菜籽粕是油菜籽经预压浸出工艺处理后得到的副产物，含蛋白质、粗纤维较丰富，目前菜籽粕经脱毒处理后是制作牲畜与家禽饲料的主要原料，还可以用于制作食品、化妆品和抗菌素原料。饲用复合酶是一种饲料添加剂，它的主要成分包括蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶等。饲用复合酶能有效分解饲料中的抗营养因子，释放营养物质，使其能被充分消化吸收，提高饲料的利用率，改善动物的生产性能等。目前国内外对菜籽粕研究报道较多，主要集中在脱毒、灭菌条件、以及作为饲料组分等方面，对菜籽粕的综合利用报道较少。本课题利用混菌固态发酵菜籽粕生产饲用复合酶，并对其培养基优化。通过单因素实验对培养基成分及配比进行研究，确定最佳培养基配方。在此条件下进行发酵，进一步提高复合酶产量，对降低其生产成本，提高其市场竞争力有重要意义。

1.材料与方法

1.1 材料与仪器

枯草芽孢杆菌，毛霉，酵母菌，购于中国微生物菌种保藏中心，由本院生物制药国家重点实训基地保藏。

斜面培养基：PDA培养基：马铃薯（去皮）20%，葡萄糖：2%，琼脂：2%；牛肉膏蛋白胨培养基：牛肉膏：0.3%，蛋白胨：1%，Na-Cl：0.5%，琼脂：2%。

CBV-1500A超净工作台（上海瑞仰净化装备有限公司）；

HH.SYH-Ni2-C水浴锅（北京长源实验设备厂）；

QYC.2102恒温培养摇床（上海福玛实验设备有限公司）；

HPS-250生化培养箱（哈尔滨东明医疗仪器厂）；

UV-9100紫外可见分光光度计（北京瑞利分析仪器公司）。

1.2 实验方法

1.2.1 菜籽粕的预处理

利用乙醇法脱毒，脱除有毒物质硫甙等物质，达到脱毒目的。

1.2.2 混菌发酵实验

装50g菜籽粕发酵培养基于250mL摇瓶中，按1∶1∶1比例接入枯草芽孢杆菌、毛霉、酵母菌混合菌种，于温度为36℃、转速为200转/分的摇床上发酵培养3d，测定蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶活力，以三酶活力之和作为评价指标，评价复合酶性能。

1.2.3 蛋白酶活力测定

按GB/T23527-2009进行。酶活力单位定义：在pH7.0、40℃条件下，每分钟水解酪蛋白产生1μg酪氨酸所需的酶量为1个蛋白酶活力单位（U）。

1.2.4 淀粉酶活力测定

采用DNS法进行测定。淀粉酶活力单位定义:在pH5.5、50℃条件下，1min分解淀粉释放出1μg还原糖所需的酶量为1个蛋白酶活力单位（U）。

1.2.5 纤维素酶活力测定

采用DNS法进行测定。纤维素酶活力单位定义：在50℃条件下，在1min内酶解生成1μg还原糖的酶量为1U。

1.2.6 饲用复合酶总活力

计算公式如下：

饲用复合酶总活力=蛋白酶活力+淀粉酶活力+纤维素酶活力

1.2.7 菜籽粕培养基配方优化

以脱毒后的菜籽粕为主要原料，选择不同的无机盐（氯化钙、氯化铵、磷酸二氢钾、硫酸镁、硫酸锰）和表面活性剂（吐温-80）为单因素进行实验，探究各因素对饲用复合酶的影响。

取5个250mL摇瓶，装入50g脱毒后的菜籽粕，并分别添加0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%的氯化钙，按5%比例接入混合菌种，置于温度36℃、转速200r/min的摇床发酵培养3d。

取5个250mL摇瓶，装入50g脱毒后的菜籽粕，并分别添加0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%的氯化铵，按5%比例接入混合菌种，置于温度36℃、转速200r/min的摇床发酵培养3d。

取5个250mL摇瓶，装入50g脱毒后的菜籽粕，并分别添加1%、1.5%、2%、2.5%、3%的磷酸氢二钾，按5%比例接入混合菌种，置于温度36℃、转速200r/min的摇床发酵培养3d。

