豆皮膳食纖維及其對母豬生產(chǎn)性能的影響

王 冰

（湖南百宜飼料科技有限公司，長沙 410128）

大豆皮是大豆加工中的副產(chǎn)物，在榨胚前分離出來。美國農(nóng)業(yè)部在供需報告中將2020∕2021 年度中國大豆進口預測值調(diào)低到9 800萬t，中國海關(guān)總署發(fā)布的初步統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年6月份中國大豆進口量達到1 072萬t，比5月份的961萬t提高11.6%，因此豆皮資源豐富。

豆皮不能直接被動物機體利用，但可以被大腸中微生物利用，有利于有益菌群生長，調(diào)整腸道微生態(tài)平衡。同時大豆中膳食纖維具有和陽離子結(jié)合、吸附腸道膽固醇及有害物質(zhì)的作用。隨著豆粕價格不斷上漲，許多廠家將豆皮粉碎后回添至豆粕中進行出售。國外對大豆膳食纖維的研究及應用領(lǐng)域比較廣，但國內(nèi)的研究僅限于烘培食品及功能性食品，本文綜述了大豆皮膳食營養(yǎng)特性及利用研究進展，以期為大豆皮資源合理開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 大豆皮的營養(yǎng)價值

豆皮來源主要有兩方面：一種是用大豆脫皮機在預處理工序中直接對大豆進行脫皮得到豆皮，得到的豆皮纖維含量高，蛋白質(zhì)含量低，為10%左右；另一種是在豆皮脫溶后用風選設(shè)備吸出密度輕的豆皮，同時也吸出細小的豆粕，得到的豆皮粗纖維含量低，蛋白質(zhì)含量較高，且已熱變性[1]。大豆皮主要營養(yǎng)指標：水分9%、蛋白質(zhì)10%～12%，脂肪2%，纖維素45%，半纖維素25%、果膠3%～5%，木質(zhì)素2%。大豆纖維中含有38%的粗纖維，中性洗滌纖維被大腸中各種微生物進行不同程度分解利用，有利于好氧菌群替代原來存在的厭氧菌群，進而達到調(diào)節(jié)腸道菌群的功能。大豆中32%的鐵集中在大豆皮中，豆皮中植酸含量少，二價鐵和纖維結(jié)合在一起，能夠經(jīng)受高溫而不被氧化轉(zhuǎn)化成三價鐵，容易被機體吸收。豆皮中水溶性纖維和不溶性纖維具有良好的吸水性、吸油性和分散性，水溶性纖維具有良好的乳化性[2-3]。豆皮膳食纖維具有陽離子特性，能吸附體內(nèi)重金屬，同時對膽酸鹽具有顯著吸附的作用，能降低膽固醇。豆皮中果膠含量為25%，其中總半乳糖醛酸為71.28%，中性糖以甘露糖、鼠李糖、葡萄糖和半乳糖為主，灰分為1.87%，蛋白質(zhì)為4.74%，酯化度達53.19%[4-5]，見表1。

表1 大豆皮主要的單糖成分及其含量 %

2 膳食纖維的分類

膳食纖維是近年來發(fā)現(xiàn)的第7大營養(yǎng)素，指不能被動物機體消耗的多糖類碳水化合物和木質(zhì)素的總稱，圖1為膳食纖維組成示意圖。

圖1 膳食纖維組成[6]

根據(jù)溶解性不同，膳食纖維可分為可溶性纖維和不溶性纖維?？扇苄岳w維是指不能被人體消化道產(chǎn)生的消化酶所消化，但可分散于水中且其水溶液能被4 倍體積的乙醇再沉淀的纖維，如果膠、樹膠、黏液等；不溶性膳食纖維是不能被人體消化酶消化吸收也不溶于熱水的纖維，如植物細胞壁的纖維素、半纖維素、不溶性果膠、莼菜膠和木質(zhì)素等。

根據(jù)發(fā)酵程度，可分為部分發(fā)酵類纖維（多屬于可溶性膳食纖維）——纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、植物蠟和角質(zhì)等，木質(zhì)化程度高，可發(fā)酵性低；完全發(fā)酵纖維（多屬于不溶性膳食纖維）—β-葡聚糖、果膠、瓜爾豆膠、阿拉伯膠、海藻膠和菊芬等，因含有可溶性多糖易發(fā)酵降解。

根據(jù)來源不同，膳食纖維可分為植物性、動物性、微生物性、海藻多糖類（海藻酸鹽、卡拉膠、瓊脂等）和合成類的膳食纖維（羧甲基纖維等）。

3 膳食纖維的特性

3.1 系水力

研究表明，膳食纖維具有系水力，其化學結(jié)構(gòu)中含有多個親水基團，可增加腸道內(nèi)容物含水量，有利于機體排便的體積增加和速度，降低直腸壓力，減少有害物質(zhì)對腸黏膜的刺激，改善糞便成型，達到預防便秘的效果。

3.2 膨脹性

膳食纖維結(jié)構(gòu)中含有極性基團，其吸水后膨脹，引起飽腹感，水化后食糜的黏度增大，降低機體對各種營養(yǎng)成分的吸收，促進糞便的排泄。有研究表明，1 g 可溶性非淀粉多糖可以結(jié)合13.5 g 水分；1 g 不可溶性非淀粉多糖可以結(jié)合6.15 g水分[7]。

