魚內(nèi)臟源酶改性豆粕的理化性質(zhì)及其對大鼠生長性能的影響

吳曉鳳+齊祥明

摘要：為深入研究魚內(nèi)源酶對豆粕改性的效果，在對改性豆粕產(chǎn)品進(jìn)行了理化性質(zhì)分析以后，研究了該產(chǎn)品對大鼠的生長性能、蛋白消化能力和血液生化指標(biāo)的影響。將72只Vista大鼠，雌雄各半，隨機(jī)分為6組，每組12只（雌雄各半）。分別飼喂不同處理的飼糧28 d，每日確定每組大鼠體質(zhì)量和采食量。每組分別進(jìn)代謝籠7 d，收集每只糞便和尿液進(jìn)行分析。結(jié)果表明：豆粕中寡糖和抗原蛋白均明顯降低。用魚內(nèi)源酶改性豆粕替代日糧中的豆粕，可以極顯著提高大鼠日均增質(zhì)量和采食量（P<0.01），雖然料肉比差異不顯著，但是有所降低；可以極顯著提高飼料蛋白的真消化率TPD和凈利用率（P<0.01），顯著提高蛋白生物價BV（P<0.05）；顯著降低谷丙轉(zhuǎn)氨酶ALT（P<0.05），提高超氧化物歧化酶活性。上述結(jié)果表明，本試驗所得魚內(nèi)源酶改性豆粕在各項生長指標(biāo)上均優(yōu)于天然豆粕，甚至魚粉，同時還具有一定的抗氧化活性。

關(guān)鍵詞：魚內(nèi)源酶改性豆粕；Vista大鼠；生長性能，蛋白消化能力；血液生化指標(biāo)；飼料利用

中圖分類號：S816.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號：1002-1302（2017）07-0153-03

豆粕是飼料中主要的植物蛋白質(zhì)原料，產(chǎn)量豐富、價格低廉。然而其中含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，對動物體內(nèi)某些消化酶起抑制作用，或與營養(yǎng)物質(zhì)絡(luò)合成不易消化的成分，使得豆粕的消化率和動物的吸收率下降，從而影響動物的生理、生長、健康[1]。

目前降解豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子的方法主要有物理、化學(xué)、生物3種類型。經(jīng)過物理和化學(xué)方法處理后，豆粕中所含的抗?fàn)I養(yǎng)因子都有不同程度的降低或是減少，但是這些處理方法都存在一些不足，無法對普通豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子進(jìn)行最大程度的消除且存在有害殘留[2]。目前生物方法是研究較多的方法。生物方法是利用微生物和酶來降解抗?fàn)I養(yǎng)因子。發(fā)酵酶解法能在一定程度上去除豆粕中的有害物質(zhì)或抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高其營養(yǎng)價值[3-4]。然而該法始終存在成本相對較高的缺點。

本試驗充分利用魚內(nèi)臟中的消化酶類，嘗試對豆粕中營養(yǎng)因子進(jìn)行降解從而達(dá)到改性目的，一方面利用了魚內(nèi)臟中存在的天然復(fù)合酶系實現(xiàn)豆粕改性，另一方面實現(xiàn)了飼料蛋白中動物蛋白的添加。本研究主要從理化指標(biāo)和小鼠喂養(yǎng)試驗2個方面考察這一改性技術(shù)的有效性，為本技術(shù)制成的改性豆粕在哺乳動物配合飼糧中的應(yīng)用提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗設(shè)計與飼養(yǎng)管理

試驗選取72只Vista大鼠，隨機(jī)分為6組，每組各12只（雌雄各半）。適應(yīng)期為3 d，從適應(yīng)期開始根據(jù)分組飼喂相應(yīng)日糧，自由采食和飲水，采用自然光照。試驗期為28 d，每2 d稱體質(zhì)量，每天稱取一定量的日糧，早上飼喂，次日早上收集剩余料，記錄日耗料量。

