引用本文

李东卫, 卢庆萍, 张宏福, 庄晓峰, 陈亮. 仿生消化法中消化酶与消化时间对评定生长猪常用植物性饲料磷体外消化率的影响[J]. 动物营养学报, 2013, 25(9): 2051-2058.
LI Dongwei, LU Qingping, ZHANG Hongfu, ZHUANG Xiaofeng, CHEN Liang. Effects of Digestive Enzymes and Digestive Time on Evaluating
in Vitro Digestibility of Phosphorus in Common Plant-Origin Feeds by Bionic Digestion System for Growing Pigs[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2013, 25(9): 2051-2058.
仿生消化法中消化酶与消化时间对评定生长猪常用植物性饲料磷体外消化率的影响
中国农业科学院北京畜牧兽医研究所, 动物营养学国家重点实验室, 北京 100193
收稿日期:2013-03-15
基金项目:国家科技支撑计划课题(2012BAD39B01);农业行业科研专项(200903006-03-03)
作者简介:李东卫(1986—),男,内蒙古赤峰人,硕士研究生,动物营养与饲料科学专业。E-mail:lidongwei1986@sina.cn
通讯作者:张宏福,研究员,博士生导师,E-mail:zhanghf6565@vip.sina.com
摘要:本试验旨在探讨仿生消化过程中生长猪体内4种小肠消化酶以及胃期和小肠期消化时间对植物性饲料磷体外消化率的影响,为确定仿生消化法评定生长猪常用植物性饲料磷体外消化率时模拟小肠消化液的组成与最佳消化时间提供参考。试验在SDS-Ⅰ型单胃动物仿生消化系统中进行,以玉米、豆粕和麦麸为测试原料,分3个试验进行。试验1,设置5个处理,1个不添加小肠消化酶的处理(对照)和4个添加不同小肠消化酶的处理,分别添加胰蛋白酶、胰蛋白酶+糜蛋白酶、胰蛋白酶+糜蛋白酶+淀粉酶、胰蛋白酶+糜蛋白酶+淀粉酶+脂肪酶,胃期消化时间为1.25 h,小肠期消化时间为4.00 h;试验2,确定小肠消化液主要消化酶组成后,设置5个不同的胃期消化时间的处理,分别为0.50、0.75、1.00、1.25、1.50 h,各处理的对应小肠期消化时间均设置为4.00 h;试验3,确定胃期消化时间后,设置6个不同的小肠期消化时间的处理,分别为1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00 h。以上各处理均设3个重复,每个重复5根消化管,分别测定3种饲料原料的磷体外消化率。结果表明:1)胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶均可显著提高玉米、豆粕和麦麸磷体外消化率(P<0.05),糜蛋白酶可显著提高豆粕和麦麸磷体外消化率(P<0.05),却显著降低了玉米磷体外消化率(P<0.05)。2)胃期消化时间由0.50 h增加到1.00 h,玉米和豆粕磷体外消化率均无显著性变化(P>0.05);1.25 h时玉米和豆粕磷体外消化率显著降低(P<0.05);消化时间由0.50 h增加到1.00 h,麦麸磷体外消化率显著升高(P<0.05),1.25 h时达到稳定。3)小肠期消化时间由1.00 h增加到6.00 h,玉米、豆粕和麦麸磷体外消化率均显著增加(P<0.05),并分别在3.00、4.00、5.00 h达到稳定。分析以上结果得出:1)可采用胰蛋白酶、糜蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶模拟小肠液。2)确定胃期消化时间为1.00 h,小肠期消化时间为5.00 h。
关键词:
体外
生长猪
有效磷
消化酶
消化时间
Effects of Digestive Enzymes and Digestive Time on Evaluating in Vitro Digestibility of Phosphorus in Common Plant-Origin Feeds by Bionic Digestion System for Growing Pigs
LI Dongwei

, LU Qingping, ZHANG Hongfu

, ZHUANG Xiaofeng, CHEN Liang
Institute of Animal Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, State Key Laboratory of Animal Nutrition, Beijing 100193, China
