腸膜蛋白粉的研究進展及在豬生產(chǎn)上的應(yīng)用

江棟材 葛 龍 王衛(wèi)衛(wèi) 王 政

[圣百奧 （北京）科技有限公司，北京 100193]

腸膜蛋白粉的研究進展及在豬生產(chǎn)上的應(yīng)用

江棟材 葛 龍 王衛(wèi)衛(wèi) 王 政*

[圣百奧 （北京）科技有限公司，北京 100193]

腸膜蛋白粉作為一種高品質(zhì)、高活性多肽類飼料，逐漸被接受并應(yīng)用于養(yǎng)殖行業(yè)，本文就腸膜蛋白粉的營養(yǎng)特性、加工工藝和在豬生產(chǎn)方面的應(yīng)用做一綜述。

腸膜蛋白粉；營養(yǎng)特性；加工工藝；豬生產(chǎn)

腸膜蛋白粉，也叫腸黏膜水解蛋白，國外稱為“Dried Porcine Soluble（DPS）”、“Hydrolyzed Porcine Mucosa（HPM）”或“Porcine-digestible Peptides（PDP）”，是一種新型功能營養(yǎng)性動物蛋白質(zhì)原料，來源于豬腸道干凈的小腸黏膜，是生產(chǎn)肝素鈉的副產(chǎn)物[1]，富含豐富的小肽和游離氨基酸，是替代血漿蛋白粉、乳清粉、魚粉等昂貴蛋白原料的選擇之一。

1 腸膜蛋白粉的營養(yǎng)作用

1.1 含有豐富的游離氨基酸和小肽

腸膜蛋白粉是豬小腸黏膜經(jīng)過酶解、高溫處理后得到的產(chǎn)品，腸黏膜蛋白被分解為多肽、寡肽、小肽[2]和游離氨基酸，其中8種必需氨基酸（賴氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸）的總含量為17.92%，占總氨基酸含量（46.37%）的38.65%[3]，且水溶性好，易于被動物利用。

1.2 味道具有誘食性

純腸膜蛋白粉一般為純白色或者淺黃色粉末狀，腸膜成品因為載體的不同會導(dǎo)致顏色之間有差異，但其仍會具有獨特的肉腥香味[4]，由于含豐富的味覺刺激肽、風(fēng)味肽等物質(zhì)，腸膜蛋白粉可增加飼料的適口性，對斷奶動物有誘食效果，從而可提高動物的采食量。

1.3 消化利用率高近幾年的研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)攝入后經(jīng)消化道中的酶作用，大多數(shù)以小肽的形式被消化吸收。小肽和氨基酸存在兩種相互獨立的吸收轉(zhuǎn)運機制，游離氨基酸通過刷狀緣膜由特殊的氨基酸轉(zhuǎn)運系統(tǒng)進入腸上皮細胞；小肽則會通過特殊的肽轉(zhuǎn)運系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)運，被吸收時具有吸收率高、耗能少、吸收快等特點，因此肽的生物效價和營養(yǎng)價值比游離氨基酸和大分子蛋白質(zhì)高[5-7]。斷奶仔豬對腸膜蛋白中氨基酸的消化率非常高，試驗數(shù)據(jù)總結(jié)表明：賴氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸和色氨酸的標(biāo)準(zhǔn)回腸消化率分別為 84.4%、81.1%、86.2%和95.6%[4]。但有研究表明，腸膜蛋白粉的回腸標(biāo)準(zhǔn)消化率等比魚粉、血漿蛋白粉低很多，半胱氨酸偏高，其原因可能是因為不同腸膜蛋白粉的載體不同，導(dǎo)致部分產(chǎn)品中含有胰蛋白酶抑制劑等抗?fàn)I養(yǎng)因子，從而降低了其消化率。

1.4 維護腸道健康

腸膜蛋白粉中含有豐富的小肽，大部分為內(nèi)源性蛋白，可減少幼齡乳仔豬采食植物性或動物性異源大分子蛋白而出現(xiàn)的腸道免疫應(yīng)激，且其中包含著生物活性物質(zhì)，可誘導(dǎo)小腸絨毛發(fā)育，增強膜刷狀緣酶活性，對斷奶引起的腸膜損傷有修復(fù)作用，加速腸道的成熟。二胺氧化酶（DAO）是哺乳動物腸道內(nèi)有高度活性的細胞內(nèi)酶，是反映腸道黏膜結(jié)構(gòu)和功能情況的理想指標(biāo)，受損的小腸黏膜會釋放酶到血液中，表明腸道屏障的功能紊亂。在最近的研究中，斷奶仔豬飼喂DPS，其血清中的二胺氧化酶水平低于其他組，表明DPS能夠維護腸道屏障[8]。

