■冷向軍 何 明

（上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院，上海 201306）

魚(yú)粉資源的緊缺和魚(yú)粉價(jià)格的上漲，使得替代魚(yú)粉蛋白源的研究一直是水產(chǎn)飼料行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)。在這方面，發(fā)酵豆粕以其資源豐富、營(yíng)養(yǎng)較平衡和具較高的性價(jià)比而受到青睞。近年來(lái)，有關(guān)發(fā)酵豆粕在水產(chǎn)飼料中的研究和應(yīng)用不斷增多。文章擬就此作一綜述，為發(fā)酵豆粕在水產(chǎn)飼料中的合理應(yīng)用提供參考。

1 發(fā)酵豆粕的生產(chǎn)和營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)

豆粕固態(tài)發(fā)酵是指在人工控制條件下，在豆粕中接種特定的微生物，通過(guò)其生長(zhǎng)繁殖和新陳代謝作用，去除豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高多肽、小肽及游離氨基酸含量，同時(shí)增加益生菌及其代謝產(chǎn)物的過(guò)程。常用的發(fā)酵微生物有細(xì)菌和真菌兩大類(lèi)。細(xì)菌類(lèi)主要有芽孢桿菌、乳酸菌；真菌類(lèi)主要有酵母菌和霉菌（根霉、毛霉、木霉、曲霉）。根據(jù)發(fā)酵過(guò)程中是否需氧，可分為厭氧發(fā)酵（如乳酸菌）和需氧發(fā)酵（如芽孢桿菌）。菌種經(jīng)過(guò)逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)后和水按比例混合后接種到豆粕中進(jìn)行厭氧或需氧發(fā)酵。

隨著固態(tài)發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展，多菌種聯(lián)合多級(jí)發(fā)酵、微生物和酶混合發(fā)酵（菌酶發(fā)酵）等技術(shù)已應(yīng)用于發(fā)酵豆粕，以提升發(fā)酵豆粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，更好地滿足水產(chǎn)飼料的需求。豆粕發(fā)酵后，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的提升主要體現(xiàn)在以下方面。

1.1 減少抗?fàn)I養(yǎng)因子含量

抗?fàn)I養(yǎng)因子是指飼料中含有的一些對(duì)養(yǎng)分的消化、吸收和利用不利，并使動(dòng)物產(chǎn)生不良生理反應(yīng)且影響動(dòng)物健康和生長(zhǎng)的物質(zhì)。豆粕中含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，主要有植酸、胰蛋白酶抑制劑、抗原蛋白、非淀粉多糖、脹氣因子、脲酶、大豆凝集素、抗維生素因子和單寧等。這些抗?fàn)I養(yǎng)因子通過(guò)不同的生理機(jī)制影響水產(chǎn)動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。某些抗?fàn)I養(yǎng)因子會(huì)和飼料中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生絡(luò)合作用或者抑制某些消化酶的活力，影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，如植酸、胰蛋白酶抑制劑等；某些抗?fàn)I養(yǎng)因子則會(huì)使養(yǎng)殖動(dòng)物產(chǎn)生抗原反應(yīng)并對(duì)相關(guān)器官造成損傷，如抗原蛋白等。水產(chǎn)動(dòng)物對(duì)抗?fàn)I養(yǎng)因子具有一定程度的耐受性，當(dāng)飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子超過(guò)該品種的耐受度后，就會(huì)對(duì)其生長(zhǎng)、免疫、腸道健康等產(chǎn)生負(fù)面影響。