取5个250mL摇瓶，装入50g脱毒后的菜籽粕，并分别添加0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的硫酸镁，按5%比例接入混合菌种，置于温度36℃、转速200r/min的摇床培养3d。

取5个250mL摇瓶，装入50g脱毒后的菜籽粕，并分别添加0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%的硫酸锰，按5%比例接入混合菌种，置于温度36℃、转速200r/min的摇床培养3d。

取5个250mL摇瓶，装入50g脱毒后的菜籽粕，并分别添加0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%的吐温-80，按5%比例接入混合菌种，置于温度36℃、转速200r/min的摇床发酵培养3d。

2.结果与分析

2.1 氯化钙对饲用复合酶活力的影响

按实验方法实验所得氯化钙对饲用复合酶活力的影响如表1。从表1可知，氯化钙对饲用复合酶活力有明显的激活作用，在0.05%～0.25%的考察范围内，饲用复合酶活力与氯化钙添加量呈正相关，当氯化钙添加量为0.1%时，饲用复合酶总活力达到5496U/g，继续增加氯化钙添加量，总酶活增加不明显。综合考虑，氯化钙最佳添加量为0.1%。

2.2 氯化铵对饲用复合酶活力的影响

氯化铵对饲用复合酶活力影响见表2。从表2可知，氯化铵对饲用复合酶活力影响呈“钟罩形”，当氯化铵添加量为1.5%时，饲用复合酶总活力达到最大值4673 U/g，再增加氯化铵的量，酶活反而下降。其原因是氯化铵在培养基中主要是充当氮源，当其含量过量时，会影响培养基的C/N比，反而不利于发酵。因此，最佳氯化铵添加量应为1.5%。

2.3 磷酸氢二钾对饲用复合酶活力的影响

磷酸氢二钾对饲用复合酶活力的影响如图1所示。

图1磷酸氢二钾对饲用复合酶活力的影响从图1可知，磷酸氢二钾对饲用复合酶活力有明显的促进作用，在1%～3%考察范围内，当磷酸氢二钾添加量为2%，饲用复合酶总酶活为5124U/g。因此，磷酸氢二钾最佳添加量为2%。

2.4 硫酸镁对饲用复合酶活力的影响

硫酸镁对饲用复合酶活力的影响如图2所示。从图2可知，当硫酸镁添加量为0.2%时，饲用复合酶总活为5269U/g。其原因是Mg2+对蛋白酶、淀粉酶均有一定激活作用。因此，硫酸镁最佳添加量为0.2%。

2.5 硫酸锰对饲用复合酶活力的影响

硫酸锰对饲用复合酶活力的影响如图3所示，图中显示当硫酸锰添加量为0.5%时，饲用复合酶总酶活达到5869U/g。因此，硫酸锰最佳添加量为0.5%。

2.6 吐温-80对饲用复合酶活力的影响

吐温-80对饲用复合酶活力的影响如图4所示，从图可以，吐温-80在一定范围内能提高酶活力，但其添加量超过1%时，酶活反而下降。吐温-80是一种表面活性剂，它可以提高细胞的通透性，从而促进酶的释放，但当其添加量过高时，会影响细胞生长而不利于产物的积累。因此，吐温-80最佳添加量为1%。

3.结论

本实验采用单因素法研究了混菌发酵菜籽粕产饲用复合酶的培养基条件。确定了最佳发酵条件为，以脱毒菜籽粕为原料，添加0.1% CaCl2、1.5% NH4Cl、2% K2HPO4、0.2% MgSO4、0.5%MnSO4以及1% Tween-80。在该条件下饲用复合总酶活达到5994U/g，提高了饲用复合酶产量，对饲用复合酶生产有一定指导意义。

实战操作技术——棉菜籽饼脱毒变身优质饲料替代豆粕操作新技术

当前豆粕价格很高有些地方货源紧缺，而棉菜籽饼（棉籽粕、菜籽粕）价格相对便宜，棉菜籽饼是棉子、油菜籽榨油后剩下的饼状残渣，蛋白质含量较高，含有各种氨基酸成分。但由于棉菜籽饼中含有植酸、芥子碱等物质，这些物质含有一定的毒性，还会影响动物的消化吸收，不能大量使用，因此不建议直接饲喂给动物！