2 加工工藝

腸膜蛋白粉是利用豬小腸黏膜萃取肝素過程的副產(chǎn)物，屠宰場的新鮮豬小腸在加工成腸衣半成品時會將小腸內(nèi)容物（黏膜）刮下來，經(jīng)過一系列的酶解和鹽析等工藝加工而成。安文亭等[9]也曾研究過利用羊小腸黏膜加工腸膜蛋白粉的工藝。根據(jù)制作肝素鈉的不同工藝，目前腸膜蛋白粉加工工藝主要分為鹽解法、酶解法兩種。

鹽解法一般是將腸黏膜先加水、加堿加鹽并調(diào)節(jié)pH值后，在50～60℃下攪拌2～3小時，然后快速升溫到90℃繼續(xù)攪拌，再進行過濾，濾渣留存，用樹脂吸附濾液后再過濾，濾餅做肝素鈉，得到的濾液與之前留存的濾渣混合后再干燥成腸膜蛋白粉。

圖1 酶解法加工腸膜蛋白粉工藝流程圖

酶解法生產(chǎn)腸膜蛋白粉的工藝較為復(fù)雜（圖1），在處理的過程中需要加入胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等酶制劑[10]，并對半成型產(chǎn)品進行脫鹽、除臭等再加工，最終產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的腸膜蛋白粉[11]。由于加工工藝和加工過程步驟的刪減，市場上許多腸膜蛋白粉并沒有脫鹽、除臭等步驟，因此造成腸膜蛋白粉的鹽分含量高、味道重，不利于畜禽消化吸收。

2.1 載體

由于純的腸黏膜蛋白吸濕性很強，易板結(jié)，極易粘連，因此腸膜蛋白在干燥過程中需要添加一定比例的載體來保證腸膜產(chǎn)品的流動性和易混合性?，F(xiàn)階段市場上大部分腸膜原粉選用的載體為玉米濕法加工副產(chǎn)物、豆粕、土豆粉、水解植物蛋白（發(fā)酵豆粕等）、豆皮、生產(chǎn)氨基酸副產(chǎn)物（酵母粉、賴氨酸渣等）等[12]。載體不同，直接導(dǎo)致了腸膜蛋白粉品質(zhì)差異較大，這也是市場上不同腸膜蛋白粉功能性差異較大的主要原因。如用豆皮或者豆粕作為載體時，因其存在胰蛋白酶抑制劑、凝集素抗?fàn)I養(yǎng)因子，導(dǎo)致DPS的消化吸收利用率降低[13]；用氨基酸生產(chǎn)后的副產(chǎn)物作為載體時，其特殊的氣味可能影響腸膜蛋白粉的適口性；用發(fā)酵豆粕作為載體，在小肽含量和蛋白消化率方面都有較大優(yōu)勢，但是成本相對較高。Myers[12]研究發(fā)現(xiàn)，以氨基酸副產(chǎn)物和植物蛋白混合作為載體的腸膜蛋白粉飼喂的斷奶仔豬平均日增重顯著高于單純用植物蛋白作為載體的腸膜蛋白粉組。

2.2 脫鹽

腸膜蛋白粉是生產(chǎn)的副產(chǎn)物，在生產(chǎn)過程中，由于加工工藝的要求，需要添加大量的堿和部分鹽，這直接導(dǎo)致腸膜原液中的鹽分含量增高，過高的鹽分會直接影響腸膜蛋白粉的適口性和添加量，因此，在生產(chǎn)腸膜蛋白粉中是否有除鹽工藝也是衡量其價值的主要指標(biāo)。

在實際生產(chǎn)使用中，腸膜蛋白粉的載體和鹽分含量是衡量其品質(zhì)的主要營養(yǎng)性指標(biāo)。

3 在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

腸膜蛋白粉作為血漿蛋白粉、乳清粉、進口魚粉等高檔蛋白質(zhì)的替代品，主要用于斷奶保育豬的飼糧中。因為仔豬生長快和代謝旺盛，但胃腸器官和功能發(fā)育不完善，消化酶系發(fā)育不全；胃酸分泌不足和胃腸道微生態(tài)平衡脆弱，吸收和利用營養(yǎng)素的能力低；免疫力低，免疫系統(tǒng)發(fā)育不完善，易患病[14]。腸膜蛋白粉由于小肽含量豐富，易消化，被腸道吸收速度快，利用率高，能提高豬的生長性能，維護腸道健康，提高免疫力。