豆粕經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵后，最明顯的變化就是其中的抗?fàn)I養(yǎng)因子含量顯著降低。微生物在繁殖和生長(zhǎng)過(guò)程中，會(huì)利用大量的非蛋白類(lèi)抗?fàn)I養(yǎng)因子作為其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如非淀粉多糖、低聚糖、植酸等；另一方面，微生物產(chǎn)生的消化酶會(huì)降解蛋白類(lèi)抗?fàn)I養(yǎng)因子，如胰蛋白酶抑制劑、脲酶、大豆凝集素、大豆抗原蛋白等。以曲霉（Aspergillus usamil）發(fā)酵豆粕，可將豆粕中的植酸全部降解（Hirabayashi 等，1998）。以乳酸菌（Lactic acid bacteria）發(fā)酵豆粕后，脲酶抑制劑和棉籽糖含量降低了80.64%和73.5%（Refstie 等，2005）。采用枯草芽孢桿菌∶乳酸菌∶酵母菌聯(lián)合發(fā)酵豆粕，大豆球蛋白含量從224 mg/kg 降為107 mg/kg，中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、黃曲霉毒素和玉米赤霉烯酮含量也顯著下降（郭萌萌等，2022）。石慧等（2011）采用枯草芽孢桿菌好氧性前發(fā)酵+酵母菌和乳酸菌厭氧性后發(fā)酵的方式，得到了抗原蛋白幾乎完全降解的發(fā)酵豆粕。李瑩等（2019）采集了具有代表性的10 種商業(yè)發(fā)酵豆粕產(chǎn)品及其未發(fā)酵豆粕，比較了其主要營(yíng)養(yǎng)成分和抗?fàn)I養(yǎng)因子含量，表1匯總了其主要結(jié)果。

表1 發(fā)酵豆粕及其未發(fā)酵豆粕的營(yíng)養(yǎng)成分及主要抗?fàn)I養(yǎng)因子含量比較（李瑩等，2019）

從表1 中可見(jiàn)，經(jīng)過(guò)發(fā)酵后，發(fā)酵豆粕中的主要抗?fàn)I養(yǎng)因子含量均有了顯著降低，其中胰蛋白酶抑制因子、水蘇糖和棉籽糖含量的變異程度小，說(shuō)明這些抗?fàn)I養(yǎng)因子中的絕大部分已被降解或破壞；而抗原蛋白含量的變異程度較大，表明不同發(fā)酵豆粕的發(fā)酵工藝、發(fā)酵菌種可能存在較大差異，導(dǎo)致抗原蛋白的降解程度不一。酸溶蛋白的增加反映了大分子蛋白的降解；而蛋白質(zhì)溶解度的下降則表明發(fā)酵豆粕生產(chǎn)過(guò)程中的烘干環(huán)節(jié)增加了蛋白質(zhì)的變性程度。

1.2 提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和活性成分含量

在發(fā)酵過(guò)程中，微生物充分利用豆粕中的非蛋白氮和抗?fàn)I養(yǎng)因子作為生長(zhǎng)和繁殖的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源，合成營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高的菌體蛋白，使得發(fā)酵豆粕的粗蛋白質(zhì)含量增加，相應(yīng)地，必需氨基酸的組成結(jié)構(gòu)也更為合理。此外，在發(fā)酵過(guò)程中，微生物的代謝作用消耗了部分有機(jī)物料，特別是碳水化合物，出現(xiàn)了蛋白質(zhì)的“濃縮效應(yīng)”，使蛋白質(zhì)含量相對(duì)提高。在對(duì)10 種商業(yè)發(fā)酵豆粕產(chǎn)品的調(diào)查中，李瑩等（2019）發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵豆粕的粗蛋白含量（49.78±2.27）%較未發(fā)酵豆粕（46.54±1.40）%顯著增加（見(jiàn)表1），發(fā)酵豆粕中必需氨基酸（蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸）的平均含量升高2.45%，非必需氨基酸的平均含量升高5.03%。

在發(fā)酵過(guò)程中，部分大分子蛋白質(zhì)被降解，產(chǎn)生大小不等的多肽、小肽和游離氨基酸，不僅易于消化吸收，某些成分還具有促生長(zhǎng)、促攝食、抗氧化和提高免疫力的作用。豆粕經(jīng)產(chǎn)朊假絲酵母菌（Candida utilis）發(fā)酵后，粗蛋白質(zhì)含量增加12.4%，游離氨基酸含量增加21倍（陳京華，2006）。以干酪乳桿菌（Lactobacillus casei）發(fā)酵豆粕后，酸溶蛋白含量達(dá)8.66%，小肽和游離氨基酸含量較發(fā)酵前提高510%和280%（吳慧，2016）。小肽和風(fēng)味氨基酸的增加，使得發(fā)酵豆粕風(fēng)味醇香，具有更好的適口性。李慧娟等（2014）以枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilisJ3）和植物乳桿菌（Lactobacillus plantarumJNX）發(fā)酵豆粕，發(fā)酵產(chǎn)物中小肽含量達(dá)10.64%，發(fā)酵豆粕提取液中的蛋白類(lèi)產(chǎn)物的分子質(zhì)量均小于10 ku，其抗氧化活性可達(dá)65.76%。以芽孢桿菌固態(tài)發(fā)酵豆粕48 h后，其總抗氧化活性與多肽含量由207.2 U/g和21.0 mg/g提高到了1 091.1 U/g和347.7 mg/g（徐聰聰，2013）。

