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文檔簡介
1、,植物蛋白飼料的過敏性及解決辦法,Tel: 010-62731456Email: NFERC@163.COM,譙仕彥國家飼料工程技術(shù)研究中心,主要內(nèi)容,植物蛋白質(zhì)的過敏原性及其過敏反應(yīng)破壞植物蛋白質(zhì)過敏原性的工藝措施熱處理膨化發(fā)酵酶解減少植物蛋白質(zhì)用量是克服植物蛋白質(zhì)過敏的有效措施使用高質(zhì)量蛋白質(zhì)原料用合成氨基酸配制低蛋白質(zhì)日糧,植物蛋白質(zhì)過敏原性及其過敏反應(yīng),歷史沿革,1934年,Duck首次觀察發(fā)現(xiàn),用大豆粉替
2、代母乳喂嬰兒,引起嬰兒腹瀉、虛脫和腸道炎癥反應(yīng)1936年,Lippard等發(fā)現(xiàn),未完全消化的牛奶引起嬰兒過敏反應(yīng)到19世紀60年代,隨著蛋白質(zhì)分離、純化和免疫學技術(shù)的發(fā)展,包括大豆蛋白在內(nèi)的日糧大分子蛋白質(zhì)的物理化學性質(zhì)、生物學特性、免疫學特性得到逐步認識20世紀70年代開始,日糧抗原與過敏反應(yīng)的關(guān)系受到重視,大豆抗原的種類與性質(zhì),種類:Glycinin,?-ConglycininGlycinin11S球蛋白,占大豆籽實蛋白質(zhì)
3、總量的25-30%,球蛋白總量的40%,相對分子量360kDa,由5個亞基構(gòu)成熱、尿素、強堿、強酸、十二烷基磺酸鈉等物理化學方法都可亞基中的二硫鍵和氫鍵,改變Glycinin的四級結(jié)構(gòu)?-Conglycinin 比Glycinin過敏原性強7S球蛋白,相對分子量180kDa,由3個亞基組成對熱、酸、堿的抵抗能力強,大豆抗原引起的免疫反應(yīng),大豆抗原的免疫反應(yīng):體液免疫和細胞免疫過敏反應(yīng)IgE介導的急性過敏反應(yīng)特異性T林報細
4、胞介導的遲發(fā)型過敏反應(yīng)保護性反應(yīng):免疫耐性免疫耐性發(fā)生時間:斷奶后7-10天,,圖1 飼喂大豆蛋白和乳蛋白日糧仔豬血清中抗大豆蛋白抗體效價(p<0.01,Li等,1990),,,圖2 飼喂大豆蛋白和乳蛋白日糧仔豬的絨毛高度(p<0.01,Li等,1990),,圖4 飼喂不含大豆抗原(NASP)和含大豆抗原(ASP)日糧的仔豬腸絨毛淋巴細胞密度比較(P<0.001,Dreau等,1993),,,圖3 飼喂不含大豆抗
5、原(NASP)和含大豆抗原(ASP)日糧的仔豬十二指腸表面積比較(P<0.01,Dreau等,1993),,圖5 飼喂不含大豆抗原(NASP)和含大豆抗原(ASP)日糧的仔豬腸絨毛噬酸性細胞密度比較(P<0.001,Dreau等,1993),,,圖6 日糧大豆glycinin和?-conglycinin對犢牛血清抗glycinin和?-conglycinin效價對日糧蛋白質(zhì)消化率的影響(資料來源Lalles等,1993),,
6、,,圖6 飼喂含和不含大豆抗原日糧仔豬斷奶后腹瀉情況(Miller,1994),大豆致敏蛋白致過敏機理,飼料蛋白質(zhì)和大分子碳水化合物(大豆)小腸粘膜和組織產(chǎn)生IgE肥大細胞釋放組胺絨毛萎縮、上皮細胞通透性增加 營養(yǎng)性腹瀉 大腸桿菌細菌性腹瀉,譙仕彥和李德發(fā), 1996,,,,,,,破壞植物蛋白質(zhì)過敏原性的技術(shù)措施,大豆抗原引起