Abstract: This study was investigated to research the effects of four small intestinal digestive enzymes and the digestive time of gastric phase and small intestinal phase on in vitro digestibility of phosphorus in plant-origin feeds in order to provide a basis for simulative small intestine fluid composition and optimal digestive time. The experiment was carried out on SDS-Ⅰ bionic digestion system for monogastric animals, and corn, soybean meal and wheat bran were used as trial materials. Experiment 1 included one no-enzyme treatment (control) and four enzyme treatments, which were supplemented with trypsin, trypsin+chymotrypsin, trypsin+chymotrypsin+amylase and trypsin+chymotrypsin+amylase+lipase, respectively. The digestive time of gastric phase was 1.25 h, and the digestive time of small intestinal phase was 4.00 h. Experiment 2: after the small intestinal digestive enzymes were selected,five treatments were made by the digestive time of gastric phase including 0.50, 0.75, 1.00, 1.25 and 1.50 h, respectively, and the digestive time of small intestinal phase was 4.00 h in all of treatments. Experiment 3: after the digestive time of gastric phase was selected, six treatments were made by the digestive time of small intestinal phase including 1.00, 2.00, 3.00, 4.00, 5.00 and 6.00 h, respectively. Each treatment had 3 replicates, and each replicate had 5 digestive tubes. The results showed as follows: 1) trypsin, amylase and lipase could significantly increase the in vitro digestibility of phosphorus in corn, soybean meal and wheat bran (P<0.05). Chymotrypsin could significantly increase the in vitro digestibility of phosphorus in soybean meal and wheat bran (P<0.05), but it significantly decreased the in vitro digestibility of phosphorus in corn (P<0.05). 2) When the digestive time of gastric phase increased from 0.50 to 1.00 h, the in vitro digestibility of phosphorus in corn and soybean meal had no significant change (P>0.05). When the time was up to 1.25 h, the in vitro digestibility of phosphorus in corn and soybean meal was significantly decreased (P<0.05). When the digestive time of gastric phase increased from 0.50 to 1.00 h, the in vitro digestibility of phosphorus in wheat bran was significantly increased (P<0.05), and it had no significant change at 1.25 h (P>0.05). 3) When the digestive time of small intestinal phase increased from 1.00 to 6.00 h, the in vitro digestibility of phosphorus in corn, soybean meal and wheat bran was all significantly increased (P<0.05), and had no significant changes at 3.00, 4.00 and 5.00 h, respectively. It is concluded that 1) trypsin, chymotrypsin, amylase and lipase can be used for simulating small intestinal fluid; 2) the digestive time of gastric phase and small intestinal phase are determined for 1.00 and 5.00 h, respectively.
