资源描述
肠膜蛋白粉的营养特性
及在养猪业生产中的应用
贾晓燕 浙江大学饲料科学研究所
程文虹 浙江杭州汇能生物技术有限公司
摘 要 肠膜蛋白粉是一种新型的动物蛋白源,它是猪小肠黏膜水解萃取肝素过程的副产
物,含有大量的游离氨基酸和小肽。
关键词 肠膜蛋白粉 营养特性 仔猪 母猪
中图分类号:$872 文献标识码:B 文章编号:1002—2813(2006)08—0039—03
肠膜蛋白粉(Dried Porcine Solubles,DPS)是以猪
小肠为单一来源(防止交叉感染),经一系列蛋白酶
长时间水解与特殊酶解处理,而后经高温灭菌和特
殊条件下干燥等过程制造出来的新型动物蛋白质原
料。DIS含有大量的小肽和游离氨基酸(Mellor,
2000),可应用于多种动物及同种动物不同生长发育
阶段的饲料,尤其是在早期断奶仔猪饲料中可以部
分或全部代替血浆蛋白粉(AP)、乳清粉和脱脂奶粉
等较昂贵的动物蛋白原料,大大节约饲料成本(高欣
等,2001)。
1 DPS的加工工艺及营养特性
1.1 DPS的加工工艺
DPS是利用猪小肠黏膜萃取肝素过程的副产
物,目前国内市场上的DPS多为进口产品,其大致
的生产工艺是将屠宰场收集的猪小肠及肠黏膜,用
特定蛋白酶在62~74℃下处理5 h,浓缩,再与赋形
剂壳分混合,最后经107 oC,15 rain高温灭菌及干燥
等工序加工制造而成。
加工工艺是影响DPS质量的重要因素。王春
摊等(2005)在猪DPS生产工艺的研究中指出,胰蛋
白酶与木瓜蛋白酶对猪肠膜的水解效果相比,木瓜
翟白酶较好,因为其在相同时间内水解产生的可溶
牲蛋白及小肽含量均显著高于胰蛋白酶。此外,木
圾碌白酶价格低廉,酶解条件温和(最佳酶解条件为
寝嚼羊?%,60~C,pH 6,水解7 h),生产出的DPs主
鞯达到或超过了进口产品DPS 50(美国伊阿华
“ka-k
州的Nutra—flo蛋白质制品公司生产)。
纯肠黏膜蛋白的吸湿性很强,易板结,因此DPS
的主要成分除了肠膜蛋白水解物外,还含有一定量
的赋形剂。进口DPS多用黄豆皮作防板结分散剂,
但黄豆皮中有抗营养因子存在,影响DPS的吸收利
用。因此,去除黄豆皮中的抗营养因子或选用新材
料作赋形剂是DPS加工工艺中需要进一步研究的
问题。
1.2 DPS的营养特性
1.2.1含有丰富的游离氨基酸和小肽
小肠黏膜经过酶解处理后,肠黏膜蛋白被分解
为小肽(二肽、三肽、多肽和苦肽)和游离氨基酸,水
溶性好,且易于被动物利用。表1列出了美国
Nutra—flo公司生产的猪DPS 40(蛋白质≥40%)和
DPS 50(蛋白质≥49%)的营养成分。
1.2.2生物利用率高
近年来的研究表明,蛋白质在单胃动物消化道
中消化酶的作用下其水解终产物大部分是2个或3
个氨基酸残基组成的小肽,它们以完整的形式被吸
收进入循环系统从而被组织利用。小肽的吸收具有
速度快、耗能低、载体不易饱和,且各种肽之间运转
无竞争性与抑制性的特点。以小肽形式供给蛋白
质,可显著提高动物对蛋白质的利用率(Boze等,
2000)。此外,小肽可以促进肠道有益菌群的生长与
繁殖,提高菌体蛋白的合成,增强机体抗病力。由此
可见,富含小肽的DPS在动物尤其是消化系统尚未
发育完全的幼畜中具有很高的营养价值。
表1猪DPS的营养成分
注:DE表示消化能,ME表不代谢能
1.2.3适口性好
DPS为浅黄色粉状,具有特殊腥味,可增加饲料
的风味,提高动物的采食量。研究发现,不同的氨基
酸序列可以用来产生4种基本味觉(酸、甜、苦和
辣),某些生物活性肽可以改善饲料的风味,提高饲
