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1、植物蛋白饲料的过敏性及解决办法Tel: 010-62731456 Email: NFERC163.COM谯仕彦国家饲料工程技术研究中心主要内容n植物蛋白质的过敏原性及其过敏反应n破坏植物蛋白质过敏原性的工艺措施v热处理v膨化v发酵v酶解n减少植物蛋白质用量是克服植物蛋白质过敏的有效 措施v使用高质量蛋白质原料v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n1934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n1936年，Lippard等发现，未完全消化的牛奶引起婴儿过 敏反应n到19世纪60年代，随着蛋白质分离、纯化和免疫学技术的
2、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n20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n种类：Glycinin，-ConglycininnGlycininv11S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v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n-Conglycinin v比Glycinin过敏原性强v7S球蛋白，相对分子量180kDa，由3个亚基组成v对热、酸、碱的抵抗能力强大豆抗
3、原引起的免疫反应n大豆抗原的免疫反应：体液免疫和细胞免疫n过敏反应vIgE介导的急性过敏反应v特异性T林报细胞介导的迟发型过敏反应n保护性反应：免疫耐性n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 （p0.01，Li等，1990）图2 饲喂大豆蛋白和乳蛋白日粮 仔猪的绒毛高度（p0.01，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（P0.001， 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（P0.01
4、，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（P0.001，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
5、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n热处理与其它措施的结合n膨化n外源酶水解n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组别皮内注射蛋白质名称脱脂乳蛋白 （SMP）生大豆蛋白 （SBF）热处理大豆 蛋白（HSF ）水解大豆蛋 白（HYSP）SMPHSFSMPHSFSMPHSFSMPHSF注射后1h1.45.1*2.912.6*4.813.4*4.75.2注射后4h3.65.01.917.0*1.915.9*0.50.5注射后8h1.24.70.011.3*0.310.7*0.00.7a热处理大豆蛋白组与脱脂乳蛋白组差异显著：*P0.05，
6、*P0.01 Lalles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 组别皮内注射蛋白质来源脱脂乳蛋白 (SMP)生大豆蛋白 (SBF)热处理大豆蛋白 (HSF)水解大豆蛋白（ HYSP）SMPHSFSMPHSFSMPHSFSMPHSF注射后第1天0.060.160.130.89*-0.101.07*0.150.00注射后第2天0.120.230.230.33-0.100.38*0.130.08注射后第3天0.130.310.160.260.000.260.160.22注射后第4天0.170.330.000.31-0.200.470.170.24注射后第5天0.450
7、.330.460.380.240.350.530.24a热处理大豆蛋白组与脱脂乳蛋白组差异显著：*P0.05，*P0.01 Lalles等，1993表3 不同加工大豆产品中免疫原性Glycinin和-Conglycinin的 含量（mg/g CP）Herzog Moller等，1998产产品名称Glycinin- Conglycin in 全脂大豆 粉100-20010-20烘烤大豆 粉100-2001-20水解大豆 产产品10010大豆浓缩浓缩 蛋白1010大豆分离 蛋白1010表4 不同加工大豆产品中免疫原性Glycinin和-Conglycinin的 含量（mg/g CP）Toullec
8、等，1998产产品名称CP（%）TUIglycinin-Conglycinin 粗大豆粉57140.0269155.0 烘烤大豆粉5319.939.436.1 烘烤大豆粉535.726.813.4 烘烤大豆粉566.60.70.00 大豆浓缩浓缩 蛋白686.520.425.50 大豆浓缩浓缩 蛋白665.232.914.70 热处热处 理大豆浓缩浓缩 蛋白682.70.030.00 膨化大豆浓缩浓缩 蛋白693.40.000.00 大豆分离蛋白772.50.000.00 热处热处 理大豆粉591.410.50.00表5 大豆浓缩蛋白的必需氨基酸组成（%）Cambell等，1985氨基酸大豆浓