Key words:
in vitro
growing pig
available phosphorus
digestive enzyme
digestive time
磷是动物体必需矿物元素之一,是动物机体组成和代谢过程中必不可少的成分[1, 2]。作为一种非再生资源,磷已是继蛋白质和能量之后第3种最昂贵的饲料原料,同时也是当前畜禽养殖过程中对环境污染最为严重的来源之一[3, 4, 5]。准确评价饲料磷的有效率是节约磷资源、解决磷对环境污染问题的重要途径之一。传统的动物试验法虽然较为客观,但存在诸多弊端,如费时、费力、重演性差[6],并且难以满足饲料工业对原料生物学效价参数实施快速测定的要求[7]。因此,建立一种简便、快捷、准确测定方法势在必行。
随着酶动力学、动物消化生理学和酶提取技术的发展,体外酶水解法评定饲料营养价值的理论基础已被业界所接受,并取得了长足的发展[8]。但体外酶水解法多以“三角瓶+摇床”为基础,引入的系统误差较多,人为随意性较大,并在许多方面如消化酶的种类及浓度、缓冲液pH、消化时间等难以统一并标准化[9]。本实验室近年来在此领域进行了一系列研究,开发出单胃动物仿生消化系统,并在猪、鸡、鸭模拟消化液参数研究[10, 11, 12]的基础上,建立了单胃动物饲料消化能体外仿生消化评定规程。基于仿生消化系统的酶水解法为猪植物性饲料磷有效率的评定提供了新的解决思路。
为了将单胃动物仿生消化系统的酶水解法应用于生长猪常用植物性饲料有效磷的评定上,在本实验室前期已取得的生长猪体内消化液参数及生长猪饲料酶水解法评定方法研究结果[11, 12]的基础上,本试验重点探讨仿生消化过程中生长猪体内4种主要小肠消化酶以及仿生消化过程中胃期和小肠期消化时间对植物性饲料磷体外消化率的影响,为最终建立一套完整的仿生消化系统评定生长猪常用植物性饲料磷体外消化率操作规程提供数据支持。
1 材料与方法
1.1 试验材料
选用玉米、豆粕、麦麸3种猪常用植物性饲料原料,粉碎过40目筛后,-20 ℃储存备用。各饲料原料中干物质和磷的含量见表1。
表1
Table 1
表1(Table 1)
 表1 各饲料原料中干物质和磷的含量(干物质基础)
Table 1 Dry matter and phosphorus contents of feed ingredients (DM basis) %
饲料原料
Feed ingredients | 干物质
Dry matter | 总磷
Total phosphorus | 植酸磷
Phytate phosphorus | 植酸磷∶ 总磷
Phytate phosphorus∶ total phosphorus
|
玉米 Corn | 89.57 | 0.26 | 0.20 | 76.92 |
豆粕 Soybean meal | 90.16 | 0.69 | 0.28 | 40.58 |
麦麸 Wheat bran | 89.04 | 1.30 | 1.13 | 86.92 |
| 表1 各饲料原料中干物质和磷的含量(干物质基础)
Table 1 Dry matter and phosphorus contents of feed ingredients (DM basis) %
|
总磷和植酸磷含量为实测值。Total phosphorus and phytate phosphorus contents were measured values.
1.2 试验设计
1.2.1 仿生消化法中消化酶对植物性饲料磷体外消化率的影响
如表2所示,试验1设置5个处理,1个不添加小肠消化酶的处理(对照)和4个添加不同小肠消化酶的处理,通过逐一添加的方式,在小肠期分别添加胰蛋白酶(处理1)、胰蛋白酶+糜蛋白酶(处理2)、胰蛋白酶+糜蛋白酶+淀粉酶(处理3)、胰蛋白酶+糜蛋白酶+淀粉酶+脂肪酶(处理4),通过两两对比确定每1种主要消化酶对饲料磷体外消化率的影响。每个处理3个重复,每个重复5根消化管。所选小肠消化液主要消化酶的种类、浓度参照胡光源等[11]猪体内试验数据。
1.2.2 仿生消化法中胃期消化时间和小肠期消化时间对植物性饲料磷体外消化率的影响
采用单因素完全随机试验设计,试验2设置5个不同的胃期消化时间的处理,分别为0.50、0.75、1.00、1.25、1.50 h,各处理的对应小肠期消化时间均设置为4.00 h,小肠消化酶采用胰蛋白酶+糜蛋白酶+淀粉酶+脂肪酶,测定不同胃期消化时间对饲料磷体外消化率的影响。试验3,确定胃期消化时间后,设置6个不同的小肠期消化时间的处理,分别为1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00 h,小肠消化酶采用胰蛋白酶+糜蛋白酶+淀粉酶+脂肪酶,测定不同小肠期消化时间对饲料磷体外消化率的影响。以上各处理均设3个重复,每个重复5根消化管。
1.3 仿生消化系统操作过程
试验在SDS-Ⅰ型单胃仿生消化系统中进行。透析袋的处理方法参照《单胃动物仿生消化系统操作手册》[13]。仪器使用前,首先使用0.05 mol/L的氢氧化钾(KOH)溶液清洗1遍,然后用去离子水清洗2遍。最后排空管道积水,完成清洗过程。在仪器清洗的同时把pH为6.44的小肠期模拟缓冲溶液放入仿生消化系统的40 ℃水浴锅中进行预热。与此同时,将处理好的透析袋装入仿生消化管中,并将一端用硅胶塞密封。将称样管中的饲料样品1 g用20 mL胃蛋白酶溶液无损失的转移至透析袋中,并将消化管的另一端也塞上带加酶器的硅胶塞子。把消化管装在仿生消化系统上,连接好消化管道。设置好仪器的运行参数,进行胃期消化。
