植物蛋白飼料的過敏性及解決辦法

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(jì)60年代，隨著蛋白質(zhì)分離、純化和免疫學(xué)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(xué)性質(zhì)、生物學(xué)特性、免疫學(xué)特性得到逐步認(rèn)識(shí)20世紀(jì)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(shí)蛋白質(zhì)

3、總量的25-30%，球蛋白總量的40%，相對(duì)分子量360kDa，由5個(gè)亞基構(gòu)成熱、尿素、強(qiáng)堿、強(qiáng)酸、十二烷基磺酸鈉等物理化學(xué)方法都可亞基中的二硫鍵和氫鍵，改變Glycinin的四級(jí)結(jié)構(gòu)?-Conglycinin 比Glycinin過敏原性強(qiáng)7S球蛋白，相對(duì)分子量180kDa，由3個(gè)亞基組成對(duì)熱、酸、堿的抵抗能力強(qiáng),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(xì)胞免疫過敏反應(yīng)IgE介導(dǎo)的急性過敏反應(yīng)特異性T林報(bào)細(xì)

4、胞介導(dǎo)的遲發(fā)型過敏反應(yīng)保護(hù)性反應(yīng)：免疫耐性免疫耐性發(fā)生時(shí)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(jià)（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(xì)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(xì)胞密度比較（P<0.001，Dreau等，1993）,,,圖6 日糧大豆glycinin和?－conglycinin對(duì)犢牛血清抗glycinin和?－conglycinin效價(jià)對(duì)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(jī)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(xì)胞釋放組胺絨毛萎縮、上皮細(xì)胞通透性增加 營養(yǎng)性腹瀉 大腸桿菌細(xì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)

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(duì)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(duì)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(duì)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(xì)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(duì)小腸上皮細(xì)胞周轉(zhuǎn)的影響,AJAS., 16(1): 63-69,物理化學(xué)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(jìn)一步降低Glycinin和?-Conglycinin的含量大豆?jié)饪s蛋白在增重方面可達(dá)到脫脂奶粉的效果化學(xué)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(duì)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(duì)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(diǎn)之一酶處理大豆粕制備高質(zhì)量大豆蛋白時(shí)，需嚴(yán)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(shí)間等微生物發(fā)酵制備高質(zhì)量大豆蛋白的實(shí)質(zhì)是利用微生物產(chǎn)生的酶降解包括抗?fàn)I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(dòng)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(duì)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(yàn)時(shí)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(yàn)時(shí)間28天; **試驗(yàn)時(shí)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(dòng)物血漿蛋白與其它成分的比較,79個(gè)試驗(yàn)(8448頭豬)總的試驗(yàn)結(jié)果,試驗(yàn)豬試驗(yàn)開始體重：5.79試驗(yàn)開始日齡：20天試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間：15天血漿平均用量：7.0結(jié)果79個(gè)試驗(yàn)中正效應(yīng)70個(gè)，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(jī)理與注意事項(xiàng),血漿蛋白粉提高生長性能的作用機(jī)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(xì)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(xiàng)4-7個(gè)百分點(diǎn)效果較好需根據(jù)氨基酸平衡狀況補(bǔ)充蛋氨酸，用量超過4個(gè)百分點(diǎn)時(shí)，需補(bǔ)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(dá)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(cè)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(dá)5.5%、4%

18、和1%價(jià)格合理時(shí),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(jìn)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(gè)百分點(diǎn)，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(fù)擔(dān)重、可變因素多等矛盾,補(bǔ)充合成氨基酸的低蛋白日糧水平與仔豬生產(chǎn)性