微生物的發(fā)酵過(guò)程，通常伴隨著有機(jī)酸的產(chǎn)生，如乳酸、丁酸、乙酸、檸檬酸等，這些有機(jī)酸隨飼料被水產(chǎn)動(dòng)物攝食后，可在消化道內(nèi)發(fā)揮酸化劑的功能，如促進(jìn)消化酶的分泌，改善腸道組織結(jié)構(gòu)，維護(hù)腸道微生態(tài)平衡等。以植物乳桿菌（JUN-DY-6）對(duì)豆粕進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，可產(chǎn)生6 種有機(jī)酸，以乳酸、乙酸、丙酸和檸檬酸為主（毛銀等，2017）。以乳酸菌固態(tài)發(fā)酵豆粕，在發(fā)酵前期（0～24 h），pH從6.63降為4.34,酸度從0.6%增加到4.19%，之后，pH 和酸度的變化則比較緩慢（魏炳棟等，2014）。豆粕經(jīng)干酪乳桿菌（Lactobacillus casei）發(fā)酵后，乳酸含量可達(dá)4.64%，總酸含量較發(fā)酵前提高了510%（吳慧，2016）。發(fā)酵豆粕中的酸度（總酸）和pH可在一定程度上反映出發(fā)酵的程度。

大豆異黃酮具有抗菌、抗氧化等生理功能，但豆粕中的大豆異黃酮主要以糖苷形式存在，利用率較低，通過(guò)微生物發(fā)酵，可將其轉(zhuǎn)化為苷元，顯著提高其生理活性。研究表明，微生物發(fā)酵可以顯著增強(qiáng)大豆異黃酮的抗菌能力和抗氧化能力（楊國(guó)峰等，2005；姚明蘭等，2003）。李一圣等（2010）以不同菌種發(fā)酵豆粕，試驗(yàn)不同程度地降低了3種大豆異黃酮苷類(lèi)成分（大豆苷、黃豆黃苷、染料目苷）的含量，增加了其苷元類(lèi)成分的含量。以枯草芽孢桿菌（ATCC6633）發(fā)酵豆粕，其苷元含量占大豆異黃酮的比例達(dá)到64.56%（楊守鳳等，2013）。

豆粕中的磷主要以植酸磷形式存在，發(fā)酵過(guò)程中，微生物可降解植酸，轉(zhuǎn)化為動(dòng)物能吸收利用的有效磷。此外，微生物發(fā)酵還可以產(chǎn)生酶、維生素和一些未知營(yíng)養(yǎng)素，這些活性成分也可在一定程度上提高飼料利用率、促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)。

2 發(fā)酵豆粕標(biāo)準(zhǔn)

目前，我國(guó)已制訂有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《飼料原料發(fā)酵豆粕》（NY/T 2218—2012），適用于以大豆為主要原料（≥95%），以麩皮、玉米皮等為輔助原料，使用農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《飼添加劑品種目錄》中批準(zhǔn)使用的微生物菌種進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，并經(jīng)干燥制成的蛋白質(zhì)原料產(chǎn)品。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了發(fā)酵豆粕的感官性狀、技術(shù)指標(biāo)和衛(wèi)生指標(biāo)（見(jiàn)表2）。

表2 發(fā)酵豆粕產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)和衛(wèi)生指標(biāo)

上述指標(biāo)中，粗蛋白、粗纖維、粗灰分和賴氨酸含量主要由原料豆粕的營(yíng)養(yǎng)特性決定，尿素酶活性、酸溶蛋白和水蘇糖含量則反映發(fā)酵程度和抗?fàn)I養(yǎng)因子降解程度，其中酸溶蛋白含量反映大分子蛋白被分解的情況，生產(chǎn)中多用該指標(biāo)評(píng)價(jià)小肽含量，其測(cè)定通常是采用三氯乙酸沉淀法，其上清液中的可溶性蛋白含量即為酸溶蛋白含量。黃曲霉毒素和大腸桿菌則反映發(fā)酵過(guò)程中對(duì)安全衛(wèi)生的控制程度。

