2. 沈阳波音饲料有限公司, 沈阳 110141
2. Shenyang Boin Feed Limited Company, Shenyang 110141, China
近年来，养殖业发展迅速，对饲料原料，尤其是蛋白质原料的需求量日益增加。但动物性蛋白质原料资源匮乏、价格昂贵且安全系数低，迫使人们将目光锁定植物性蛋白质原料，发酵豆粕就是其中之一。研究表明，豆粕经发酵后，抗营养因子含量下降，部分大分子蛋白质降解为肽和氨基酸[1]，缓解了对断奶仔猪小肠绒毛结构的影响[2]，部分大分子蛋白质甚至降解为更易吸收的小肽[3]。大分子蛋白质和肽含量的不同是去皮豆粕与发酵豆粕的主要区别之一。本试验选取2种发酵豆粕，以去皮豆粕和动物性蛋白质为对照，主要通过凝胶过滤色谱(gel filtration chromatography,GFC)技术分析豆粕中大分子蛋白质和肽含量，探讨其对小肠绒毛高度、隐窝深度以及绒毛高度/隐窝深度(V/C)的影响，旨在为发酵豆粕在饲料中的广泛应用提供数据基础和科学依据。
1 材料与方法 1.1 GFC技术分析豆粕中蛋白质含量原料：去皮豆粕、发酵豆粕C、发酵豆粕E等豆粕产品(收集自沈阳波音饲料有限公司)。
主要仪器和设备：Agilent 1260高效液相色谱仪；FD-1100型冷冻干燥仪。
主要试剂：牛血清白蛋白、细胞色素c等标准品(购自北京普天同创生物科技有限公司)。
1.1.1 GFC操作方法按表 1色谱条件进行分析。记录标准品保留时间(t)，制作标准曲线。结合样品峰面积(S)和标准曲线方程，计算豆粕样品中肽含量分布。
|
表 1 色谱条件 Table 1 The chromatographic conditions |
标准品名称及保留时间见表 2。
|
|
表 2 标准品名称及保留时间 Table 2 Standard name and retention time |
保留时间约10 min时，3种豆粕都有较大吸 收峰(图 1、图 2、图 3)。由表 3可知，去皮豆粕中分子质量约37 ku的蛋白质约占80%，发酵豆粕中仅占50%，甚至降至24%；而发酵豆粕中肽含量高达19%，去皮豆粕中仅有2.7%。
|
图1 去皮豆粕中肽类分布 Fig. 1 Distribution of peptide in dehulled soybean meal |
|
图2 发酵豆粕E中肽类分布 Fig. 2 Distribution of peptide in fermented soybean meal E |
|
图3 发酵豆粕C中肽类分布 Fig. 3 Distribution of peptide in fermented soybean meal C |
|
|
表 3 豆粕样品中蛋白质的分布 Table 3 Distribution of soybean meal protein |
原料：从上述GFC技术分析结果中选出大分子蛋白质含量由高至低的去皮豆粕、发酵豆粕E、发酵豆粕C 3种产品。
试验动物：40头28日龄断奶、均重10 kg的三元(杜洛克×长白×大白)杂交仔猪。
主要仪器和试剂：DM4000 B LED Leica显微镜；磷酸盐缓冲液。
40头仔猪随机分为4处理，每处理3个重复，每重复3头猪(其中一个重复为4头猪)。以去皮豆粕处理为负对照组，植物性蛋白质原料为去皮豆粕；发酵豆粕C处理和发酵豆粕E处理为试验组，植物性蛋白质原料分别为发酵豆粕C和发酵豆粕E；动物蛋白处理为正对照组。参照NRC(1998)仔猪和保育猪营养标准并结合生产实践，以去皮豆粕总蛋白质含量为基准，采用等蛋白质含量替换的方式，配制其他处理饲粮(表 4)。试验为期5周，自由采食，按日常生产流程管理。
|
|
表 4 试验饲粮组成及营养水平 Table 4 Composition and nutrient levels of experimental diets |
试验期内，记录仔猪每日采食量、腹泻率(以粪便黏稠呈糊状或水样为腹泻粪便)；试验期末，各处理仔猪分别称重，计算平均日采食量、平均日增重、料重比、腹泻率。计算公式如下：
|
|
|
试验期末，各处理随机选2头猪屠宰。分别剪取十二指肠、空肠、回肠5 cm，磷酸盐缓冲液冲洗肠腔，再剪取中间1~2 cm置于10%浓度甲醛溶液中固定。制作石蜡切片，图像分析软件分析、测定绒毛高度、隐窝深度，计算V/C。
1.4 数据分析试验数据经Excel 2007初步整理后，应用SPSS 18.0软件进行单因素方差分析，差异显著者用LSD氏法进行多重比较，以P＜0.05作为差异显著性判断标准，数据分析结果以“平均值±标准差”表示。