7、的免疫反應(yīng),熱處理與其它措施的結(jié)合膨化外源酶水解微生物發(fā)酵,表1 皮內(nèi)注射不同來源蛋白質(zhì)對牛平均皮膚水腫直徑(mm)的影響a,a熱處理大豆蛋白組與脫脂乳蛋白組差異顯著:*P<0.05,**P<0.01 Lalles等,1993,表2 皮內(nèi)注射不同來源蛋白質(zhì)對牛皮褶厚度(cm)的影響a,組別,a熱處理大豆蛋白組與脫脂乳蛋白組差異顯著:*P<0.05,**P<0.01Lalles等,1993,表3 不同加工
8、大豆產(chǎn)品中免疫原性Glycinin和?-Conglycinin的含量(mg/g CP),Herzog Moller等,1998,表4 不同加工大豆產(chǎn)品中免疫原性Glycinin和?-Conglycinin的含量(mg/g CP),Toullec等,1998,表5 大豆?jié)饪s蛋白的必需氨基酸組成(%),Cambell等,1985,表6 大豆?jié)饪s蛋白對14日齡斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響,Herzog Moller等,1998,表6 大豆?jié)饪s蛋白對
9、21日齡斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響,Herzog Moller等,1998,表7 大豆?jié)饪s蛋白對28日齡斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響,Herzog Moller等,1998,p〈0.01,表8 膨化全脂大豆中免疫原性Glycinin和?-Conglycinin的含量(mg/g CP),P<0.05, Qiao等, 2003,表9 膨化全脂大豆對21日齡斷奶仔豬增重和腹瀉的影響,,大豆粕日糧 膨化全脂大豆
10、日糧,圖7 21日齡斷奶仔豬飼喂豆粕和膨化全脂大豆的空腸形態(tài)(Qiao等, 2003,P<0.05, Qiao等, 2003,單位: μm,表10 膨化全脂大豆對21日齡斷奶仔豬小腸吸收功能的影響,膨化全脂大豆減少腸黏膜細胞周轉(zhuǎn)速度,節(jié)約腸道維持能量需要, Qiao等, 2003,表11 膨化全脂大豆對小腸上皮細胞周轉(zhuǎn)的影響,AJAS., 16(1): 63-69,物理化學處理小結(jié),單純的熱處理不能有效破壞大豆或大豆粕中的抗原蛋白
11、含量大豆?jié)饪s蛋白Glycinin和?-Conglycinin的含量較低,熱處理和膨化可進一步降低Glycinin和?-Conglycinin的含量大豆?jié)饪s蛋白在增重方面可達到脫脂奶粉的效果化學處理和熱處理相結(jié)合是降低大豆Glycinin和?-Conglycinin的有效方法膨化比單純的熱處理對Glycinin和?-Conglycinin的降低更有效,表12 蛋白酶處理豆粕的效果,表12(續(xù)) 蛋白酶處理豆粕的效果,表13 微
12、生物發(fā)酵豆粕(肽好)的養(yǎng)分含量,張建東等,2004,表14 微生物發(fā)酵豆粕(肽好)替代魚粉對28日齡斷奶豬的效果,張建東等,2004,生物處理小結(jié),酶水解和微生物發(fā)酵處理大豆粕制備高質(zhì)量大豆蛋白是目前的熱點之一酶處理大豆粕制備高質(zhì)量大豆蛋白時,需嚴格掌握和控制酶處理的條件:包括酶的性質(zhì)、用量、加水量、溫度、pH、酶處理時間等微生物發(fā)酵制備高質(zhì)量大豆蛋白的實質(zhì)是利用微生物產(chǎn)生的酶降解包括抗營養(yǎng)因子在內(nèi)大豆蛋白質(zhì),產(chǎn)品質(zhì)量受微生物種類