胃期消化结束后,每个消化管中加入2 mL浓度为0.015 g/mL的碳酸氢钠(NaHCO3)溶液,调节消化环境pH至6.44,然后每个消化管中再加入2 mL小肠期的消化酶,继续进行小肠段消化。
表2
Table 2
表2(Table 2)
 表2 试验设计
Table 2 Experimental design
处理 Treatments |
胃期 Gastric phase |
小肠期 Small intestine phase |
时间 Time/h |
温度Temperature/℃ |
pH |
胃蛋白酶Pepsin /(U/mL) |
时间 Time/h |
温度 Temperature/℃ |
pH |
胰蛋白酶Trypsin/ (U/mL) |
糜蛋白酶Chymotrypsin/ (U/mL) |
淀粉酶Amylase/ (U/mL) |
脂肪酶 Lipase/ (U/mL) |
对照Control |
1.25 |
39 |
2 |
1 475 |
4.00 |
39 |
6.44 |
|
|
|
处理1Treatment 1 |
1.25 |
39 |
2 |
1 475 |
4.00 |
39 |
6.44 |
62.5 |
|
|
处理2Treatment 2 |
1.25 |
39 |
2 |
1 475 |
4.00 |
39 |
6.44 |
62.5 |
8.5 |
|
处理3Treatment 3 |
1.25 |
39 |
2 |
1 475 |
4.00 |
39 |
6.44 |
62.5 |
8.5 |
187 |
处理4Treatment 4 |
1.25 |
39 |
2 |
1 475 |
4.00 |
39 |
6.44 |
62.5 |
8.5 |
187 |
2.6
|
| 表2 试验设计
Table 2 Experimental design
|
1.4 取样方法及指标测定
待样品消化结束后,吸取透析液10 mL置于50 mL容量瓶,加入显色剂10 mL,在400 nm波长下测定透析液中无机磷含量[13]。饲料磷体外消化率按以下公式计算:
磷体外消化率(%)= ×100。
其中:D为透析液中无机磷的含量(g);W为样品的绝干样重(g);A为样品绝干样中磷的含量(%)。
1.5 数据处理与分析
采用SAS 8.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),以Duncan氏法进行多重比较。结果以平均值±标准差表示,P<0.05作为差异显著性判断标准。
2 结果与分析
2.1 仿生消化法中消化酶对植物性饲料磷体外消化率的影响
由表3可知,与对照相比,胰蛋白酶可显著提高玉米、豆粕和麦麸磷体外消化率(P<0.05);与处理1相比,处理2中添加糜蛋白酶可显著提高豆粕和麦麸磷体外消化率(P<0.05),却显著降低了玉米磷体外消化率(P<0.05);与处理2相比,处理3中添加淀粉酶可显著提高玉米、豆粕和麦麸磷体外消化率(P<0.05);与处理3相比,处理4中添加脂肪酶可显著提高玉米、豆粕和麦麸磷体外消化率(P<0.05),提高幅度分别为12.63%、2.63%和2.44%。
2.2 仿生消化法中胃期消化时间和小肠期消化时间对植物性饲料磷体外消化率的影响
2.2.1 胃期消化时间对植物性饲料磷体外消化率的影响
由表4可知,胃期消化时间由0.50 h增加到1.00 h,玉米和豆粕磷体外消化率均无显著性变化(P>0.05),麦麸磷体外消化率显著升高(P<0.05);当消化时间延长至1.25 h时,玉米和豆粕磷体外消化率均显著低于1.00 h各自的磷体外消化率(P<0.05),而麦麸磷体外消化率则显著高于1.00 h磷体外消化率(P<0.05);当消化时间延长至1.50 h时,玉米磷体外消化率显著低于1.25 h磷体外消化率(P<0.05),豆粕和麦麸磷体外消化率与1.25 h各自的磷体外消化率差异均不显著(P>0.05)。
表3
Table 3
表3(Table 3)
 表3 消化酶对植物性饲料磷体外消化率的影响
Table 3 Effects of digestive enzymes on in vitro digestibility of phosphorus in plant-origin feeds %
处理
Treatments | 玉米
Corn | 豆粕
Soybean meal | 麦麸
Wheat bran
|
对照 Control | 15.07±0.33d | 12.02±0.20e | 75.32±0.06e |
处理1 Treatment 1 | 15.82±0.01c | 15.11±0.15d | 77.93±0.15d |
处理2 Treatment 2 | 14.74±0.07d | 16.74±0.21c | 78.39±0.63c |
处理3 Treatment 3 | 16.77±0.33b | 18.33±0.12b | 79.22±0.17b |
处理4 Treatment 4 | 29.40±0.31a | 20.96±0.16a | 81.66±0.15a |
同列数据肩标相同小写字母表示差异不显著(P>0.05),不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。
In the same column, values with the same small letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as bellow.
