植物蛋白饲料的过敏性及解决办法.ppt

植物蛋白饲料的过敏性及解决办法 Tel 010 62731456Email NFERC 163 COM 谯仕彦国家饲料工程技术研究中心 主要内容 植物蛋白质的过敏原性及其过敏反应破坏植物蛋白质过敏原性的工艺措施热处理膨化发酵酶解减少植物蛋白质用量是克服植物蛋白质过敏的有效措施使用高质量蛋白质原料用合成氨基酸配制低蛋白质日粮 植物蛋白质过敏原性及其过敏反应 历史沿革 1934年 Duck首次观察发现 用大豆粉替代母乳喂婴儿 引起婴儿腹泻 虚脱和肠道炎症反应1936年 Lippard等发现 未完全消化的牛奶引起婴儿过敏反应到19世纪60年代 随着蛋白质分离 纯化和免疫学技术的发展 包括大豆蛋白在内的日粮大分子蛋白质的物理化学性质 生物学特性 免疫学特性得到逐步认识20世纪70年代开始 日粮抗原与过敏反应的关系受到重视 大豆抗原的种类与性质 种类 Glycinin ConglycininGlycinin11S球蛋白 占大豆籽实蛋白质总量的25 30 球蛋白总量的40 相对分子量360kDa 由5个亚基构成热 尿素 强碱 强酸 十二烷基磺酸钠等物理化学方法都可亚基中的二硫键和氢键 改变Glycinin的四级结构 Conglycinin比Glycinin过敏原性强7S球蛋白 相对分子量180kDa 由3个亚基组成对热 酸 碱的抵抗能力强 大豆抗原引起的免疫反应 大豆抗原的免疫反应 体液免疫和细胞免疫过敏反应IgE介导的急性过敏反应特异性T林报细胞介导的迟发型过敏反应保护性反应 免疫耐性免疫耐性发生时间 断奶后7 10天 图1饲喂大豆蛋白和乳蛋白日粮仔猪血清中抗大豆蛋白抗体效价 p 0 01 Li等 1990 图2饲喂大豆蛋白和乳蛋白日粮仔猪的绒毛高度 p 0 01 Li等 1990 图4饲喂不含大豆抗原 NASP 和含大豆抗原 ASP 日粮的仔猪肠绒毛淋巴细胞密度比较 P 0 001 Dreau等 1993 图3饲喂不含大豆抗原 NASP 和含大豆抗原 ASP 日粮的仔猪十二指肠表面积比较 P 0 01 Dreau等 1993 图5饲喂不含大豆抗原 NASP 和含大豆抗原 ASP 日粮的仔猪肠绒毛噬酸性细胞密度比较 P 0 001 Dreau等 1993 图6日粮大豆glycinin和 conglycinin对犊牛血清抗glycinin和 conglycinin效价对日粮蛋白质消化率的影响 资料来源Lalles等 1993 图6饲喂含和不含大豆抗原日粮仔猪断奶后腹泻情况 Miller 1994 大豆致敏蛋白致过敏机理 饲料蛋白质和大分子碳水化合物 大豆 小肠粘膜和组织产生IgE肥大细胞释放组胺绒毛萎缩 上皮细胞通透性增加营养性腹泻大肠杆菌细菌性腹泻 谯仕彦和李德发 1996 破坏植物蛋白质过敏原性的技术措施 大豆抗原引起的免疫反应 热处理与其它措施的结合膨化外源酶水解微生物发酵 表1皮内注射不同来源蛋白质对牛平均皮肤水肿直径 mm 的影响a a热处理大豆蛋白组与脱脂乳蛋白组差异显著 P 0 05 P 0 01Lalles等 1993 表2皮内注射不同来源蛋白质对牛皮褶厚度 cm 的影响a 组别 a热处理大豆蛋白组与脱脂乳蛋白组差异显著 P 0 05 P 0 01Lalles等 1993 表3不同加工大豆产品中免疫原性Glycinin和 Conglycinin的含量 mg gCP HerzogMoller等 1998 表4不同加工大豆产品中免疫原性Glycinin和 Conglycinin的含量 mg gCP Toullec等 1998 表5大豆浓缩蛋白的必需氨基酸组成 Cambell等 1985 表6大豆浓缩蛋白对14日龄断奶仔猪生产性能的影响 HerzogMoller等 1998 表6大豆浓缩蛋白对21日龄断奶仔猪生产性能的影响 HerzogMoller等 1998 表7大豆浓缩蛋白对28日龄断奶仔猪生产性能的影响 HerzogMoller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 gCP P 0 05 Qiao等 2003 表9膨化全脂大豆对21日龄断奶仔猪增重和腹泻的影响 大豆粕日粮膨化全脂大豆日粮 图721日龄断奶仔猪饲喂豆粕和膨化全脂大豆的空肠形态 