《饲料工业》杂志2023年第19期

发布时间:2023-10-31 | 杂志分类:其他
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《饲料工业》杂志2023年第19期

2023年第44卷第19期 (总第688期) (1980年创刊)主管单位 辽宁省工业和信息化委员会主办单位 辽宁省农牧业机械研究所编辑出版 饲料工业杂志社社 长 牛 军副 社 长 沈桂宇地址 辽宁省沈阳市沈北新区蒲河大道888号 西五区20号(20号)邮编 110136网上投稿 www.feedindustry.com.cn饲料工业网 www.3dfeed.cn编委会顾 问 委 员 李德发 印遇龙主 任 委 员 麦康森副主任委员 计 成编 委 委 员 王 恬 王卫国 王红英 牛 军 计 成 叶元土 冯定远 刘建新 齐广海 麦康森 吴 德 呙于明 冷向军 汪以真 沈桂宇 张日俊 张利庠 张宏福 陈代文 陈立侨 林 海 单安山 孟庆翔 赵广永 姚军虎 秦玉昌 高 雁 彭 健 蒋宗勇 谯仕彦 薛 敏 瞿明仁  总 编 辑 高 雁责任编辑 张 雷总 编 室(024)86391923编辑一室(024)86391926编辑二室(024)86391925(传真)网络发行部(024)86391237邮箱 gyslgy@126.com广告全权代理 鹏程(沈阳)农牧业有限责任公司总 经 理 刘 洋副总经理... [收起]
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《饲料工业》杂志2023年第19期
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2023年第44卷第19期 (总第688期) (1980年创刊)

主管单位 辽宁省工业和信息化委员会

主办单位 辽宁省农牧业机械研究所

编辑出版 饲料工业杂志社社 长 牛 军副 社 长 沈桂宇

地址 辽宁省沈阳市沈北新区蒲河大道888号

西五区20号(20号)

邮编 110136

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编委会

顾 问 委 员 李德发 印遇龙

主 任 委 员 麦康森

副主任委员 计 成

编 委 委 员 王 恬 王卫国 王红英 牛 军

计 成 叶元土 冯定远 刘建新

齐广海 麦康森 吴 德 呙于明

冷向军 汪以真 沈桂宇 张日俊

张利庠 张宏福 陈代文 陈立侨

林 海 单安山 孟庆翔 赵广永

姚军虎 秦玉昌 高 雁 彭 健

蒋宗勇 谯仕彦 薛 敏 瞿明仁

  总

编 辑 高 雁

责任编辑 张 雷

总 编 室(024)86391923

编辑一室(024)86391926

编辑二室(024)86391925(传真)

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广告全权代理 鹏程(沈阳)农牧业有限责任公司

总 经 理 刘 洋

副总经理 孟 玲

广告业务部 (024)31407656

印刷 辽宁泰阳广告彩色印刷有限公司

国内发行 辽宁省报刊发行局

国外发行 中国国际图书贸易总公司(北京399信箱)

出版日期 每月10日、25日出版

国外代号 SM4290

国内统一连续出版物号 CN21-1169/S

国际标准连续出版物号 ISSN1001-991X

邮发代号 8-163

发行范围 国内外发行

广告许可证 辽工商广字01-82号

开户名称 辽宁省农牧业机械研究所有限公司

开户行 工行皇姑支行

账号 3301009009264054261

每期定价 6.00元

专家论坛

01 乙氧基喹啉在饲料行业的应用研究及其安全性评估 ■ 樊 霞 冯玉超 李润娴等

营养研究

10 乙醇梭菌蛋白的特性、生产工艺及应用现状 ■ 单春乔 马超鑫 刘 恩等

17 豆腐渣在家畜生产上的应用

■ 龙健玲 谢宇潇 关轩承等

单胃动物

21 长期饲喂高硒和中草药饲粮对蛋鸡组织硒含量及血液抗氧化

性能的影响

■ 郑红飞 魏佳钰 马 彪等

29 中兽药复方对白来航鸡生长、免疫及抗氧化性能的影响研究 ■ 谭德俊 朱云芬 王国贵等

35 GABA和IAB对肉鸡生产性能、肠道发育和免疫器官指数的影响 ■ 赵子惠 孔晓军 陈伯祥等

40 不同种类原料粉碎粒度对饲料品质、肉鸡能量利用的影响 ■ 陈思淼 闫晓刚 班志彬等

47 七味石榴皮散对AA肉鸡屠宰性能、肉品质及血清钙、镁、

磷含量的影响

■ 包婉婉 胡青宁 张 涛等

53 低蛋白饲粮添加限制性氨基酸对生长阉公猪生产性能、

血清生化指标、营养物质表观消化率及氮排放的影响 ■ 李美君 廖 鹏 邓灶福等

反刍动物

61 饲养方式对黔北麻羊生产性能、肉质、免疫和抗氧化性能的影响 ■ 骆金红 代兴红 刘凤丹等

CONTENTS 目次

第31页

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| 辽宁省一级期刊

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67 反刍动物蛋白质代谢及氨基酸营养调控机制

■ 牛骁麟 张 千

试验研究

72 挤压膨化对大豆浓缩蛋白物理特性和蛋白组分的影响 ■ 林华杏 覃笛根 陈 强等

78 体外产气法评定玉米青贮、苜蓿、燕麦、花生秧的组合效应 ■ 冯肖然 张春桃 屠 焰

生物技术

84 发酵菌剂对稻草型饲粮体外发酵特性的影响 ■ 田雨晴 张一平 李秋凤等

90 植物乳杆菌与纤维素酶组合对玉米秸秆微贮品质的影响 ■ 王加黛 王利军 王 平等

95

Bacillus sp. AFJ-3产T-2毒素降解酶发酵工艺优化 ■ 马 妍 刘虎军 王 峻等

特种养殖

104 ω-3多不饱和脂肪酸改善宠物毛发的应用及机理 ■ 李雪娇 俞剑鑫 王 鹏等

疫病防控

108 牛病毒性腹泻病毒流行特点与诊断预防措施研究 ■ 刘建慧 马思雯 张永明等

FEED INDUSTRY

2023年第44卷第19期 总第688期

400-188-7828

江苏法斯特

(0519)87928313

信豚水产

(020)85283236 (010)82784619

(0510)88281868 四川隆源机械 (028)38865222

常州宏寰

(0519)87986868

100%天然牛至精油

德国德斯特农场

13974971191

康普利德

(024)78862999

400-0372-817

杭州康德权

(0571)86339999

中鲨动保

(0592)2572888

(024)86558999

康瑞德

(020)32290336

(0311)69116818

裕达机械

(0519)87906658 (0573)83888123

第32页

Vol.44,No.19,2023

(Total 688)

(started in 1980)

Edited and Published by:

FEED INDUSTRY

MAGAZINE AGENCY

Address:No.20, 5th West Zone,

No. 888, Puhe Avenue,

Shenbei New District,

Shenyang City, Liaoning

Province, P.R.China

Postal Code:110136

Tel: (+86-24)86391923

86391925 86391926

Fax:(+86-24)86391925

E-mail:gyslgy@126.com

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Chief Editor:

Gao Yan

Editor:

Zhang Lei

Distributor at Home:

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Overseas Distributor:

China International Book

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(P.O.Box 399, Beijing, China)

Published on 10th,25th

Overseas P.O.Registration:

SM4290

Subscription Rate:

US $4.00(per copy)

US $96.00(per year)

(Semi-monthly)

FEED INDUSTRY

Application Research and Safety Evaluation of Ethoxyquin in Feed Industry

·················································· FAN Xia, FENG Yuchao, LI Runxian et al.

Characteristics, Production Technology and Application of Clostridium autoethanogenum

Protein········································ SHAN Chunqiao, MA Chaoxin, LIU En et al.

Application of Soybean Crud Residue in Livestock Production

·········································· LONG Jianling, XIE Yuxiao, GUAN Xuancheng et al.

Effects of Long-Term Feeding of High Selenium and Herbal Diets on Tissue Selenium

Content and Blood Antioxidant Properties of Laying Hens

················································· ZHENG Hongfei, WEI Jiayu, MA Biao et al.

Effects of Chinese Veterinary Medicine Compound on Growth, Immune and Antioxidant

Properties of White Leghorns

············································ TAN Dejun, ZHU Yunfen, WANG Guogui et al.

Effect of GABA and IAB on Performance, Intestinal Development and Immune Function

of Broilers····························· ZHAO Zihui, KONG Xiaojun, CHEN Boxiang et al.

Effects of Particle Size of Different Feed Materials on Feed Quality, Energy Metabolism

of Broilers······························· CHEN Simiao, YAN Xiaogang, BAN Zhibin et al.

Effects of Seven Granatum Powder on Slaughter Performance, Meat Quality and Serum

Calcium, Magnesium and Phosphorus Contents of AA Broilers

············································ BAO Wanwan, HU Qingning, ZHANG Tao et al.

Effects of Low Protein Diets Supplemented with Limiting Amino Acids on Growth

Performance, Serum Biochemical Indexes, Nutrient Apparent Digestibility, and

Nitrogen Emissions of Growing Barrows

··················································· LI Meijun, LIAO Peng, DENG Zaofu et al.

Effects of Feeding Regime on Production Performance, Meat Quality, Immunity and

Antioxidation of Qianbei Ma Goat

··········································· LUO Jinhong, DAI Xinghong, LIU Fengdan et al.

Regulation Mechanism of Protein Metabolism and Amino Acid Nutrition in Ruminants

······································································ NIU Xiaolin, ZHANG Qian

Effect of Extrusion Expansion on The Physical Properties and Protein Fraction of Soybean

Protein Concentrate························· LIN Huaxing, QIN Digen, CHEN Qiang et al.

Evaluation of Associative Effects of Corn Silage, Alfalfa Hay, Oat Hay and Peanut Vine

by In Vitro Gas Production Method

··················································· FENG Xiaoran, ZHANG Chuntao, TU Yan

Effects of Fermenting Bacteria on In Vitro Fermentation Characteristics of Rice Straw

Diet········································ TIAN Yuqing, ZHANG Yiping, LI Qiufeng et al.