3.1 飼喂腸膜蛋白粉對仔豬生長性能的影響

Myers等[15]選用180頭平均初始體重為6.4 kg的28日齡PIC斷奶仔豬，分成對照組，添加3%、6%、9%和12%腸膜蛋白粉組，添加6%血粉組；研究結(jié)果表明，飼喂腸膜蛋白粉能極顯著地提高斷奶仔豬的平均日增重，降低料肉比，且添加6%腸膜蛋白粉可完全取代6%血粉。Cho等[16]用腸膜蛋白粉分別替代血漿蛋白粉和血粉來飼喂斷奶仔豬，結(jié)果表明，腸膜蛋白粉可以完全替代斷奶仔豬中的血漿蛋白粉和血粉，且飼喂腸膜蛋白粉組的料肉比低于飼喂血粉組，其推薦腸膜蛋白粉添加比例為2.5%。DeRouchey等[17]選用20日齡斷奶仔豬進行試驗，研究發(fā)現(xiàn)，斷奶仔豬飼喂腸膜蛋白粉的平均日增重顯著高于對照組，料肉比顯著低于對照組，且飼喂腸膜蛋白粉與飼喂牛肉粉、血漿蛋白粉之間差異不顯著。要秀兵等[18]選用21日齡斷奶的PIC配套系五元雜交仔豬，以3.5%的腸膜蛋白粉替代基礎(chǔ)日糧中魚粉進行4周的飼養(yǎng)試驗，結(jié)果顯示腸膜蛋白粉組的平均日增重高于對照組，飼料增重比低于對照組，證明飼喂腸膜蛋白粉具有提高斷奶仔豬生產(chǎn)性能的趨勢。高欣等[19]研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬飼糧中添加不同品種和不同添加量的腸膜蛋白粉均能提高仔豬的平均日增重，降低料肉比。曾禮華等[20]選用25日齡杜×（大×長）三元雜交斷奶仔豬，用腸膜蛋白粉代替魚粉，研究發(fā)現(xiàn)，飼喂腸膜蛋白粉的平均日增重顯著高于魚粉組，并且料肉比有降低的趨勢。徐軍等[21]選用30日齡斷奶仔豬，在飼糧中添加不同添加比例的腸膜蛋白粉，結(jié)果表明，日糧中添加腸膜蛋白粉3%～6%的效果較好，平均日采食量、平均日增重顯著提高。郭秀山等[22]選用長大二元38日齡斷奶仔豬，分別飼喂含腸膜蛋白粉0%、3%、5%和8%四個梯度日糧，試驗結(jié)果表明，飼喂腸膜蛋白粉能極顯著提高日增重，顯著降低料肉比，顯著降低和改善斷奶仔豬腹瀉的發(fā)生，其建議的適宜添加量為3%～5%?；魧氄嫉萚23]研究發(fā)現(xiàn)，仔豬斷奶后飼喂腸膜蛋白粉能顯著降低料肉比，且在換成基礎(chǔ)飼糧后仍能保持較好的生長性能，同時還證實仔豬日糧中的腸膜蛋白粉（不論是單獨添加還是和其他蛋白質(zhì)混合）均可改善斷奶仔豬的生產(chǎn)性能。Solà-Oriol等[24]研究表明，在斷奶仔豬飼糧中添加腸膜蛋白粉比添加乳制品能獲得更優(yōu)秀的生長性能。

3.2 飼喂腸膜蛋白粉對腸道健康和機體免疫的影響

要秀兵等[18]研究發(fā)現(xiàn)，飼喂腸膜蛋白粉提高了仔豬斷奶后外周血液T、B淋巴細胞陽性率，促進了仔豬免疫能力的提高。高欣等[19]試驗結(jié)果證實，飼喂腸膜蛋白粉能提高斷奶仔豬十二指腸和空腸的絨毛高度/隱窩深度比及空腸的絨毛高度，從而能提高營養(yǎng)物質(zhì)消化率，改善斷奶仔豬的腸道健康。吳金節(jié)等[25]研究表明，在28日齡斷奶仔豬的日糧中添加3%的腸膜蛋白粉，除了能顯著降低腹瀉率外，還能減輕斷奶應(yīng)激，減少病死率。蔡元麗等[26]通過直接使用肝素渣水解物飼喂斷奶仔豬，研究發(fā)現(xiàn)其能促進仔豬免疫器官發(fā)育，提高血清免疫球蛋白濃度、豬瘟抗體OD值和血液中淋巴細胞數(shù)，提高了斷奶仔豬的免疫功能，降低了仔豬的腹瀉指數(shù)。劉寧等[27]試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用進口、國產(chǎn)腸膜蛋白粉均顯著提高了斷奶仔豬的脾臟指數(shù)和血清ALB含量，且進口腸膜組顯著提高了下頜淋巴結(jié)指數(shù)，但對胸腺指數(shù)、腹股溝淋巴結(jié)指數(shù)等無顯著影響。

