摘要：(目的)研究菌酶协同处理棕榈仁粕最佳工艺条件及其肉鸡营养价值，开发肉鸡非粮饲料原料。(方法)采用单因素试验设计研究甘露聚糖酶、纤维素酶和a-半乳糖苷酶单独添加对菌酶协同处理棕榈仁粕的影响。利用正交试验得到甘露聚糖酶、纤维素酶和a-半乳糖苷酶混合添加处理棕榈仁粕的最佳比例，制得菌酶协同处理棕榈仁粕。通过肉鸡饲养试验测定菌酶协同处理棕榈仁粕表观代谢能和氨基酸标准回肠消化率。(结果)与未处理棕榈仁粕相比，菌酶协同处理棕榈仁粕粗蛋白质含量增加15.10%，粗纤维和中性洗涤剂纤维含量分别下降25.10%和21.96%。处理后的棕榈仁粕肉鸡表观代谢能增加33.81%。有16种(88.9%氨基酸标准回肠消化率显著增加，增加幅度为5.48%至148.28%不等，赖氨酸和精氨酸的标准回肠消化率有增加的趋势，但差异不显著。(结论)菌酶协同处理显著增加了棕榈仁粕的营养价值，对提高棕榈仁粕利用率，扩大我国饲料原料来源有重要意义。

我国饲料资源短缺，饲料粮消费占比过高，2021年全国饲料粮消费量达3.95亿吨，占粮食总消费的48%左右，明显高于口粮和工业消费。预测到2030年，在不考虑进口的情况下，我国饲料粮供需缺口将达10920.18~17939.97万吨。饲料资源短缺限制我国饲料工业可持续发展，开发非粮饲料资源，提高非粮饲料利用率是改善我国饲料资源短缺现状的有效手段。棕榈仁粕是棕榈仁油提取的副产物，随着全球棕榈仁油消费量的增长，其产量也逐年增加。据美国农业部数据，2018-2019年度全球棕榈仁粕产量超过1000万吨，成为全球第五大蛋白粕类商品，排在豆粕、菜籽粕、葵花籽粕和棉粕之后。中国海关统计数据显示，2022年国内棕榈仁粕进口累计超过100万吨，增长幅度为7.6%。棕榈仁粕非淀粉多糖(nonstarchpolysaccharides，NSP)含量较高，在饲料配方中的使用量受限。开发棕榈仁粕处理工艺，评价处理后棕榈仁粕的营养价值，对提高棕榈仁粕利用率，增加我国饲料资源供给具有重要意义。

(前人研究进展)发酵和酶解的处理方式条件温和，操作简单，在非粮饲料资源处理中应用广泛。研究表明，发酵处理后，豆粕、棉粕、菜粕等饲料原料的营养价值均得到明显改善。用黑曲霉发酵棕榈仁粕7d，粗蛋白质含量显著增加。近年来，添加外源酶制剂降解棕榈仁粕NSP的研究日益增多。常用酶制剂包括a-半乳糖苷酶、甘露聚糖酶和纤维素酶等。在含14%的棕榈仁粕混合液中添加750U甘露聚糖酶，孵育6h，产物中还原糖Creducingsugar，RS和总糖含量显著提升。(研究的切入点)酶水解可在很大程度上降解棕榈仁粕的纤维成分，但该过程不能产生发酵带来的功能物质，如乳酸和其他有机酸、抗菌肽等，而且酶解过程也易出现发霉现象。为此，有研究者开始用菌酶协同的处理方式提高原料的营养价值。(研究拟解决的关键问题)本研究通过使用两种益生菌菌株和三种酶制剂来处理棕榈仁粕，以改善棕榈仁粕的营养价值，并测定菌酶协同处理棕榈仁粕的肉鸡表观代谢能(apparentmetabolizableenergy，AME)和氨基酸标准回肠消化率(standardizeddealdigestibility，SID，为菌酶协同处理棕榈仁粕的应用提供基础。