Effect of Lactobacillus plantarum and Cellulase Combination on The Fermented Quality

of Corn Straw····························· WANG Jiadai, WANG Lijun, WANG Ping et al.

Optimization of The Fermentation Process for T-2 Toxin-Degrading Enzyme Production

by Bacillus sp. AFJ-3····························· MA Yan, LIU Hujun, WANG Jun et al.

Application and Mechanism of ω-3 Polyunsaturated Fatty Acids to Improve Pet Hair

·················································· LI Xuejiao, YU Jianxin, WANG Peng et al.

Study on Epidemic Characteristics, Diagnosis and Prevention of Bovine Viral Diarrhea

Virus····································· LIU Jianhui, MA Siwen, ZHANG Yongming et al.

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■53

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■95

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■108

CONTENTS

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FEED INDUSTRY, please

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send us a sample book.

第33页

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第19期 总第688期

[编者按]抗氧化剂的使用是保持饲料及其原料品质、保证饲料安全的有效途径之一。乙氧基喹啉(EQ)是性能优良的饲料

抗氧化剂之一,是最经济的抗氧化剂,适用于预混料、鱼粉及添加脂肪的产品,可防止其中的维生素 A、D、E及脂肪氧化变

质、天然色素氧化变色,并有一定的防霉和保鲜作用;还可作为食品抗氧化剂、水果保鲜剂、橡胶防老剂。现阶段,使用EQ

的安全问题成为行业内研究的热点。本期我刊特邀中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所樊霞研究员以“乙氧

基喹啉在饲料行业的应用研究及其安全性评估”为题,从EQ生产工艺优化、在饲料行业应用的沿革、产品质量和性能、安全

性研究,以及EQ在饲料行业中可能存在的风险及问题等方面进行分析,为推动饲料行业中EQ质量标准及安全评价体系建

设提供技术参考。

乙氧基喹啉在饲料行业的应用研究及其安全性评估

■ 樊 霞 冯玉超 李润娴 李 慧 刘晓露

(中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,国家饲料质量检验检测中心(北京),北京 100081)

摘 要:乙氧基喹啉(EQ)是全球饲料行业应用广泛的抗氧化剂之一,具有功能性良好且生产成

本较低的优势,长期应用于集约化农业生产中。2017年欧盟发布暂停EQ在饲料行业使用的规定,使

其安全性成为行业内关注的热点;2022年欧盟未批准EQ作为抗氧化剂功能组的饲料添加剂相关条

例的发布,再次聚焦其安全性问题。为充分了解 EQ在饲料行业的应用及其安全性,文章从 EQ的生

产工艺优化、饲料行业应用沿革、产品质量和性能研究、安全性评估,以及EQ在饲料行业应用中可能

存在的风险及问题等方面进行分析,以期为我国饲料行业抗氧化剂的科学使用及安全评估体系构建

提供参考。

关键词:乙氧基喹啉;检测技术;功能性;毒理学;安全性评估

doi:10.13302/j.cnki.fi.2023.19.001

中图分类号:S816.17 文献标识码:A 文章编号:1001-991X(2023)19-0001-09

Application Research and Safety Evaluation of Ethoxyquin in Feed Industry

FAN Xia FENG Yuchao LI Runxian LI Hui LIU Xiaolu

(Institute of Quality Standard and Testing Technology for Agro-Products of CAAS, China National Feed

Quality and Testing Center (Beijing), Beijing 100081, China)

Abstract:Ethoxyquin (EQ) is one of the antioxidants widely used in the global feed industry. Due to its

advantages of wide application, good function and low cost, EQ have been intensively used in agricultural

production for a long time. In 2017, the European Union issued a moratorium on the use of EQ in the

feed industry, making its safety become the focus of attention. The issue of EQ safety was once again

brought into focus by the publication of regulations in 2022 concerning the non-approval of EQ as feed

additive belonging to the functional group of antioxidants. In order to fully understand the application

and safety of EQ in feed industry, the production process optimization, the application history of EQ used

in feed industry, product quality and performance research, application and safety evaluation of EQ, and

possible risks and problems of EQ in the applica⁃

tion of feed industry were reviewed in this paper.

This review provides reference for the scientific

application and safety evaluation system construc⁃

tion of antioxidants in China feed industry.

Key words:ethoxyquin; detection techniques; func⁃

tionality; toxicology; safety evaluation

作者简介:樊霞,研究员,研究方向为饲料质量安全监测

技术。

收稿日期:2023-07-05

基金项目:“十三五”国家重点研发计划项目[2019YFE01

03800]

01

第34页

专 家 论 坛 2023年第44卷第19期 总第688期

抗氧化剂的使用是保持饲料及其原料品质、保证

饲料安全的有效途径之一。我国《饲料添加剂品种

目录》(农业部公告第 2045 号及其修订版本)中涵盖

了多种饲料抗氧化剂,包括化工合成的乙氧基喹啉

(Ethoxyquin,EQ)、丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基

羟基甲基苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)、特丁基对苯

二酚(TBHQ)等,以及来源于天然植物的茶多酚、维

生素 E、迷迭香提取物等。在饲料行业内允许使用

的诸多抗氧化剂中,EQ 因其具有抗氧化效率高、安

全低毒、使用方便、在动物体内不蓄积和低残留等特

点 ,是一种经济、有效且被广泛应用的饲料抗氧

化剂[1]

EQ 化学名称为 6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-

二氢喹啉,分子式为 C14H19NO,结构式见图 1,俗称为

乙氧喹、山道喹(珊多喹)、衣索金或虎皮灵等[2]

。EQ

可以清除饲料和食品储存过程中所产生的自由基,以

防止易氧化物氧化变质,普遍用于油脂、鱼粉、动物副

产品、维生素及复合预混合饲料的生产中,有利于动

物对维生素、类胡萝卜素的利用和着色效果。此外,

EQ 具有一定的防霉和保鲜作用,也用作食品抗氧化

剂、水果保鲜剂和橡胶防老化剂[3-4]

。因其具有良好

的功能性及生产成本较低的优势,EQ 已长期应用于

集约化农业生产中。

H3C O

CH3

N

H

CH3

CH3

图1 乙氧基喹啉结构式

2017年6月欧盟通过委员会执行条例(EU)2017/

962 号第 2 条过渡性措施暂停了 EQ 作为饲料添加剂

的授权[5]

,并于 2022 年 8 月正式发布条例(EU)2022/

1375号,明确不批准 EQ 作为属于抗氧化剂功能组的

饲料添加剂[6]

,这对EQ在饲料行业的应用产生了较大

的影响。为方便饲料行业从业人员对EQ有更全面的

认识,文章从EQ生产工艺优化、在饲料行业应用的沿

革、产品质量和性能、安全性研究,以及 EQ 在饲料行

业中可能存在的风险及问题等方面进行分析,为推动

饲料行业中EQ质量标准及安全评价体系建设提供技

术参考。

1 EQ产品规格及工艺优化

1.1 EQ产品规格

EQ 于 20 世纪 50 年代由美国孟山都公司(Mon⁃

santo)研发并投入工业化生产,至今已有近 70年的生

产历史[7]

。目前,市场上EQ用作饲料添加剂的常见商

品剂型主要有两种,一种是 EQ 含量在 95%以上的原

油产品,呈浅黄色或褐色黏稠液体状,可溶于油脂及

多种有机溶剂。EQ油剂产品通常采用对氨基苯乙醚

和丙酮为主要原料,在催化剂作用下经脱水缩合制

成。另一种是EQ含量为10%~60%的粉剂产品,因液

体EQ黏滞性高,低浓度添加于粉料中很难混匀,故一

般将其以白炭黑、蛭石、氢化黑云母粉等作为吸附剂

制成干粉剂,加工后的产品可均匀地混入干粉状饲料

中,使用方便。

1.2 生产工艺优化

根据EQ生产工艺的关键要素,结合其原料(对氨

基苯乙醚和丙酮)的确定性,催化剂的改良和生产工

艺的优化成为提高 EQ 产量及提升产品质量的主要

途径。

催化剂的类型多样,其作用效果也不尽相同。在

催化剂改良方面,崔宇等[8]

使用对甲苯磺酸/碘复合催

化剂提高了生产效率,并降低工艺成本;高根之等[9]

SO4

2-

/TiO2-SnO2 固体超强酸为催化剂,在用量 5%、

200 ℃、流动床催化条件下反应10 h,提高了催化产率

(达48.8%);薛锋等[10]

通过高性能的螯合催化剂体系,

并加入稀释剂作为保护介质,可使 EQ 含量≥95%,且

原料对氨基苯乙醚的残留量低于0.5%;韦长梅等[11]

用具有超强酸和磺酸两种功能的固体催化剂 WO3/

AC/SO3H协同催化制备 EQ,缩短了反应时长,减少了

副产物生成。

在生产工艺优化方面,罗荫培[12]

在 140~160 ℃

下,在酸催化剂和溶剂并存时直接加入对氨基苯乙醚

和丙酮进行脱水缩合,在反应后期更换分水器中溶

剂,使对氨基苯乙醚在一次反应中完全转化,省略精

馏过程,使生产效率提升;薛建启[13]

将对氨基苯乙醚、

复合催化剂、甲苯等在加热状态下,利用循环泵使原

料在反应器和反应釜之间循环,滴加丙酮进行 22~

24 h的环化,从而缩短合成时间,提高了产品收率,使

生产效率提高;朱大春[14]