2 结 果 2.1 试验处理对仔猪生长性能的影响由表 5可知，试验处理对仔猪平均日采食量、平均日增重和腹泻率有影响，对料重比无显著影响(P＞0.05)。与去皮豆粕处理相比，发酵豆粕E、发酵豆粕C处理仔猪平均日采食量和平均日增重显著提高(P＜0.05)，腹泻率显著下降(P＜0.05)。
|
|
表 5 试验处理对仔猪生长性能的影响 Table 5 Impacts of experimental treatments on growth performance of piglets |
由表 6可知，试验处理对仔猪回肠绒毛高度无显著影响(P＞0.05)。与去皮豆粕处理相比，发酵豆粕C处理仔猪十二指肠绒毛高度显著提高(P＜0.05)，发酵豆粕E处理则无显著差异(P＞0.05)。与动物蛋白处理相比，发酵豆粕E处理仔猪十二指肠绒毛高度显著降低(P＜0.05)，发酵豆粕C处理无显著差异(P＞0.05)。
|
|
表 6 试验处理对仔猪小肠绒毛高度的影响 Table 6 Impacts of experimental treatments on intestinal villus height of piglets |
由表 7可知，去皮豆粕处理仔猪小肠隐窝深度最大，发酵豆粕E、发酵豆粕C处理次之，动物蛋白处理最小。与去皮豆粕处理相比，发酵豆粕E、发酵豆粕C处理仔猪十二指肠、空肠隐窝深度显著下降(P＜0.05)，回肠隐窝深度无显著差异(P＞0.05)。与动物蛋白处理相比，发酵豆粕E、发酵豆粕C处理仔猪十二指肠隐窝深度显著增加(P＜0.05)。
|
|
表 7 试验处理对仔猪小肠隐窝深度的影响 Table 7 Impacts of experimental treatments on small intestinal crypt depth of piglets |
由表 8可知，与去皮豆粕处理相比，发酵豆粕E、发酵豆粕C处理仔猪十二指肠和空肠的V/C均显著升高(P＜0.05)，动物蛋白处理仔猪十二指肠、空肠、回肠的V/C均显著升高(P＜0.05)。
|
|
表 8 试验处理对小肠V/C的影响 Table 8 Impacts of experimental treatments on small intestinal villus height and crypt depth ratio of piglets |
发酵豆粕对仔猪生长性能的影响主要原因包括：一是发酵豆粕中抗营养因子含量减少，抗营养作用减弱，对动物生理机能的危害程度减轻；二是发酵豆粕中小分子蛋白质、肽类和氨基酸等活性物质含量增多，有利于动物机体消化吸收，促进动物生长发育。本试验中，发酵豆粕C处理仔猪平均日采食量和平均日增重分别提高5.06%、5.29%，腹泻率下降19.27%以上，说明发酵豆粕处理有利于改善仔猪的生长性能。
3.2 GFC技术分析豆粕中的蛋白质含量GFC技术是分析蛋白质含量的技术之一，主要是以色谱柱中多孔的凝胶颗粒为介质，以蛋白质样品中分子大小为依据进行洗脱分离。其中，大分子先被洗脱出来，中等的其次，最后洗脱的是小分子物质。被洗脱分离出来的蛋白质经紫外检测器依次检测后，形成色谱峰。经系统积分后，得出各分子量物质含量的百分比。本试验中，去皮豆粕、发酵豆粕E和发酵豆粕C中大分子蛋白质(平均分子量分别约38、37、35 ku)含量分别占79.54%、51.10%、24.27%，肽含量(平均分子量范围分别为372~125 u、572~157 u、601~198 u)分别为2.74%、13.27%、19.28%。2种发酵豆粕中大分子蛋白质含量均低于去皮豆粕，且肽含量都高于去皮豆粕。
3.3 试验处理对仔猪小肠绒毛结构的影响小肠结构和功能的完整性是养分得以有效吸收的前提，绒毛高度、隐窝深度以及二者的比值是衡量小肠机能状态的重要指标。小肠绒毛高度是养分吸收能力的表现，绒毛高度下降说明吸收功能降低[4]；隐窝深度小说明肠道细胞生长状态良好；V/C是小肠机能状态及其消化酶活力的综合体现[5]。幼龄动物的肠道尚未发育健全，饲料中部分大分子蛋白质能以完整形式进入血液和淋巴组织[6]：刺激机体产生免疫球蛋白A(IgA)和免疫球蛋白E(IgE)，并与抗原结合形成抗原-抗体复合物，引起免疫反应，导致免疫损伤[7]，使绒毛高度下降，酶分泌量减少；还能激活免疫效应细胞，巨噬细胞通过分泌细胞因子或直接进攻靶细胞引起肠道组织损伤[8]，造成绒毛萎缩和隐窝深度增加。