1、试验材料与方法

1.1试验材料

本研究所用棕榈仁粕。使用前，用粉碎机(KRT34S粉碎机，粉碎并过30目筛。所用益生菌制剂为植物乳杆菌D1(LactobacillusplantarumD1)和酿酒酵母Y1（SaccharomycescerevisiaeY1），。植物乳杆菌D1和酿酒酵母Y1活化后分别接种到含有150mLMRS和YPD液体培养基的500mL烧瓶中。乳酸菌37℃下静置培养24h，期间每隔6h摇晃一次，酵母菌30℃,180r/min振荡培养24h，即为棕榈仁粕发酵用菌液。

本研究使用的酶制剂为甘露聚糖酶（100,000U/g），纤维素酶（10,000U/g）和a-半乳糖苷酶(4,000U/g）。

1.2试验方法

1.2.1发酵棕榈仁粕样品制备

将棕榈仁粕(100g)转移至500mL烧瓶中，接种10mL植物乳杆菌D1菌液和10mL酿酒酵母Y1菌液，添加80mL蒸馏水(最终固液比为1:1)。混合均匀，不调整pH，30℃下连续发酵3d后65℃烘干，测定pH、中性洗涤剂纤维(neutraldetergentfibre，NDF)和RS含量。pH测定时，称取1.00g样品，蒸馏水稀释10倍，振荡30min，用pH计(FE20K酸度计，美国梅特勒-托利多)直接测量。NDF和RS含量根据Soest方法进行测定。

1.2.2菌酶协同处理棕榈仁粕条件优化

将甘露聚糖酶，纤维素酶和a-半乳糖苷酶分别以0.05g，0.10g，0.50g，1.00g和1.50g的剂量加入到含有100g棕榈仁粕，10mL植物乳杆菌D1菌液，10mL酿酒酵母Y1菌液和80mL纯化水的500mL烧瓶中。30℃下连续处理3d，产物烘干后测定pH，NDF和RS含量。选取3种酶制剂的3个添加剂量，通过L9(34)正交试验确定三种酶的最佳混合添加比例。正交试验处理棕榈仁粕条件与前述条件相同，测定pH，NDF和RS含量以评估处理效果。每个试验重复三次。

1.2.3菌酶协同处理棕榈仁粕肉鸡AME和氨基酸SID测定

试验农场进行，选用210只1日龄AA肉鸡。按照AA肉鸡管理指南进行饲养。代谢试验所用菌酶协同处理棕榈仁粕采用优化后的工艺制备，每批在呼吸袋中处理5kg棕榈仁粕，酶和菌液按比例添加，处理温度30℃，时间5d。

肉鸡1-21日龄，饲喂商业前期料。第21日，选取体重均匀的健康肉鸡72只，随机分为3组进行AME测定。每组6个笼子，每个笼子4只鸡。各组分别饲喂玉米-豆粕基础日粮、基础日粮中15%部分被未处理棕榈仁粕或处理棕榈仁粕取代(见表1)。饲喂4天后，连续3天收集每个重复的排泄物，然后混合，干燥，研磨以待分析。

24日龄时，选取体重均匀的健康肉鸡108只，随机分为3组，测定氨基酸SID。每组6个笼子，每个笼子6只鸡。各组分别喂食无氮日粮、未处理棕榈仁粕日粮、菌酶协同处理棕榈仁粕日粮（见表2），试验日粮添加0.4%二氧化钛。饲喂试验日粮48h后，禁食6h，然后恢复试验日粮饲喂。3h后，对试验鸡只电击，5min内手动屠宰，分离回肠，对折后取回肠后段1/2，收集食糜并冷冻干燥以待分析。

样品常规指标按美国分析化学家协会和VanSoest建议方法进行。能量用量热仪(C200量热仪，德国IKA公司)测定，氨基酸用氨基酸分析仪(L8900全自动氨基酸分析仪，日本日立公司)测定，二氧化钛含量根据方法测定。AME和氨基酸SID计算方法参照文献进行。

