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大豆粕过热处理会降低 生物可利用胺基酸之含量

2010-7-28 21:07| 发布者: | 查看: 1645| 评论: 0|原作者: 陈添福|来自: 饲料营养杂志

摘要: 大豆粕过热处理会降低生物可利用胺基酸之含量

大豆粕过热处理会降低

生物可利用胺基酸之含量

        对所有家禽而言,大豆粕为胺基酸的重要来源,但未经处理之大豆粕含有一些抗营养因子,包含尿素鶣和胰蛋白鶣抑制因子,最重要的是这些抗营养因子在水分存在时,可藉由加热处理而被破坏。加热或烘焙处理为改善家禽对大豆粕营养价值的重要过程,然而加热处理亦会破坏营养分,或因不可消化复合物的形成而影响营养分之消化率。因此;加热过程中,破坏抗营养因子与过热程度之间维持精确的平衡相当重要。

        Parsons等人(1992)做了一系列试验来评估过热处理对大豆粕之胺基酸与能量含量之消化率的影响。取自伊利诺当地两个商业性生产饲料工厂之去壳溶剂萃取大豆粕,经加热处理达到商业标准。Parson指出,这些样品其尿素鶣值约为0.20单位的pH,将这些大豆粕以实验用蒸汽锅炉在压力为105KPA(Kilo Pascal,6.895 KPA=1磅/平方英寸)(15傍/平方英寸),温度为121℃下加热,时间分别为20、40及60分钟。表1所显示为采用离子交换色层分析法,所测定之大豆粕中胺基酸浓度分析值,其中甲硫胺酸与胱胺酸是以过甲酸氧化处理分离後再分析。大豆粕中之离胺酸、胱胺酸与精胺酸,随着加热时间增长而减少,加热处理对离胺酸浓度影响最大,加热40及60分钟,离胺酸浓度分别降低15%与22%,加热40与60分钟後,其它胺基酸虽然也减少,但减少程度较离胺酸少,加热对粗蛋白质含量则无影响。

表1. 加热时间对去壳大豆粕胺基酸组成的影响1'2

胺基酸 去壳大豆粕样品1 去壳大豆粕样品2
03 20 40 0 20 40 60
天门冬胺酸 5.54 5.59 5.46 5.53 5.57 5.27 5.23
羟丁胺酸 1.89 1.92 1.87 1.88 1.99 1.79 1.78
丝胺酸 2.33 2.37 2.28 2.42 2.44 2.30 2.27
麸胺酸 8.87 8.86 8.80 8.77 8.87 8.41 8.35
脯胺酸 2.47 2.46 2.47 2.44 2.47 2.35 2.32
甘胺酸 1.96 1.99 1.91 2.04 2.06 1.95 1.95
丙胺酸 2.05 2.11 2.03 2.12 2.14 2.03 2.03
胱胺酸 0.70 0.66 0.63 0.73 0.72 0.67 0.64
缬胺酸 2.28 2.37 2.31 2.31 2.33 2.24 2.23
甲硫胺酸 0.71 0.71 0.70 0.68 0.70 0.67 0.70
异白胺酸 2.15 2.16 2.15 2.26 2.28 2.19 2.17
白胺酸 3.84 3.90 3.75 3.76 3.82 3.63 3.60
酪胺酸 1.50 1.50 1.49 1.52 1.55 1.34 1.45
苯丙胺酸 2.39 2.42 2.38 2.45 2.47 2.35 2.33
组胺酸 1.25 1.24 1.20 1.28 1.28 1.20 1.18
离胺酸 3.27 2.95 2.76 3.15 2.95 2.65 2.47
精胺酸 3.44 3.43 3.21 3.50 3.52 3.21 3.15

        某几种胺基酸含量的减少,特别是离胺酸含量的减少,可能是由於胺基酸和多醣类之间褐化反应产生梅纳产物(Maillard products),而大豆粕中含丰富的寡多醣类如菜豆糖和植物蜜糖,可能参与褐化反应。