现在通过微生物饲料发酵剂的除毒脱毒技术，可以成功将菜籽饼变为优质添加饲料，直接按照1公斤发酵的棉菜籽饼（发酵前的重量）代替约0.85公斤豆粕进行使用。饲料发酵剂中的有益微生物，在发酵过程中分泌的代谢产物，可将棉菜籽饼中的毒性物质等有效分解。

豆粕、菜粕、棉粕成分对比

1.豆粕是一种高蛋白原料，无需脱毒即可用作饲料。其中蛋白质含量为40%-48%，赖氨酸含量为2.5%-3.0%，色氨酸含量为0.6%-0.7%，蛋氨酸含量为0.5%-0.7%。2020年11月12日报价每吨在3500元左右。

2.菜粕的粗蛋白含量在34%-38%之间，特点是蛋氨酸含量高（仅次于芝麻饼、粕），赖氨酸含量亦高。而精氨酸含量低，是饼、粕饲料中含量最低的。菜籽粕的有效能值偏低（淀粉含量低、菜籽壳难以消化利用）。矿物质中，钙和磷的含量均高，硒和锰的含量亦高。特别是硒的含量是常用植物饲料中最高的。2020年11月12日报价每吨在2900元左右。

3.棉粕蛋白质含量一般为44.32%，仅次于豆粕的蛋白质含量48%，而高于菜籽粕的蛋白质含量36.04%。精氨酸含量高达3.6%-3.8%，而赖氨酸含量仅有1.3%-l.5%，只有豆粕的一半。2020年11月12日报价每吨在3000元左右。

是否需要脱毒处理

1.豆粕无需经过脱毒即可用作饲料。而且豆粕中富含蛋白质和多种氨基酸，在不需要额外加入动物性蛋白的情况下，仅豆粕中含有的蛋白质和氨基酸足以平衡家禽和猪的食谱，促进它们的营养吸收。只有当其他粕类单位蛋白成本远低于豆粕时，豆粕才有可能被替代。

2.菜粕菜籽中含有硫葡萄糖苷、芥酸、单宁、皂角苷等不良成分，其中主要是硫葡萄糖苷。硫葡萄糖苷本身无毒，但在一定温度和水分条件下，经过菜籽本身含有的芥子酶的酶解作用而产生异硫氰酸酯、唑烷硫酮和腈类等有害物质。这些物质可引起甲状腺肿大，从而造成动物生长速度下降，繁殖力减退。单宁则妨碍蛋白质的消化，降低适口性。而芥酸阻挠脂肪代谢，造成心脏脂肪蓄积及生长受到抑制。。使用前需进行一定的脱毒处理，并且使用时要加以限制，具体喂量应根据菜粕中有害成分含量而定。经过脱毒处理的菜籽粕喂量可以加大，而“双低”油菜籽生产的菜粕喂量要受限制。同时，应结合菜粕的氨基酸组成特点，适当搭配其它饼粕。

3.棉籽中含有对动物有害的棉酚及环丙烯脂肪酸，尤其是棉酚的危害很大。在制油过程中，由于蒸炒，压榨等热作用，大部分棉酚与蛋白质、氨基酸结合而变成结合棉酚，结合棉酚在动物消化道内不被动物吸收，故毒性很小。另一部分棉酚则以游离形式存在于饼、粕及油品中，这部分游离棉酚对动物毒性较大，尤其单胃动物过量摄取或摄取时间较长，可导致生长迟缓、繁殖性能及生产性能下降，甚至导致死亡。幼小动物对棉酚的耐受能力更低。由于棉籽饼、粕中游离棉酚对动物有害，因此，在使用棉饼、粕时，要根据饲喂对象及饼粕中游离棉酚的含量加以限量。反刍家畜在有优质粗料及多汁青料的情况下，棉籽饼、粕的用量不受限制，不会造成中毒。对单胃动物要限制喂量，最好使用经过脱毒处理的棉籽饼粕。同时，使用棉籽饼、粕配制饲粮要注意氨基酸平衡，尤其是棉籽饼、粕的赖氨酸含量低，且利用率差，应注意添加赖氨酸。