料的适口性,起到饲料调味剂和诱食剂的作用。肠
膜蛋白酶解所产生的小肽中是否含有诱食肽(Feed
Attractant Peptides)还有待进一步研究。至于影响适
口性的苦肽,可以通过改进加工工艺,即在酶解液中
加入苦肽分解酶,使苦肽分解,从而去掉苦味。
1.2.4安全
动物源产品的安全性问题总是人们最关心的。
美国Nutra—no公司对其生产的DPS安全性已做过
数次试验,并对上市产品进行跟踪分析,至今未发现
任何问题。试验结果表明,DPS样品不易受细菌污
染,样品存放90 d,其每千克产品中大肠杆菌总数少
于10个,沙门氏菌未见1个;每千克样品人工接种
沙门氏菌60 000个,7 d后检验发现少于10个。蔡
元丽(2002)研究表明,在经高压灭菌后的DPS水解
物中未检测出细菌,只经煮沸1 h的DPS水解物中
平均每毫升的细菌数为21个,远远低于国家饲料卫
生标准(GB 13078—91)中规定的饲料中的细菌总
数。Brad Thacker也指出,DPS的生产过程包含了持
续高温及蛋白酶消化2大步骤,猪的重要病原,如猪
繁殖与呼吸综合征病毒、猪伪狂犬病病毒以及传染
性胃肠炎病毒等,都无法生存于肽生产的过程。因
此,只要正确保存和使用,DPS应用于养猪生产中是
安全的。
2 DPS在养猪生产中的应用效果
2.1提高断奶仔猪的生产性能
仔猪消化系统发育还未成熟,酶系统发育也不
完善,对小肽具有特定的需求。小肽的参与不仅能
节省生产能耗,而且对消化道起保护作用,提高蛋白
质以及其他养分的消化吸收率,促进营养物质在仔
猪体内的沉积,最大程度地提高生产性能。
Zimme珊an等(1997)在90只18~24日龄断奶
仔猪日粮中用6%的DPS代替乳清粉,先饲喂2周
试验日粮,后2周改喂普通日粮。结果表明,在前2
周内采食DPS的猪日采食量、日增重及饲料效率均
显著优于只饲喂乳清粉的猪。在后2周,当所有的
猪都喂以普通日粮(以乳清粉作为蛋白质补充料)
时,则在最初2周内喂DPS处理组的性能表现一直
优于对照组。这一结果在以后的试验中得到了证
实,DPS处理的继后效应表明,DPS能以某种方式改
善仔猪肠道的生物化学或生理学的某些方面,以至
于其有益作用在停止处理时并未立即消失。高欣等
(2000)试验得出,从日采食量、日增重和饲料转化率
来看,在断奶仔猪日粮中可用3.5%的DPS50或
5%的DPS30替代2.5%的AP950,DPS与AP
(2.5%的DPS50+2.5%的AP950)的效果优于单独
添加2.5%的DPS50,但不及3.5%的DPS50。由此
可见,用DPS全部或部分替代乳清粉或AP,能够在
降低成本的同时保持甚至提高断奶仔猪的生长性
能。
2.2促进早期断奶仔猪消化道的发育,缓解断奶应
激
早期断奶仔猪消化系统的胃底腺区壁细胞和主
细胞发育不成熟,分泌盐酸和消化酶的能力不足,而
且小肠黏膜抵抗能力弱,易被各种外源性蛋白抗原
损伤。小肠结构一旦遭到损伤,就会引起淋巴细胞
增加、隐窝细胞有丝分裂速度明显加快、绒毛虚脱及
消化酶活性降低,从而导致消化吸收不良,甚至腹
泻,严重影响仔猪的健康成长。因此在实际13粮设
计时,常用较昂贵的DPS和乳清粉等动物性蛋白饲
料,使易引起过敏性腹泻的豆饼(粕)蛋白不超过总
蛋白量的60%。小肽具有低抗原性,动物食后不会
引起不良或过敏反映。小肽营养素添加到早期断奶
仔猪日粮中,能促进仔猪肠道组织与功能的发育,显
著提高消化酶活性,有效降低腹泻的发生率(王恬
等,2003)。
计成等(2001)报道,日粮中添加3.5%的DPS50
组的猪小肠绒毛突出且清晰,测定的回肠及十二指