3 發(fā)酵豆粕在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用

目前，發(fā)酵豆粕在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用，主要是用作魚(yú)粉的替代蛋白源。肉食性魚(yú)類(lèi)飼料和蝦蟹飼料中魚(yú)粉的用量較高，故發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉的研究主要集中在這兩大類(lèi)飼料方面。

3.1 發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉的研究

3.1.1 肉食性魚(yú)類(lèi)

3.1.1.1 大口黑鱸

大口黑鱸是近年發(fā)展最為迅速的水產(chǎn)養(yǎng)殖品種之一，2020年的養(yǎng)殖產(chǎn)量已達(dá)61.9萬(wàn)噸。大口黑鱸為典型的肉食性魚(yú)類(lèi)，對(duì)魚(yú)粉的要求高，其商業(yè)飼料中的魚(yú)粉用量通常為35%～55%。何明等（2020）采用套算法，測(cè)定了大口黑鱸對(duì)豆粕和發(fā)酵豆粕的表觀營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率，在按30%混入基礎(chǔ)飼料的條件下，豆粕的干物質(zhì)、粗蛋白、磷和總氨基酸表觀消化率分別為74.71%、76.56%、23.24%和87.34%，發(fā)酵豆粕為81.97%、84.0%、46.94%、92.25%，均較豆粕顯著提高（P＜0.05）。在魚(yú)粉含量為500 g/kg 的飼料中，以芽孢桿菌發(fā)酵豆粕替代200 g/kg 魚(yú)粉（40%魚(yú)粉），對(duì)大口黑鱸（初重19.83 g）的增重和飼料系數(shù)沒(méi)有產(chǎn)生顯著影響，但降低了腸絨毛完整性、腸絨毛和杯狀細(xì)胞的數(shù)量；當(dāng)發(fā)酵豆粕替代20%、30%魚(yú)粉時(shí)，還提高了增重和特定生長(zhǎng)率，其原因主要在于采食量的提高（田鑫鑫等，2021；鐘國(guó)防等，2021）。同樣，在魚(yú)粉含量為500 g/kg 的大口黑鱸飼料中，菌酶協(xié)同發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉比例≤20%時(shí)，不會(huì)對(duì)魚(yú)體生長(zhǎng)和飼料利用產(chǎn)生不利影響，替代過(guò)高比例魚(yú)粉可對(duì)血清生化、免疫和抗氧化指標(biāo)、肝臟組織形態(tài)產(chǎn)生明顯的不良影響（陳曉瑛等，2021）。He等（2020a）在魚(yú)粉含量為350 g/kg的飼料中，以多菌種聯(lián)合發(fā)酵豆粕成功替代了105 g/kg魚(yú)粉（30%魚(yú)粉），對(duì)大口黑鱸（初重4.43 g）的生長(zhǎng)、飼料利用和腸道組織學(xué)沒(méi)有產(chǎn)生顯著影響。Yang 等（2022）在不補(bǔ)充氨基酸和?；撬岬臈l件下，在含魚(yú)粉350 g/kg的大口黑鱸（初重21.2 g）飼料中以乳酸菌發(fā)酵豆粕成功替代了100 g/kg魚(yú)粉。

3.1.1.2 鮭鱒魚(yú)類(lèi)

虹鱒是養(yǎng)殖最為廣泛的冷水魚(yú)類(lèi)，有關(guān)發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉的研究，主要集中在虹鱒方面。Barnes等（2015）在魚(yú)粉含量為400 g/kg 的飼料中，以不同比例發(fā)酵豆粕等蛋白替代魚(yú)粉，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)兩個(gè)品系的虹鱒而言，含350 g/kg發(fā)酵豆粕（魚(yú)粉含量150 g/kg）的飼料均是可接受的，但當(dāng)發(fā)酵豆粕（500 g/kg）全部替代魚(yú)粉后，增重率顯著降低，飼料系數(shù)顯著升高。同樣,在魚(yú)粉含量為400 g/kg 的飼料中，300 g/kg 的發(fā)酵豆粕可以成功地替代同等比例魚(yú)粉，盡管飼料的粗蛋白水平有所降低（Barnes 等，2012）。Choi 等（2020）采用兩種發(fā)酵程度不同的發(fā)酵豆粕，成功地將魚(yú)粉用量從250 g/kg 降低到150 g/kg，對(duì)虹鱒生長(zhǎng)和飼料利用沒(méi)有產(chǎn)生顯著影響。

