醇洗花生浓缩蛋白的营养生理学探讨

2015-12-18 05:25刘玉兰高经梁张慧茹马国亮
中国粮油学报 2015年1期
关键词:酪蛋白花生高温

刘玉兰 高经梁 张慧茹 马国亮

(河南工业大学1,郑州 450001)

(河南省星河油脂有限公司2,安阳 456383)

醇洗花生浓缩蛋白的营养生理学探讨

刘玉兰1高经梁1张慧茹1马国亮2

(河南工业大学1,郑州 450001)

(河南省星河油脂有限公司2,安阳 456383)

分别以酪蛋白(对照)、高温花生粕醇洗浓缩蛋白、冷榨花生饼醇洗浓缩蛋白及高温花生粕为蛋白源制备合成饲料进行SD大鼠饲喂和生长代谢试验,通过对大鼠生长发育和生理生化指标的检测分析,研究不同醇洗花生浓缩蛋白的营养价值和生理功能性。结果表明,以蛋白的营养生理学综合指标的排序为:酪蛋白对照组>冷榨花生饼醇洗浓缩蛋白组>高温花生粕醇洗浓缩蛋白组>高温花生粕组;醇洗花生浓缩蛋白较花生粕的营养价值明显提高;冷榨花生饼醇洗浓缩蛋白组的抗动脉粥样硬化指数(AAI)最高(优于酪蛋白组),是优良的食用蛋白资源。

花生饼粕 醇洗浓缩蛋白 SD大鼠 营养 生理

花生富含油脂与蛋白质,是一种优良的油脂与植物蛋白资源。目前,花生制油工艺仍以高温预榨浸出为主,花生粕的蛋白质变性和破坏较为严重,一般只能用作饲料,利用价值较低[1]。利用花生仁脱红衣和低温压榨工艺生产的冷榨花生饼与高温花生粕相比,其营养价值明显提高,可以作为食用蛋白[2],但生产规模小、生产成本较高。近年来,以花生饼粕为原料,利用醇洗工艺制取更高利用价值的花生浓缩蛋白的研究不断取得成果[3-4]。但尚未见对醇洗花生浓缩蛋白营养功能性的研究报道。本试验通过大鼠饲喂实验,以酪蛋白为对照,对不同花生饼粕所制取醇洗浓缩蛋白及高温花生粕的营养价值和生理功能性进行分析,以期为醇洗花生浓缩蛋白的开发应用提供支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

高温花生粕:河南省星河花生油厂;冷榨花生饼:河南亮健科技有限公司;高温花生粕醇洗浓缩蛋白:以高温花生粕为原料在实验室自制[3];冷榨花生饼醇洗浓缩蛋白,以冷榨花生饼为原料在实验室自制[4];醇洗花生浓缩蛋白的制备:将高温花生粕和冷榨花生饼粉碎后分别用乙醇水溶液进行搅拌浸提,然后离心分离得到乙醇浸提液和固形物,固形物经干燥得花生浓缩蛋白,乙醇浸提液经浓缩得到糖蜜;酪蛋白:北京双旋微生物培养基制品厂;玉米、小麦麸、骨粉、鱼粉、大豆油、食盐、矿物质、维生素等:市购;SPF级雄性SD大鼠:河南省实验动物中心,许可证号 SCXK(豫)2010-0002。

1.2 主要仪器设备

L-8800氨基酸全自动分析仪、Sysmex XT1800i型全自动生化分析仪、Sysmex XS-800i型全自动血细胞分析仪:日本日立公司。

1.3 人工半合成饲料的制备

参照 GB 14924.3—2001《实验动物 小鼠、大鼠配合饲料》配制人工半合成饲料。不同蛋白质原料的主要组分含量见表1。半合成饲料的具体配方及营养成分见表2。配方的组成原则是,各组合成饲料中除蛋白质原料来源不同外,各种主要营养素成分(粗蛋白、粗脂肪、粗纤维)的含量和能量一致。按配方将各种成分混合均匀,利用冷榨机制成Φ6 mm×40 mm左右的棒状饲料,阴凉处通风干燥待用。

表1 不同蛋白质原料的主要组分含量

表2 人工半合成饲料配方及主要营养指标

1.4 实验动物分组及饲喂试验

SPF级SD大鼠40只,雄性,平均体重(55.43±3.43)g。适应3~5 d后(适应期喂动物中心全价饲料)随机分为4组,每组2个重复,每个重复5只,共计10只。按照饲喂大鼠的饲料中蛋白来源不同分组:①酪蛋白为对照组;②高温花生粕组;③高温花生粕浓缩蛋白组;④冷榨花生饼浓缩蛋白组。动物室保持安静、通风、自然光照。大鼠饲养于代谢笼内,采用对喂法饲养,每组大鼠在试验周期内的食物总摄入量相等,自由饮用蒸馏水。