肠绒毛高度及隐窝深度指标与对照组相比,肠绒毛
高度与隐窝深度的比值较高,同时测定的脂肪酶、淀
粉酶和胃蛋白酶活性显著提高。蔡元丽(2000)研究
也表明,DPS水解物(PIH)能促进仔猪的小肠发育,
降低腹泻指数,增强十二指肠食糜中消化酶(淀粉
酶、脂肪酶和胰蛋白酶)的活性。另有报道,在28 d
断奶仔猪的日粮中添加3%的DPS除了能显著降
低腹泻率之外,还能减轻断奶应激,降低病死率(吴
金节等,2002),这说明,DPS在促进仔猪消化道生长
发育以及改善断奶应激方面的确具有优势。
2.3提高泌乳母猪的采食量
泌乳母猪的采食量与其生产成绩密切相关,尤
其是在高温季节。采食量不足通常导致其泌乳所需
的能量和营养得不到满足,此时母猪会动用体组织
进行分解代谢来弥补采食日粮中没能提供的那部分
能量和营养。许多研究指出,在泌乳期经历长期或
严重的分解代谢会使母猪的繁殖性能下降。因此,
如何增加泌乳母猪的能量和营养的摄人是有待迫切
解决的实际问题。
Johnston(2000)等研究表明,在整个哺乳期母猪
的日粮中分别添加1.5%和3.0%的DPS30,试验
母猪的平均日采食量与对照组相比分别提高了
8.07%(P<0.01)和4.12%(P<0.01),母猪的体
质量及背膘厚无显著变化。虽然从数值上来看,添
加3.0%的DPS30的母猪采食量低于添加1.5%的
DPS,但是在整个泌乳期,母猪的日采食量有随日粮
DPS浓度的升高而呈线性增加的趋势。另外,试验
还发现,日粮中添加DPS对整个泌乳期母猪的产奶
量、仔猪窝重以及断奶后返情期无显著影响,这说
明,DPS对泌乳母猪生产性能的影响效果不明显。
陈绍孟(2004)试验结果表明,日粮中同时添加
2.0%的DPS和1.5%的AP 301,泌乳母猪断奶后
到配上种的间隔时间比大豆粉组和中草药组分别缩
短1.4 d和0.4 d(P>0.05),这可能是由DPS和AP
的综合效应引起的,有待进一步的研究。
3开发前景
近年来,小肽的营养生理作用已经得到了业内
人士的认可,DPS的营养特性多归功于含有丰富的
小肽,可将之视为一种小肽营养素。DPS在养猪生
产尤其是仔猪生产中已表现出稳定的促生长作用。
作为一种优质的动物蛋白源,DPS与我国同期进口
的秘鲁鱼粉价格相当,可以在禽类、宠物、水产以及
反刍动物生产中加以推广利用,因而具有广阔的开
发前景。今后,还应通过饲养试验深入探讨DPS的
作用机制,为进一步开发优质蛋白质资源提供理论
依据。
参考文献
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5王恬,傅永明,吕俊龙,等.小肽营养素对断奶仔
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6计成.DPS猪肠膜蛋白粉对早期断奶仔猪的饲养
效果.仔猪营养生理与饲料配制技术研究.北京:
中国农业科技出版社,2001
7 吴金节,吴义师,陶志云.血浆蛋白和肠黏膜蛋白
对仔猪生长性能的影响.安徽农业大学学报,
2002,29(4):376~379
通讯地址:杭州市秋涛北路164号310029
内容总结
(1)肠膜蛋白粉的营养特性
及在养猪业生产中的应用
贾晓燕 浙江大学饲料科学研究所
程文虹 浙江杭州汇能生物技术有限公司
摘 要 肠膜蛋白粉是一种新型的动物蛋白源,它是猪小肠黏膜水解萃取肝素过程的副产
物,含有大量的游离氨基酸和小肽
(2)加工工艺是影响DPS质量的重要因素
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