使用液体甲苯,将对氨基苯

乙醚与对甲苯磺酸连续与在塔式反应器内的丙酮和

甲苯蒸汽的混合蒸汽进行脱水缩合反应,再将塔底排

02

第35页

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第19期 总第688期

出的缩合产物经“水洗中和”处理得到 EQ,其余混合

气体冷凝后得到的甲苯相排回系统复用,剩余水相经

“精馏提纯工序”回收丙酮,提高了 EQ 单条生产线的

生产能力。

由此可知,催化剂和生产工艺的差异,对EQ产量

和质量均具有重要的影响。通过改进生产工艺,进一

步减少其中的杂质含量,保证在饲料中使用后 EQ 及

其杂质成分在动物组织中的低残留将是其绿色、安全

应用的有效途径。

2 EQ在饲料行业应用的沿革

20世纪 50年代,EQ由于对鱼粉脂肪抗氧化保护

的独特优势(抗氧化的同时还可防止鱼粉自燃),开始

快速应用到鱼粉生产中[7]

。1959年,EQ获得美国食品

和药物管理局(Food and Drug Administration,FDA)批

准,可作为家禽饲料中使用的抗氧化剂[15]

。同时,榨

油企业也发现EQ在保护脂肪和防止蛋白粉氧化方面

的优异特性,使得 EQ 开始在油脂和蛋白粉生产中被

大量使用。

我国从 20 世纪 80 年代中期开始将 EQ 作为抗氧

化剂应用于饲料生产中,1999年将其列入农业部发布

的《允许使用的饲料添加剂品种目录》(农业部公告第

105号),并于2017年增补进《饲料添加剂安全使用规

范》(农业部公告第2625号),对其含量规格(≥95%)和

使用要求进行了相关规定:对于养殖动物(犬除外),

应按生产需要适量使用,在配合饲料或全混合日粮中

的最高限量为150 mg/kg(以化合物计);对于犬,在按

生产需要适量使用的基础上,配合饲料中的最高限量

为100 mg/kg(以化合物计)。

在欧洲,早在1976年EQ就通过第15号委员会指

令。被授权在理事会指令70/524/EEC的附件(E 324)

中,并在 1991 年继续获得授权(91/248/EEC)[16]

,可作

为饲料添加剂应用于除犬以外的动物饲料中;1998年,

委员会法规(EC)第 2316/98号通过了 EQ 作为犬用饲

料添加剂[17]

。欧盟通过执行条例(EC)1831/2003号发

布《Register of Feed Additives》(European Council,

2003)[18]

后,2005年EQ继续位列《Register of Feed Ad⁃

ditives》目录,被授权作为饲料添加剂使用[19]

。由于欧

盟关于注册的所有饲料添加剂产品每 10年均需重新

申请授权的规定,2015年EQ重新申请授权时,因申请

人 提 供 给 欧 洲 饲 料 添 加 剂 制 造 商 协 会(European

Feed Additives Manufacturers Association,FEFANA)

“抗氧化剂授权联盟”(ANTOXIAC)的数据中无法就

产品中存在的 2种物质——乙氧基喹醌亚胺(一种乙

氧基喹啉的转化产物)和对氨基苯乙醚(产物中的杂

质)的安全性得出结论[20]

,2017 年 6 月欧盟委员会发

布执行法规(EC)2017/962号条例第2条过渡性措施,

暂停了EQ作为饲料添加剂的授权,其后禁止了EQ在

欧盟内的销售和使用[5]

。2022年8月欧盟委员会发布

执行法规(EU)2022/1375 号条例,根据欧洲议会和理

事会法规(EC)1831/2003,不批准 EQ 作为属于抗氧

化剂功能组的饲料添加剂。根据 FEFANA 在 2022年

6月发布的信息可知,欧盟不授权EQ的原因是申请者

在规定时间内提交的申请授权材料中缺少关于EQ中

对氨基苯乙醚对消费者或动物安全性的补充信息数

据,无法判断其安全性[6]

。同时提出,依据欧盟法规

1831/2003第4条的规定,FEFANA后续可以根据欧盟

相关要求继续完善资料,重新提交EQ授权申请。

因其所具有的良好性价比优势,目前 EQ 仍是全

球范围内使用最广泛的饲料和油脂抗氧化剂产品。

全球除欧盟外的其他国家均在正常使用EQ。而对于

抗氧化剂的规定,各国饲料管理法规不尽相同。我国

允许使用的化工合成类抗氧化剂有 EQ、BHA、BHT、

PG、TBHQ等,美国、澳大利亚、日本、拉美国家等均允

许EQ、BHA和BHT用于饲料添加剂,但日本不允许在

饲料中添加PG和TBHQ,美国和欧盟也未批准在饲料

生产中使用 TBHQ 作为抗氧化剂。而且欧盟委员会

法规(EC)第 2017/962 号在暂停 EQ 使用的同时进行

了补充说明:由于目前批准的替代抗氧化剂(根据欧

盟1831/2003法规,很多产品也在重新评估中)不具备

与乙氧基喹啉相同的特性,包括有效性和所需活性物

质的浓度、作用时间、工艺行为等,特别是生产成本方

面,因此用合适的替代抗氧化剂取代乙氧基喹啉还不

能立即进行。

3 EQ的质量与功能性研究

3.1 EQ的质量控制

选择合理的检测方法和制定规范的产品标准是

保证产品质量的基础。目前,国内外应用于 EQ 检测

的方法主要有滴定法(电位差法和指示剂法)、荧光分

光光度法、高效毛细管电泳法、气相色谱法(GC)、高

效液相色谱法(HPLC)、气相色谱-质谱联用法(GCMS)和液相色谱-质谱联用法(LC-MS)[21-29]

。其中,生

产厂家的企业标准中多采用滴定法进行主成分指标

03

第36页

专 家 论 坛 2023年第44卷第19期 总第688期

含量的测定,但该法灵敏度不高,且受产品中其他杂

质的干扰,会导致检测结果数值偏高,检测机构在实

施混合型饲料添加剂产品的检测出具检验检测报告

时一般不采纳此方法。对于荧光分光光度法和高效

毛细管电泳法,在食品和饲料中 EQ 的检测[22-23]

方面

有所应用,但受制于设备配置原因,应用并不广泛。

色谱法是目前检测食品和饲料中抗氧化剂相关研究

中常用方法,也因其具有高效、高灵敏度、系统封闭、

可避免不饱和键氧化等优点成为当前 EQ 检测的首

选[1]

,并已开发出成熟的基于多种色谱技术(GC-FID、

GPC-GC、HPLC)的检测方法,既可以单独检测EQ,也

可实现多种抗氧化剂混合后的同步检测[2, 30-31]

。随着

仪器平台的更新和检测技术的优化,色谱-质谱联用

技术(GC-MS 和 HPLC-MS/MS)在 EQ 以及其他抗氧

化剂的检测中也得到了应用[28-29]

。色质联用法可有

效排除杂质干扰,专属性强,灵敏度、精确度高,检出

限为 0.007~0.010 mg/kg。目前,采用气相色谱、液相

色谱、气质联用和液质联用技术测定饲料、农产品和

食品中抗氧化剂的检测方法已经标准化[30-32]

,包括

《饲料中丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、特丁基对

苯二酚、乙氧基喹啉和没食子酸丙酯的测定》(GB/T

17814—2022)、《出口水果中乙氧喹啉残留量检测方

法》(SN/T 0533—2016)和《食品安全国家标准 动物

源性食品中乙氧喹啉残留量的测定 液相色谱法》

(GB 23200.89—2016)等。除了上述方法外,Negreira

等[33]

还基于行波离子迁移谱与高分辨率四极杆飞行

时间质谱(TWIMS-QTOFMS)耦合的新方法对鱼饲料

中 EQ 及其伴生物进行表征,采用 UHPLC-TWIMSQTOFMS 的方法建立了包含保留时间、准确质量、特

征碎片离子的数据库,可进行多类 EQ 伴生物的筛选

及鉴定,以用于阐明EQ氧化过程中的转化方式。

在产品标准方面,我国分别于 1988 年和 2001 年

颁布了两个化工行业标准——《食品添加剂 乙氧基

喹》(HG/T 2924—1988)和《饲料添加剂 乙氧基喹

(乙氧基喹啉)》(HG 3694—2001),但这两个标准均

已于 2017年在工信部《废止的强制性行业标准清单》

(2017年第11号)中被废止;1991年,原国家医药管理

局发布医药行业标准《饲料添加剂 乙氧基喹啉》

(YY 0039—1991);2010 年,全国饲料工业标准化技

术委员会提出《饲料添加剂 乙氧基喹啉》的制订任务

(全饲标[2010]01号,项目编号:20100297-Q-469),但

该标准报批后受欧盟 2017 年暂停 EQ 使用法规的影

响,一直未能发布实施。2016年,国家卫生和计划生

育委员会发布《食品安全国家标准 食品添加剂 乙

氧基喹》(GB 1886.225—2016)。截至目前,除各生产

厂家的企业标准外,我国尚未发布饲料添加剂 EQ 产

品的国家或农业行业标准。

为进一步规范 EQ 的生产和管理,确保产品质量

和饲料安全,在 2022 年立项基础上,2 项涉及 EQ 的

团体标准——《饲料添加剂 乙氧基喹啉》(T/CFIAS

3010—2023)和《混合型饲料添加剂 乙氧基喹啉

(粉)》(T/CFIAS 3011—2023)于 2023 年正式颁布实

施。针对欧盟委员会所关注的EQ中对氨基苯乙醚的

控制指标,不同国家和行业的规定也不尽相同,美国

食品化学品法典(FCC)规定乙氧基喹啉原油中对氨

基苯乙醚的残留限量为≤3%,我国食品行业对食品添

加剂 EQ 中对氨基苯乙醚规定的控制指标为≤0.2%

(GB 1886.225—2016)。在参考上述规定的基础上,

结合生产企业对 EQ 生产工艺的改进和实际样品的

检测结果,团体标准中对氨基苯乙醚的残留控制较低

(≤0.4%/95%型),甚至采纳了食品国家安全标准的要

求(≤0.2%/98% 型)。针对在饲料质量安全风险监测

工作中发现的EQ产品中存在微量非那西丁的实际情

况,通过对 EQ 生产工艺的分析,考虑到由于 EQ 和非

那西丁的生产原料均有对氨基苯乙醚,特在团体标准

中增加了非那西丁(EQ生产过程中产生的伴生物质)