        但经高度加热处理後,为何会导致含硫胺基酸含量减少,仍不清楚,而少量胱胺酸会转变成羊毛硫胺酸(lanthionine),羊毛硫胺酸为过度加热时含硫胺基酸的交差连结所形成。这结果清楚地显示出,过度加热会降低大豆粕中离胺酸和其他几种胺基酸的分析值。以二个试验来评估加热大豆粕对鸡只生长性状和胺基酸与能量之真消化率的影响,所有的试验都采用表1中样品1之大豆粕,试验1以未加热或加热40分之大豆粕作为饲粮主要蛋白质来源,含粗蛋白质23%之大豆粕─葡萄糖饲粮喂饲1周龄肉公鸡,结果显示於表2,大豆粕加热40分,体增重与饲料效率分别降低了28%与18%,且达统计上显着差异(P<0.001)。另采用割除盲肠或未割除盲肠鸡只,以精确给饲法来测定加热或未加热大豆粕的氮矫正真代谢能与胺基酸之真消化率,表3所显示为离胺酸之真消化率,无论加热时间长短,割除盲肠鸡只其胺基酸之真消化率较未割除盲肠鸡只为低,许多试验已指出,此可能系由於未割除盲肠鸡只盲肠内细菌粕酵作用的影响。加热降低大豆粕中离胺酸之真消化率,割除盲肠鸡只对未加热大豆粕离胺酸之真消化率为90.8%,加热40分後,离胺酸真消化率降至69.2%,如果以加热40分後之大豆粕中离胺酸含量为计算基准,则离胺酸真消化率为81.8%,达到统计上之显着差异(P<0.001),这些结果显示,加热不仅降低以离子色层分析法所测定之样品中离胺酸含量,亦降低样品中剩馀离胺酸的真消化率。第三个试验是以鸡只生长试验来评估大豆粕中离胺酸之生物可利用率,以玉米─玉米麸质为主,缺乏离胺酸之基础饲粮中添加各种含量之L─离胺酸,基础饲粮亦添加3%或6%经加热40分或未加热之大豆粕,结晶型L─离胺酸之生物可利用率假设为100%,加热大豆粕与未加热大豆粕中之离胺酸含量假设相同,以离胺酸之摄食量对体增重所作之多回归用斜率分析计算求得大豆粕离胺酸生物可利用率,试验3的结果列示於表4,未加热大豆粕之离胺酸生物可利用率为82%,而相同样品给饲割除盲肠鸡只,其真消化率为90.8%,大豆粕中离胺酸生物可利用率较低的原因目前仍不清楚。Parsons等人指出,多篇研究报告显示,以鸡只生长试验所测定之大豆粕离胺酸生物可利用率约为80%,另一些研究报告指称,大豆粕的胺基酸模式用於鸡的生长试验,会降低离胺酸的利用效率且低估了离胺酸之生物可利用率。加热40分後之大豆粕生物可利用率约为70%,非常接近以割除盲肠鸡只所测得的真消化率(69.2%),表5显示试验二所测定除了离胺酸以外之其它胺基酸真消化率,影响最大为胱胺酸、组胺酸与天门冬胺酸。表6显示大豆粕之氮矫正真代谢能含量,未割除盲肠鸡只其氮矫正真代谢能较割除盲肠鸡只为高,未割除盲肠鸡只其能量有部分可能来自盲肠内微生物所产生的脂肪酸,虽然加热明显地降低大豆粕中一些胺基酸的消化率,但对氮矫正真代谢能值则无影响。据推测加热导致大豆粕中胺基酸消化率的降低,可能是因大豆粕加热时,胺基酸一碳水化合物复合物和其它胺基酸复合物的形成所致,但并未降低大豆粕之能量值,大部分胺基酸复合物是与寡醣类结合所产生,即使不与胺基酸形成复合物,家禽对寡醣类之利用很差。由上面之试验得知,喂饲过热大豆粕导致鸡只生长性状不良的原因,主要是胺基酸生物可利用率降低之故。营养专家如何能判别过热大豆粕是否已遭破坏?以色层分析方法分析离胺酸是个很好的指标,但色层分析法昂贵且费时,尿素鶣值(pH增加单位)已普遍被用来测定大豆粕处理或加热的程度,Parsons指出,大部分商业生产的大豆粕其pH之增加值介於0.20~0.00之间,Parsons较赞同尿素鶣值不低於0.05,但尿素鶣值低至0.00时,并没有明显降低家禽生长性状。测定蛋白质於氢氧化钾中之溶解度为测定大豆粕品质更好的一种方法,Parsons发表在1991年的动物期刊(Animal Science,1991)专门报导这个方法详细的操作步骤。

表2. 喂饲加热大豆粕对鸡只生长性状之影响(试验1)1

饲粮处理 体增重 增重:饲料比
葡萄糖与未加热大豆粕饲粮 102 700
葡萄糖与加热40分大豆粕饲粮 73 576
共同标准偏差 1.5 11

1. 6~13日龄鸡只,六重复,每重复五只的平均值,试验开始平均体重68克。

2. 饲粮含有48%去壳大豆粕,44%葡萄糖,4%玉米油,2.2%磷酸二钙,1%石灰石粉,0.4%氯化钠,0.2%DL─甲硫胺酸,添加微量矿物质和维生素达到NRC(1984)需要量。