|
| 表3 消化酶对植物性饲料磷体外消化率的影响
Table 3 Effects of digestive enzymes on in vitro digestibility of phosphorus in plant-origin feeds %
|
表4
Table 4
表4(Table 4)
 表4 胃期消化时间对植物性饲料磷体外消化率的影响
Table 4 Effects of digestive time of gastric phase on in vitro digestibility of phosphorus in plant-origin feeds %
消化时间 Digestive time/h | 玉米 Corn | 豆粕 Soybean meal | 麦麸 Wheat bran
|
0.50 | 33.49±0.33a | 21.95±0.21a | 76.77±0.75d |
0.75 | 33.32±0.02a | 22.19±0.20a | 78.42±0.15c |
1.00 | 33.04±0.29a | 22.02±0.12a | 79.12±0.04b |
1.25 | 29.00±0.34b | 20.87±0.10b | 81.30±0.18a |
1.50 | 28.03±0.33c | 21.06±0.12b | 81.09±0.25a
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| 表4 胃期消化时间对植物性饲料磷体外消化率的影响
Table 4 Effects of digestive time of gastric phase on in vitro digestibility of phosphorus in plant-origin feeds %
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2.2.2 小肠期消化时间对植物性饲料磷体外消化率的影响
由表5可知,小肠期消化时间由1.00 h增加到3.00 h,玉米、豆粕和麦麸磷体外消化率均显著增加(P<0.05);消化时间延长至4.00 h时,玉米磷体外消化率与3.00 h磷体外消化率差异不显著(P>0.05),豆粕和麦麸磷体外消化率均显著高于3.00 h各自的磷体外消化率(P<0.05);消化时间延长至5.00 h时,玉米磷体外消化率与3.00、4.00 h磷体外消化率差异不显著(P>0.05),豆粕磷体外消化率与4.00 h磷体外消化率差异不显著(P>0.05),麦麸磷体外消化率显著高于4.00 h磷体外消化率(P<0.05);消化时间延长至6.00 h时,麦麸磷体外消化率与5.00 h磷体外消化率差异不显著(P>0.05)。因为玉米和豆粕磷体外消化率在5.00 h之内就稳定了,所以未进行6.00 h的试验。由此可见,玉米、豆粕和麦麸磷体外消化率分别在3.00、4.00和5.00 h达稳定。
3 讨 论
3.1 仿生消化法中消化酶对植物性饲料磷体外消化率的影响
体外模拟消化过程中,消化酶是最为重要的影响因素。长期以来,人们在猪饲料模拟消化方法的研究中,大多以一定浓度的胰液素溶液或单一的胰蛋白酶溶液来模拟猪小肠液,这一研究思路使模拟的小肠液缺乏生物学依据。为实现对猪小肠液的有效模拟,本课题组前期针对生长猪小肠液的主要组成成分进行了研究[12]。在本试验中,参考生长猪小肠液中胰蛋白酶、糜蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等4种主要的消化酶的浓度,采用商品酶配置模拟小肠液,通过逐一添加的方式,确定每1种主要消化酶对饲料磷体外消化率的影响,可在体外模拟消化时,将无作用的消化酶去除,从而减少添加的种类,降低模拟消化成本。本试验测得除胰蛋白酶对植物性饲料磷体外消化率有显著影响外,小肠期添加糜蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶均对植物性饲料磷体外消化率有显著影响。