活性蛋白在畜禽业的研究进展

分类:论文范文 发表时间:2019-10-18 08:57

  摘要:近年来,饲料行业已经获得了跨越式发展,生物活性蛋白作为新型饲料,虽然价格较为昂贵,但发展前景不容小觑​‍‌‍​‍‌‍‌‍​‍​‍‌‍​‍‌‍​‍​‍‌‍​‍‌​‍​‍​‍‌‍​‍​‍​‍‌‍‌‍‌‍‌‍​‍‌‍​‍​​‍​‍​‍​‍​‍​‍​‍‌‍​‍‌‍​‍‌‍‌‍‌‍​。大量研究表明,各类动物中均可提取具有纤溶活性的蛋白质:蝇蛆活性蛋白、黄粉虫活性蛋白、柞蚕活性蛋白、蚯蚓活性蛋白等,本文对活性蛋白的来源、现状、影响因素以及新型材料进行阐述,并展望未来发展​‍‌‍​‍‌‍‌‍​‍​‍‌‍​‍‌‍​‍​‍‌‍​‍‌​‍​‍​‍‌‍​‍​‍​‍‌‍‌‍‌‍‌‍​‍‌‍​‍​​‍​‍​‍​‍​‍​‍​‍‌‍​‍‌‍​‍‌‍‌‍‌‍​。

  关键词:纤溶活性;蛋白饲料;液态饲料

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  0 引言

  纤溶活性蛋白是当今畜禽业的重要研究对象,该活性蛋白广泛存在于各类动物中,不仅在医药行业具有重要研究意义,在饲料添加剂中更是起到了举足轻重的作用​‍‌‍​‍‌‍‌‍​‍​‍‌‍​‍‌‍​‍​‍‌‍​‍‌​‍​‍​‍‌‍​‍​‍​‍‌‍‌‍‌‍‌‍​‍‌‍​‍​​‍​‍​‍​‍​‍​‍​‍‌‍​‍‌‍​‍‌‍‌‍‌‍​。传统的饲料来源主要有植物性、动物性、矿物质、维生素和添加剂。其中动物性饲料多来源于渔业,畜牧业及其加工副产品,其干物质中的粗蛋白含量较低。现已推出新型活性蛋白饲料,并有大量研究证实该新型饲料具有替代传统饲料的潜质,相比于传统饲料,纤溶活性蛋白有助于畜禽的生长并且副作用更小,其更具有优越性,有必要进一步开发。纤溶活性蛋白的来源丰富,效果多样,有利于进一步开发效果最佳的人工合成蛋白。

  1 纤溶活性蛋白的来源研究

  纤溶活性蛋白的研究从医药行业逐步跨越到畜牧养殖,是饲料研究方面的热门话题之一。目前,饲料的处理多经过发酵,常寨成[1]等证明了各类原料经发酵处理后,均可增加它们的利用率,彰显发酵饲料的优势。如植物类蛋白经发酵处理后,一些酶的抑制因子等被消除,可促进动物体的免疫功能和消化功能,促进生长,一些具有生物活性成分可使动物快速吸收营养;马文强[2]等通过使用各种菌类对豆粕进行发酵发现,蛋白质含量,氨基酸含量均有提高(P <0.01)。总之,通过发酵处理过后的饲料,可以提高营养的吸收,还可以减小毒素作用。

  除了上述利用植物类蛋白进行发酵以及微生物发酵生产动物饲料外,近年来还新开发了一种动物饲料,与上述相比,动物饲料蛋白含量高,其中所含的营养物质更贴近畜禽本身,于振玲[3]实验表明新鲜的鱼类活性蛋白加入饲料,容易消化和吸收,促进动物生长发育,但不宜储存。