3.3 飼喂腸膜蛋白粉對母豬的影響

哺乳動物的羊水或者乳汁中會因飼喂飼糧的不同而具有不同的風(fēng)味性物質(zhì)，這會導(dǎo)致剛出生的幼齡動物在斷奶采食或者誘食過程中有一定的選擇偏好。若幼齡動物的誘食飼糧及斷奶飼糧的風(fēng)味物質(zhì)與乳汁或者羊水中的風(fēng)味物質(zhì)一致，那么幼齡動物會表現(xiàn)較弱的斷奶應(yīng)激，從而能夠更加正常地生長[28-29]。Figueroa等[30]在母豬妊娠后期14天和泌乳期28天日糧中添加20 g/kg的腸膜蛋白粉，研究結(jié)果表明，來自飼喂腸膜蛋白粉母豬組的仔豬斷奶后比對照組具有更高的平均日增重和平均日采食量。Johnston等[31]研究表明，在整個哺乳期母豬的日糧中分別添加腸膜蛋白粉，試驗?zāi)肛i的平均日采食量顯著提高，但對整個泌乳期母豬的產(chǎn)奶量、仔豬窩質(zhì)量及斷奶后返情期無顯著影響。

4 安全性評價

腸膜蛋白粉來源于豬小腸黏膜，雖然現(xiàn)已有證據(jù)表明腸膜蛋白粉在加工過程中由于長時間高溫酶解，最終產(chǎn)品中基本不含有大腸桿菌、沙門氏菌、豬繁殖與呼吸綜合征病毒、豬偽狂犬病病毒等安全性問題[32]，但對養(yǎng)殖環(huán)節(jié)經(jīng)常接觸到的農(nóng)藥積累、藥物殘留和有毒重金屬污染等方面，還沒有足夠的研究，因為在選用腸膜蛋白粉時對原料的來源控制更為嚴格。

腸膜蛋白粉作為多肽類蛋白原料在動物生產(chǎn)中具有良好的應(yīng)用，但作為生物活性類多肽添加時需要謹慎使用，因為加工工藝不同，產(chǎn)生的多肽類物質(zhì)的種類也有差異，不同品質(zhì)的腸膜蛋白粉間差異較大。

5 總結(jié)

近年來，小肽的營養(yǎng)理論已經(jīng)逐步得到認可，腸膜蛋白粉作為一種高小肽，高消化率的優(yōu)質(zhì)蛋白源飼料也逐漸得到重視，具有較為廣闊的開發(fā)前景，也希望通過對原料來源和加工環(huán)節(jié)等方面加以把控，使產(chǎn)品更加安全，造福于養(yǎng)殖業(yè)。

[1]Mateos GG,Mohiti-AsliM,Borda E,et al.Effect of inclusion of porcine mucosa hydrolysate in diets varying in lysine content on growth performance and ilealhistomorphology of broilers[J].Animal Feed Science&Technology,2014,187(1): 53-60.

[2]朱滔,黃小燕.腸膜蛋白在動物生產(chǎn)中應(yīng)用研究進展 [J].飼料研究,2015(20):9-13.

[3]俞國喬,劉思煜.豬腸膜蛋白在仔豬日糧中的應(yīng)用及作用機理研究[J].上海畜牧獸醫(yī)通訊,2000(3):34-35.

[4]夏繼華,張立娟,王長維,等.腸膜蛋白的研究現(xiàn)狀及展望[J].飼料博覽,2011(10):37-39.

[5]李勇,蔡木易.肽營養(yǎng)學(xué) [M].北京:北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社, 2007:25.

[6]Silk DB,Grimble GK,Rees RG.Protein digestion andamino acid and peptide absorption[J].Proceedings of the Nutrition Society,1985,44(1):63-72.

[7]Pasupuleti VK,Holmes C,Demain AL.Applications of Protein Hydrolysates in Biotechnology[M].Protein Hydrolysates in Biotechnology.Springer Netherlands,2010:1-9.

[8]Zhang S,Piao X,Ma X,et al.Comparison of spray-dried egg and albumen powder with conventional animal protein sources as feed ingredients in diets fed to weaned pigs[J]. Animal Science Journal,2015,86(8):772–781.

[9]安文亭,賈麗楠,史酉川,等.羊小腸黏膜蛋白酶解工藝條件研究[J].飼料研究,2016(4):51-53.

