì)，提高飼料原料中蛋白質(zhì)和游離氨基酸的含量 （朱廷恒等，2016），除此以外，酵母菌還可產(chǎn)生各種酶、維生素和其他活性物質(zhì)，提升飼料原料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值(夏超篤等，2017)。

2.1.2 霉菌 霉菌高產(chǎn)蛋白酶、淀粉酶及纖維素酶，能將飼料中的淀粉和纖維素降解為可被酵母菌利用的簡(jiǎn)單糖類，提高飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及適口性(夏超篤等，2017)，除此以外，霉菌還可產(chǎn)生多種水解酶，以作為提供蛋白質(zhì)和維生素的來(lái)源，并且其與芽孢桿菌有互作作用(胡學(xué)智等，2011)。

2.1.3 乳酸菌 乳酸菌為厭氧或兼性厭氧菌，耐酸不耐熱，除個(gè)別嗜熱性菌株外，65～75℃便會(huì)死亡（胡學(xué)智等，2011）。研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌的代謝產(chǎn)物和活菌液無(wú)論對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌或革蘭氏陰性菌均有很強(qiáng)的抑菌效果，并且與pH的降低呈負(fù)相關(guān)，活菌體內(nèi)和代謝產(chǎn)物中含有較高的超氧化物歧化酶，可提高動(dòng)物免疫力（陳洪偉，2011），降低生產(chǎn)成本。乳酸菌還可在代謝過(guò)程中產(chǎn)生酶類，對(duì)仔豬斷奶應(yīng)激造成的能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收不足具有重要的預(yù)防和減緩作用。乳酸菌發(fā)酵可產(chǎn)生有機(jī)酸，乳酸菌還可通過(guò)自身的黏附和代謝作用抑制黃曲霉毒素的產(chǎn)生并分解已產(chǎn)生的毒素 （朱廷恒等，2016）。除此以外，還可產(chǎn)生大量酮類、醛類等化合物，在代謝作用中產(chǎn)生多種氨基酸、維生素，提高飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值（王太軍，2017）。并可與芽孢桿菌形成互補(bǔ)效應(yīng)（曹香林等，2014)。

2.1.4 芽孢桿菌 芽孢桿菌，細(xì)菌科，是可形成芽孢的桿菌或球菌。芽孢桿菌耐高溫、高壓、酸堿，生命力強(qiáng)，不易被消化道中各種酶液破壞，可維持腸道厭氧環(huán)境，促進(jìn)乳酸菌、雙歧桿菌等有益菌的生長(zhǎng)，抑制有害菌的繁殖，從而維持腸道菌群平衡（王子強(qiáng)，2010）。芽孢桿菌還可以產(chǎn)生B族維生素和維生素C，且具有高蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性，能降解飼料中一些抗?fàn)I養(yǎng)因子，使飼料轉(zhuǎn)化率提高8%以上（朱廷恒等，2016）。

2.2 發(fā)酵方式 根據(jù)發(fā)酵利用的菌種數(shù)量不同，可將發(fā)酵方式分為單菌發(fā)酵和混菌發(fā)酵，但由于受到發(fā)酵效果的限制，發(fā)酵方式基本上由單菌發(fā)酵轉(zhuǎn)變?yōu)榛炀l(fā)酵，并注重不同微生物之間的正組合效應(yīng)（陳洪偉等，2011）。發(fā)酵效果主要受發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度、pH、接種量、含水量、氮源等影響。