表3. 加热与割除盲肠对去壳大豆粕中离胺酸、真消化率的影响(试验2)1

加热时间(分) 以未加热去壳大豆粕离胺酸含量所测定之消化率 以加热後剩馀之离胺酸含量所测定之消化率
割除盲肠鸡只 未割除盲肠鸡只 割除盲肠鸡只 未割除盲肠鸡只
0 90.8 93.8 90.8 93.8
20 77.9 79.7 86.2 88.2
40 69.2 72.4 81.8 85.6
共同标准偏差 0.8 0.9

1. 消化率百分比;三只鸡只平均值。

2. 加热时间与鸡只型态之明显主效应(P<0.001),加热时间×鸡只型态没有显着交感作用。

表4. 试验3以鸡只生长试验测定加热对去壳大豆粕中离胺酸生物可利用率之影响1,2

处理 添加离胺酸摄食量(毫克) 体增重(克) 增重:饲料

(克:公斤)

生物可利用率

(%)3

1. 基础饲粮(B)4 0 44 327  
2. B+0.10%L- 167 67 403 100
3. B+0.20%L- 396 85 431  
4. B+3%未加热去壳大豆粕 150 60 392 82±9
5. B+3%未加热去壳大豆粕 326 73 440  
6. B+3%加热40分去壳大豆粕 142 54 373  
7. B+6%加热40分去壳大豆粕 332 71 420 70±8
共同标准机差   3 10  

1. 每处理三重复,每重复5只8~17天的平均值,开始平均体重76克。

2. 去壳大豆粕加热0分,去壳大豆粕加热40分。

3. 添加结晶型离胺酸或大豆粕鸡只之体增重(Y;克)对离胺酸摄食量(X;毫克)以斜率分析之多次回归计算。回归方程式Y=45.5+0.1055(离胺酸)+0.0865(去壳大豆粕加热0分)+0.0736(去壳大豆壳加热40分),R2=0.91。

4. 玉米和玉米麸质及大豆粕饲粮含0.55%离胺酸。

表5. 加热与割除盲肠对去壳大豆粕中胺基酸消化率的影响(试验2)1

胺基酸 割除盲肠鸡只 割除盲肠鸡只 共同标准偏差 加热时间 鸡只型态
02 20 40 0 20 40
天门冬胺酸 88.6 81.1 72.4 94.0 90.4 85.9 0.8 * *
羟丁胺酸 84.3 85.7 80.1 92.5 92.5 88.8 1.2 * *
丝胺酸 87.6 89.2 83.0 94.5 93.7 90.8 1.3 * *
麸胺酸 93.0 91.0 86.2 96.1 94.4 91.9 0.6 * *
脯胺酸 90.8 90.7 86.7 95.7 94.7 94.4 1.1 NS *
丙胺酸 84.7 88.3 83.8 90.5 90.0 85.5 1.2 * *
胱胺酸 81.6 69.1 61.5 91.6 79.6 76.2 1.9 * *
缬胺酸 87.4 92.7 89.0 93.1 95.1 93.1 1.2 NS *
甲硫胺酸 85.6 86.3 83.3 86.5 86.3 83.9 1.8 NS NS
异白胺酸 90.5 91.6 91.2 95.2 94.2 93.6 1.0 NS *
白胺酸 90.1 92.4 89.3 95.8 95.1 91.2 1.0 * *
酪胺酸 89.8 91.8 89.9 95.2 93.7 94.0 1.1 NS *
苯丙胺酸 92.8 95.5 92.7 95.5 95.9 94.0 0.9 NS NS
组胺酸 88.1 80.3 73.3 93.0 74.2 75.9 2.3 * NS
精胺酸 92.9 91.9 85.8 95.9 92.3 87.0 1.1 * NS

1. 未加热大豆粕中胺基酸含量所测定3只鸡的消化率之平均值。

2. 加热时间以分计

    *主效应达统计上显着差异(P<0.05)。

    NS=主效应与加热时间和鸡只型态未达统计上显着差异。

表6. 加热时间与割除盲肠对去壳大豆粕之氮矫正真代谢能的影响(试验2)1,2,3    

加热时间(分) 鸡只型态
未割除盲肠鸡只 割除盲肠鸡只
0 2.719 2.314
20 2.803 2.483
40 2.842 2.350
平均值 2.788 2.382
共同标准偏准 0.054

1. 3只鸡的平均值。

2. 鸡只型态的主效应有显着差异(P<0.001),加热时间的主效应与加热时间×鸡只型态没有显着交感效应(P>0.1)。

3. 每克乾物质的仟卡能量值。

饲料营养杂志(p.12~18)─陈添福.九三年第十一期


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