3.3 黏性

膳食纖維中多糖吸水后會變成黏稠液體。黏度取決于多糖的濃度及分子量，分子量越大濃度越高、黏性越強。E.Morris 等[8]、A.Corder 等[9]研究表明：大麥中可溶性纖維大分子經(jīng)酶水解后黏度和凝膠能力降低，但不可溶性纖維吸水膨脹，有利于食糜黏性的增加。

3.4 對陽離子有結(jié)合和交換能力

膳食纖維結(jié)構(gòu)中包含一些羥基、羧基側(cè)鏈基團，會使整個分子呈弱酸陰性狀態(tài)，在胃腸道中可與陽離子（鈣離子、錳離子、銅離子等）進行可逆性交換。

3.5 螯合作用

水溶性纖維表面含有活性基團，可抑制機體對膽汁酸、膽固醇及有毒物質(zhì)吸收。有學者研究表明，木質(zhì)素、果膠和其他酸性多糖都有吸附膽酸的能力，提高膽酸和膽固醇的排泄能力，纖維素吸附能力很低[10-11]。

3.6 改變腸道內(nèi)微生物群系的組成

膳食纖維不能被體內(nèi)內(nèi)源酶消化分解，但能被大腸中微生物利用降解，改變腸道菌群結(jié)構(gòu)及多樣性，促進有益菌繁殖，同時抑制有害菌生長。

4 豆皮中膳食纖維的檢測

隨著對膳食纖維研究的進一步深入，其品種多樣化，用目前膳食纖維檢測方法不能完全測定產(chǎn)品中所有的膳食纖維。各種檢測方法檢測原理不同結(jié)果差異很大。很多學者分別對水溶性纖維及水不溶性纖維檢測方法進行研究優(yōu)化，進而使豆皮等農(nóng)副產(chǎn)品原料得到充分利用，見表2。

表2 水溶性纖維及水不溶性纖維的檢測方法

5 豆皮膳食纖維在母豬生產(chǎn)中的應用

5.1 豆皮膳食纖維對母豬采食量的影響

研究表明，日糧中纖維含量增加1%，采食量提高3%，但纖維含量超過10%，對豬采食量有負面影響。生長育肥豬日糧中用豆皮（添加量12%）替代配方中玉米，試驗豬初始重22 kg，結(jié)果顯示增重不受影響，但飼料轉(zhuǎn)化效率降低6%，當配方中豆皮的添加量增加至24%，增重下降6%，飼料轉(zhuǎn)化效率下降18%[16]。豆皮中水溶性膳食纖維為多糖時可完全發(fā)酵，纖維素和半纖維素只有部分發(fā)酵，發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸直接參與代謝作用，同時大腸內(nèi)pH 值降低影響腸道穩(wěn)態(tài)變化，抑制細菌的繁殖，直接增加糞便的排泄量，促進腸道蠕動，有效預防便秘。

研究發(fā)現(xiàn)，和飼喂添加21%豆皮（可溶性膳食纖維2.46%，不可溶性膳食纖維24.55%）相比，妊娠期間母豬飼喂玉米-豆粕型日糧（可溶性膳食纖維1.16%，不可溶性膳食纖維9.98%）組體重增加多。這可能是因為日糧中能量平衡不能彌補添加豆皮引起的能量稀釋或能量消化率低，或者兩種情況協(xié)同同時作用于母豬，添加21%豆皮日糧組表觀能量消化率為84%，玉米-豆粕型日糧組為85.4%[17]。和玉米-豆粕型日糧相比，添加21%豆皮組母豬日均采食量顯著提高，這個和V.Danielsen 等[18]研究結(jié)論一致。妊娠期飼喂高水平的膳食纖維可增加哺乳期的采食量，可能是因為高纖維日糧增加了機體胃腸道的蠕動，有利于哺乳期母豬采食量的增加。

5.2 豆皮膳食纖維對母豬繁殖性能的影響

K.Landin等[19]研究發(fā)現(xiàn)，人的食物中增加可溶性膳食纖維會增加機體組織對胰島素的敏感度，有利于血糖控制。日糧營養(yǎng)對母豬繁殖性能有重要影響，可能影響排卵率。同時有研究學者發(fā)現(xiàn)，多胎次母豬泌乳期營養(yǎng)、母豬斷奶時日糧水平及后備母豬營養(yǎng)都會影響母豬排卵率[20-22]。E.M.Ferguson等[23]研究發(fā)現(xiàn)，母豬哺乳期間增加20%甜菜粕，有利于產(chǎn)仔數(shù)的增加。但J.A.Renteria-Floros 等[24]研究發(fā)現(xiàn)，妊娠母豬日糧中添加21%豆皮對產(chǎn)仔數(shù)、仔豬初生重、斷奶重無影響。這可能是因為試驗開始于母豬配種后第2天，這個延遲導致窩產(chǎn)仔數(shù)沒有增加，即高纖維日糧要在母豬繁殖周期的早期添加有利于窩產(chǎn)仔數(shù)的增加。

6 展 望

隨著養(yǎng)殖端對飼養(yǎng)母豬觀念的改變，尤其是對膳食纖維第7類營養(yǎng)素的關(guān)注，豆皮資源將得到進一步開發(fā)利用。豆皮資源在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域已有相關(guān)產(chǎn)品，但是在畜牧業(yè)中研究應用比較少，加大豆皮中膳食纖維的研究開發(fā)，不僅能實現(xiàn)大豆皮資源的二次高效利用，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益及動物福利保障，同時可為農(nóng)副產(chǎn)品開發(fā)利用提供新的思路。