每天定时投料和称重,记录大鼠饲料摄入量、饮水量、体重增长量。第三周,收集每组大鼠的全部粪和尿液,测定含氮量。第四周,先取一半的大鼠禁食12 h,麻醉,动脉采血,取其内脏检测,剩余的大鼠在第五周全部禁食、麻醉、采血、取内脏检测。

1.5 指标检测

大鼠粪、尿含氮量:准确称取一定量尿液和粉碎过的粪粉,采用凯氏定氮法测定氮含量。

大鼠血清生化指标检测:将全血4 000 r/min离心10 min,分离出血清,及时用sysmexXT1800i全自动生化分析仪检测指标。

大鼠血常规检测:肝素抗凝的全血,使用sysmex XS-800i全自动血细胞分析仪测定。

1.6 数据处理

试验数据用SPSS18.0软件包分析,分别进行正态性和方差齐性检验,对符合正态分布和方差齐性的数据进行方差分析,否则进行Kruskal-Wallis秩和检验。比较不同蛋白质来源的饲料对SD大鼠的生长代谢的影响情况,各组数据以平均数±标准差(x±s)表示。

2 结果与讨论

2.1 不同蛋白饲料对大鼠生长和体重的影响

利用不同蛋白饲料饲喂大鼠的生长情况良好,各组大鼠摄食及生长情况见表3。由表3可知,试验结束时,在初始体重相同、食物摄入量也完全相同的情况下,除冷榨花生浓缩蛋白质组大鼠体重与酪蛋白对照组无显著差异(P>0.05)外,其余组与对照组均呈现显著性差异(P<0.05)。其中高温粕组大鼠体重最低,比对照组低7%,高温粕浓缩蛋白组、冷榨花生浓缩蛋白组分别比对照组低6.7%、4%。同时,这3组大鼠的食物转化率也分别比对照组降低6.05%、5.85%和1.97%。

2.2 不同蛋白饲料对大鼠代谢的影响

利用不同蛋白饲料饲喂大鼠,试验期间各组大鼠每日粪便排泄量及氮平衡情况见表4。

表3 不同组别SD大鼠摄食量及生长情况

表4 不同组别SD大鼠日粪便排泄量及氮平衡结果

由表4可知,对粪排出量、尿氮和粪氮的指标比较,高温花生粕组和高温花生粕浓缩蛋白组与对照组和冷榨花生浓缩蛋白组有显著差异,这说明动物对高温粕和高温粕浓缩蛋白的消化吸收率较低,从尿和粪中排出量较多。原因可能是,冷榨花生饼醇洗浓缩蛋白比高温花生粕醇洗浓缩蛋白的必需氨基酸总量高(分别为 35.15%和32.24%,高出 2.91%)[5],而高温花生粕醇洗浓缩蛋白比高温花生粕的蛋白质含量高且醇洗过程脱除了抗营养成分。对氮平衡指标的比较,酪蛋白组>冷榨花生浓缩蛋白组>高温粕花生浓缩蛋白组>高温花生粕组,氮平衡指标高表明机体对蛋白质合成代谢旺盛。

2.3 不同蛋白饲料对大鼠脏器实重的影响

不同蛋白饲喂各试验组大鼠的脏器实重见表5、脏器指数见表6。从表5、表6的指标来看,各试验组大鼠的脏器重量和脏器指数除肝脏和肾上腺指数稍高于95%范围之外,其他都在正常参考值的95%范围内。数值越大表明器官发育越健全,显示4种蛋白源饲料均能满足大鼠生长需求,且对实验动物是安全的。

从大鼠脏器实重来看,第四周,酪蛋白组大鼠的心、肝、脾、肾显著高于其他实验组(P<0.05),其他各组间差异不显著(P>0.05)。第五周,各实验组大鼠的指标差异不显著(P>0.05)。从大鼠脏器指数来看,第四周、第五周对照组大鼠脏器(心、肝、脾、肾上腺)指数显著高于其他各组(P<0.05),其他3组不存在显著性差异。

对大鼠脏器实重和脏器指数两项指标的对比,4个试验组排序为:酪蛋白对照组>冷榨花生浓缩蛋白组>高温花生粕浓缩蛋白组>高温花生粕组。

2.4 不同蛋白饲料对大鼠血液学指标的影响

本试验对大鼠血液学指标的测定结果见表7。

表5 不同组别SD大鼠主要脏器实重/g

表6 不同组别SD大鼠脏器指数/%

表7 不同组别SD大鼠血常规指标

表8 不同组别SD大鼠血液生化指标

表7显示,各组大鼠的血常规指标均在参考范围内,表明大鼠生长良好,无病毒感染,无组织损伤。第五周,冷榨花生饼浓缩蛋白组的红细胞(RBC)、血红蛋白(HGB)显著高于其他各组(P<0.05),其他各组间没有显著性差异。