1.2試驗日糧組成

對照組以豆粕為氮源，試驗組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組分別飼喂以豆粕和魚內(nèi)源酶改性豆粕各50%，魚內(nèi)源酶改性豆粕、魚粉無氮組則不添加任何氮源。配方及營養(yǎng)成分見表1。

魚內(nèi)源酶改性豆粕：將豆粕按1 ∶1加蒸餾水在100 ℃下蒸煮30 min，按100%的比例加入狹鱈魚內(nèi)臟，調(diào)節(jié)含水量為60%，50 ℃密閉培養(yǎng)48 h，然后在45 ℃的溫度下進(jìn)行干燥處理。

1.3樣品采集

28 d試驗期結(jié)束后，將所有大鼠麻醉，動脈取血，并用 3 000 r/min 的轉(zhuǎn)速離心10 min，取上層的血漿，吸入1 mL EP管中，并保存在-80 ℃下。將取好的完整的肝臟放入生理鹽水中，清洗后，用吸水紙吸干生理鹽水，稱質(zhì)量。取約0.5 g肝尖，放入10 mL的EP管中，加入適量生理鹽水，用勻漿機(jī)勻漿，并保存在-80 ℃下。整個過程中未放入-80 ℃的EP管全部放在冰中保存。

1.4測定指標(biāo)及方法

1.4.1生長性能每2 d記錄大鼠的體質(zhì)量，從試驗開始上午08：00稱質(zhì)量并記錄，同時記錄采食量，計算全期平均日采食量（average daily feed intake，ADF）、平均日增質(zhì)量（average daily gain）和料肉比（feed/gain，F(xiàn)/G）。

1.4.2蛋白消化能力指標(biāo)所有組進(jìn)代謝籠7 d。在試驗組進(jìn)代謝籠期間，每只小鼠都單獨喂食飼料，記錄采食量，并計算其中的攝入氮I（intake nitrogen）。收集糞便和尿液，將 7 d收集的糞便和尿液混合均勻，并測其糞含氮量F（fecal nitrogen）。其中無氮組的糞含氮量代表糞代謝氮FM（metabolic fecal nitrogen）。采用凱氏定氮法[5]測定含氮量，并計算蛋白質(zhì)的真消化率（true protein digestibility，TPD）、生物價（biological valence，BV）、凈利用率（net protein utilization，NPU）[6]。

1.4.3血液生化指標(biāo)檢測血清超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）含量。SOD活性檢測采用黃嘌呤氧化酶法（羥胺法），MDA含量檢測采用硫代巴比妥酸法（TBA）。使用血液生化半自動分析儀，按試劑盒提供的方法，檢測谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）和尿素氮（UREA）含量。所用試劑盒購自南京建成生物工程研究所，具體方法參見試劑盒說明書。

1.5統(tǒng)計分析

試驗使用Excel和SPSS對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)果均以均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差（x±s）表示。

2結(jié)果與分析

2.1魚內(nèi)源酶改性豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子降解狀況

圖1所示為魚內(nèi)源酶改性豆粕和豆粕的抗原蛋白和寡糖含量的定性比較。圖1左部分表示抗原蛋白的電泳圖，右部分表示寡糖的硅膠G板染色后結(jié)果，1表示豆粕，2表示魚內(nèi)源酶改性豆粕。從圖1可以看出，魚內(nèi)源酶改性豆粕的抗原蛋白和寡糖含量都有明顯的降低，說明該方法可以很好地降解豆粕中熱穩(wěn)定性的抗原蛋白和寡糖抗?fàn)I養(yǎng)因子。

2.2改性豆粕對大鼠生長性能的影響

由表2結(jié)果可知，與對照組相比，試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組大鼠的平均日增質(zhì)量、平均日采食量均差異極顯著（P<0.01）。與對照組相比，試驗組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ大鼠平均日增質(zhì)量分別升高了95.62%（P<0.01）、100%（P<0.01）和80.36%（P<0.01）；料肉比4組差異不顯著，但是單從數(shù)值上來看，試驗組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的值都要低于對照組，分別低9.5%、11.47%、5.41%，而且試驗組Ⅱ要比試驗組Ⅲ更低。綜合大鼠的日增質(zhì)量、平均日采食量及料肉比結(jié)果，以魚內(nèi)源酶改性豆粕代替100%豆粕的試驗Ⅱ組效果最好。