这主要是因为磷在植物性饲料中存在形式多样,分布也较为广泛,主要以无机磷、核酸、磷脂和植酸盐等形态存在[14],且多与蛋白质、碳水化合物和脂肪等物质相互作用在一起[15]。因此,在添加消化酶后,主要通过以下2方面来影响植物性饲料磷体外消化率:一方面,在添加蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶后饲料结构被破坏,从而释放出无机磷或含磷化合物;另一方面,含磷化合物(磷脂、植酸等)在相应酶(脂肪酶、饲料自身植酸酶等)的作用下降解为无机磷[1, 16]。在添加4种消化酶后玉米、豆粕和麦麸磷体外消化率分别从15.07%、12.02%和75.32%提高到了29.40%、20.96%和81.66%。本试验发现,脂肪酶对玉米磷体外消化率的提高幅度远远大于豆粕磷和麦麸磷,分析原因可能与玉米脂肪中磷脂含量较高有关[16]。糜蛋白酶在提高豆粕磷和麦麸磷体外消化率的同时却降低了玉米磷体外消化率,原因尚不清楚,初步猜测可能是糜蛋白酶降解玉米营养成分过程中产生了某种具有结合磷元素的物质,从而降低了磷体外消化率,具体原因有待进一步研究。
表5
Table 5
表5(Table 5)
 表5 小肠期消化时间对植物性饲料磷体外消化率的影响
Table 5 Effects of digestive time of small intestine phase on in vitro digestibility of phosphorus in plant-origin feeds %
消化时间 Digestive time/h | 玉米 Corn | 豆粕 Soybean meal | 麦麸 Wheat bran
|
1.00 | 28.44±0.69d | 17.05±0.11d | 52.18±0.11e |
2.00 | 31.84±0.86c | 19.15±0.12c | 69.19±0.05d |
3.00 | 34.30±0.30a | 20.97±0.11b | 75.05±0.21c |
4.00 | 34.22±0.30a | 22.01±0.10a | 79.13±0.11b |
5.00 | 34.29±0.33a | 21.98±0.00a | 83.60±0.07a |
6.00 | | | 83.65±0.07a
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| 表5 小肠期消化时间对植物性饲料磷体外消化率的影响
Table 5 Effects of digestive time of small intestine phase on in vitro digestibility of phosphorus in plant-origin feeds %
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本试验证明胰蛋白酶、糜蛋白酶、淀粉酶均对植物性饲料磷体外消化率有一定影响。与评定饲料能量消化率不同的是,在本试验中发现脂肪酶对仿生消化评定饲料有效磷作用显著,特别是对玉米。因此,在配制模拟小肠液时这4种酶缺一不可,只有这样才能反映体内真实的消化情况。所以,在使用商品酶进行植物性饲料磷体外模拟消化时,小肠期采用胰蛋白酶、糜蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶。
3.2 仿生消化法中胃期消化时间和小肠期消化时间对植物性饲料磷体外消化率的影响
在猪饲料仿生消化时,仿生消化系统胃期、小肠期消化就是使用该系统在体外模拟猪胃、小肠的消化过程。因此,在探索仿生消化系统胃期和小肠期最佳消化时间时,应参考饲料在猪胃肠的平均存留时间。
在体外消化的研究过程中,研究者以消化酶发挥其最佳水解能力,饲料消化率最大为原则来确定最佳消化时间[17, 18]。本试验也以饲料磷体外消化率最大为原则,同时也参考饲料在猪胃肠道的平均存留时间来确定仿生消化系统胃期和小肠期的最佳消化时间。