  1.1 活性蛋白主要分类

  黄粉虫营养含量非常丰富,其干品含蛋白质高达50%以上,被誉为“蛋白质饲料宝库”。由于黄粉虫具有生存能力强、适应能力强、生长发育快、养殖成本低等优点,日益受到人们的青睐,尤其在饲料中起到举足轻重的作用。黄旺[4]实验指出,喂食含有黄粉虫的饲料可以显著提高鲵类的摄食量(P <0.05),改善肌肉氨基酸组分,增强肌肉发育,提高消化能力(P<0.05),并且促进抗氧化能力。程逍妹[5]等在饲料中加入20%蝇蛆蛋白,不但提高虾体内的粗蛋白含量,还显著增加了必需氨基酸的比值(P<0.05);在饲料中加入15%蝇蛆蛋白不但促进了中华鳖生长,还降低了饲料系数,提高中华鳖的营养价值与药用保健功能(P<0.05) [6]。在鸡饲料中添加活性蝇蛆蛋白促进鸡生长,且提高存活率[7] (P<0.05)。

  柞蚕具有多种活性物质,李亚洁[8]等在饲料中添加柞蚕活性蛋白发现其能有效促进断奶仔猪的生长发育,提高断奶仔猪的免疫能力(P <0.05),并且得出最适添加量为50 g/kg。蚯蚓是一种非传统蛋白质来源,体液具有广泛的生物学功能,体外研究了从体液纯化的蚯蚓蛋白的溶血、抗菌和抗肿瘤活性[9],Kedar Nath Mohanta[10]等利用蚯蚓蛋白,喂食一种鱼,食物转化率、比生长率、蛋白质效率比、蛋白质保留率(%)和能量保留率(%)均有改善。黑蚂蚁种类繁多,体内含有蛋白质大多为人体所需要,具有明显的食用和药用价值,冼永权[11]采用分离纯化分离出一种纤溶活性蛋白,并进行研究,推测在该活性蛋白在饲料行业具有发展前景,能够饲养出优良品质的禽类。

  1.2 液态饲料的发展

  活性物质易受到外界因素感扰,饲料中添加养分的比例对其活性也有一定的影响。程方[12]在实验中以马铃薯渣为研究对象发现,尿素的添加量、料水比等对蛋白酶活均有一定的影响,其中料水比影响最大,通过优化工艺参数,使蛋白活性处于最适条件,提高饲料品质。

  1980年首次提出了液态饲料,该技术在国外盛行,欧洲国家已普遍使用,我国起步较晚;迄今为止,液态饲料仍是一种极具针对性的一种新型饲料,万茵[13]等人实验表明:液态饲料是以水或糖蜜为载体,加入天然成分,悬浮精制而成,它比颗粒和粉末状饲料更易消化,可根据不同动物所需营养补充特定的养料,主要成分是蛋白质。郭吉利[14]指出断奶期是小猪仔的应激期,食物将发生改变,这不仅影响猪仔的消化能力和吸收功能,还会对其生长发育产生一定的影响,因此,液态饲料成了不二之选。Joris[15]等论述了液体饲料同时提供了水和料的可能性,还有助于猪仔从液体母乳过渡到固体饲料,减少胃液中的酸碱度,抵抗病原体等。同时指出液体饲料可减少抗生素的使用,改善猪仔身体抵抗力。刘燕[16]将饲料制成液态饲料后发现,液态饲料起到了软化分解的作用,减小了颗粒对胃肠道的机械刺激,同时也提高了猪仔的采食量。避免颗粒对呼吸道的刺激也可提高幼崽的存活率[17]~[18];国外研究[15]也同样得出,液态饲料可降低胃液中pH,刺激酶活性,延长消化时间,改善饲料转化率;增加肠绒毛长度,改善胃肠道形状等[19]。