2.3改性豆粕對大鼠蛋白消化能力的影響

表3所示為大鼠消化能力試驗結(jié)果。試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組大鼠的真消化率和凈利用率均與對照組差異極顯著（P<0.01），真消化率分別提高了15.36%、10.05%、15.20%，凈利用率分別提高了19.64%、20.12%、16.76%。在凈利用率中，試驗Ⅰ、Ⅱ組都要高于試驗Ⅲ組（P<0.05），即魚粉組。與對照組比較，試驗Ⅰ、Ⅲ組大鼠生物價差異不顯著，分別升高了371%（P>0.05）、1.36%（P>0.05），試驗Ⅱ組大鼠生物價差異顯著，升高了9.16%（P<0.05），且數(shù)值最高。綜合考慮大鼠的各項蛋白消化能力指標(biāo)，試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組有所提高，以試驗Ⅱ組效果最佳。說明魚內(nèi)源酶改性豆粕作為飼料蛋白添加劑具有明顯優(yōu)于豆粕的應(yīng)用性能。

2.4改性豆粕對大鼠血液生化指標(biāo)的影響

從表4可以看出，與對照組相比，試驗Ⅰ、Ⅲ組谷丙轉(zhuǎn)氨酶ALT分別低32.28%（P<0.05）、22.04%（P<0.05），試驗Ⅱ組低41.11%（P<0.01）。尿素氮UREA指標(biāo)之間差異性顯著（P<0.05），但是檢測值都處于正常水平。試驗Ⅰ、Ⅱ組的MDA值分別高于對照組30.55%（P<0.05）、39.26%（P<0.05），試驗Ⅲ組低3.38%，差異性不顯著。同時各處理SOD的活性差異不顯著，但是試驗組都呈升高趨勢，說明魚內(nèi)源酶改性豆粕提高了大鼠的抗氧化能力。

3討論與結(jié)論

3.1改性豆粕對大鼠生長性能的影響

目前關(guān)于發(fā)酵酶解法降解豆粕抗?fàn)I養(yǎng)因子的研究很多[7-10]。采用這種產(chǎn)品進(jìn)行飼喂實驗，動物模型多為大鼠[7]，生產(chǎn)性動物主要為斷奶仔豬[8，10]、肉雞[9]等。上述研究結(jié)果顯示，天然豆粕影響了不同動物的生長性能，而通過發(fā)酵酶解改性的豆粕則比天然豆粕性能要好。然而上述研究涉及的發(fā)酵豆粕產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)往往成本偏高。本研究拋開發(fā)酵環(huán)節(jié)，利用狹鱈內(nèi)臟源的天然復(fù)合酶系，對豆粕實施改性。這在充分利用了原本為廢物的魚下腳料的同時，也證明魚內(nèi)源酶改性豆粕有較天然豆粕更優(yōu)越的性能。

本試驗結(jié)果表明，使用魚內(nèi)源酶改性豆粕替代飼料中的豆粕，具有顯著的增質(zhì)量效果以及降低料肉比的作用。與以往研究的不同在于，本研究采用通常被認(rèn)為是優(yōu)質(zhì)蛋白的魚粉樣本作為試驗Ⅲ組，令人滿意的是，該新型飼料蛋白飼喂下的大鼠生長性能要優(yōu)于魚粉組。