3 發(fā)酵對(duì)麩皮營(yíng)養(yǎng)成分的影響

楊旭等（2011）用黑曲霉、納豆芽孢桿菌、釀酒酵母菌和糞鏈球菌對(duì)小麥麩皮在合適的條件下進(jìn)行混菌發(fā)酵，粗蛋白質(zhì)含量、有益菌數(shù)量和產(chǎn)品的適口性顯著提高，粗纖維含量降低。TengPoyun等（2017）利用芽孢桿菌和酵母菌對(duì)小麥麩皮進(jìn)行發(fā)酵，結(jié)果顯示，無(wú)論是單菌發(fā)酵還是混菌發(fā)酵均能降低小麥麩皮中中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量。曹香林等（2014）研究發(fā)現(xiàn)，小麥麩皮經(jīng)枯草芽孢桿菌、酵母菌及乳酸菌混菌固態(tài)發(fā)酵，其粗蛋白質(zhì)含量和菌落數(shù)顯著提高，在體外試驗(yàn)中，發(fā)酵麩皮干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)消化率和氨基酸含量均顯著高于未發(fā)酵組，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和消化率。陳洪偉等（2011）用酵母菌和黑曲霉混菌固態(tài)發(fā)酵麩皮發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵產(chǎn)物中粗蛋白質(zhì)含量為25.26%，比發(fā)酵前提高了33.9%。楊旭等（2011）、李翔宇等（2017）研究結(jié)果與上述一致。此外崔晨曉（2015）用酵母菌在最適條件下發(fā)酵小麥麩皮發(fā)現(xiàn)，植酸含量減少33.8%。Koo等（2018）發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵小麥麩皮較未發(fā)酵小麥麩皮有更高的代謝能和凈能含量。綜上所述，微生物發(fā)酵可顯著提高小麥麩皮的營(yíng)養(yǎng)成分含量，降低抗?fàn)I養(yǎng)因子含量，提高其生物學(xué)價(jià)值。

4 發(fā)酵小麥麩皮的功能及特點(diǎn)

小麥麩皮發(fā)酵，不僅可降低抗?fàn)I養(yǎng)因子含量，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率，還可產(chǎn)生很多生物活性物質(zhì)，使其具備更多功能和特點(diǎn) （夏超篤等，2017）。

4.1 發(fā)酵麩皮的抗氧化功能 阿魏酸是國(guó)內(nèi)外普遍認(rèn)可的天然抗氧化劑，阿魏酸作為麥麩中的主要酚酸，正常情況下主要與半纖維素支鏈結(jié)合形成酯鍵，不能發(fā)揮作用，通過(guò)微生物發(fā)酵可使麩皮結(jié)構(gòu)變得疏松，使酚酸游離，提高發(fā)酵麩皮中阿魏酸的含量。阿拉伯木聚糖中含有阿魏酸，因阿魏酸的存在，呈現(xiàn)出一定的抗氧化性。研究發(fā)現(xiàn)，麩皮多糖可很好地清除羥自由基 （夏超篤等，2017），具有良好的抗氧化能力（Yan 等，2015）。王小平等（2017）對(duì)小麥麩皮混合物進(jìn)行發(fā)酵，得到的發(fā)酵小麥麩皮多酚、黃酮和阿魏酸含量顯著提高，抗氧化活性明顯高于未處理麩皮。崔晨曉等（2016）研究發(fā)現(xiàn)，用酵母菌發(fā)酵小麥麩可增加可溶性阿拉伯木聚糖和總酚含量。安曉萍等（2017）利用固態(tài)發(fā)酵小麥麩皮可制備包括纖維多糖在內(nèi)的復(fù)合多糖。史俊祥（2017）利用釀酒酵母菌與枯草芽孢桿菌在適宜條件下發(fā)酵，得到了高含量的麩皮多糖。祁紅兵等（2014）在適宜條件下用納豆芽孢桿菌發(fā)酵麩皮，得到的發(fā)酵麩皮具有很強(qiáng)的羥自由基清除能力。所以，通過(guò)微生物對(duì)小麥麩皮進(jìn)行合理發(fā)酵，可提高其生物活性物質(zhì)含量和抗氧化能力。

