豆皮膳食纤维及其对母猪生产性能的影响

王 冰

（湖南百宜饲料科技有限公司，长沙 410128）

大豆皮是大豆加工中的副产物，在榨胚前分离出来。美国农业部在供需报告中将2020∕2021 年度中国大豆进口预测值调低到9 800万t，中国海关总署发布的初步统计数据显示，2021年6月份中国大豆进口量达到1 072万t，比5月份的961万t提高11.6%，因此豆皮资源丰富。

豆皮不能直接被动物机体利用，但可以被大肠中微生物利用，有利于有益菌群生长，调整肠道微生态平衡。同时大豆中膳食纤维具有和阳离子结合、吸附肠道胆固醇及有害物质的作用。随着豆粕价格不断上涨，许多厂家将豆皮粉碎后回添至豆粕中进行出售。国外对大豆膳食纤维的研究及应用领域比较广，但国内的研究仅限于烘培食品及功能性食品，本文综述了大豆皮膳食营养特性及利用研究进展，以期为大豆皮资源合理开发利用提供理论依据。

1 大豆皮的营养价值

豆皮来源主要有两方面：一种是用大豆脱皮机在预处理工序中直接对大豆进行脱皮得到豆皮，得到的豆皮纤维含量高，蛋白质含量低，为10%左右；另一种是在豆皮脱溶后用风选设备吸出密度轻的豆皮，同时也吸出细小的豆粕，得到的豆皮粗纤维含量低，蛋白质含量较高，且已热变性[1]。大豆皮主要营养指标：水分9%、蛋白质10%～12%，脂肪2%，纤维素45%，半纤维素25%、果胶3%～5%，木质素2%。大豆纤维中含有38%的粗纤维，中性洗涤纤维被大肠中各种微生物进行不同程度分解利用，有利于好氧菌群替代原来存在的厌氧菌群，进而达到调节肠道菌群的功能。大豆中32%的铁集中在大豆皮中，豆皮中植酸含量少，二价铁和纤维结合在一起，能够经受高温而不被氧化转化成三价铁，容易被机体吸收。豆皮中水溶性纤维和不溶性纤维具有良好的吸水性、吸油性和分散性，水溶性纤维具有良好的乳化性[2-3]。豆皮膳食纤维具有阳离子特性，能吸附体内重金属，同时对胆酸盐具有显著吸附的作用，能降低胆固醇。豆皮中果胶含量为25%，其中总半乳糖醛酸为71.28%，中性糖以甘露糖、鼠李糖、葡萄糖和半乳糖为主，灰分为1.87%，蛋白质为4.74%，酯化度达53.19%[4-5]，见表1。

表1 大豆皮主要的单糖成分及其含量 %

2 膳食纤维的分类

膳食纤维是近年来发现的第7大营养素，指不能被动物机体消耗的多糖类碳水化合物和木质素的总称，图1为膳食纤维组成示意图。

图1 膳食纤维组成[6]

根据溶解性不同，膳食纤维可分为可溶性纤维和不溶性纤维。可溶性纤维是指不能被人体消化道产生的消化酶所消化，但可分散于水中且其水溶液能被4 倍体积的乙醇再沉淀的纤维，如果胶、树胶、黏液等；不溶性膳食纤维是不能被人体消化酶消化吸收也不溶于热水的纤维，如植物细胞壁的纤维素、半纤维素、不溶性果胶、莼菜胶和木质素等。

根据发酵程度，可分为部分发酵类纤维（多属于可溶性膳食纤维）——纤维素、半纤维素、木质素、植物蜡和角质等，木质化程度高，可发酵性低；完全发酵纤维（多属于不溶性膳食纤维）—β-葡聚糖、果胶、瓜尔豆胶、阿拉伯胶、海藻胶和菊芬等，因含有可溶性多糖易发酵降解。

根据来源不同，膳食纤维可分为植物性、动物性、微生物性、海藻多糖类（海藻酸盐、卡拉胶、琼脂等）和合成类的膳食纤维（羧甲基纤维等）。

3 膳食纤维的特性

3.1 系水力

研究表明，膳食纤维具有系水力，其化学结构中含有多个亲水基团，可增加肠道内容物含水量，有利于机体排便的体积增加和速度，降低直肠压力，减少有害物质对肠黏膜的刺激，改善粪便成型，达到预防便秘的效果。

3.2 膨胀性

膳食纤维结构中含有极性基团，其吸水后膨胀，引起饱腹感，水化后食糜的黏度增大，降低机体对各种营养成分的吸收，促进粪便的排泄。有研究表明，1 g 可溶性非淀粉多糖可以结合13.5 g 水分；1 g 不可溶性非淀粉多糖可以结合6.15 g水分[7]。