3.2.1 胃期消化时间对植物性饲料磷体外消化率的影响
研究表明,饲喂纤维含量不同的饲粮时,固相食糜的平均存留时间为1.0~1.3 h,液相食糜为0.8~0.9 h[19, 20]。因此,在探索仿生消化系统测定生长猪植物性饲料磷体外消化率胃期最佳消化时间时,设置了0.50~1.50 h的时间区间。本试验结果显示,玉米和豆粕磷体外消化率在1.00 h之后呈现出下降的趋势,而麦麸磷体外消化率则随着胃期处理时间的增加而增加,1.25 h时达到稳定。其中豆粕磷体外消化率随时间变化趋势与左建军[21]研究所得结果有一定差异,在他的试验中发现,豆粕磷体外消化率随着胃蛋白酶处理时间的增加而增加,在100 min后出现一定的下降。这可能是由于原料的粉碎粒度、缓冲液体积、消化酶的浓度等的不同造成的。
实践中,玉米和豆粕在猪配合饲粮中所占的比例要远远大于麦麸的使用量,以玉米和豆粕的消化时间作为参考更能代表整个配合饲粮的消化时间,且文献报道,饲料在猪胃中的消化时间为1 h左右[20],因此仿生消化法评定生长猪植物性饲料磷体外消化率胃期消化时间确定为1.00 h。
3.2.2 小肠期消化时间对植物性饲料磷体外消化率的影响
研究表明,饲喂纤维含量不同的饲粮时,固相食糜在猪小肠的平均存留时间为3.7~4.3 h,液相食糜为3.9~4.4 h[20]。并考虑到磷体外消化率可以在相对较短的时间内超过体内消化率[21],在探索仿生消化系统小肠期最佳消化时间时,设置了1.00~6.00 h的时间区间。从本试验结果可以看出,小肠期消化时间对植物性饲料磷体外消化率有显著影响。随着处理时间的增加,玉米、豆粕、麦麸3种原料磷体外消化率呈线性增加,并分别在3.00、4.00、5.00 h达到稳定,这主要与玉米、豆粕、麦麸3种原料总磷的含量有关,分别为0.26%、0.69%和1.30%(表1)。豆粕磷体外消化率随消化时间的变化趋势与左建军[21]报道的有一定差异,在他的研究中,豆粕磷体外消化率直到12 h时仍有增加。分析其原因,可能是随着消化时间的增加,透析液中出现的浑浊现象会明显干扰无机磷的测定,在左建军[21]的研究中也提到豆粕透析液加入显色剂后会有浑浊现象出现,同时将本试验的小肠期消化时间延长至16.00 h时,也会在透析液中看到明显的浑浊现象,这种浑浊物质的成分尚不清楚,可能是大量的消化降解产物由于化学键的作用重新聚集在一起引起的[1]。左建军[21]和Liu等[22]的试验中发现在4或6 h有一个拐点出现,这可能与浑浊现象的出现有关,消化至4或6 h之后受到透析液中浑浊物干扰,过高估计了透析液中实际磷含量。在本试验中未出现上述拐点,可能是由于本试验采用的透析液体积为1 L,远大于2位研究者试验中的100 mL,在一定程度上可起到稀释的作用,避免了降解产物的聚集,从而更能准确地检测出透析液中无机磷的实际含量,在短时间内即可达到稳定趋势。
综合考虑本试验中玉米、豆粕和麦麸磷体外消化率随小肠期处理时间的变化规律,以饲料磷体外消化率最大为原则,最终确定仿生消化法评定生长猪植物性饲料磷体外消化率小肠期消化时间为5.00 h。
4 结 论
① 猪小肠液中胰蛋白酶、糜蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶对植物性饲料磷体外消化率均有显著影响。因此,仿生消化法评定生长猪常用植物性饲料磷体外消化率时,小肠期采用胰蛋白酶、糜蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶模拟小肠液。
② 胃期消化时间和小肠期消化时间对玉米、豆粕和麦麸磷体外消化率均有显著影响。因此,综合考虑玉米、豆粕和麦麸磷体外消化率随胃期消化时间和小肠期消化时间变化规律以及饲料在胃肠内存留时间,确定仿生消化法评定生长猪常用植物性饲料磷体外消化率的胃期消化时间为1.00 h,小肠期消化时间为5.00 h。
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3
本文献在全文中的定位:
... 是动物机体组成和代谢过程中必不可少的成分
[1, 2] ...