1.3统计分析

统计分析使用SPSSStatistics17.0进行。利用单因素方差分析(ANOVA)对结果进行比较。结果以平均值和标准误(SEM)表示。P<0.05和P<0.01作为差异显著和差异极显著的判断标准。

2、结果

2.1发酵和添加单种酶制剂对棕榈仁粕的影响

由表3可知，发酵棕榈仁粕与未处理棕榈仁粕相比，NDF和RS含量无明显变化（P>0.05），pH显著降低（P

同列肩标不同小写字母表示差异显著(P

与发酵棕榈仁粕相比，添加a-半乳糖苷酶组pH和NDF含量显著降低（P<0.05），RS含量显著提高(P

2.2菌酶协同处理棕榈仁粕条件优化结果

由表5可知，以pH和RS含量为标准，三种酶制剂对棕榈仁粕营养价值的改善强弱依次为甘露聚糖酶、纤维素酶和a-半乳糖苷酶。以NDF水平为标准，三种酶制剂对棕榈仁粕营养价值的改善强弱顺序依次为甘露聚糖酶、a-半乳糖普酶和纤维素酶。菌酶协同处理棕榈仁粕的试验结果表明，各营养成分随酶制剂的比例不同而不同。在三种测定的指标中，因NSP是棕榈仁粕的主要抗营养因子，选择NDF含量作为主要标准。据此，A3、B3和C3为最佳比例，包含在正交设计中(Run8)。

最佳条件下菌酶协同处理棕榈仁粕的营养参数见表6。由表6可知，棕榈仁粕经菌酶协同处理后粗蛋白质含量增加了15.10%（P<0.05），从16.03%增至18.45%；粗纤维和NDF含量分别降低了25.10%（P<0.05）和21.96%（P<0.05），分别从25.10%降至18.80%，从64.20%降至50.10%。18种氨基酸成分中，赖氨酸含量从0.46%增至0.60%，增加幅度为30.43%，蛋氨酸含量从0.14%增至0.19%，增加幅度为35.71%，除脯氨酸含量降低了1.47%外，其他氨基酸含量增加了7.12%至45.45%不等。

2.3菌酶协同处理棕榈仁粕对肉鸡AME及氨基酸SID影响

棕榈仁粕经菌酶协同处理后，肉鸡AME显著提升（P<0.05），由6.33MJ/kgDM增至8.47MJ/kgDM，增加了2.14MJ/kg，增加幅度为33.81%(如表7)。在所测试的18种氨基酸中，有16种（88.9%）氨基酸的肉鸡SID显著增加（P

3、讨论

3.1发酵和添加单种酶制剂对棕榈仁粕的影响

棕榈仁粕NSP含量较高，限制了其在饲料配方中的应用。与细菌相比，霉菌分泌的纤维降解酶较为丰富，在固态发酵中可更高效降解纤维素和半纤维素。但霉菌发酵可能产生霉菌毒素，终产品的颜色也易影响动物采食，导致发酵饲料生产很少使用霉菌。棕榈仁粕原料易被腐败微生物污染，不利于发酵进程。在本研究中，当棕榈仁粕用植物乳杆菌D1和酿酒酵母Y1发酵时，未观察到霉菌生长。这可能与益生菌有机酸的产生、生物膜的形成、营养物质竞争和抗真菌化合物的分泌有关。

与未处理棕榈仁粕相比，棕榈仁粕经益生菌发酵后pH略有降低，但NDF和RS含量无显著变化，表明植物乳杆菌D1和酿酒酵母Y1对棕榈仁粕纤维的降解能力不足。当甘露聚糖酶、纤维素酶和a-半乳糖苷酶与益生菌制剂混合发酵棕榈仁粕时，pH和NDF含量显著降低，RS含量显著增加。此结果验证了利用非淀粉多糖酶降解纤维提供还原糖以促进微生物发酵的理论。