4.2 發(fā)酵麩皮的免疫調(diào)節(jié)功能 多糖具有天然、無(wú)殘留、無(wú)毒副作用的特點(diǎn)，是一種被廣泛認(rèn)可的免疫調(diào)節(jié)制劑。史俊祥等（2017）發(fā)酵麩皮得到的阿拉伯木聚糖具有免疫調(diào)節(jié)功能，可增強(qiáng)自然殺傷細(xì)胞和吞噬細(xì)胞的活性。Cao等（2011）發(fā)現(xiàn)小麥麩皮阿拉伯木聚糖可顯著促進(jìn)S 180荷瘤小鼠胸腺和脾臟指數(shù)提高、脾細(xì)胞增殖、自然殺傷細(xì)胞和巨噬細(xì)胞吞噬活性、白細(xì)胞介素2生成和延遲型過(guò)敏反應(yīng)。王園等（2018）通過(guò)發(fā)酵小麥麩皮得到麩皮多糖，研究發(fā)現(xiàn)麩皮多糖可緩解應(yīng)激引起的炎性因子含量增加，并隨著使用量的增加，機(jī)體炎性因子含量逐步恢復(fù)正常。發(fā)酵飼料中的益生菌可促進(jìn)機(jī)體實(shí)質(zhì)性免疫器官的發(fā)育，提高機(jī)體的免疫應(yīng)答能力。梁菲菲等（2017）研究發(fā)現(xiàn)，益生菌可提高肉鴨免疫器官指數(shù)和體內(nèi)免疫球蛋白G含量。所以，由于麩皮多糖和益生菌的存在，發(fā)酵麩皮具有良好的免疫調(diào)節(jié)功能。

4.3 發(fā)酵麩皮的益生作用 吳逸飛等 （2016）研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵飼料提取液可抑制有害菌的生長(zhǎng)，促進(jìn)有益菌的生長(zhǎng)。發(fā)酵飼料中的益生菌可與小腸絨毛特異性結(jié)合，定植于小腸絨毛形成腸道菌群屏障，抑制有害菌在腸道內(nèi)生長(zhǎng) （梁菲菲等，2017）。發(fā)酵用枯草芽孢桿菌進(jìn)入腸道后消耗氧氣，營(yíng)造腸道厭氧環(huán)境，從而產(chǎn)生乳酸或揮發(fā)性脂肪酸及蛋白質(zhì)多肽類頡頏物質(zhì)，抑制好氧菌、促進(jìn)有益厭氧菌生長(zhǎng)，平衡腸道菌群（王震，2018）。麩皮經(jīng)微生物發(fā)酵后可產(chǎn)生有機(jī)酸，如孫駿飛等（2017）利用麩皮水解液發(fā)酵生產(chǎn)D-乳酸，孫兆遠(yuǎn)等（2014）利用乳桿菌發(fā)酵麩皮獲得L-乳酸，而有機(jī)酸可降低腸道pH，促進(jìn)有益菌生長(zhǎng)。王吉中等（2011）研究表明，麥麩多糖可以抑制大腸桿菌、金黃色葡糖球菌及沙門氏菌等常見(jiàn)致病菌的生長(zhǎng)。發(fā)酵后得到的阿拉伯木聚糖及其水解產(chǎn)物阿拉伯木寡糖（Yang等，2014）和β-葡聚糖都可促進(jìn)腸道有益菌的增殖（史俊祥，2017），抑制有害菌的生長(zhǎng)，促進(jìn)乳酸和短鏈脂肪酸的生成 （趙夢(mèng)麗，2015），且益生效果隨分子量的降低而升高。說(shuō)明發(fā)酵小麥麩皮中的益生菌及多糖可發(fā)揮良好的益菌效果，具有良好的益生作用。

4.4 發(fā)酵麩皮可提高飼料風(fēng)味 麩皮經(jīng)黑曲霉發(fā)酵后可產(chǎn)生β-葡萄糖苷酶等生物活性物質(zhì)，提高飼料風(fēng)味，增加動(dòng)物采食量（羅建平等，2007）。王小平等（2016）利用酵母對(duì)小麥麩皮進(jìn)行發(fā)酵發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵麩皮風(fēng)味得到改善，由原來(lái)的苦澀味變?yōu)槊拙品枷阄?，且色澤呈亮黃色。

4.5 其他功能 阿拉伯木聚糖寡糖被證明可以降低血清中甘油三酯和膽固醇水平 （Yang等，2014）。發(fā)酵還可提高小麥麩皮中可溶性膳食纖維含量，從而達(dá)到降血脂和血糖的作用（劉洋洋等，2017）。