[10]王春維,胡奇?zhèn)?楊海鋒.豬腸膜蛋白粉(DPS)生產(chǎn)工藝研究[J].糧食與飼料工業(yè),2005(1):29-30.

[11]李煜,衛(wèi)樂紅,姜無邊,等.利用腸衣-肝素加工廢液提取腸膜蛋白工藝研究[J].飼料研究,2015(5):69-73.

[12]Myers AJ,Tokach MD,Goodband RD,et al.An evaluation ofpeptone products and fish mealon nursery pig performance[J].Kansas State University Swine Day 2010.Report of Progress 1038,2010:35-43.

[13]賈曉燕,程文虹.腸膜蛋白粉的營養(yǎng)特性及在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].飼料研究,2006(8):39-41.

[14]彭凱,吳薇,龍蕾,等.斷奶仔豬的腹瀉研究進展[J].飼料研究,2015(13):10-15.

[15]Myers AJ,Goodband RD,Tokach MD,et al.The effects of porcine intestinal mucosa protein sources on nursery pig growth performance[J].Journal of animal science,2014,92(2): 783-792.

[16]Cho JH,Lindemann MD,Monegue HJ,et al.Feeding value of dried porcine solubles for weanling pigs[J].The Professional Animal Scientist,2010,26(4):425-434.

[17]DeRouchey JM,Tokach MD,Nelssen JL,et al.Effect of irradiation of individual feed ingredients and the complete diet on nursery pig performance[J].Journal of animal science,2003,81 (7):1799-1805.

[18]要秀兵,李清宏,王子榮.不同蛋白源對早期斷奶仔豬生產(chǎn)性能及外周血液淋巴細胞數(shù)量的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2009, 32(5):18-22.

[19]高欣,馬秋剛,計成.腸膜蛋白粉對早期斷奶仔豬生產(chǎn)性能及消化道的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報,2001,13(2):15-19.

[20]曾禮華.大豆?jié)饪s蛋白、腸膜蛋白粉、血漿蛋白粉對早期斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報,2006,19(5):949-952.

[21]徐軍,全雙軍,郭秀山,等.腸膜蛋白粉對斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響[J].天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報,2006,13(4):13-15.

[22]郭秀山,于長江,徐軍,等.多肽類飼料--腸膜蛋白粉在斷奶仔豬生產(chǎn)上的應(yīng)用研究[J].中國豬業(yè),2006(6):30-33.

[23]霍寶占.豬腸膜蛋白粉對保育期仔豬生產(chǎn)性能的影響[J].飼料廣角,2011(15):36-38.

[24]Solà-Oriol D,Roura E,Torrallardona D.Feed preference in pigs:effect of selected protein,fat,and fiber sources at different inclusion rates[J].Journal of Animal Science,2011,89 (10):3219-3227.

[25]吳金節(jié),吳義師,陶志云.血漿蛋白和腸粘膜蛋白對仔豬生長性能的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2002,29(4):376-379.

[26]蔡元麗,李志香,石竹,等.含肽肝素渣水解物對早期斷奶仔豬免疫功能的影響[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2007,38 (3):337-341.

[27]劉寧,王建平,王永超,等.腸膜蛋白粉和發(fā)酵豆粕替代魚粉對斷奶仔豬免疫功能和消化道發(fā)育的影響 [J].中國畜牧獸醫(yī), 2015,42(2):389-394.

[28]Oostindjer M,Bolhuis JE,van den Brand H,et al.Prenatal flavor exposure affects flavor recognition and stress-related behavior of piglets[J].Chemical senses,2009,34(9):775-787.

[29]Hausner H,Bredie WLP,M?lgaard C,et al.Differential transfer of dietary flavour compounds into human breast milk[J]. Physiology&Behavior,2008,95(1):118-124.

[30]Figueroa J,Solà-Oriol D,Guzmán-Pino SA,et al.The use of porcine digestible peptides and their continuity effect in nursery pigs[J].Journal of Animal Science,2016,94(4).

[31]Johnston LJ,Pettigrew JE,Baidoo SK,et al.Efficacy of sucrose and milk chocolate product or dried porcine solubles to increase feed intake and improve performance of lactating sows [J].Journal of animal science,2003,81(10):2475-2481.

[32]Jayathilakan K,Sultana K,Radhakrishna K,et al.Utilization of byproducts and waste materials from meat,poultry and fish processing industries:a review[J].Journal of Food Science and Technology,2012,49(3):278-293.

S816.4；S828.5

B

1673-4645(2017)01-0065-05

2016-12-13

*通訊作者：王政