3.2菌酶协同处理对棕榈仁粕营养价值的影响

棕榈仁粕NSP主要为甘露聚糖和半乳甘露聚糖，其中78%是甘露聚糖。这与本研究中甘露聚糖酶对棕榈仁粕营养价值的改善作用最强相符合。a-半乳糖苷酶可以水解半乳糖苷键，剪除半乳甘露聚糖的侧链，促进甘露聚糖酶的作用。此外，由于棕榈仁粕的纤维素成分与甘露聚糖骨架相缠结，添加纤维素酶分解纤维素的同时也会破坏纤维素与甘露聚糖之间的联系。这表明a-半乳糖苷酶，纤维素酶和甘露聚糖酶对棕榈仁粕的降解具有协同作用，所以菌酶协同处理对棕榈仁粕营养价值的改善程度最高。

菌酶协同处理棕榈仁粕增加了粗蛋白质含量并改善了氨基酸谱。这与之前的研究结果一致，即发酵后常规和非常规饲料粗蛋白质含量显著提升。有研究者用纤维素降解细菌发酵棕榈仁粕，使粗蛋白质水平提高2.25%，远低于本研究中的15.10%，表明如果不添加NSP降解酶，细菌降解棕榈仁粕纤维的能力有限。在发酵过程中，酿酒酵母利用氮源生长，导致生物量和氨基酸产量密集增加。微生物在呼吸时要消耗一部分原料，使产物总量减少，导致产物中蛋白质含量的表观值增加，这一现象被称之为“浓缩效应”。

3.3菌酶协同处理棕榈仁粕对肉鸡AME及氨基酸SID影响

本研究表明，棕榈仁粕经菌酶协同处理后，肉鸡AME显著提升。发酵对饲料原料代谢能的影响不同。研究发现，菜籽粕经发酵处理后，肉鸡AME显著提高，由7.41MJ/kg增至8.51MJ/kg。研究表明，发酵豆粕的肉鸡AME降低，但是差异不显著。饲料原料经发酵处理后，其代谢能有升有降，这可能与饲料原料种类，发酵所用菌种以及发酵工艺有关。营养价值较差的饲料原料，如菜籽粕和棉籽粕，其抗营养因子种类多，蛋白质分子质量大，生物学利用率低，营养价值改善空间大，经发酵处理后，代谢能往往表现为增加的趋势。

菌酶协同处理后棕榈仁粕的肉鸡氨基酸SID显著增加，这与菌酶协同处理窄叶羽扇豆种子和豆粕的结果一致。棕榈仁粕的高NSP含量降低饲料的消化率。将饲料原料进行预处理，或直接在动物日粮中添加酶制剂，降低饲料中的NSP水平，可以提高饲料的消化利用率。研究发现，在玉米-豆粕-杂粕型日粮中添加a-半乳糖苷酶可以降低黄羽肉鸡后期料肉比，提高部分氨基酸表观利用率。研究了饼粕类饲料原料中添加果胶酶对肉鸡氨基酸SID和AME的影响，发现果胶酶对棉籽粕氨基酸SID的改善效果优于豆粕，分析原因可能与不同原料NSP等抗营养因子含量不同有关，越是营养价值低的原料，消化率改善空间越大。本研究中，菌酶协同处理棕榈仁粕肉鸡氨基酸SID的改善可能与菌酶协同处理棕榈仁粕粗蛋白质水平提升，以及粗纤维水平下降有关。

4、结论

综上所述，菌酶协同处理提高了棕榈仁粕的营养价值，粗蛋白质含量提高了15.10%，粗纤维和NDF含量分别降低了25.10%和21.96%，18种氨基酸中17种增加了至少7.12%。同时，处理后的棕榈仁粕肉鸡AME增加了33.81%，16种（88.9%）氨基酸的SID显著增加，增加幅度为5.48%以上。

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