此外，有關(guān)發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉的報(bào)道，也見(jiàn)于黑鯛、大黃魚(yú)、大菱鲆、黃姑魚(yú)、卵形鯧鲹等，詳見(jiàn)表3。

表3 發(fā)酵豆粕在魚(yú)類(lèi)飼料中替代魚(yú)粉的研究

3.1.2 蝦蟹飼料

和在肉食性魚(yú)類(lèi)中的研究相比，在蝦蟹飼料中應(yīng)用發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉的報(bào)道較少。目前，產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的當(dāng)屬凡納濱對(duì)蝦飼料。近年來(lái)，凡納濱對(duì)蝦飼料中魚(yú)粉用量呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢(shì)，目前，商業(yè)飼料中的魚(yú)粉用量一般為20%左右。Van Nguyen等（2018）、Shiu 等（2013）和Yang 等（2009）報(bào)道，發(fā)酵豆粕可成功替代凡納濱對(duì)蝦飼料中魚(yú)粉用量的25.4%、61.67%和30%，但在這些研究中，基礎(chǔ)飼料中的魚(yú)粉用量均較高，分別為30%、56%和30%。Yao等（2020）設(shè)計(jì)了魚(yú)粉含量為18%的凡納濱對(duì)蝦飼料，發(fā)現(xiàn)豆粕和發(fā)酵豆粕可分別替代1/6和1/3的魚(yú)粉，發(fā)酵豆粕較豆粕能替代更高比例的魚(yú)粉。

在日本沼蝦的研究中，根據(jù)生長(zhǎng)和免疫指標(biāo)，復(fù)合菌種發(fā)酵的豆粕可以替代基礎(chǔ)飼料（含魚(yú)粉580 g/kg）中25%的魚(yú)粉（Ding 等，2015）。Xu 等（2020）在魚(yú)粉含量為250 g/kg的飼料中，以兩種發(fā)酵豆粕分別替代100、150 g/kg 魚(yú)粉，對(duì)中華絨螯蟹的生長(zhǎng)和蛋白質(zhì)合成、代謝相關(guān)基因表達(dá)沒(méi)有產(chǎn)生不利影響。

總體來(lái)看，發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉的用量，與水產(chǎn)動(dòng)物的食性、生長(zhǎng)階段、基礎(chǔ)飼料配方組成，特別是魚(yú)粉用量等有關(guān)。通常，基礎(chǔ)配方中的魚(yú)粉用量高，則發(fā)酵豆粕可替代的魚(yú)粉量就大，反之亦然。

3.2 發(fā)酵豆粕對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物生理生化和代謝的影響

目前，有關(guān)發(fā)酵豆粕對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物生理生化和代謝的影響，主要是在替代魚(yú)粉的基礎(chǔ)上開(kāi)展的。

3.2.1 攝食與消化

在一些關(guān)于發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉的研究中，有發(fā)現(xiàn)采食量提高的現(xiàn)象。比如，田鑫鑫等（2021）將芽孢桿菌發(fā)酵豆粕以10%、15%、20%、25%的量添加到大口黑鱸飼料中（魚(yú)粉用量由50%降為45%、40%、35%和30%），大口黑鱸采食量較對(duì)照組（50%魚(yú)粉組）提高10.7%、10.4%、11.6%、17.8%，但對(duì)飼料系數(shù)沒(méi)有顯著影響。Yang 等（2022）也發(fā)現(xiàn)，隨發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉比例增加，大口黑鱸幼魚(yú)的攝食率呈增加趨勢(shì)。在大黃魚(yú)的研究中，發(fā)酵豆粕替代60%和75%的魚(yú)粉時(shí)，幼魚(yú)的攝食率也顯著提高（何嬌嬌等，2018）。然而，在He 等（2020）的研究中，并沒(méi)有報(bào)道大口黑鱸采食量增加的現(xiàn)象，這可能與該試驗(yàn)采用等量投喂有關(guān)。發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉可以提高攝食量，其原因可能與發(fā)酵豆粕中的部分小肽和游離氨基酸具有誘食性有關(guān)，也可能是與發(fā)酵豆粕刺激消化道蠕動(dòng)促進(jìn)排空有關(guān)。