植物性蛋白质原料的缺点之一是抗营养因子含量多，如胰蛋白酶抑制因子、植酸、抗原蛋白等，其中以大豆抗原蛋白对幼龄动物肠道损伤程度最重。发酵豆粕能有效改善小肠绒毛结构，且改善效果与发酵豆粕的添加量呈正相关[9]。研究表明，饲喂发酵豆粕的仔猪，其肠绒毛高度可提高2.24%以上，隐窝深度下降13.27%以上[10]。本试验中，与去皮豆粕处理相比，动物蛋白处理小肠绒毛高度提高，隐窝深度下降，V/C增大，说明动物蛋白处理对仔猪小肠绒毛结构有促进作用。而发酵豆粕C处理十二指肠绒毛增高10.96%，隐窝深度下降16.38%，空肠隐窝深度下降20.63%，十二指肠、空肠、回肠V/C分别增高32.05%、31.76%、18.42%；发酵豆粕E处理十二指肠、空肠隐窝深度分别下降13.93%、18.03%，十二指肠、空肠V/C分别增高18.59%、24.71%。可见，发酵豆粕能够提高绒毛高度，降低隐窝深，增加V/C，有效改善仔猪小肠绒毛结构。
4 结 论豆粕中大分子蛋白质含量与小肠V/C呈负相关。与去皮豆粕相比，发酵豆粕中大分子蛋白质含量低，肽含量高，能够有效提高小肠绒毛高度，降低隐窝深度，增加V/C，有效改善仔猪小肠绒毛结构。同时，对仔猪的生长性能具有促进作用。
| [1] |
FRIAS J, SONG Y S, MARTÍNEZ-VILLALUENGA C, et al. Immunoreactivity and amino acid content of fermented soybean products[J].
Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2008, 56(1): 99–105.
( 0)
|
| [2] |
LI D F, NELSSEN J L, REDDY P G, et al. Transient hypersensitivity to soybean meal in the early-weaned pig[J].
Journal of Animal Science, 1990, 68(6): 1790–1799.
(0)
|
| [3] |
GILBERT E R, WONG E A, WEBB K E, J r. BOARD-INVITED REVIEW:peptide absorption and utilization:implications for animal nutrition and health[J].
Journal of Animal Science, 2008, 86(9): 2135–2155.
(0)
|
| [4] |
EID Y Z, OHTSUKA A, HAYASHI K. Tea polyphenols reduce glucocorticoid-induced growth inhibition and oxidative stress in broiler chickens[J].
British Poultry Science, 2003, 44(1): 127–132.
(0)
|
| [5] |
PLUSKE J R, HAMPSON D J, WILLIAMS I H. Factors influencing the structure and function of the small intestine in the weaned pig:a review[J].
Livestock Production Science, 1997, 51(1/2/3): 215–236.
(0)
|
| [6] |
詹黎明.饲粮蛋白来源对早期断奶仔猪生产性能和免疫功能的影响[D].硕士学位论文.雅安:四川农业大学,2010.
(0)
|
| [7] |
王继强, 龙强, 李爱琴, 等. 发酵豆粕的营养特点及在断奶仔猪饲料上的应用[J].
当代畜牧, 2011(6): 25–27.
(0)
|
| [8] |
LI D F, NELSSEN J L, REDDY P G, et al. Interrelationship between hypersensitivity to soybean proteins and growth performance in early-weaned pigs[J].
Journal of Animal Science, 1991, 69(10): 4062–4069.
(0)
|
| [9] |
章世元, 徐建超, 张杰, 等. 新型发酵豆粕对断奶仔猪生长性能及胃肠道发育的影响[J].
畜牧与兽医, 2009, 41(7): 20–23.
(0)
|
| [10] |
陈文静.新型发酵豆粕在乳仔猪饲粮中应用效果研究[D].硕士学位论文.扬州:扬州大学,2004.
(0)
|