鱼内脏源酶改性豆粕的理化性质及其对大鼠生长性能的影响

吴晓凤+齐祥明

摘要：为深入研究鱼内源酶对豆粕改性的效果，在对改性豆粕产品进行了理化性质分析以后，研究了该产品对大鼠的生长性能、蛋白消化能力和血液生化指标的影响。将72只Vista大鼠，雌雄各半，随机分为6组，每组12只（雌雄各半）。分别饲喂不同处理的饲粮28 d，每日确定每组大鼠体质量和采食量。每组分别进代谢笼7 d，收集每只粪便和尿液进行分析。结果表明：豆粕中寡糖和抗原蛋白均明显降低。用鱼内源酶改性豆粕替代日粮中的豆粕，可以极显著提高大鼠日均增质量和采食量（P<0.01），虽然料肉比差异不显著，但是有所降低；可以极显著提高饲料蛋白的真消化率TPD和净利用率（P<0.01），显著提高蛋白生物价BV（P<0.05）；显著降低谷丙转氨酶ALT（P<0.05），提高超氧化物歧化酶活性。上述结果表明，本试验所得鱼内源酶改性豆粕在各项生长指标上均优于天然豆粕，甚至鱼粉，同时还具有一定的抗氧化活性。

关键词：鱼内源酶改性豆粕；Vista大鼠；生长性能，蛋白消化能力；血液生化指标；饲料利用

中图分类号：S816.4 文献标志码： A文章编号：1002-1302（2017）07-0153-03

豆粕是饲料中主要的植物蛋白质原料，产量丰富、价格低廉。然而其中含有多种抗营养因子，对动物体内某些消化酶起抑制作用，或与营养物质络合成不易消化的成分，使得豆粕的消化率和动物的吸收率下降，从而影响动物的生理、生长、健康[1]。

目前降解豆粕中抗营养因子的方法主要有物理、化学、生物3种类型。经过物理和化学方法处理后，豆粕中所含的抗营养因子都有不同程度的降低或是减少，但是这些处理方法都存在一些不足，无法对普通豆粕中的抗营养因子进行最大程度的消除且存在有害残留[2]。目前生物方法是研究较多的方法。生物方法是利用微生物和酶来降解抗营养因子。发酵酶解法能在一定程度上去除豆粕中的有害物质或抗营养因子，提高其营养价值[3-4]。然而该法始终存在成本相对较高的缺点。

本试验充分利用鱼内脏中的消化酶类，尝试对豆粕中营养因子进行降解从而达到改性目的，一方面利用了鱼内脏中存在的天然复合酶系实现豆粕改性，另一方面實现了饲料蛋白中动物蛋白的添加。本研究主要从理化指标和小鼠喂养试验2个方面考察这一改性技术的有效性，为本技术制成的改性豆粕在哺乳动物配合饲粮中的应用提供依据。

1材料与方法

1.1试验设计与饲养管理

试验选取72只Vista大鼠，随机分为6组，每组各12只（雌雄各半）。适应期为3 d，从适应期开始根据分组饲喂相应日粮，自由采食和饮水，采用自然光照。试验期为28 d，每2 d称体质量，每天称取一定量的日粮，早上饲喂，次日早上收集剩余料，记录日耗料量。

1.2试验日粮组成

对照组以豆粕为氮源，试验组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组分别饲喂以豆粕和鱼内源酶改性豆粕各50%，鱼内源酶改性豆粕、鱼粉无氮组则不添加任何氮源。配方及营养成分见表1。

鱼内源酶改性豆粕：将豆粕按1 ∶1加蒸馏水在100 ℃下蒸煮30 min，按100%的比例加入狭鳕鱼内脏，调节含水量为60%，50 ℃密闭培养48 h，然后在45 ℃的温度下进行干燥处理。

1.3样品采集

28 d试验期结束后，将所有大鼠麻醉，动脉取血，并用 3 000 r/min 的转速离心10 min，取上层的血浆，吸入1 mL EP管中，并保存在-80 ℃下。将取好的完整的肝脏放入生理盐水中，清洗后，用吸水纸吸干生理盐水，称质量。取约0.5 g肝尖，放入10 mL的EP管中，加入适量生理盐水，用匀浆机匀浆，并保存在-80 ℃下。整个过程中未放入-80 ℃的EP管全部放在冰中保存。