3.2改性豆粕對大鼠蛋白消化的影響

蛋白消化率是對飼料蛋白品質(zhì)的重要評價指標(biāo)。其中蛋白質(zhì)消化率反映食物蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)被分解和吸收的程度；生物價指每100 g食物來源蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成人體蛋白質(zhì)的質(zhì)量，由必需氨基酸的絕對質(zhì)量、必需氨基酸所占比重、必需氨基酸與非必需氨基酸的比例、蛋白質(zhì)的消化率和可利用率共同決定；蛋白質(zhì)凈利用率是機(jī)體的氮儲留量與氮食入量之比，表示蛋白質(zhì)實際被利用的程度。顧春梅等報道抗?fàn)I養(yǎng)因子含量對大鼠養(yǎng)分消化率、氮平衡、氮潴留產(chǎn)生顯著影響[7]；劉寧等發(fā)現(xiàn)魚內(nèi)源酶改性豆粕對干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、能量、鈣和磷的消化率具有顯著的提高作用[9]；付曉等研究在日糧中添加物酶解和發(fā)酵豆粕對斷奶仔豬的養(yǎng)分消化率有所提高[10]。在本研究中，相對于對照組，3個試驗組指標(biāo)都有提高，其中尤以純改性豆粕組提高的效果顯著，再次說明本研究所得的魚內(nèi)源酶改性豆粕中蛋白品質(zhì)比天然豆粕，甚至魚粉都高。

3.3改性豆粕對大鼠血液生化指標(biāo)的影響

谷丙轉(zhuǎn)氨酶主要存在于肝細(xì)胞漿內(nèi)，該指標(biāo)是肝臟功能是否出問題的一個重要指標(biāo)。尿素氮是人體蛋白質(zhì)代謝的主要終末產(chǎn)物，應(yīng)處于正產(chǎn)區(qū)間。本研究結(jié)果顯示試驗Ⅰ、Ⅱ組谷丙轉(zhuǎn)氨酶水平較低，說明魚內(nèi)源酶改性豆粕沒有明顯生物毒性。對照組尿素氮水平豆粕明顯偏低，說明該豆粕組蛋白攝入水平較低，這與試驗中改組小鼠厭食的行為表現(xiàn)也是相吻合的，而試驗Ⅰ、Ⅱ組處于正常區(qū)間中部，說明該組小鼠蛋白攝入良好。馮杰等報道發(fā)現(xiàn)發(fā)酵豆粕替代普通豆粕，斷奶豬仔的血清尿素氮反而有所降低[11]，這說明已有研究涉及的一些發(fā)酵豆粕產(chǎn)品盡管理化性質(zhì)可能較高，但在適口性等方面仍存在差距。

MDA和SOD都是機(jī)體的抗氧化性的指標(biāo)。MDA是生物膜發(fā)生脂質(zhì)過氧化的重要產(chǎn)物之一，其含量可間接反映出細(xì)胞受損的程度。SOD是超氧陰離子自由基的天然清除劑，對維持細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性起著重要作用。在正常情況下，MDA含量越少越好，SOD則含量越多越好。在本試驗中，魚內(nèi)源酶改性豆粕具有提高小鼠血液中SOD含量，顯著降低MDA的含量的趨勢，說明魚內(nèi)源酶改性豆粕減弱了動物脂質(zhì)過氧化的程度，提高了抗氧化能力。已有的發(fā)酵豆粕產(chǎn)品飼喂試驗也報道過類似的結(jié)論[12-13]。這可能是因為豆粕經(jīng)發(fā)酵或本研究的魚內(nèi)源酶降解后，產(chǎn)品中生成了一些具有抗氧化活性的小肽，從而提高了機(jī)體的抗氧化能力。值得一提的是，作為對照的魚粉組則完全沒有改變MDA和SOD指標(biāo)的表現(xiàn)。

綜合以上結(jié)果與討論內(nèi)容可以發(fā)現(xiàn)，本研究所試制的魚內(nèi)源酶改性豆粕在大鼠飼喂中的各項指標(biāo)不僅全面優(yōu)于天然豆粕，同時還超越了通常被認(rèn)為是優(yōu)質(zhì)蛋白的魚粉，其未來的工業(yè)化潛力值得期待。

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