的 控 制 指 标 为 ≤50 mg/kg(95% 型)和 ≤20 mg/kg

(98%型)。

3.2 EQ的功能性研究

高效的抗氧化性是EQ的主要功能。最初在饲料

中添加 EQ 的目的是防止饲料氧化和腐败,但动物

实验表明其还具有益于机体健康的作用。在 20世纪

70—80 年代时,已通过动物实验证明 EQ 对于动物的

益处,如延长小鼠寿命、提高大鼠肝脏UDP-葡萄糖醛

酸转移酶、改善肉鸡肠道结构和功能等[34-35]

。20世纪

90年代至 21世纪初期,EQ因其良好的抗氧化性可保

护饲料营养价值以及具有促进动物生长、提高营养物

质转化等作用,而被证实为具有营养抗氧化剂的价

值[36-37]

。Bailey等[36]

研究表明,在日粮中添加500 mg/kg

EQ 后,公鸡肝脏和脾脏组织中的硫代巴比妥酸反应

物(TBARS)浓度显著降低,添加 1 000 mg/kg EQ 后,

肾脏中 TBARS 浓度显著降低;Kestemont 等[37]

研究显

04

第37页

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第19期 总第688期

示,在日粮中添加 EQ 可显著提高鲈鱼的增重和饲料

效率,并显著提高鲈鱼肝脏和肌肉中多不饱和脂肪酸

总浓度及n-3和n-6的比值。在饲料中添加一定量的

EQ可以有效缓解动物体内的过氧化,如Cabel等[38]

现,饲料中添加不低于4 meq/kg的过氧化物就能显著

影响肉鸡生产性能,而添加 62.5 mg/kg和 125.0 mg/kg

EQ 可以缓解饲料中过氧化物对肉鸡的有害影响;

Tian等[39]

发现,EQ 可通过调节 Nrf2信号通路,增强乌

鳢的抗氧化能力,减轻高脂饲料饲养下的乌鳢肝脏的

氧化应激、炎症反应和细胞凋亡,还具有增重及提升

营养的作用。另外,EQ 在发挥抗氧化作用的过程中

会产生一系列转化产物(TPs),其中一些产物本身也

具有抗氧化特性,如 2,6-二氢-2,2,4-三甲基-6-喹诺

酮等[40]

一些研究还指出 EQ 对动物神经和肝脏具有保

护功能。早期的研究表明 EQ 对黄曲霉毒素 B1 造

成的肝损伤/肝癌有显著的保护作用,Kensler 等[41]

为通过 EQ 诱导出谷胱甘肽 s-转移酶,对解除 AFB1

毒 性有重要作用,从而增强致癌物的消除、减少

AFB1-DNA 加合物的形成和后续肿瘤前病变的表

达。Zhu 等[42]

通过表型筛选和机制研究证实 EQ 是一

种神经保护化合物,可以抵抗紫杉醇联合顺铂造成

的神经毒性;Liu 等[43]

发现,在 2 型糖尿病小鼠模型

中,EQ 可部分防止躯体和自主神经病变;李佩璇

等[44]

的研究表明,EQ 对脂多糖和 D-氨基半乳糖诱

导的小鼠急性肝损伤也具有保护作用,这可能是通

过抑制小鼠体内 NF⁃κB 信号通路,并激活 Nrf2 信号

通路,从而减缓由脂多糖和 D-氨基半乳糖引起的氧

化应激与炎症反应。

4 EQ的安全性评估

4.1 EQ在动物组织中的残留研究

EQ 长期应用于集约化农业生产中,故其在养殖

动物组织中存在残留的可能。欧盟关于饲料添加剂

授权的法规规定,应对饲料添加剂的降解和分解产物

进行表征,并对含有添加剂或其代谢物残留的食品及

其食用消费者的潜在风险进行调查[45]

。通过对EQ在

动物体内残留及蓄积情况进行研究,发现 EQ 在动物

源性产品中存在一定量的残留[46-49]

。Kim[50]

给予小鼠

含有0.125%和0.5% EQ的粉末饲料,并在2、4、6、10周

和 14 周后通过 HPLC 荧光检测法测定小鼠肝脏、肾

脏、肺脏和脑组织中的EQ残留水平,最终测得组织中

的平均EQ残留水平范围为0.84~4.58 μg/g,肝脏和脑中

残留范围为 0.11~0.92 μg/g;另有研究证实 EQ 1,8’-

二聚体(1,8’-EQDM)是鱼肌肉中 EQ 的主要残留物,

浓度通常高于母体化合物[49,51]

,EQ 醌-亚胺(EQI)也

在鱼类中被检测到[52]

。Zhang等[53]

在猪日粮中分别添

加我国EQ推荐水平(150 mg/kg)的1、2、5、10倍,饲喂

98 d后对猪的肌肉、肝脏、肾脏和脂肪进行检测,结果

所有样本中均检测到 EQ、EQI 和乙氧喹啉二聚体

(EQDM),且随EQ添加水平的增加,所有猪组织中3种

化合物的浓度均呈非线性升高,脂肪中含量最高,肌

肉中含量最低,但4种添加水平下肌肉和肝脏中的EQ

和 EQDM 残留水平均远低于美国 FDA 设定的限量值

(肌肉中0.5 mg/kg和肝脏中3 mg/kg);而脂肪中EQ和

EQDM的含量虽然也低于美国FDA设定的限量值,但

EQDM与EQ具有相似的毒理学特征,故脂肪中EQ和

EQDM 水平的总和将超过耐受性[15]

。猪喂食饲料后

存在 EQ 残留问题,但 EFSA 在 2015 年和 2022 年的研

究报告表明:将 EQ 作为饲料添加剂应用对食用猪肉

和猪肝脏没有潜在危害[20,54]

。可见 EQ确实可在动物

组织中蓄积,在我国《饲料添加剂安全使用规范》(农

业部公告第 2625 号)规定的最高限量(150 mg/kg)范

围内进行合理使用,含有 EQ 残留的动物性食品安全

风险较小。

4.2 EQ畜禽靶动物耐受性评价研究

在实际应用时,通常抗氧化剂的添加量是发挥最

佳抗氧化效益的最低使用剂量。欧盟曾授权EQ可应

用于所有养殖动物饲料时,规定了在配合饲料中最高

使用量为 150 mg/kg[19]

;我国也在《饲料添加剂安全使

用规范》中规定了 EQ 在配合饲料或全混合日料中的

最高限量(以化合物计)为 150 mg/kg(除犬以外的养

殖动物)和100 mg/kg(犬)。另有研究表明,动物种类

不同,对EQ的耐受性也不同。对于水产养殖动物,刘

金桃[55]

发现添加 150 mg/kg的 EQ,在对饲料具有良好

的抗氧化保护作用的同时,对大口黑鲈也是安全的,

安全系数为10倍,从存活率及抗氧化保护功能两方面

考虑,大口黑鲈饲料中EQ的最高推荐量为300 mg/kg。

Wang 等[56]

研究显示,饲料中 EQ 添加量低于 0.045%

时,不会对大黄鱼的生长性能造成显著影响;张剑伟

等[57]

在橡胶籽油基础饲料中添加0.02%的EQ,发现虹

鳟生长性能得到改善,且同时提高饲料利用率和抗氧

化功能。对于畜禽养殖动物,Ohshima等[58]

研究表明,

05

第38页

专 家 论 坛 2023年第44卷第19期 总第688期

当EQ添加量达到350 mg/kg时,会显著抑制雏鸡的生

长;盖向荣等[59]

探究了高剂量 EQ 对生长育肥猪生长

性能、血清生化指标、抗氧化性能、脏器指数和肉品质

的影响,结果在饲粮中添加150~1 500 mg/kg EQ 对育

肥猪的生长性能和肉品质无显著影响,而添加量为

750 mg/kg 和 1 500 mg/kg 时会导致肝细胞损伤,饲粮

中添加 300~1 500 mg/kg EQ 可降低血清的抗氧化性

能,综合多指标结果建议生长育肥猪饲粮中 EQ 的推

荐量为 150 mg/kg。针对不同动物对 EQ 的耐受差异

性,有必要对动物品种及年龄进行分类,制定相应饲

粮添加标准,且需以多指标为依据综合评定,以探讨

饲料中EQ的最佳安全使用剂量范围。

4.3 EQ的毒理学研究和安全性评价

低剂量的抗氧化剂可有效清除氧自由基,但高浓

度的抗氧化剂则可能会触发促氧化作用,从而表现出

负面效应[60-61]

。也有报道指出,EQ 对人类和动物的

健康具有不利影响。Dzanis 等[62]

在早期的研究中发

现:犬对 EQ 较为敏感,易引发过敏反应、皮肤毛发异

常、肝脏、肾脏、甲状腺和生殖功能障碍以及致畸、致

癌作用;另有研究发现,暴露于EQ的职业人群也会产

生过敏反应[63-64]

,这与环境中EQ含量超标密切相关。

关于EQ的体外和体内毒理性研究也较多。2015年

欧洲食品安全局(EFSA)科学意见中显示,乙氧喹醌

亚胺(ethoxyquin quinone imine, EQI)具有致突变性、

致癌性和 DNA 结合的结构警报(FEEDAP,2015);而

乙氧基喹啉二聚体[1,8-Di(1,2-dihydro-6-ethoxy-2,2,

4-trimethylquinoline),1,8’-EQDM]的毒理学特征与

EQ 的毒理学特征相似[20]

。Błaszczyk 团队通过一系

列体外试验对 EQ 的细胞毒性和遗传毒性进行了

评估[65-68]

,研究发现:在 100 μmol/L EQ 处理 3 h 和

250 μmol/L EQ处理24 h后人淋巴细胞发生了显著的

染色体畸变,包括缺失、断裂和易位[65]

;EQ在10 μmol/L

和 50 μmol/L浓度下处理24 h以上可诱导淋巴细胞凋

亡[66]

;100 μmol/L 和 250 μmol/L EQ 处理淋巴细胞 1 h

后,细胞活力明显下降,1~50 μmol/L EQ 可显著引起

细胞 DNA 损伤并呈剂量依赖效应[67-68]