发酵操作技术

发酵棉菜籽饼其实也是一个脱毒技术，具体操作如下：

1.仔细检查棉菜籽饼，剔除棉菜籽饼中严重变质发霉的部分，轻度发霉的原料可以忽略，因为微生物发酵能够脱霉。

2.将棉菜籽饼粉碎并添加适量的玉米粉淀粉类的能量饲料等，调节饲料营养比例。

3.每吨棉菜籽饼加入2公斤食盐、玉米粉（其它淀粉、面粉次粉等也可以，或者粉碎的生红薯300公斤也可以）100公斤、“99多功能饲料发酵剂”1包（500g/包，市场售价约25元，以高浓度乳酸菌、酵母菌、复合酶制剂的专业发酵剂）。

4.在混合物料中添加适量水分，使混合物料含水量保持在55%左右，以“手抓一把并紧握，无水滴落，松手后轻触即散”为宜，一般上述配方中需要加入清水约500-600公斤。

5.发酵方式根据实际环境条件各异，在桶、缸、塑料袋等容器中发酵均可。

6.发酵时要尽可能排尽空气进行密封发酵。如果使用的发酵容器有密封不严实的隐患，要在一开始就在其外层包裹一层塑料袋并扎紧。发酵过程中不能启封。

7.发酵时间受环境温度影响，通常夏季发酵2-3天，冬季发酵5-7天即可完成。发酵完成后，有较为强烈的酸香味，ph值在3-4。

规模运用混合发酵现场

塑料缸、饲料袋（有内膜）均可做发酵饲料

采用池子发酵

发酵完成的棉菜粕饲喂动物技术

需要注意的是，发酵后的饲料酸度较低，不可以取代禽畜全部日粮。其他类发酵饲料同理。饲喂时根据不同情况，将发酵饲料按照一定比例添加到日粮中，发酵完成的棉菜粕为湿料，具体使用量每大概1.5-2公斤发酵棉菜粕（湿料）代替动物日粮配方中1公斤豆粕的使用量进行代替使用，与其它饲料混合后直接饲喂，由于棉菜籽粕蛋白较高，最高使用量不要超过禽畜日粮饲喂量的40%（湿料重量）。如果发现发酵饲料过酸适口性变差，可在饲喂前在阳光下晒1-2小时，或添加适量的碳酸氢钠（小苏打）即可改善。

发酵过程中与发酵后使用过程中，发酵的容器要一直保持密封状态，可以长时间保存（一年左右）。

当前养殖业成本高居不下，而饲料成本是其中最高的，利用廉价原料发酵饲料（包括一些轻度发霉的粕类低价收回）是极佳解决办法。通过微生物饲料发酵剂的发酵作用，可以将轻度霉变饲料变成优质饲料，将不易消化的物质分解为可被畜禽吸收的小分子糖类、氨基酸等。同时发酵饲料中富含有益微生物、酶制剂、酸化剂等，可调节畜禽肠胃微生态环境并进一步提高饲料利用率。发酵饲料气味清香，提高了饲料的适口性，加上发酵饲料中有大约4℃的酒度，能够促进动物新陈代谢促进健康抵御疾病，是当前养殖业发展中重要的一环。

本技术也可以同样发酵菜籽粕（饼）、棕榈粕等，方法同上。

【视频】部分发酵饲料养猪鸡鸭带给你无臭味健康无抗养殖效果

相关链接：99多功能饲料发酵剂——高浓度乳酸菌为主的固态饲料发酵剂，更轻易成功、效果更好的生物饲料发酵剂，简单好用的中草药发酵剂

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相关链接——农业农村部鼓励企业和研发机构加快生物饲料、酶制剂、益生菌、植物提取物等抗生素替代产品开发，推动全行业抗生素减量替代，确保畜禽产品质量安全