9、缩浓缩 蛋白的制备备方法 乙醇浸提法稀酸浸提法 Lys 6.406.67 Met1.401.40 Thr4.363.93 Trp1.601.35 Ile2.642.59 Leu4.805.26 Phe5.205.61 Val5.005.57 His2.642.59 Arg7.986.46 Pro6.005.32表6 大豆浓缩蛋白对14日龄断奶仔猪生产性能的影响Herzog Moller等，1998指标标脱脂奶粉大豆浓缩浓缩 蛋白大豆粕始重, kg4.404.424.52日增重, g208205171日采食量, g260253247饲料/增重1.251.241.45表6 大豆浓缩蛋白对21日龄断
10、奶仔猪生产性能的影响Herzog Moller等，1998指标标脱脂奶粉+乳清粉大豆浓缩浓缩 蛋白+乳清粉始重, kg6.76.7日增重, g388400日采食量, g691600饲料/增重1.781.50表7 大豆浓缩蛋白对28日龄断奶仔猪生产性能的影响Herzog Moller等，1998指标标脱脂奶粉+乳清粉大豆浓缩浓缩 蛋白+乳清粉始重, kg6.36.4日增重, g449443日采食量, g799740饲料/增重1.781.67p0.01空 肠glycinin-conglycinin全脂大豆粉16756.2大豆粕42.427.8膨化全脂大豆117.33.6表8 膨化全脂大豆中免疫原性
11、Glycinin和-Conglycinin的 含量（mg/g CP）P0.05, Qiao等, 2003空 肠日增重(g)腹泻指数(%)大豆粕日粮24024.1膨化全脂大豆日粮31010.7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7 21日龄断奶仔猪饲喂豆粕和膨化全脂大豆的空肠形态（Qiao等, 2003P0.05, Qiao等, 2003空 肠豆 粕膨化全脂大豆绒毛高度 450523隐窝深度235218绒毛宽度11892单位单位: : mm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豆 粕膨化全脂大豆迁移速度(um/h) 十二指肠29.6
12、021.55 空 肠21.8515.93细胞周转率(h) 十二指肠 28.8634.73空 肠25.1340.42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n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n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n大豆浓缩蛋白在增重方面可达到脱脂奶粉的效果n化学处理和热处理相结合是降低大豆Glycinin和- C
13、onglycinin的有效方法n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作者酶及其处理条件体重 (kg)试验 天数与豆粕对照比的结果日增重采食量回肠N消化率Rooke 等, 1996酸性蛋白酶, 0.1% 酶加入含20%水分 的豆粕中, pH4.5, 50C孵育3h, 65 C 烘干NR21155/ 95(g/d) (P0.05 )392/347 (g/d) (P0.05 )NRHessin g等, 1996酸性蛋白酶, 0.1% 酶加入含20%水分 的豆粕中, pH4.5, 50C孵育2h, 湿粉 料7.514181/ 128
14、(g/d) (P0.05 )NRNR表12(续) 蛋白酶处理豆粕的效果作者酶及其处理条件体重 (kg)试验 天数与豆粕对照比的结果日增重采食量回肠N消化率Rooke 等, 1998碱性蛋白酶, 0.1% 酶加入含20%水分 的豆粕中, pH8.5, 50C孵育2h,湿粉料7.714153/ 199(g/d ) (P0.05 )NRNRCain 等, 1997蛋白酶, 0.1%酶加 入含50%水分的豆 粕中, 50C孵育16h, 湿料6.418无显著差异Beal 等, 1999蛋白酶, 0.25%酶加 入含67%水分的豆 粕中, 20C孵育24h 湿料6.418无显著差异表13 微生物发酵豆粕(
15、肽好)的养分含量张建东等，2004指标含量指标含量(%) 水分6.01 %Lys 3.08 (2.87) CP50.75 %Met0.78 (0.67) 粗灰分7.31 %Met+Cys1.68 (1.40) 粗纤维3.67 %Thr2.41 (1.93)粗脂肪0.6 %Trp0.56 (0.69) 尿酶活性0.06 pHIle2.40 (2.05) 蛋白质溶解度76.39 %Leu4.00 (3.74) 乳酸菌5.2105 Cfu/gPhe2.28 (2.52) Val2.19 (2.15) His1.63 (1.09) Arg3.58 (3.19) Asp6.01 Glu10.26表14
16、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指标对照组5%添加组*15%添加组*P值 初重, kg9.091.479.06 1.349.101.481.00 末重, kg19.993.5319.651.9219.582.870.98 30-43日龄 日增重, g46810545857485520.85 采食量, g6884762872660350.52 饲料/增重1.450.441.370.111.360.220.12 44-58日龄 日增重, g41710340846415600.89 采食量, g7453073011735580.65 饲料/增重1.890.631.810.201.850.300.99生物处理小结n酶水解和微生物发酵处理大豆粕制备高质量大
