过瘤胃蛋白质的概念及在反刍动物饲料中的应用
2.2 加热处理
加热处理是在降低饲料中一些抗营养因子作用的一种最常用的方法,也被许多学者证明加热处理可明显降低优质蛋白质饲料的过瘤胃率。王学荣等(1989)研究表明,用热喷处理豆粕喂绵羊可降低12h干物质消失率,提高了进入小肠内氨基酸总量和赖氨酸数量,增加了氮沉积,显著提高了日增重和羊毛长度。Chalemera等研究表明,加热处理蛋白质补充料可明显地降低瘤胃中氨的产生速度。Sahul等用热处理豆饼饲喂奶牛时,奶牛的产奶量提高。
王加启(1999)认为热处理蛋白质使其在瘤胃内氮的产量下降、降解率下降等是美拉德反应的结果,使糖醛基与游离的氨基酸基团发生了不可逆反应。
通过加热处理来保护蛋白质会使半胱氨酸、酪氨酸和赖氨酸等氨基酸受到破坏,同时氨基酸的小肠消化率也会降低。
2.3 物理包被
Brskov等观察到血粉在瘤胃内完全不降解,并用全血撒到蛋白质补充料上在100℃下干燥,发现在瘤胃内氮的消失率显著下降,并随着全血用量的增加,氮的消失率极显著下降。Mir等(1995)也证实了以上观点,他用牛血处理豆饼和菜籽饼的结果表明,各自最佳处理量为1.5L/kgDM和2.0L/kgDM。李爱科(1991)研究了蒸煮条件下10%、20%、30%、40%和50%鲜血水平对豆饼蛋白质降解率的影响,结果表明,30%的鲜血水平比较合适。
2.4 复合保护处理
有大量研究表明,用戊糖保护豆粕成功的降低了豆粕蛋白的瘤胃降解率。戊糖含有多个醛或酮,加热后可以和蛋白质的氨基酸残基发生美拉德反应(Non-enzymicbrowning)。所谓美拉德反应,是广泛存在于食品、饲料加工中的一种非酶褐变反应,是如胺、氨基酸、蛋白质等氨基化合物和羰基化合物(如还原糖、脂质以及由此而来的醛、酮、多酚、抗坏血酸、类固醇等)之间发生的非酶反应,也称为羰氨反应(Amino-carbonylreaction)。美拉德反应机理十分复杂。
影响美拉德反应的重要因素,除了氨基酸种类及还原糖的种类外,还与反应温度、反应时间、保护剂添加浓度、水分、pH值等有关。如何控制美拉德反应达到最适当加热程度,是成功保护大豆粕蛋白质的关键。理想的保护效果应该是降低保护豆粕蛋白的瘤胃降解率,而在小肠中的消化、吸收不受影响。国春艳(2007)采用瘤胃尼龙袋法和两步法分别评定经不同加热温度、不同戊糖添加浓度复合处理后豆粕样品的瘤胃蛋白降解率。结果表明:戊糖浓度、加热温度和加热时间长度都影响豆粕蛋白保护的效果,蛋白瘤胃降解率随着戊糖浓度的增加、加热时间的延长、加热温度的升高而逐渐降低。杨威(2007)采用瘤胃尼龙袋法和三步法分别评定经戊糖加热复合处理后豆粕样品的瘤胃蛋白降解率和小肠消化率,研究表明:利用美拉德反应在糖浓度3%、140℃加热90min的条件下大豆粕可以获得最低的瘤胃蛋白降解率及较高的小肠可吸收蛋白,具有较好的保护作用。
杨威(2007)研究4种不同的糖(戊糖、己酮糖、己醛糖、蔗糖)浓度3%、140℃加热90min条件下对大豆粕、棉籽粕、菜籽粕、花生粕蛋白质保护效果。采用半体内法和三步法分别评定各处理组产品的瘤胃蛋白降解率和小肠消化率。结果表明:
在此试验条件下,甲醛、戊糖、己醛糖、蔗糖、己酮糖加热保护处理对大豆粕、棉籽粕、菜籽粕、花生粕都具有一定的保护作用,其中戊糖的保护效果最为理想,优于甲醛处理组,其他各保护剂的效果均低于甲醛。经过戊糖处理的蛋白质饲料的小肠可吸收蛋白IADP最高;大豆粕对不同保护剂处理较为敏感,其他蛋白质饲料依次为菜籽粕、棉籽粕和花生粕。
杨威(2008)研究保护大豆粕对奶牛生产的消化性能的影响,结果表明:与饲喂未保护大豆粕组相比,饲喂保护豆粕组显著提高了奶牛的产奶量(P<0.05);与试验前比较,添加保护豆粕比对照组有利于缓解乳脂、乳蛋白、乳固形物含量的下降,提高了乳中蛋白总量、脂肪总量;日粮中添加保护大豆粕对DM、OM、CP的全消化道消化率没有影响(P>0.05),但提高了ADF、NDF的全消化道消化率(P<0.05)。
因此,采用美拉德反应原理对粕类蛋白保护是一种全新的方法,糖类是一种新型的绿色蛋白保护剂,无残留、无污染,符合人们对绿色添加剂的需要。