相比于豆粕，發(fā)酵豆粕能夠提高水產(chǎn)動(dòng)物的消化酶活力和消化吸收能力。一方面，經(jīng)過(guò)發(fā)酵后，豆粕中的大多數(shù)抗?fàn)I養(yǎng)因子被去除，從而降低了對(duì)消化酶的抑制作用；另一方面，發(fā)酵豆粕具有的一些活性肽和消化酶對(duì)飼料的消化吸收起到了促進(jìn)作用。Shiu等（2015）在斜帶石斑魚(yú)(Epinephelus coioides)的研究表明，替代魚(yú)粉用量的30%后，發(fā)酵豆粕組的腸道胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性均顯著高于豆粕組。He 等（2020a、2020b）發(fā)現(xiàn)，在魚(yú)粉含量為350 g/kg的基礎(chǔ)飼料中，以豆粕替代魚(yú)粉用量的30%，顯著降低了粗蛋白和干物質(zhì)消化率，替代60%的魚(yú)粉，顯著降低了腸絨毛高度和寬度，但發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉的比例達(dá)到60%時(shí)，才表現(xiàn)出營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的下降，并且對(duì)腸絨毛高度沒(méi)有影響（僅寬度有下降）。在圓斑星鰈(Verasper variegatus)的研究中，隨著發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉比例的升高，胃蛋白酶和肝脂肪酶活力表現(xiàn)為先降低后升高的趨勢(shì)，而腸淀粉酶活力則先上升后下降，20%發(fā)酵豆粕組的腸道淀粉酶活力顯著高于對(duì)照組，各發(fā)酵豆粕組的腸絨毛高度和腸壁厚度均較對(duì)照組顯著降低（呂云云等，2016）。彭翔等（2012）發(fā)現(xiàn)，以20%發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉，可提高黑鯛（Acanthopagrus schlegelii）腸道蛋白酶和脂肪酶活性，對(duì)腸道結(jié)構(gòu)沒(méi)有明顯損傷。盡管存在一些不一致的報(bào)道，但從總體來(lái)看，以發(fā)酵豆粕替代一定比例的魚(yú)粉，對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物的消化功能和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率不會(huì)產(chǎn)生影響，但過(guò)高的替代比例，會(huì)損傷消化道結(jié)構(gòu)功能，這可能是魚(yú)粉比例過(guò)低后缺少活性成分對(duì)腸道的營(yíng)養(yǎng)作用所致。

3.2.2 免疫與抗病力

豆粕發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生具有免疫調(diào)節(jié)特性的生物活性肽、寡糖和益生菌等活性物質(zhì)，這可能是發(fā)酵豆粕提高水產(chǎn)動(dòng)物免疫功能和抗病力的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。陳萱等（2005）報(bào)道，以含發(fā)酵豆粕的飼料飼養(yǎng)異育銀鯽（Carassius auratus gibelio），其血清ALT活性顯著高于普通豆粕組。彭松等（2017）在凡納濱對(duì)蝦上的研究表明，發(fā)酵豆粕能提高血淋巴酚氧化酶(PO)和總超氧化物歧化酶（T-SOD）活性。劉韜等（2018）發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵豆粕替代適當(dāng)比例魚(yú)粉，可提高凡納濱對(duì)蝦相關(guān)免疫酶活性，上調(diào)免疫相關(guān)基因表達(dá)。然而，當(dāng)發(fā)酵豆粕的用量過(guò)高后，則會(huì)對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物的免疫功能產(chǎn)生不利影響。當(dāng)發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉的比例達(dá)到49.5%和66%時(shí)，洛氏鱥（Phoxinus lagowskii dybowski）血清中的SOD和溶菌酶（LZM）活性顯降低（閆磊等，2017）。

目前，有關(guān)發(fā)酵豆粕對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物抗病力影響的研究較少。Yang 等（2022）以225 g/kg 發(fā)酵豆粕等蛋白替代150 g/kg 魚(yú)粉，大口黑鱸感染嗜水氣單胞菌（腹腔注射）后的死亡率較對(duì)照組顯著降低。Lee 等（2016）發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵豆粕替代適量魚(yú)粉可提高許氏平鲉感染愛(ài)德華氏菌后的存活率。在凡納濱對(duì)蝦，發(fā)酵豆粕替代適量魚(yú)粉也降低了哈維伊弧菌（Vibrio harveyi）攻毒后的死亡率（Kim 等，2017）。在牙鲆的研究中，發(fā)酵豆粕替代適量魚(yú)粉增強(qiáng)了非特異性免疫能力（Kader等，2012）。這些研究表明，適當(dāng)比例的發(fā)酵豆粕可提高水產(chǎn)動(dòng)物的抗病力。