2.5 不同蛋白饲料对大鼠血液生化指标的影响

大鼠血液生化指标包括肝功能、肾功能、血糖、血脂指标等。本试验对大鼠血液生化指标的测定结果见表8。表8显示,第四周时,对照组的总蛋白显著高于高温粕组(P<0.05);对照组和冷榨花生饼浓缩蛋白组的血糖、低密度脂蛋白显著低于高温粕组和高温粕浓缩蛋白组(P<0.05);冷榨花生饼浓缩蛋白组的抗动脉粥样硬化指数显著高于其他各组(P<0.05);其他指标没有统计学上的差异性(P>0.05)。第五周时,除对照组的谷丙转氨酶显著高于其他组之外,其他指标没有显著性差异;各试验组的血糖、尿酸稍高于95%范围。

两周数据的结果还显示,各试验组高密度脂蛋白低于正常范围,而低密度脂蛋白稍高于正常范围。这可能与大鼠饲喂期的运动不足有关。

2.6 不同蛋白饲料的营养价值评价

不同蛋白质的营养学评价指标及结果见表9。由表9可知,对照组与其他组的消化率存在显著差异(P<0.05),冷榨花生饼浓缩蛋白组的消化率与对照组最接近,高温花生粕组的消化率最低,高温花生粕醇洗浓缩蛋白与高温花生粕相比,表观消化率较高,用于饲料可获得较好的利用率。高温粕组、高温粕浓缩蛋白组与对照组的表观生物价有显著性差异(P<0.05)。高温粕组、高温粕浓缩蛋白组与另外两组的表观利用率和效能比值有显著性差异(P<0.05)。各项指标的对比,冷榨花生饼浓缩蛋白组较高温花生粕浓缩蛋白组都要好。这与2种蛋白中总必需氨基酸含量有关,冷榨花生饼浓缩蛋白比高温花生粕浓缩蛋白的总必需氨基酸含量高出2.91%,这说明冷榨花生饼浓缩蛋白的营养价值更好[5]。

表9 不同蛋白质的营养学评价指标

3 结论

通过SD大鼠饲喂试验以及对试验数据的分析表明,无论从蛋白质的营养价值指标评价,还是从大鼠的生长发育、生理生化指标评价,不同蛋白的营养生理学排序为:酪蛋白对照组>冷榨花生饼浓缩蛋白组>高温花生粕浓缩蛋白组>高温花生粕组;高温花生粕醇洗浓缩蛋白与高温花生粕相比,表观消化率较高,用于饲料可获得较好的利用率。冷榨花生饼浓缩蛋白组的抗动脉粥样硬化指数(AAI)优于酪蛋白组,是优良的食用蛋白资源。

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Nutritional Physiology of Protein Concentrate in Alcohol Leaching Peanut

Liu Yulan1Gao Jingliang1Zhang Huiru1Ma Guoliang2

(Henan University of Technology1,Zhengzhou 450001)
(Henan Xinghe Oil Co.,Ltd.2,AanYang 456383)

Synthetic feed were prepared using casein(the control),high temperature peanutmeal and its protein concentrate aswell as cold pressed peanut cake protein concentrate as the protein ingredient to test the feeding and growth metabolism of SD rats.The nutritional value and physiological functionality of different peanut protein source were discussed through the detection and analysis of the growth and developmentaswell as physiology and biochemical index of the rats.The results showed that,according to nutritional and physiological value of four kinds of protein source,the sequence was as follows:casein control group>cold pressed peanut cake protein concentrate group>high temperature peanutmeal protein concentrate group>high temperature peanutmeal group;however,the anti-atherosclerosis index(AAI)of the cold pressed peanut cake protein concentrate group was better than that of the casein control group.The cold pressed peanut cake protein concentratewas superior to the high temperature peanutmeal and its protein concentrate.The nutritional value of peanut protein concentrate was significantly increased comparing with peanutmeal.

peanut cake and meal,alcohol leaching protein concentrate,SD rat,nutrition,physiology

TS229

A

1003-0174(2015)01-0060-05

河南省科技攻关(102101110028),食用油脂倍增计划-油料产后精深加工技术研发(豫财贸[2010]169号)

2013-11-09

刘玉兰,女,1957年出生,教授,油料资源高效利用

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