Qiao等 2003 P 0 05 Qiao等 2003 单位 m 表10膨化全脂大豆对21日龄断奶仔猪小肠吸收功能的影响 膨化全脂大豆减少肠黏膜细胞周转速度 节约肠道维持能量需要 Qiao等 2003 表11膨化全脂大豆对小肠上皮细胞周转的影响 AJAS 16 1 63 69 物理化学处理小结 单纯的热处理不能有效破坏大豆或大豆粕中的抗原蛋白含量大豆浓缩蛋白Glycinin和 Conglycinin的含量较低 热处理和膨化可进一步降低Glycinin和 Conglycinin的含量大豆浓缩蛋白在增重方面可达到脱脂奶粉的效果化学处理和热处理相结合是降低大豆Glycinin和 Conglycinin的有效方法膨化比单纯的热处理对Glycinin和 Conglycinin的降低更有效 表12蛋白酶处理豆粕的效果 表12 续 蛋白酶处理豆粕的效果 表13微生物发酵豆粕 肽好 的养分含量 张建东等 2004 表14微生物发酵豆粕 肽好 替代鱼粉对28日龄断奶猪的效果 张建东等 2004 生物处理小结 酶水解和微生物发酵处理大豆粕制备高质量大豆蛋白是目前的热点之一酶处理大豆粕制备高质量大豆蛋白时 需严格掌握和控制酶处理的条件 包括酶的性质 用量 加水量 温度 pH 酶处理时间等微生物发酵制备高质量大豆蛋白的实质是利用微生物产生的酶降解包括抗营养因子在内大豆蛋白质 产品质量受微生物种类 性质 发酵条件等因素的影响需要更多的研究 减少植物蛋白质用量是克服植物蛋白质过敏的有效措施 使用高质量的蛋白质原料 动物性蛋白质原料血浆蛋白粉喷雾干燥鲜血粉肠膜蛋白粉脱脂奶粉植物性蛋白质原料膨化全脂大豆膨化双低油菜籽大豆浓缩蛋白与大豆分离蛋白喷雾干燥小麦面筋浓缩土豆蛋白 表15日龄对猪 28天断奶 胰酶活性的影响单位 水解底物的mmol min Jensen等 1997 表16血浆蛋白粉的典型养分组成 NationalResearchCouncil 1998 表17猪血浆蛋白与其它成分的比较 21天以下断奶 表17 续 猪血浆蛋白与其它成分的比较 21天以下断奶 试验时间21天 其余为14天 表17续猪血浆蛋白与其它成分的比较 21天以下断奶 试验时间28天 试验时间21天 其余为14天 表18猪血浆蛋白与其它成分的比较 21天以上断奶 表18续猪血浆蛋白与其它成分的比较 21天以上断奶 表19牛血浆蛋白与其它成分的比较 表20动物血浆蛋白与其它成分的比较 79个试验 8448头猪 总的试验结果 试验猪试验开始体重 5 79试验开始日龄 20天试验持续时间 15天血浆平均用量 7 0结果79个试验中正效应70个 正效应比重 日增重和采食量89 增重 饲料53 日增重改善25 采食量提高21 饲料 增重改善4 图8血浆蛋白在血浆中用量与日增重变化的关系 图9血浆蛋白在血浆中用量与采食量变化的关系 图10血浆蛋白在血浆中用量与增重 饲料变化的关系 血浆蛋白粉作用机理与注意事项 血浆蛋白粉提高生长性能的作用机理小肠消化酶活性增加 恢复快 断奶后小肠黏膜免疫功能受损伤程度小 小肠黏膜上皮细胞吸收功能受损伤程度小根本原因 血浆蛋白粉增加断奶仔猪采食量注意事项4 7个百分点效果较好需根据氨基酸平衡状况补充蛋氨酸 用量超过4个百分点时 需补充异亮氨酸 喷雾干燥小麦面筋 Spry driedWheatGlutenMeal 是将小麦提取食用淀粉后得到的植物蛋白质饲料蛋白质含量高达75 赖氨酸缺乏 仅为1 3 蛋氨酸含量较丰富 但不同研究者测定值差异很大最近已开始将此原料用于仔猪料中 以替代脱脂奶粉 浓缩土豆蛋白 PotatoProteinConcentrate 是土豆中的营养物质经浓缩处理后的产物蛋白质含量在80 以上必需氨基酸含量丰富 赖氨酸 苏氨酸 色氨酸含量分别高达5 5 4 和1 价格合理时 可用于仔猪饲料 欧洲用得较多用15 浓缩土豆蛋白替代鱼粉 生产性能无差异 Seve 1977 用合成氨基酸降低蛋白质用量 合成氨基酸工业的进步 使成本降低已有的研究表明 将日粮蛋白质水平降低2 4个百分点 仔猪的生产性能不受影响过高的蛋白质降低断奶仔猪采食量在我国优质蛋白质资源不是十分丰富的情况下 使用合成氨基酸降低蛋白质含量有助于解决肠道负担重 可变因素多等矛盾 补充合成氨基酸的低蛋白日粮水平与仔猪生产性能