  作为一种新型饲料,液态饲料具有独特的优势但也存在这一些问题。例如液态饲料湿度较大,容易滋生微生物,不仅污染禽畜生活环境[14],还会引起猪仔腹泻,这对卫生要求较严格;对呼吸道造成一定的伤害,也会损伤饲养员身体,提高呼吸道疾病的发生率;其次液态饲料需要特殊的仪器设备,价格也较昂贵[20]。黄河龙[21]论述了缓解微生物污染的方法:使用有机酸可有效控制微生物的污染,一般采用复合有机酸效果最明显,此外有机酸还具有促进生长的作用。同时,定期清洗饲喂系统也是必不可少的。还有研究表明:益生酵母可改善肠道健康[22],在饲料中加入山梨酸钾和甲酸也可减少饲料的腐败[23]。

  2 生物活性蛋白作为饲料的优劣

  2.1 活性蛋白利用价值

  活性蛋白分子最大的优势在于能够提高机体免疫力和细胞的免疫功能,由于其具有完整的氨基酸种类,因此可以增强禽类机体合成蛋白质的效率,生长速度快,产仔率高,提高仔畜粗活率;另外活性蛋白添加在饲料中,由于与机体重要成分类似,所以可改善消化能力,促进营养物质吸收,最重要的是毒副作用小。李俊霞[24]通过比较了能量饲料、蛋白饲料、粗饲料指出蛋白饲料蛋白质含量约是等量的能量饲料的5~8倍,而粗饲料不易消化;用量约是能量饲料的1/10,是粗饲料的1/3~1/2。

  2.2 蛋白饲料现存问题

  活性物质一般都容易受到外界环境的干扰,因此在运输和保存蛋白饲料的过程中,要时刻控制温度,湿度的变化,以免造成蛋白品质下降。孙志强[25]采用不同的方式对蛋白饲料进行预处理发现,储存环境温度达到30℃,湿度为80%时,粗蛋白的含量显著下降;储存时间为15个月后,蛋白含量下降0.2%~0.6%之间,而且在储存期间,霉菌含量逐渐上升,容易腐败,因此不宜长期保存。

  3 改善措施及展望

  3.1 改善措施

  活性蛋白作为饲料利大于弊,但也有学者研究了部分改良技术。利用用真空干燥脱水、超声波脱脂以及环模制粒预处理蛋白饲料[25]均可延长储存期,脱水30min后储存期可延长2~3个月,脱水1h可延长3~4个月;脱脂30min后储存期延长1~4个月,脱脂1h可延长2~5个月;颗粒直径3mm或9mm均可延长2~4个月。另外,林萌萌[26]等则从可替代性蛋白的角度研究青贮杂交构树作为蛋白饲料对羊的生理作用,该实验表明,杂交构树与部分青贮玉米饲料对羊摄食量和体重增加量差异并不显著(P>0.05),但饲料的适口性较好,从创新的角度看,是可以通过技术和配方改良,进行后续研究。

  3.2 展望

  生物活性蛋白饲料具有很好的发展前景,其来源多源自于一些动植物残渣,在利用微生物发酵,变废为宝,既节约能源又减少环境污染。由于新技术的发展,人工合成活性蛋白手段愈发成熟,未来的活性蛋白饲料也逐渐被成为人工合成蛋白质的产物,这在畜牧行业中占有重要地位。以后的研究方向将逐渐转向研究可替代性活性蛋白,这将为畜禽业的发展开辟一条新的道路。

  参考文献

  [1]常寨成,黄海龙,施维.发酵饲料原料的特点及发酵优势[J].粮食与饲料工业,2019(01):44-48.

  [2]马文强,冯杰,刘欣.微生物发酵豆粕营养特性研究[J].中国粮油学报, 2008 (1) :121-124.

  [3]于振玲.水貂养殖常用动物性饲料的种类及特点[J].中国畜禽种业,2016,12(06):87-88.

  [4]黄旺. 黄粉虫在中华倒刺鲃和大鲵饲料中的应用效果评价[D].西南大学,2018.

  [5]程逍妹,陈子廷,颜志波,等.蝇蛆蛋白对凡纳滨对虾生长、免疫及肌肉成分的影响[J].水产科学,2018,37(03):324-329.

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