1.4测定指标及方法

1.4.1生长性能每2 d记录大鼠的体质量，从试验开始上午08：00称质量并记录，同时记录采食量，计算全期平均日采食量（average daily feed intake，ADF）、平均日增质量（average daily gain）和料肉比（feed/gain，F/G）。

1.4.2蛋白消化能力指标所有组进代谢笼7 d。在试验组进代谢笼期间，每只小鼠都单独喂食饲料，记录采食量，并计算其中的摄入氮I（intake nitrogen）。收集粪便和尿液，将 7 d收集的粪便和尿液混合均匀，并测其粪含氮量F（fecal nitrogen）。其中无氮组的粪含氮量代表粪代谢氮FM（metabolic fecal nitrogen）。采用凯氏定氮法[5]测定含氮量，并计算蛋白质的真消化率（true protein digestibility，TPD）、生物价（biological valence，BV）、净利用率（net protein utilization，NPU）[6]。

1.4.3血液生化指标检测血清超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）含量。SOD活性检测采用黄嘌呤氧化酶法（羟胺法），MDA含量检测采用硫代巴比妥酸法（TBA）。使用血液生化半自动分析仪，按试剂盒提供的方法，检测谷丙转氨酶（ALT）和尿素氮（UREA）含量。所用试剂盒购自南京建成生物工程研究所，具体方法参见试剂盒说明书。

1.5统计分析

试验使用Excel和SPSS对所有数据进行统计分析，结果均以均值±标准误差（x±s）表示。

2结果与分析

2.1鱼内源酶改性豆粕中抗营养因子降解状况

图1所示为鱼内源酶改性豆粕和豆粕的抗原蛋白和寡糖含量的定性比较。图1左部分表示抗原蛋白的电泳图，右部分表示寡糖的硅胶G板染色后结果，1表示豆粕，2表示鱼内源酶改性豆粕。从图1可以看出，鱼内源酶改性豆粕的抗原蛋白和寡糖含量都有明显的降低，说明该方法可以很好地降解豆粕中热稳定性的抗原蛋白和寡糖抗营养因子。

2.2改性豆粕对大鼠生长性能的影响

由表2结果可知，与对照组相比，试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组大鼠的平均日增质量、平均日采食量均差异极显著（P<0.01）。与对照组相比，试验组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ大鼠平均日增质量分别升高了95.62%（P<0.01）、100%（P<0.01）和80.36%（P<0.01）；料肉比4組差异不显著，但是单从数值上来看，试验组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的值都要低于对照组，分别低9.5%、11.47%、5.41%，而且试验组Ⅱ要比试验组Ⅲ更低。综合大鼠的日增质量、平均日采食量及料肉比结果，以鱼内源酶改性豆粕代替100%豆粕的试验Ⅱ组效果最好。

2.3改性豆粕对大鼠蛋白消化能力的影响

表3所示为大鼠消化能力试验结果。试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组大鼠的真消化率和净利用率均与对照组差异极显著（P<0.01），真消化率分别提高了15.36%、10.05%、15.20%，净利用率分别提高了19.64%、20.12%、16.76%。在净利用率中，试验Ⅰ、Ⅱ组都要高于试验Ⅲ组（P<0.05），即鱼粉组。与对照组比较，试验Ⅰ、Ⅲ组大鼠生物价差异不显著，分别升高了371%（P>0.05）、1.36%（P>0.05），试验Ⅱ组大鼠生物价差异显著，升高了9.16%（P<0.05），且数值最高。综合考虑大鼠的各项蛋白消化能力指标，试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组有所提高，以试验Ⅱ组效果最佳。说明鱼内源酶改性豆粕作为饲料蛋白添加剂具有明显优于豆粕的应用性能。

2.4改性豆粕对大鼠血液生化指标的影响

从表4可以看出，与对照组相比，试验Ⅰ、Ⅲ组谷丙转氨酶ALT分别低32.28%（P<0.05）、22.04%（P<0.05），试验Ⅱ组低41.11%（P<0.01）。尿素氮UREA指标之间差异性显著（P<0.05），但是检测值都处于正常水平。试验Ⅰ、Ⅱ组的MDA值分别高于对照组30.55%（P<0.05）、39.26%（P<0.05），试验Ⅲ组低3.38%，差异性不显著。同时各处理SOD的活性差异不显著，但是试验组都呈升高趋势，说明鱼内源酶改性豆粕提高了大鼠的抗氧化能力。