。斑马鱼和小

鼠等动物的体内试验结果进一步为EQ的潜在毒性提

供了数据支撑。Pradhan等[69]

将斑马鱼卵置于不同浓

度(1~100 μmol/L)的EQ环境中6 d,100 μmol/L处理组

24 h 和 48 h 死亡率可达到 95% 和 100%,50 μmol/L

24 h 处理组的死亡率为 10%;50 μmol/L 处理组幼鱼

发育迟缓,色素沉着减少,心包水肿,并损伤斑马鱼的

运动活性,故而推测这与 EQ 的神经毒性和对凋亡通

路的诱导有关。Bernhard 等[70]

对雄性 BALB/c 小鼠进

行了EQDM的亚慢性饮食暴露,结果发现当EQDM每

天的剂量超过10 mg/kg体重时,会影响小鼠全身脂质

代谢,导致肝脏重量增加和脂肪组织质量下降。肝脏

多组学分析显示,EQDM 激活了 CAR/PXR 核受体并

诱导了Nrf2介导的氧化应激反应,使不完全脂肪酸氧

化和肝脏氧化应激发生了改变。对肝脏的组织病理

学评估和生化分析证实了微囊性脂肪变性的发生和

谷胱甘肽系统的激活。Ørnsrud等[71]

选择雄性F344大鼠

开展了为期90 d的亚慢性暴露研究,在评估EQDM的

代谢和潜在的毒理学效应时发现,以每天 12.5 mg/kg

体重的剂量反复从饮食中暴露EQDM,肝脏和肾脏功

能的生物标志物确实表明 EQDM 有不良反应。还有

一些研究显示,过量摄入 EQ 可造成肝脏和肾脏损伤

等健康负面影响[72-73]

。综上,毒理学评价证实 EQ 存

在不良效应,且不同动物摄入不同剂量可出现不同

的反应,同时现有研究结果也为确定 EQ 的安全使用

剂量提供了一定的依据。但需要注意的是造成上述

风险的原因在于“过量”使用。在合理使用剂量范围

内,目前已有针对 EQ 在动物和动物产品中的安全

性、在陆地和水生动物饲料中使用的有关的环境安

全、代谢、功效、特性和使用条件,以及转化产物毒性

特征研究的大量基础数据,可以证实 EQ 的良好安

全性。

5 展望

EQ 作为抗氧化剂已有几十年的生产和使用历

史,良好的功能性及生产成本的优势使其成为重要的

抗氧化剂,在饲料行业得到广泛应用。目前,除欧盟

外的其他各国依然允许在饲料中添加EQ作为抗氧化

剂,这也反映出各国管理标准不统一的问题。此外,

大量基础研究证实了 EQ 的安全性,但其安全与否的

评估与其使用剂量密切相关,且不同研究中 EQ 的安

全和毒性剂量不尽相同,其可蓄积性以及生物毒性也

不容忽视。制定科学合理的EQ安全性评价和使用规

范也是规范化使用的良好开端,对保证饲料、食品的

安全以及动物和人类的健康大有裨益。因此,针对欧

盟提出的因部分安全性数据缺失而停止使用EQ的规

定,我国应结合国内饲料行业的现状,对EQ的安全性

进行全面研究与评价,争取获得欧盟重新授权;饲料

06

第39页

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第19期 总第688期

添加剂EQ产品标准对实施现有产品的管理和引导今

后产品的科学生产非常必要,对同类产品的应用也具

有特别重要的意义,因此,应尽快通过制定EQ标准构

建EQ控制指标体系,以指导EQ的科学合理生产和使

用,为提高产品质量、规范市场、确立我国 EQ 产品的

国际领导地位提供有力的技术保障。

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(编辑:王博瑶,wangboyaowby@qq.com)

樊霞,工学博士,中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所研究员。主

要从事饲料及畜产品质量安全检测技术研发,重点围绕饲料及畜产品品质和非法添

加物开展了样品高效前处理、速测技术和未知风险物筛查等基础性研究,共主

持 6 项国家重点研发计划课题及省部级科研项目、10余项国家/农业行业标准。其

中主持和参与研制的系列饲料及生鲜乳标准物质/标准样品,填补了国内空白,推动

了质量安全监测工作的实施,为确保我国饲料检测结果的准确、可比、可溯源和国际

互认提供基础性技术保障。近5年共申请专利9件,完成5项软件著作权登记;发表

论文 65 篇(其中第一/通讯作者 43 篇,SCI/EI 29 篇);指导研究生 10 名。兼职全国

饲料评审委员会委员、饲料标准化技术委员会委员、中国毒理学会饲料毒理学专业委员会委员。

作 者 简 介 Author

09

第42页

营 养 研 究 2023年第44卷第19期 总第688期

乙 醇 梭 菌 蛋 白 的 特 性 、生 产 工 艺 及 应 用 现 状

■ 单春乔1,2 马超鑫3 刘 恩3 郭雪萍3 刘 星3 李 笑1 刘 艳1,2* 江国托1,2

(1.江苏三仪动物营养科技有限公司,江苏邳州 221300;2.大连三仪动物药品有限公司,辽宁大连 116000;

3.江苏三仪生物工程有限公司,江苏邳州 221300)

摘 要:乙醇梭菌蛋白(Clostridium autoethanogenum protein, CAP)是由乙醇梭菌发酵生产乙醇后

的剩余物经分离、干燥制成,其蛋白质含量高,氨基酸相对平衡,是一种潜在的蛋白质原料,具有重要

的研究和应用价值。文章从 CAP的特性、生产工艺及应用现状等方面进行概述,分析了当前的研究

热点,探讨了今后的研究方向,以期为CAP的生产和应用提供参考。

关键词:蛋白质饲料;乙醇梭菌蛋白;特性;生产工艺;应用现状

doi:10.13302/j.cnki.fi.2023.19.002

中图分类号:S816.4 文献标识码:A 文章编号:1001-991X(2023)19-0010-07

Characteristics, Production Technology and Application of Clostridium autoethanogenum Protein

SHAN Chunqiao1,2

MA Chaoxin3

LIU En3

GUO Xueping3

LIU Xing3

LI Xiao1

LIU Yan1,2*

JIANG Guotuo1,2

(1. Jiangsu Sanyi Animal Nutrition Technology Co., Ltd., Jiangsu Pizhou 221300, China; 2. Dalian Sanyi

Animal Medicine Co., Ltd., Liaoning Dalian 116000, China; 3. Jiangsu Sanyi Biotechnology Co., Ltd.,

Jiangsu Pizhou 221300, China)

Abstract:Clostridium autoethanogenum protein (CAP) is a potential protein raw material that is sepa⁃

rated and dried from the residue of ethanol fermentation by Clostridium autoethanogenum. It has high

protein content and relatively balanced amino acids, and has important research and application value.

The article provides an overview of the characteristics, production process, and application status of

CAP, analyzes current research hotspots, and points out future research directions, so as to provide refer⁃

ence for the production and application of CAP.

Key words:protein feed; Clostridium autoethanogenum protein; characteristic; production technology;

application status

蛋白质是三大营养物质之一,在机体生长发育和

代谢过程中扮演着重要角色,具有催化、调节、营养、

防御等功能,是生命活动的物质基础,生命活动离不

开蛋白质[1]

。近年来,我国畜牧业迅猛发展,朝着规模

化、集约化、现代化方向迈进,蛋白质原料的需求不断

增加。蛋白质原料短缺、价格上涨,严重限制了我国

养殖行业的发展。豆粕是我国畜禽饲料的主要蛋白

源,但是目前大豆主要依赖进口,且价格不稳定,受国

际市场影响较大,已经成为我国畜牧业的“卡脖子”问

题,因此新型蛋白源的开发应用成为研究热点。乙醇

梭菌蛋白(Clostridium autoethanogenum protein, CAP)

作为一种新型蛋白源,其营养丰富,蛋白质含量高达

80%,并且不含有植物蛋白中的抗营养因子[2-3]

。研究

表明,CAP 能够提高水产动物的特定生长率和增重

率[4-5]

,改善肠道健康,提高肠绒毛高度和微生物群落

丰度[6]

,因此在饲料行业逐渐得到重视,并进行了广泛

研究。体内消化试验表明,CAP对凡纳滨对虾的终体

重、增重率、存活率和特定生长率无不良影响,并且粗

蛋白的消化率高达 97.74%,粗脂肪的消化率高达

93.58%,是一种优质蛋白质原料[7]

。对大口黑鲈的研

究表明,CAP 中粗蛋白和总氨基酸的消化率都接近

90%,粗脂肪的消化率更是高达97.48%[8]

。此外,张健

作者简介:单春乔,博士,高级兽医师,研究方向为动物营

养与微生态制剂。

*通讯作者:刘艳,博士,正高级兽医师。

收稿日期:2023-07-10

10

第43页

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第19期 总第688期

等[9]

对大黄鱼的研究也表明,CAP 中粗蛋白的消化率

接近 90%,粗脂肪的消化率高达 93.77%,总氨基酸的

消化率高达 93.24%,是一种理想的蛋白源,可作为鱼

粉的有效替代品。

目前我国已经实现从一氧化碳到蛋白质的生物

转化,可以工业化生产CAP,具有万吨级生产能力[10]

CAP 的生产、应用不仅可以减少环境污染[11]

,还可以

替代豆粕、鱼粉等蛋白质原料,减少粮食使用,缓解人

畜争粮、争地等问题,保障粮食安全,推动养殖业的健

康、可持续发展。因此,本文从CAP的特性、生产工艺

和应用等方面进行综述,以期为CAP的工业化生产以

及畜禽、水产养殖应用提供相关参考。

1 乙醇梭菌蛋白的特性

CAP 来源于乙醇梭菌。乙醇梭菌是一种革兰氏

阳性、杆状厌氧菌,生长的最适温度是 37 ℃,最佳 pH

为 5.8~6.0[12]