3.3 黏性

膳食纤维中多糖吸水后会变成黏稠液体。黏度取决于多糖的浓度及分子量，分子量越大浓度越高、黏性越强。E.Morris 等[8]、A.Corder 等[9]研究表明：大麦中可溶性纤维大分子经酶水解后黏度和凝胶能力降低，但不可溶性纤维吸水膨胀，有利于食糜黏性的增加。

3.4 对阳离子有结合和交换能力

膳食纤维结构中包含一些羟基、羧基侧链基团，会使整个分子呈弱酸阴性状态，在胃肠道中可与阳离子（钙离子、锰离子、铜离子等）进行可逆性交换。

3.5 螯合作用

水溶性纤维表面含有活性基团，可抑制机体对胆汁酸、胆固醇及有毒物质吸收。有学者研究表明，木质素、果胶和其他酸性多糖都有吸附胆酸的能力，提高胆酸和胆固醇的排泄能力，纤维素吸附能力很低[10-11]。

3.6 改变肠道内微生物群系的组成

膳食纤维不能被体内内源酶消化分解，但能被大肠中微生物利用降解，改变肠道菌群结构及多样性，促进有益菌繁殖，同时抑制有害菌生长。

4 豆皮中膳食纤维的检测

随着对膳食纤维研究的进一步深入，其品种多样化，用目前膳食纤维检测方法不能完全测定产品中所有的膳食纤维。各种检测方法检测原理不同结果差异很大。很多学者分别对水溶性纤维及水不溶性纤维检测方法进行研究优化，进而使豆皮等农副产品原料得到充分利用，见表2。

表2 水溶性纤维及水不溶性纤维的检测方法

5 豆皮膳食纤维在母猪生产中的应用

5.1 豆皮膳食纤维对母猪采食量的影响

研究表明，日粮中纤维含量增加1%，采食量提高3%，但纤维含量超过10%，对猪采食量有负面影响。生长育肥猪日粮中用豆皮（添加量12%）替代配方中玉米，试验猪初始重22 kg，结果显示增重不受影响，但饲料转化效率降低6%，当配方中豆皮的添加量增加至24%，增重下降6%，饲料转化效率下降18%[16]。豆皮中水溶性膳食纤维为多糖时可完全发酵，纤维素和半纤维素只有部分发酵，发酵产生短链脂肪酸直接参与代谢作用，同时大肠内pH 值降低影响肠道稳态变化，抑制细菌的繁殖，直接增加粪便的排泄量，促进肠道蠕动，有效预防便秘。

研究发现，和饲喂添加21%豆皮（可溶性膳食纤维2.46%，不可溶性膳食纤维24.55%）相比，妊娠期间母猪饲喂玉米-豆粕型日粮（可溶性膳食纤维1.16%，不可溶性膳食纤维9.98%）组体重增加多。这可能是因为日粮中能量平衡不能弥补添加豆皮引起的能量稀释或能量消化率低，或者两种情况协同同时作用于母猪，添加21%豆皮日粮组表观能量消化率为84%，玉米-豆粕型日粮组为85.4%[17]。和玉米-豆粕型日粮相比，添加21%豆皮组母猪日均采食量显著提高，这个和V.Danielsen 等[18]研究结论一致。妊娠期饲喂高水平的膳食纤维可增加哺乳期的采食量，可能是因为高纤维日粮增加了机体胃肠道的蠕动，有利于哺乳期母猪采食量的增加。

5.2 豆皮膳食纤维对母猪繁殖性能的影响

K.Landin等[19]研究发现，人的食物中增加可溶性膳食纤维会增加机体组织对胰岛素的敏感度，有利于血糖控制。日粮营养对母猪繁殖性能有重要影响，可能影响排卵率。同时有研究学者发现，多胎次母猪泌乳期营养、母猪断奶时日粮水平及后备母猪营养都会影响母猪排卵率[20-22]。E.M.Ferguson等[23]研究发现，母猪哺乳期间增加20%甜菜粕，有利于产仔数的增加。但J.A.Renteria-Floros 等[24]研究发现，妊娠母猪日粮中添加21%豆皮对产仔数、仔猪初生重、断奶重无影响。这可能是因为试验开始于母猪配种后第2天，这个延迟导致窝产仔数没有增加，即高纤维日粮要在母猪繁殖周期的早期添加有利于窝产仔数的增加。

6 展 望

随着养殖端对饲养母猪观念的改变，尤其是对膳食纤维第7类营养素的关注，豆皮资源将得到进一步开发利用。豆皮资源在食品、医药等领域已有相关产品，但是在畜牧业中研究应用比较少，加大豆皮中膳食纤维的研究开发，不仅能实现大豆皮资源的二次高效利用，产生良好的经济效益及动物福利保障，同时可为农副产品开发利用提供新的思路。