... 含磷化合物(磷脂、植酸等)在相应酶(脂肪酶、饲料自身植酸酶等)的作用下降解为无机磷
[1, 16] ...
... 可能是大量的消化降解产物由于化学键的作用重新聚集在一起引起的
[1] ...
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本文献在全文中的定位:
... 是动物机体组成和代谢过程中必不可少的成分
[1, 2] ...
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本文献在全文中的定位:
... 同时也是当前畜禽养殖过程中对环境污染最为严重的来源之一
[3, 4, 5] ...
1
本文献在全文中的定位:
... 同时也是当前畜禽养殖过程中对环境污染最为严重的来源之一
[3, 4, 5] ...
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本文献在全文中的定位:
... 同时也是当前畜禽养殖过程中对环境污染最为严重的来源之一
[3, 4, 5] ...
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本文献在全文中的定位:
... 并且难以满足饲料工业对原料生物学效价参数实施快速测定的要求
[7] ...
1
本文献在全文中的定位:
... 并在许多方面如消化酶的种类及浓度、缓冲液pH、消化时间等难以统一并标准化
[9] ...
1
本文献在全文中的定位:
... 并在猪、鸡、鸭模拟消化液参数研究
[10, 11, 12]的基础上 ...
3
本文献在全文中的定位:
... 并在猪、鸡、鸭模拟消化液参数研究
[10, 11, 12]的基础上 ...
... 在本实验室前期已取得的生长猪体内消化液参数及生长猪饲料酶水解法评定方法研究结果
[11, 12]的基础上 ...
... 所选小肠消化液主要消化酶的种类、浓度参照胡光源等
[11]猪体内试验数据 ...
3
本文献在全文中的定位:
... 并在猪、鸡、鸭模拟消化液参数研究
[10, 11, 12]的基础上 ...
... 在本实验室前期已取得的生长猪体内消化液参数及生长猪饲料酶水解法评定方法研究结果
[11, 12]的基础上 ...
... 本课题组前期针对生长猪小肠液的主要组成成分进行了研究
[12] ...
2
本文献在全文中的定位:
... 透析袋的处理方法参照《单胃动物仿生消化系统操作手册》
[13] ...
... 在400 nm波长下测定透析液中无机磷含量
[13] ...
1
本文献在全文中的定位:
... 主要以无机磷、核酸、磷脂和植酸盐等形态存在
[14] ...
1
本文献在全文中的定位:
... 且多与蛋白质、碳水化合物和脂肪等物质相互作用在一起
[15] ...
2
本文献在全文中的定位:
... 含磷化合物(磷脂、植酸等)在相应酶(脂肪酶、饲料自身植酸酶等)的作用下降解为无机磷
[1, 16] ...
... 分析原因可能与玉米脂肪中磷脂含量较高有关
[16] ...
1
本文献在全文中的定位:
... 饲料消化率最大为原则来确定最佳消化时间
[17, 18] ...
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本文献在全文中的定位:
... 饲料消化率最大为原则来确定最佳消化时间
[17, 18] ...
1
本文献在全文中的定位:
... 液相食糜为0.8~0.9 h
[19, 20] ...
3
本文献在全文中的定位:
... 液相食糜为0.8~0.9 h
[19, 20] ...
... 饲料在猪胃中的消化时间为1 h左右
[20] ...
... 液相食糜为3.9~4.4 h
[20] ...
5
本文献在全文中的定位:
... 其中豆粕磷体外消化率随时间变化趋势与左建军
[21]研究所得结果有一定差异 ...
... 并考虑到磷体外消化率可以在相对较短的时间内超过体内消化率
[21] ...
... 豆粕磷体外消化率随消化时间的变化趋势与左建军
[21]报道的有一定差异 ...
... 在左建军
[21]的研究中也提到豆粕透析液加入显色剂后会有浑浊现象出现 ...
... 左建军
[21]和Liu等
[22]的试验中发现在4或6 h有一个拐点出现 ...
1
本文献在全文中的定位:
... 左建军
[21]和Liu等
[22]的试验中发现在4或6 h有一个拐点出现 ...