。目前,农业农村部已颁布相关文件,批

准 CAP 为新型水产饲料原料。CAP 是由乙醇梭菌在

特定培养基中发酵培养获得的菌体蛋白类饲料原料,

呈褐色或淡黄色粉末状,无异味,粗蛋白含量不低于

80%,粗灰分小于 7%,水分不高于 12%。CAP 不含有

抗营养因子,微量元素含量丰富[2]

,胃蛋白酶消化率高

达到90.4%[13]

,粗蛋白含量高于豆粕和鱼粉。豆粕[14]

鱼粉[7]

、CAP[7] 3种蛋白质原料的营养成分差异见表1。

CAP中蛋氨酸、赖氨酸等限制性氨基酸以及支链氨基

酸(亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸)均高于豆粕和鱼粉,总

量达25%以上。蛋氨酸是家禽的第一限制性氨基酸,

支链氨基酸是 mTOR 信号通路的重要激活剂,因此

CAP的消化利用率较高,是一种优质的蛋白质原料。

2 乙醇梭菌蛋白发酵与提取工艺

2.1 乙醇梭菌蛋白发酵工艺

CAP是由乙醇梭菌作为发酵菌种,利用钢铁工业

煤气中的CO和CO2作为碳源,以氨水作为氮源,由磷

酸、氢氧化钾、硫酸镁、硫酸亚铁及少量维生素(维生

素 B1、维生素 B2、维生素 B5、维生素 B3、维生素 B12、烟

酸、叶酸及生物素)共同组成培养基,在对气体预处理

后,进行发酵、蒸馏脱水、菌体分离、喷雾干燥和污水

处理等几个流程[15]

,最终得到乙醇等清洁能源和高蛋

白质生物饲料原料,是一种来源于灭活细菌的新型单

细胞蛋白[16]

由于乙醇梭菌蛋白是产乙醇过程的副产物,Liu

等[17]

研究发现,乙醇在菌株指数阶段形成,与生物质

生产密切相关,借助乙醇生产工艺可以探究菌体生长

情况,进而为菌体蛋白积累提供依据。乙醇梭菌生

长、吸光度(OD)增大、菌体浓度增大可积累乙醇梭菌

蛋白。在发酵过程中,培养基成分的变化会影响微生

物的生长,通过优化培养基成分和发酵条件可提高菌

体积累量。

表1 豆粕、鱼粉和CAP 3种蛋白质原料的营养水平

和氨基酸组成(%)

项目

营养水平

粗蛋白

粗脂肪

干物质

氨基酸组成

赖氨酸

蛋氨酸

苏氨酸

胱氨酸

亮氨酸

异亮氨酸

缬氨酸

苯丙氨酸

组氨酸

精氨酸

酪氨酸

天冬氨酸

丝氨酸

谷氨酸

甘氨酸

丙氨酸

脯氨酸

含量

豆粕[14]

43.23

1.17

87.65

2.84

0.42

1.56

0.55

3.32

2.13

2.35

2.37

1.05

3.49

1.18

4.80

1.92

7.76

2.03

1.88

2.28

41.93

鱼粉[7]

68.21

9.00

93.20

5.06

1.80

2.90

0.65

4.54

2.62

3.10

2.63

2.02

3.71

2.23

5.91

2.35

8.64

3.82

3.84

2.62

58.44

CAP[7]

84.21

0.19

92.86

8.70

2.29

4.02

0.71

6.38

5.28

5.44

3.30

1.68

3.40

3.14

9.54

3.21

9.78

3.87

4.63

2.40

77.77

2.1.1 培养基对菌体蛋白浓度的影响

Cotter等[18]

研究表明,乙醇梭菌在蛋白胨、氯化铵

和酵母粉的培养基中培养,36 h 内菌体密度降低

83%;在蛋白胨和酵母粉培养基中培养,36 h 内菌体

密度降低 60%,在胰蛋白胨和氯化铵培养基中培养,

48 h 内菌体密度增加 2.1 倍;在酵母粉和氯化铵培养

基中培养,48 h内菌体密度增加 1.4倍。Xu等[19]

通过

气体采样袋发酵,发酵培养基以 100% CO 为底物,不

添加蛋白胨和糖(木糖或果糖),结果表明细胞密度

随着酵母提取物浓度的增加而增加,酵母提取物对

细胞生长有着积极影响,酵母提取物 1.0 g/L 时获得

的最大乙醇浓度为 3.45 g/L,同时获得最大菌体浓度

约 0.75 g/L。

原料气成分对自养代谢有重大影响,是气体发酵

11

第44页

营 养 研 究 2023年第44卷第19期 总第688期

开发的关键因素。培养乙醇梭菌的气态碳有CO和合

成气,合成气成分由CO、CO2、H2和N2组成,补充H2可

以显著提高气体发酵的效率,H2供应量的增加可显著

增加乙醇的碳通量,进而导致乙醇浓度升高,相比CO

为唯一碳源的发酵,高 H2含量的合成气发酵几乎没

有2,3-丁二醇产生,研究发现高H2还增加了菌株生物

量,可见气体成分的变化对菌株代谢及方向有着显著

影响[20-21]

。以 CO 为碳源,通过控制气体成分可提高

菌体浓度,Xu等[19]

研究发现,当以100% CO作为底物

时菌体浓度最大,为0.360 g/L,以100% CO2作为底物

时菌体浓度最小,为 0.041 g/L,表明乙醇梭菌几乎不

能利用 CO2。Kracke 等[22]

在以 CO2为气态碳源、果糖

为有机碳源发酵时,最大吸光度(OD)达 1.51。研究

证明,以 CO2为气态碳源的发酵,生物质积累不如带

有CO的培养方式[23]

除 CO、CO2、H2和 N2等主要成分外,合成气中还

可能含有各种类型的微量成分(如 CH4、O2、HCN、

NH3、NOX、H2S、COS和 CS2

)。由于气化所用材料的组

成和所应用的气化条件差异性,最终具体组成可能会

有所不同。合成气发酵工艺的可行性与合成气杂质

(如 NH3、H2S和 NOX

)的存在有关,超过一定阈值会造

成合成气发酵困难。Oliveira 等[24]

研究表明,培养基

中添加任何铵、硝酸盐、硫化氢都会抑制乙醇梭菌的

细胞生长,培养基内 3 g/L NH4Cl 使细胞干重降低

85%,0.5 g/L NaNO3使细胞干重降低约 80%,0.1 g/L

H2S致使延滞期达2 h,0.3 g/L H2S完全抑制乙醇梭菌

生长,可见合成气中杂质需控制在一定范围内。

2.1.2 发酵条件对菌体蛋白浓度的影响

发酵罐控制研究表明,pH 影响菌体生长,因此

pH控制很重要,会影响菌株的生长和代谢物的产生。

Xu等[25]

研究表明,pH 和氧化还原电位随细胞生长和

乙酸产生迅速下降,然后随着乙醇浓度的增加而增

加,菌体在快速生长阶段与乙酸含量呈正相关。

Abubackar 等[26]

以 CO 为唯一碳源的研究发现,乙醇

梭菌在 pH 6.00 时立即开始生长,没有任何滞后期,

而在 pH 4.75 的试验中观察到 24 h 的滞后期。在 pH

6.00 时达到 287.77 mg/L 的最大生物量浓度,比在 pH

4.75时获得的最大值高109%,并且在指数阶段发现,

pH 6.00 时生物量的增加速度比 pH 4.75 时快 70%。

这是因为 pH 偏离生物体的最佳生长 pH 范围(即 pH

5.80~6.00),因此当 pH 急剧下降时,乙醇梭菌的生长

会受到限制。

实验室研究中,菌体生物量多为0.75 g/L,通过发

酵过程调控生物量可达到4.00 g/L[27]

,规模化生产中,

某企业液态发酵罐培养乙醇梭菌浓度为20~25 g/L[28]

这可能是因为实验室和生产发酵条件不同、气液传质

较低引起的。对气液传质的强烈依赖导致血清瓶中生

成的数据经常偏离搅拌发酵罐中的数据。为了克服气

液传质的限制,已经研究了不同的策略来增加气态碳

源向液相的传质。例如,用微气泡喷射增加表面积,增

加传输速率,或增加压力,增大气态碳与发酵液的溶解

度,进而增大传输速率[29-30]

2.2 乙醇梭菌蛋白提取工艺

目前,除了 CAP 发酵工艺的研究,对于 CAP 的提

取工艺也开展了相关研究。柳入铭等[31]

通过研究

CAP的分级提取工艺发现,CAP分为水溶性、盐溶性、

醇溶性以及碱溶性 4 种,其中碱溶性蛋白占比最大,

针对碱溶性蛋白进一步优化工艺参数发现,当提取工

艺最佳时蛋白质得率为 75.75%。CAP 提取工艺流程

如图1[31]

所示。

图1 乙醇梭菌蛋白提取工艺流程

12

第45页

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第19期 总第688期

3 乙醇梭菌蛋白的制粒特性

颗粒饲料的质量与原料种类密切相关,原料的细

度、纤维和蛋白质含量等都会对饲料质量产生一定影

响[32]

,因此在选择原料时,不仅要关注原料的营养价

值,也要关注原料的理化特性。吴雨珊等[33]

通过对豆

粕、菜粕、棉粕、CAP、玉米干酒糟及其可溶物(DDGS)

等五种蛋白质原料的理化性质、制粒特性等研究发

现,CAP的蛋白质含量和溶解度高,纤维含量低,吸水

性强,在加工参数不变的情况下,CAP 和棉粕组的制

粒能耗高,豆粕组制粒能耗最低。CAP组的硬度和糊

化度最高,DDGS 组的硬度和糊化度最低。饲料颗粒

质量和理化性质高度相关,蛋白质含量、溶解度和吸

水性的升高会提高颗粒质量;粗纤维含量、吸水性以

及蛋白质溶解度的升高会导致制粒能耗增加。经过

综合比较分析发现,CAP 组饲料颗粒质量最佳,制粒

特性高于其他4种蛋白质原料[13]