3.2.3 腸道微生物

腸道微生物對(duì)魚(yú)類(lèi)的生長(zhǎng)和健康起著重要作用，并受飼料、水環(huán)境以及魚(yú)類(lèi)種類(lèi)、發(fā)育階段等因素影響。以大口黑鱸為例，在門(mén)水平上，腸道微生物主要由梭桿菌門(mén)、厚壁菌門(mén)、放線菌門(mén)和變形菌組成（He等，2020a），在屬水平上主要包括鯨桿菌屬和支原體屬等（He等，2020a；Zhou等，2018）。Yang等（2022）發(fā)現(xiàn)，隨發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉水平升高，大口黑鱸腸道梭桿菌門(mén)和鯨桿菌屬相對(duì)豐度下降，厚壁菌門(mén)和支原體屬相對(duì)豐度則呈上升趨勢(shì)；當(dāng)魚(yú)粉水平從350 g/kg降至200 g/kg 時(shí)，上述趨勢(shì)基本穩(wěn)定，而Sobs 指數(shù)和Chao指數(shù)則在250 g/kg魚(yú)粉組最高，反映出物種豐富度的增加。這表明，適量的發(fā)酵豆粕可以提高腸道菌群組成的多樣性，這可能與發(fā)酵豆粕中含有豐富的小肽、益生菌、有機(jī)酸以及黃酮類(lèi)物質(zhì)有關(guān)，它們?yōu)椴煌旱纳L(zhǎng)和繁殖提供的更多的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境。在Li 等（2020）和Wang 等（2019）的研究中，發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉，同樣提高了大菱鲆和大黃魚(yú)腸道菌群的多樣性。Catalan等（2018）認(rèn)為,發(fā)酵豆粕能通過(guò)增加腸道微生物群落中乳酸菌的相對(duì)豐度，促進(jìn)大西洋鮭的生長(zhǎng)和健康，這種作用類(lèi)似于益生菌的作用。然而，何嬌嬌等（2018）發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉對(duì)大黃魚(yú)腸道微生物的香農(nóng)多樣性指數(shù)、辛普森指數(shù)和覆蓋率沒(méi)有顯著影響。Shao等（2019）在凡納濱對(duì)蝦上的研究也表明，發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉不會(huì)對(duì)腸道微生物產(chǎn)生顯著影響。這些不同的結(jié)果，可能與所用發(fā)酵豆粕的種類(lèi)（發(fā)酵菌種、代謝產(chǎn)物）和替代魚(yú)粉的比例，以及水環(huán)境等因素有關(guān)。

4 問(wèn)題與展望

4.1 發(fā)酵豆粕的營(yíng)養(yǎng)局限

豆粕經(jīng)過(guò)發(fā)酵后，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值有了很大提高，但是，我們也應(yīng)該看到發(fā)酵豆粕營(yíng)養(yǎng)特性的局限性，這也是限制發(fā)酵豆粕在水產(chǎn)飼料中大量使用的重要原因。發(fā)酵豆粕由豆粕發(fā)酵而來(lái)，這決定了發(fā)酵豆粕具有豆粕的基本營(yíng)養(yǎng)特性，比如，蛋氨酸較為缺乏。當(dāng)發(fā)酵豆粕的使用量較高的時(shí)候，必須考慮氨基酸的平衡，通過(guò)補(bǔ)充外源氨基酸，或通過(guò)蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用而加以實(shí)現(xiàn)。此外，作為植物蛋白源，發(fā)酵豆粕中仍然缺乏牛磺酸、膽固醇等動(dòng)物來(lái)源的活性成分。當(dāng)發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉的比例較高時(shí)，來(lái)源于魚(yú)粉的活性成分減少，從而導(dǎo)致消化道的損傷和生產(chǎn)性能的下降。發(fā)酵豆粕中含有較多的有機(jī)酸，當(dāng)發(fā)酵豆粕的用量過(guò)大后，這些有機(jī)酸可能會(huì)破壞消化道的酸堿平衡。這些都是在發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉的研究和應(yīng)用中需要考慮的問(wèn)題。