5 發(fā)酵麩皮在動(dòng)物中的研究

曹香林等 （2014）進(jìn)行草魚(yú)體外消化試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，最優(yōu)發(fā)酵麩皮組的干物質(zhì)、粗纖維消化率和氨基酸生成量比未發(fā)酵麩皮組明顯提高。Teng等（2017）進(jìn)行肉雞消化試驗(yàn)，結(jié)果顯示，發(fā)酵小麥麩皮可提高飼料轉(zhuǎn)化率、回腸乳酸水平和回腸絨毛高度，降低血清膽固醇。王政等（2016）研究表明，在飼料中添加發(fā)酵小麥麩皮可提高白羽肉雞后腸道揮發(fā)性脂肪酸的含量和生長(zhǎng)性能。Chu等（2017）發(fā)現(xiàn)，飼料中添加10%發(fā)酵小麥麩皮的肉仔雞飼料消耗量降低，飼料轉(zhuǎn)化率升高，且腸絨毛高度、絨毛高度/隱窩深度比顯著高于對(duì)照組，且大腸桿菌數(shù)量減少。Kraler等（2014）通過(guò)豬消化試驗(yàn)，研究發(fā)酵麩皮對(duì)豬腸道消化率的影響，結(jié)果表明，試驗(yàn)中干物質(zhì)、有機(jī)物及粗纖維等的表觀消化率均有增加。劉春雪等（2017）用5%的發(fā)酵麩皮替代基礎(chǔ)日糧中5%麩皮，研究其對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能、屠宰性能及肉品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組平均日增重顯著提高，料重比降低，育肥豬生長(zhǎng)性能提高，肌內(nèi)脂肪增加，滴水損失降低，肉品質(zhì)提高。李加友（2013）以發(fā)酵麩皮替代麩皮發(fā)現(xiàn)，飼料的氣味和適口性得到改善，育肥豬的日均采食量提高3.7%，由于發(fā)酵產(chǎn)生大量生物活性成分，益生菌數(shù)量上升，改善了機(jī)體腸道微生態(tài)，飼料增重比降低4.3%，平均日增重提高8.2%。史俊祥（2017）研究了麩皮多糖對(duì)Wistar大鼠氧化應(yīng)激的保護(hù)作用。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，麩皮多糖可降低大鼠機(jī)體的氧化應(yīng)激，并呈現(xiàn)劑量依賴性。Kehaliew等（2014）在犢牛試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，有效微生物處理的小麥麩皮可提高日增重和飼料轉(zhuǎn)化率，對(duì)犢牛生長(zhǎng)性能有正向影響。綜上所述，在飼料中添加發(fā)酵小麥麩皮，可提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能，其主要原因可能是飼料的生物特性得到改善，平衡了腸道菌群，從而保護(hù)動(dòng)物機(jī)體健康，提高了采食量。

6 小結(jié)

小麥麩皮經(jīng)微生物發(fā)酵后，提高了其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和利用價(jià)值，由低利用率的飼料原料變?yōu)榫G色健康的保健飼料，具有巨大的利用前景。但目前發(fā)酵小麥麩皮的開(kāi)發(fā)和利用還存在一定問(wèn)題，生產(chǎn)設(shè)備落后，缺少專業(yè)人才；部分用于發(fā)酵的飼料原料存在一定程度的污染；發(fā)酵飼料未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)酵條件和選用菌種存在較大差異，產(chǎn)品質(zhì)量難保證；發(fā)酵飼料廠管理和衛(wèi)生條件差。另外，發(fā)酵小麥麩皮對(duì)動(dòng)物機(jī)體的作用機(jī)制還不明了，動(dòng)物試驗(yàn)較少，不能形成統(tǒng)一的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)(劉春雪等，2017），因此，我們需要進(jìn)一步研究小麥麩皮的適宜發(fā)酵條件和其在不同動(dòng)物、不同生產(chǎn)階段的適宜添加量，為發(fā)酵小麥麩皮在畜牧業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用及畜禽的綠色養(yǎng)殖提供理論依據(jù)。