。CAP替代豆粕的研

究发现,CAP的调质温度和替代比例不影响饲料颗粒

成型率,但随着调制温度和替代比例的升高,蛋白质

溶解度降低,饲料颗粒耐久性增加,硬度也逐渐增大,

当替代比例超过40%时,硬度显著增加[13]

。CAP替代

豆粕有利于提高饲料颗粒的硬度和耐久性。Cai等[34]

对凡纳滨对虾的研究发现,CAP替代鱼粉可显著提高

饲料颗粒硬度和容重,但对淀粉糊化度和颗粒耐久性

影响不显著,此外CAP替代后饲料颗粒的溶解损失和

粉末含量均显著降低。上述研究表明,CAP作为新型

饲料原料应用于水产或畜禽饲料中可以提高颗粒饲

料硬度,改善饲料质量。通过对CAP制粒特性进行研

究可以为其加工应用提供重要参考依据。

4 乙醇梭菌蛋白应用现状

4.1 乙醇梭菌蛋白在畜禽中的应用

CAP 是一种重要的蛋白源,在畜禽、水产中有广

阔应用前景。近年来的研究发现,一定比例的CAP可

以提高动物生产性能,减少豆粕、鱼粉等蛋白质原料

的使用,但CAP添加量过高时可能会导致动物生产性

能下降[35-36]

、肠道和肝脏损伤、死亡率增加[2]

。目前

CAP应用于畜禽的研究屈指可数,仅发现两项关于肉

鸡的研究,无家畜相关的应用研究。吴雨珊[13]

通过对

白羽肉鸡饲喂不同比例的CAP发现,日粮中添加1%~

5%的CAP能够降低料重比,提高饲料转化率、蛋白质

吸收率,提高生产性能,并且在 4% 时饲料转化率最

高,全净膛率、胸肌率最大,腹脂率最低。对机体抗氧

化能力和肠道菌群的研究发现,CAP可以提高肉鸡血

浆中抗氧化指标的含量,改善机体抗氧化能力,提高

肠道菌群的多样性和丰富度,提高机体的免疫力[13,37]

林厦菁等[38]

对黄羽肉鸡研究表明,CAP可提高机体抗

氧化能力和免疫能力,改善肠道黏膜屏障,促进黄羽

肉鸡的生长,适宜添加量为1.6%~4.0%。

4.2 乙醇梭菌蛋白在水产中的应用

CAP在水产中的应用研究较多,研究结果不尽相

同,但已经证明合适比例的CAP对水产动物具有一些

功能性的作用,改善养殖动物健康和生产性能。例

如,在建鲤幼鱼中的研究发现,饲喂CAP的鱼终体重、

增重率、特定生长率、蛋白质效率显著提高,料重比显

著降低;CAP通过调节雷帕霉素靶蛋白(TOR)和核因

子 E2相关因子 2(Nrf2)信号通路改善生产性能,并且

添加量高达20%对机体无不利影响,不会造成肝脏和

肠道损伤[5]

。对大口黑鲈的研究发现,CAP 可通过提

高肠道抗氧化酶的活性,抑制炎症反应,加强肠道屏

障和提高有益细菌的数量,有利于大口黑鲈的肠道健

康[39]

。在黑鲷中的研究也发现,黑鲷的特定生长率和

增重率随CAP用量的增加呈先升高后降低的趋势,当

替代率达到 58.02% 时,饲料效率和蛋白质效率显著

提高,氮磷排放量显著降低,并且对鱼体组成、消化酶

活性和抗氧化指标等无显著不良影响,是一种安全且

优质的蛋白质原料[40-41]

。此外,通过CAP饲喂吉富罗

非鱼发现,CAP可明显改善鱼体生长,降低料重比,提

高特定生长率和蛋白质利用效率,增加抗氧化状态和

免疫反应[42-44]

。进一步分析发现,CAP可以上调IGF-1

的mRNA表达,5%和10%添加量的CAP可提高mTOR

信号通路中真核启动因子 4E结合蛋白 1(4E-BP1)和

核糖体蛋白 S6 激酶 1(S6K1)的蛋白和磷酸化蛋白水

平,以及单磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMPK)的磷酸

化水平,CAP 可能通过 AMPK 信号通路调节糖脂代

谢,维持能量平衡[42]

。其他研究也表明,适宜比例的

CAP 不会对动物生产性能造成不利影响[35,45-48]

,可做

为鱼粉、豆粕的有效替代品。

尽管众多研究都表明适宜比例的 CAP 对生长发

育和机体健康有促进作用,但是目前对于CAP的合适

替代比例,研究结果不尽一致。在草鱼中,5%的CAP

可以改善脂代谢,提高抗氧化能力,促进生长,但10%

的 CAP 会造成草鱼肝损伤,影响生产性能,死亡率增

加[2]

。薛荣荣[49]

研究发现,CAP可完全替代豆粕,不会

对草鱼的生产性能和饲料利用率产生不利影响。

CAP替代30%的豆粕可以激活mTOR信号通路,调节

肌肉生长发育相关基因的表达,促进草鱼蛋白质的合

成;CAP替代100%的豆粕可显著改善肉品质,增加肌

13

第46页

营 养 研 究 2023年第44卷第19期 总第688期

肉氨基酸的含量[50]

。Wu等[51]

对鲍鱼的研究也得出类

似的结果,CAP 可以完全取代鱼粉,对生长性能无显

著影响,并且当替代比例不高于 50% 时可显著激活

mTOR 通路。对大口黑鲈的研究表明,CAP 替代鱼粉

的比例低于42.86%时,对大口黑鲈的生长、饲料利用

率和肠道组织学无显著影响,更高比例的CAP则会对

肠道发育和抗氧化能力产生不利影响[52]

。Lu 等[53]

研究结果与此类似,CAP替代鱼粉的比例低于50%不

会对生长发育产生影响,过量替代则会抑制mTOR信

号通路,影响机体的健康生长。然而,Yang 等[54]

对大

口黑鲈的研究发现,CAP 替代鱼粉的最佳比例为

67.1%~68.0%。另一项研究表明,CAP 替代鱼粉的比

例低于 63% 时不会对存活率、增重率、特定生长率和

肝脏组织学产生不利影响,并且饲喂含CAP饲料的鱼

料重比更低,蛋白质效率更高,当 CAP 替代水平为

49.80%时,幼年大口黑鲈的增重率最高[55]

。由此可以

看出,CAP 的最佳替代比例仍存在较大争议,这可能

是因为饲养试验受多种因素共同影响,包括试验设计

(动物品种、年龄等)、饲养管理和饲料配方等。即使

饲料配方的营养水平一致,但由于所用原料不同,营

养物质消化率存在差异,也可能会导致试验结果的差

异。因此,在生产中应用 CAP,必须要考虑动物的品

种、年龄和饲料配方的差异,不能盲目照搬。

5 CAP的安全性评价

单细胞蛋白源的添加比例较高时,可能会引起试

验机体的健康问题甚至死亡[56]

。CAP 属于单细胞菌

体蛋白,尽管研究已经证明乙醇梭菌无有毒有害基

因[35,57]

,农业农村部也颁布了相关文件,批准其作为

新型水产饲料原料。但是 CAP 替代比例过高可能会

影响某些动物的生产性能,甚至导致死亡率增加。研

究发现高含量的CAP会影响凡纳滨对虾的生长,降低

mTOR信号通路相关基因的表达量[36]

。通过多组学分

析表明,高含量的 CAP 可能通过调节胰腺分泌、蛋白

质消化吸收等途径,对蛋白质合成、营养物质利用、氨

基酸和脂肪酸的代谢产生负面影响,从而影响凡纳滨

对虾生产性能和肉品质[35,46,58]

。CAP替代豆粕饲喂肉

鸡的研究表明,CAP 在肉鸡日粮中添加量高于 5% 时

会引起死亡率的升高,但是并未对死亡的原因做进一

步的研究和解释说明。在草鱼中也有研究证实,CAP

替代比例达到10%就会导致草鱼肝脏损伤,死亡率增

加[2]

。CAP的添加量根据养殖动物和生产阶段的不同

具有一定差异,这可能与动物的种属特征和生长发育

特点有关。适量的CAP对机体有一定的促生长作用,

可能是由于其高蛋白含量以及消化率[2,59]

,而过高比

例的CAP之所以对某些动物生长发育产生不利影响,

可能是因为氨基酸或其他营养物质之间的颉颃作用

导致营养失衡,肠道、肝脏损伤,此外菌体中高含量的

核酸也可能超过动物的耐受程度引起代谢失衡[60]

6 展望

我国是畜产品消费大国,畜牧业的发展离不开蛋

白质原料,蛋白质资源短缺,价格起伏不定,更加凸显

出新型蛋白源研究的重要性和紧迫性。乙醇梭菌可

以利用无机物合成有机物,减少工业废弃物的排放,

产生菌体蛋白。CAP蛋白质含量高且氨基酸较平衡,

能够改善动物健康,促进动物生长,并且可以规模化、

工业化生产,在畜禽饲料、替代豆粕方面具有广阔前

景,对推动经济的可持续发展具有重要作用。

CAP的应用是当前的研究热点,但是目前多集中

于水产领域,在畜禽中的研究较少,尤其家畜中的研

究十分匮乏,应用效果、最适剂量、调控机制等尚不清

楚,在畜禽饲料应用中的有效性和安全性尚需要进一

步评估。因此,乙醇梭菌蛋白应用于畜禽的安全性以

及对畜禽生长发育的影响和调控机制是今后主要的

研究方向,应利用组学、分子生物学等技术从分子层

面揭示其调控动物生长的机制,多层次、全方位阐明

其作用机理。同时,应进一步优化生产工艺和发酵条

件,提高CAP产量,为CAP的广泛应用打下坚实基础,

改善畜禽、水产养殖业蛋白质资源短缺局面,缓解人

畜争粮等问题。

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(编辑:王博瑶,wangboyaowby@qq.com)

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SILIAO GONGYE 2023年第44卷第19期 总第688期