13、、性質(zhì)、發(fā)酵條件等因素的影響需要更多的研究,減少植物蛋白質(zhì)用量是克服植物蛋白質(zhì)過敏的有效措施,使用高質(zhì)量的蛋白質(zhì)原料,動物性蛋白質(zhì)原料血漿蛋白粉噴霧干燥鮮血粉腸膜蛋白粉脫脂奶粉 植物性蛋白質(zhì)原料膨化全脂大豆膨化雙低油菜籽大豆?jié)饪s蛋白與大豆分離蛋白噴霧干燥小麥面筋濃縮土豆蛋白,表15 日齡對豬(28天斷奶)胰酶活性的影響 單位:水解底物的mmol/min,Jensen等,19
14、97,表16 血漿蛋白粉的典型養(yǎng)分組成,National Research Council,1998,表17 豬血漿蛋白與其它成分的比較(21天以下斷奶),表17(續(xù)) 豬血漿蛋白與其它成分的比較(21天以下斷奶),*試驗時間21天, 其余為14天,表17續(xù) 豬血漿蛋白與其它成分的比較(21天以下斷奶),*試驗時間28天; **試驗時間21天; 其余為14天,表18 豬血漿蛋白與其它成分的比較(21天以上斷奶),表18續(xù) 豬血漿
15、蛋白與其它成分的比較(21天以上斷奶),表19 牛血漿蛋白與其它成分的比較,表20 動物血漿蛋白與其它成分的比較,79個試驗(8448頭豬)總的試驗結(jié)果,試驗豬試驗開始體重:5.79試驗開始日齡:20天試驗持續(xù)時間:15天血漿平均用量:7.0結(jié)果79個試驗中正效應(yīng)70個,正效應(yīng)比重:日增重和采食量89%;增重/飼料53%日增重改善25%,采食量提高21%,飼料/增重改善4%,圖8 血漿蛋白在血漿中用量與日增重變化的關(guān)系,
16、圖9 血漿蛋白在血漿中用量與采食量變化的關(guān)系,圖10 血漿蛋白在血漿中用量與增重/飼料變化的關(guān)系,血漿蛋白粉作用機理與注意事項,血漿蛋白粉提高生長性能的作用機理小腸消化酶活性增加,恢復(fù)快;斷奶后小腸黏膜免疫功能受損傷程度小;小腸黏膜上皮細胞吸收功能受損傷程度小根本原因:血漿蛋白粉增加斷奶仔豬采食量注意事項4-7個百分點效果較好需根據(jù)氨基酸平衡狀況補充蛋氨酸,用量超過4個百分點時,需補充異亮氨酸,噴霧干燥小麥面筋(Spry
17、-dried Wheat Gluten Meal),是將小麥提取食用淀粉后得到的植物蛋白質(zhì)飼料蛋白質(zhì)含量高達75%,賴氨酸缺乏,僅為1.3%蛋氨酸含量較豐富,但不同研究者測定值差異很大最近已開始將此原料用于仔豬料中,以替代脫脂奶粉,濃縮土豆蛋白(Potato Protein Concentrate),是土豆中的營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)濃縮處理后的產(chǎn)物蛋白質(zhì)含量在80%以上必需氨基酸含量豐富,賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸含量分別高達5.5%、4%
18、和1%價格合理時,可用于仔豬飼料,歐洲用得較多用15%濃縮土豆蛋白替代魚粉,生產(chǎn)性能無差異(Seve,1977),用合成氨基酸降低蛋白質(zhì)用量,合成氨基酸工業(yè)的進步,使成本降低已有的研究表明,將日糧蛋白質(zhì)水平降低2-4個百分點,仔豬的生產(chǎn)性能不受影響過高的蛋白質(zhì)降低斷奶仔豬采食量在我國優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)資源不是十分豐富的情況下,使用合成氨基酸降低蛋白質(zhì)含量有助于解決腸道負擔重、可變因素多等矛盾,補充合成氨基酸的低蛋白日糧水平與仔豬生產(chǎn)性
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