3讨论与结论

3.1改性豆粕对大鼠生长性能的影响

目前关于发酵酶解法降解豆粕抗营养因子的研究很多[7-10]。采用这种产品进行饲喂实验，动物模型多为大鼠[7]，生产性动物主要为断奶仔猪[8，10]、肉鸡[9]等。上述研究结果显示，天然豆粕影响了不同动物的生长性能，而通过发酵酶解改性的豆粕则比天然豆粕性能要好。然而上述研究涉及的发酵豆粕产品生产环节往往成本偏高。本研究抛开发酵环节，利用狭鳕内脏源的天然复合酶系，对豆粕实施改性。这在充分利用了原本为废物的鱼下脚料的同时，也证明鱼内源酶改性豆粕有较天然豆粕更优越的性能。

本试验结果表明，使用鱼内源酶改性豆粕替代饲料中的豆粕，具有显著的增质量效果以及降低料肉比的作用。与以往研究的不同在于，本研究采用通常被认为是优质蛋白的鱼粉样本作为试验Ⅲ组，令人满意的是，该新型饲料蛋白饲喂下的大鼠生长性能要优于鱼粉组。

3.2改性豆粕对大鼠蛋白消化的影响

蛋白消化率是对饲料蛋白品质的重要评价指标。其中蛋白质消化率反映食物蛋白质在消化道内被分解和吸收的程度；生物价指每100 g食物来源蛋白质转化成人体蛋白质的质量，由必需氨基酸的绝对质量、必需氨基酸所占比重、必需氨基酸与非必需氨基酸的比例、蛋白质的消化率和可利用率共同决定；蛋白质净利用率是机体的氮储留量与氮食入量之比，表示蛋白质实际被利用的程度。顾春梅等报道抗营养因子含量对大鼠养分消化率、氮平衡、氮潴留产生显著影响[7]；刘宁等发现鱼内源酶改性豆粕对干物质、粗蛋白质、能量、钙和磷的消化率具有显著的提高作用[9]；付晓等研究在日粮中添加物酶解和发酵豆粕对断奶仔猪的养分消化率有所提高[10]。在本研究中，相对于对照组，3个试验组指标都有提高，其中尤以纯改性豆粕组提高的效果显著，再次说明本研究所得的鱼内源酶改性豆粕中蛋白品质比天然豆粕，甚至鱼粉都高。

3.3改性豆粕对大鼠血液生化指标的影响

谷丙转氨酶主要存在于肝细胞浆内，该指标是肝脏功能是否出问题的一个重要指标。尿素氮是人体蛋白质代谢的主要终末产物，应处于正产区间。本研究结果显示试验Ⅰ、Ⅱ组谷丙转氨酶水平较低，说明鱼内源酶改性豆粕没有明显生物毒性。对照组尿素氮水平豆粕明显偏低，说明该豆粕组蛋白摄入水平较低，这与试验中改组小鼠厌食的行为表现也是相吻合的，而试验Ⅰ、Ⅱ组处于正常区间中部，说明该组小鼠蛋白摄入良好。冯杰等报道发现发酵豆粕替代普通豆粕，断奶猪仔的血清尿素氮反而有所降低[11]，这说明已有研究涉及的一些发酵豆粕产品尽管理化性质可能较高，但在适口性等方面仍存在差距。

MDA和SOD都是机体的抗氧化性的指标。MDA是生物膜发生脂质过氧化的重要产物之一，其含量可间接反映出细胞受损的程度。SOD是超氧阴离子自由基的天然清除剂，对维持细胞膜结构的完整性起着重要作用。在正常情况下，MDA含量越少越好，SOD则含量越多越好。在本试验中，鱼内源酶改性豆粕具有提高小鼠血液中SOD含量，显著降低MDA的含量的趋势，说明鱼内源酶改性豆粕减弱了动物脂质过氧化的程度，提高了抗氧化能力。已有的发酵豆粕产品饲喂试验也报道过类似的结论[12-13]。这可能是因为豆粕经发酵或本研究的鱼内源酶降解后，产品中生成了一些具有抗氧化活性的小肽，从而提高了机体的抗氧化能力。值得一提的是，作为对照的鱼粉组则完全没有改变MDA和SOD指标的表现。

综合以上结果与讨论内容可以发现，本研究所试制的鱼内源酶改性豆粕在大鼠饲喂中的各项指标不仅全面优于天然豆粕，同时还超越了通常被认为是优质蛋白的鱼粉，其未来的工业化潜力值得期待。

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