豆 腐 渣 在 家 畜 生 产 上 的 应 用

■ 龙健玲 谢宇潇 关轩承 朱俊红 程文杰 杨明华 黄 英 赵素梅*

(云南农业大学云南省动物营养与饲料重点实验室,云南昆明 650201)

摘 要:我国大部分家畜基础日粮以玉米-豆粕型为主,但是我国蛋白质饲料资源较为短缺,主

要的蛋白质饲料依赖进口。除实行低蛋白日粮的方法外,开发非常规蛋白质饲料资源也可以减轻蛋

白质饲料缺乏的压力。豆腐渣是以大豆为原料生产豆腐、豆浆和豆奶的副产品,每年产生的数量较

多。豆腐渣具有高蛋白、低脂肪等营养特点,还含有丰富的矿物质元素,具有较高的开发价值,是潜

在的蛋白质饲料资源。在家畜日粮中添加适宜比例的豆腐渣可以降低家畜的养殖成本。文章综述

了豆腐渣的营养成分、不同处理方法对豆腐渣的影响和其在家畜生产上的应用,以期为豆腐渣开发

为家畜蛋白质饲料提供依据。

关键词:豆腐渣;营养成分分析;干燥;发酵;青贮;家畜生产

doi:10.13302/j.cnki.fi.2023.19.003

中图分类号:S816.35 文献标识码:A 文章编号:1001-991X(2023)19-0017-04

Application of Soybean Crud Residue in Livestock Production

LONG Jianling XIE Yuxiao GUAN Xuancheng ZHU Junhong CHENG Wenjie

YANG Minghua HUANG Ying ZHAO Sumei*

(Yunnan Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science, Yunnan Agricultural University,

Yunnan Kunming 650201, China)

Abstract:Most livestock in China are raised on corn-soybean meal-based diets, but protein feed re⁃

sources are in short supply in China, and the major protein feeds depend on imports. In addition to the

implementation of low-protein diets, the development of non-conventional protein feed resources can

also reduce the pressure of protein feed deficiency. Soybean crud residue is a by-product of soybean pro⁃

duction of tofu, soymilk and soy milk, and is produced in large quantities each year. Soybean crud resi⁃

due has high protein and low fat nutritional characteristics, and is also rich in mineral elements, which

has high development value and is a potential protein feed resource for animals. Adding the appropriate

proportion to livestock diets can reduce the cost of raising livestock. The article reviews the nutritional

composition of soybean curd residue, the effect of different treatment methods on soybean curd residue

and its application in livestock production, so as to provide a basis for the development of bean curd resi⁃

due as a protein feed for livestock.

Key words:soybean crud residue; nutrient composition analysis; drying; fermentation; silage; livestock

production

随着居民收入和消费水平的提高,居民的生活质

量也随之提高。在日常饮食中人们注重荤素搭配,对

肉类的需求也多元化起来。分析表明,我国居民对猪

肉的需求趋于稳定增长,对牛羊肉的消费呈波动增长

态势[1]

。居民对家畜肉的需求促进了畜牧业的发展。

居民对肉类的多元化需求使得畜牧业从单一生猪为

主的生产结构向猪、牛、羊、禽和特种动物全面发展转

变。随着畜牧业的发展,用于畜禽生产的粮食占比也

作者简介:龙健玲,硕士,研究方向为动物分子营养与代

谢调控。

*通讯作者:赵素梅,教授,博士生导师。

收稿日期:2023-07-07

基金项目:国家自然科学基金项目[31760645、31260592、

31060331];迪庆藏香猪高效养殖关键技术研究与产业化示范

项目[2021533416000035];云南省科技重点项目[202202AE09

0032]

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第50页

营 养 研 究 2023年第44卷第19期 总第688期

随之增加,畜禽生产所需的饲粮已达粮食生产的

40%,所以我国的畜牧发展急需改变人畜争粮的耗粮

型畜牧业发展模式[2]

。目前,我国最为短缺的饲料原料

为玉米和大豆,2021年我国全年进口玉米2 835万吨,

大豆 9 652万吨,其他能量饲料,如小麦、大麦及高粱

的进口量分别增加到977万吨、1 248万吨及942万吨,

各种蛋白质杂粕,包括葵花籽粕、菜籽粕、棕榈仁粕、

椰子仁粕及少量豆粕的进口量均达 500 万吨以上[2]

蛋白质饲料的缺乏是阻碍我国畜牧业发展的重要原因

之一。豆粕作为大豆提取豆油的副产品,虽然比其他

植物性蛋白源有更高的能值和蛋白质含量,氨基酸含

量丰富且比较平衡,但由于供需矛盾,促使畜牧行业不

断研究豆粕的替代品[3]

。我国除了可以实行低蛋白日

粮的方法来减少对于进口大豆的依赖,还可以开发非

常规蛋白质饲料资源[4]

。其中,豆腐渣蛋白质含量较

高,在家畜的基础日粮中添加适宜的比例或替代日粮

中部分的豆粕,可以获得较好的经济效益。经过发酵,

豆腐渣中的抗营养因子含量有所下降,部分营养成分

有所提高,适口性相对于未发酵的好很多,有利于动物

对豆腐渣营养的消化与吸收。未发酵与发酵过的豆腐

渣都可以考虑作为动物的蛋白质资源饲料。

1 豆腐渣的营养成分及抗营养因子

豆腐渣中含有较多的营养成分,其中粗纤维的含

量为 9.26%,不溶性膳食纤维的含量为 36.29%,蛋白

质的含量为 17.84%,粗脂肪和还原糖的含量分别为

5.90%、2.57%。豆腐渣中的矿物质元素钾、钙、钠、镁

的含量分别为 0.94%、0.42%、0.10%、0.26%。豆腐渣

具有高蛋白、低脂肪、低还原糖、高钾低钠、钙镁含量

较高的营养特点[5]

。不同来源和不同加工方法的豆腐

渣营养成分会有所不同。豆腐渣作为大豆加工的副

产品其中存在多种抗营养因子,影响其在动物体内的

有效利用,胰蛋白酶抑制剂阻碍蛋白质消化酶发挥作

用,致使家畜生长缓慢。此外,豆腐渣还含有植酸、大

豆凝集素、脂肪氧化酶和脲酶等[6]

2 不同处理方法对豆腐渣的影响

2.1 干燥方式对豆腐渣的影响

豆腐渣粉中含有较多的膳食纤维,不同的干燥方

法对膳食纤维的功能性质有很大的影响。冷冻干燥的

豆腐渣持水性、溶胀性及结合脂肪能力相较于真空干

燥和鼓风干燥的豆腐渣较强,且冷冻干燥产品色泽洁

白,具有豆香味。采取哪种干燥方式取决于对产品的

要求[7]

。自然干燥简便经济,但干制品感官指标、营养

价值及卫生指标等得不到保证。电热鼓风干燥,干燥

参数为65 ℃时,干制品口味、气味和色泽均较好。真

空干燥的干制品口味、气味和色泽优于自然干燥和电

热鼓风干燥干制品。真空干燥的产品颜色接近鲜豆腐

渣,口感较为细腻,豆香味较浓。如豆腐渣作为饲料长

期保存推荐采用电热鼓风干燥[8]

。微波真空干燥豆腐

渣能够节约90%以上的干燥时间,且干制品的品质接

近冷冻干燥。微波真空干燥是适合豆腐渣干燥的有潜

力的干燥技术,也具有良好的应用前景[9]

2.2 发酵对豆腐渣的影响

豆腐渣通过发酵后,一些营养成分和抗营养因子

的含量会有所改变。在豆腐渣中添加玉米面和产朊

假丝酵母、枯草芽孢杆菌、乳酸片球菌进行复合发酵

后可去除豆腐渣的一部分胰蛋白酶抑制因子,营养价

值得到改善[10]

。用菌霉与酵母菌混合发酵豆腐渣,可

使豆腐渣中蛋白质含量高达 29.76%,粗蛋白含量比

原来增加 43.07%。其中大豆球蛋白也降解为有利于

消化的肽类及氨基酸[11]

。新鲜豆腐渣添加1%枯草芽

孢杆菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌进行单一或复合发

酵可明显改善其感官指标,粗蛋白(CP)、粗脂肪

(EE)、钙(Ca)和磷(P)等含量也显著提高,降低了中

性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量,三菌

联合发酵豆腐渣效果最佳[12]

2.3 青贮对豆腐渣的影响

由于豆腐渣水分和蛋白质含量高,可溶性还原糖

含量低,长时间与空气接触易变质,不易单独青贮;豆腐

渣青贮时可添加一定比例的含糖分高的禾本科作物与

饲料作物[13]

。豆腐渣与玉米秸秆或稻草以75∶25、70∶

30、65∶35的比例混合青贮30 d后,结果显示随着豆腐

渣比例的增加乳酸和蛋白质的含量增加,pH降低,NDF

和ADF含量以及氨氮浓度降低;青贮饲料中添加豆腐

渣可使有益微生物的相对丰度增加,以及有害微生物相

对丰度相应降低;豆腐渣与玉米秸秆或稻草的混合青贮

保存了更多的营养,有助于提高青贮质量[14]

3 豆腐渣在猪生产上的应用

用鲜豆腐渣喂猪,不同阶段的饲喂量占日粮比例

不同,根据平均日增重、料重比与经济效益得出了15~

30、31~60、61~90 kg 阶段的育肥猪的最优饲料配方,

15~30 kg阶段的育肥猪饲喂96%基础日粮加上4%新

鲜豆腐渣时,育肥猪的生长性能最好,料重比最低,经

济效益最高;31~60 kg和61~90 kg的育肥猪分别饲喂

90%基础日粮+10%的豆腐渣、86%基础日粮+14%的

豆腐渣时生长性能达到最好,料重比最低,经济效益最

高[15]

。在用豆腐渣进行瘦肉型猪育肥的试验中得出,

豆腐渣可使猪在育肥期间有明显增重效果,且有较好

的经济效益和社会效益[16]

。有研究结果显示,在不降

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