4.2 發(fā)酵豆粕的生產(chǎn)工藝和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

目前商業(yè)發(fā)酵豆粕大都采用單菌種發(fā)酵工藝，也有采用多菌種、多級(jí)發(fā)酵工藝的發(fā)酵豆粕產(chǎn)品。不同的生產(chǎn)企業(yè)，有不同的生產(chǎn)工藝流程和參數(shù)。固態(tài)發(fā)酵易受環(huán)境因素的影響，如溫度、濕度、光照等，同時(shí)外來(lái)雜菌也會(huì)在豆粕中繁殖，這些均會(huì)影響發(fā)酵豆粕的品質(zhì)。另一方面，固態(tài)發(fā)酵一般采用批次發(fā)酵，不同批次之間的產(chǎn)品品質(zhì)也會(huì)存在差別，導(dǎo)致了產(chǎn)品品質(zhì)的不穩(wěn)定。這都需要規(guī)范發(fā)酵豆粕的生產(chǎn)工藝，以保證產(chǎn)品質(zhì)量及其穩(wěn)定性。

在豆粕發(fā)酵之前，需要對(duì)原料豆粕進(jìn)行滅菌，如果缺少這個(gè)環(huán)節(jié)，或者滅菌不充分，會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵過(guò)程中雜菌的生長(zhǎng)和繁殖。在發(fā)酵過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一些活性物質(zhì)，這些活性物質(zhì)中的相當(dāng)一部分是熱敏性的，比如酶、維生素、活的微生物等。在干燥過(guò)程中，高溫會(huì)提高干燥效率，降低生產(chǎn)成本，但對(duì)熱敏性活性成分的損傷和破壞作用也大，建議盡量采用低溫干燥，最大程度地保留活性成分，充分發(fā)揮出發(fā)酵豆粕的功能性作用。

由于發(fā)酵菌種和發(fā)酵工藝的不同，其產(chǎn)物的種類(lèi)和數(shù)量不同，降解抗?fàn)I養(yǎng)因子的程度也有不同。顯然，從現(xiàn)有的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，并不能完全反映出發(fā)酵豆粕的產(chǎn)品特性。今后，有必要分別針對(duì)乳酸菌、芽孢桿菌等發(fā)酵的豆粕，制訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 發(fā)酵豆粕作用機(jī)理的研究

發(fā)酵豆粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，除了體現(xiàn)在常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分，如蛋白質(zhì)、氨基酸等方面外，也體現(xiàn)在發(fā)酵產(chǎn)物中的活性成分方面。然而，這些活性成分組成復(fù)雜，含量也參差不齊，如活性肽、酶、維生素、有機(jī)酸、活性微生物、寡糖以及一些未知因子等。如能針對(duì)這些成分在發(fā)酵產(chǎn)物中的含量，以及在發(fā)酵豆粕中的含量進(jìn)行測(cè)定，并研究其單獨(dú)或協(xié)同的作用效果，將有助闡明發(fā)酵豆粕的作用機(jī)理。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)發(fā)酵菌種的篩選和發(fā)酵工藝的優(yōu)化，定向生產(chǎn)富含某種或某幾種活性成分的功能性發(fā)酵豆粕，將進(jìn)一步提升發(fā)酵豆粕的應(yīng)用價(jià)值。

4.4 由魚(yú)粉替代蛋白源向常規(guī)蛋白源的方向發(fā)展

目前，關(guān)于發(fā)酵豆粕的研究應(yīng)用，絕大多數(shù)是用作替代魚(yú)粉的蛋白源。隨著發(fā)酵豆粕產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和行業(yè)對(duì)發(fā)酵豆粕特性認(rèn)識(shí)的加深，發(fā)酵豆粕可望作為一種常規(guī)的功能性原料應(yīng)用于水產(chǎn)飼料中。當(dāng)然，這需要開(kāi)展更多的評(píng)估工作，以了解不同水產(chǎn)飼料中發(fā)酵豆粕的適宜用量，以及不同養(yǎng)殖環(huán)境和條件下不同水產(chǎn)動(dòng)物對(duì)發(fā)酵豆粕的反應(yīng)。