酶解植物蛋白在动物生产中的应用研究
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r木瓜蛋白酶对大豆分离蛋白的水解作用研究1黄惠华何铁剑许南燕f华南理工大学食品与生物工程学院,510641)摘要用木瓜蛋白酶对大豆分离蛋白进行了酶解研究,结果表明:以大豆分离蛋白作为底物,木瓜蛋白酶的反应动力学参数妇l值为0.34%,酶的最适反应pH值为7.5,在pH争O的碱性条件下有较好的适应性。
酶的最大反应温度为60"(2。
在此温度条件下,温浴180分钟仍能保持70%的酶活。
2.0%一2j%的大豆分离蛋白溶液经木瓜蛋白酶水解后,丝氨酸、苏氨酸、脯氨酸、组氨酸、蛋氨酸等游离氨基酸含量明显增加,大豆多肽每lOOml提高92--94mg,等电点分布范围变宽,由原来大豆分离蛋白的pH3.1~4.3变为pH3.1—5.5。
关键词:大豆多肽木瓜蛋白酶大豆分离蛋白AStudyOilHydrolysiswithPapainonIsolatedSoybearl.ProteinHuangH“ihuaHeTiojian)(nNanyang(SouthChinaUniversityofTechnology)Abstract:Thispaperdealswiththe坶drolysis0nisolatedsoybeanproteinwithp舢.Themsultsshowthatthekmvalueofpapa/nwithisolatedsoybeanproteinassubstratewas3.4%.TheoptimumtemperatureandpHvaluewas60"CandpH7.5.Papainwasadapmbletoconditionsof60"(2andpH9.0.Peptidewerereleasedwithi.nercmentof92·94mg/lOOmlwhiletheSolutionofisolatedsoybeanprotein埘tll2.0-2.5%Washydrolyzcdbypapain.Andtheisoeleetricpointsofthepepti幽swererange.dfrompH3.ItopH55keynords:peptideofsoybeanpapainisolatedsoybeanprotein1、前言大豆含有近40%的蛋白质,开发大豆蛋白系列产品,对于充分利用我国的现有食品资源,改善我国人民的膳食结构有着重要的意义。
枯草芽孢杆菌酶解植物蛋白在饲料中的应用研究枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种常见的产孢杆菌,广泛存在于土壤、水体和植物根际中。
它具有多种对植物生长和健康有益的特性,例如能够产生丰富的酶类和抗生素,降解有机废弃物,并与植物根系建立起共生关系。
其中,枯草芽孢杆菌酶解植物蛋白在饲料中的应用是一项有潜力的研究领域。
首先,枯草芽孢杆菌酶解植物蛋白可以增加饲料的蛋白质可利用性。
植物蛋白质中存在一些抗营养因子,如纤维素、多肽和肽酶抑制剂等,它们会降低蛋白质的降解和吸收速度。
通过酶解植物蛋白,可以降低这些抗营养因子的含量,提高其可利用性。
一些研究表明,酶解植物蛋白后,饲料中的蛋白质降解率明显提高,动物对蛋白质的利用效率也明显提高。
其次,枯草芽孢杆菌酶解植物蛋白可以改善饲料的营养价值。
植物蛋白质中含有大量的必需氨基酸,但存在不平衡的情况。
通过酶解,可以提高植物蛋白质中各种氨基酸的比例,使其更接近动物的需求。
此外,酶解还可以降低饲料中的抗营养物质含量,如纤维素和多肽,从而改善饲料的营养价值。
第三,枯草芽孢杆菌酶解植物蛋白可以改善饲料的口感和食欲。
植物蛋白质的特点是结构复杂,对动物消化道有一定的刺激作用。
通过酶解,可以破坏蛋白质的大分子结构,使其更易于被动物消化酶分解,并提高饲料的嗜好性和食欲。
最后,枯草芽孢杆菌酶解植物蛋白在饲料中的应用还可以提高动物的生产性能。
研究表明,添加酶解植物蛋白的饲料可以提高动物的生长速度、饲料转化率和产蛋率,降低饲料成本。
这是因为酶解植物蛋白可以提高饲料中蛋白质的可利用性,增加动物对营养物质的吸收利用,从而提高生产性能。
然而,枯草芽孢杆菌酶解植物蛋白在饲料中的应用还存在一些潜在的问题和挑战。
例如,酶解过程中可能会产生氨和胺等有毒物质,对动物健康产生不利影响。
此外,酶解植物蛋白也需要一定的条件和工艺,如果操作不当,可能会导致酶活性降低或失活。
综上所述,枯草芽孢杆菌酶解植物蛋白在饲料中的应用具有广阔的研究前景。
动物营养学报2019,31(4):1547⁃1553ChineseJournalofAnimalNutrition㊀doi:10.3969/j.issn.1006⁃267x.2019.04.011蛋白质饲料的酶解工艺及酶解蛋白在畜牧生产中的应用王诗琦㊀刘显军∗㊀陈㊀静㊀李建涛(沈阳农业大学畜牧兽医学院,沈阳110866)摘㊀要:酶解工艺是指通过各种分解酶的作用,将蛋白质原料中一部分大分子蛋白质降解成活性小分子肽和游离氨基酸的过程㊂酶解蛋白具有提高动物生产性能和免疫性能㊁促进蛋白质消化吸收的作用㊂本文简单介绍了酶解工艺过程,并且总结了酶解蛋白在畜牧生产中的应用㊂关键词:酶解工艺;酶解蛋白;畜牧生产中图分类号:S816.4㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1006⁃267X(2019)04⁃1547⁃07收稿日期:2018-09-29基金项目:辽宁省高等学校基本科研项目(LSNZD201703,LSNFW201701);辽宁省科技厅重大项目(2015103034)作者简介:王诗琦(1995 ),女,辽宁锦州人,硕士研究生,从事动物营养与饲料科学研究㊂E⁃mail:1033026465@qq.com∗通信作者:刘显军,副教授,硕士生导师,E⁃mail:lchenj@163.com㊀㊀近几十年,我国畜牧业发展越来越好,当前饲料产销量已跃升世界首位,可即便如此,仍然存在着不可忽视的原料短缺问题,而且原料供给和所需之间的矛盾问题更是日益突出㊂特别是以进口为主要来源的蛋白质资源,供给不足将会严重影响我国畜牧业和饲料行业的效益和发展㊂这使学者们不得不思考如何有效利用现有原料㊁开发新资源以缓解当前蛋白质原料不足的问题㊂酶解工艺近些年逐渐被人们熟知,尤其是在食品行业的应用更是屡见不鲜,而利用酶解工艺来提高蛋白质饲料原料利用率的方法也已经被大多数学者关注和肯定㊂与普通蛋白质饲料相比,酶解蛋白具有促进蛋白质合成和消化道发育㊁提高动物生长和免疫性能的作用㊂这种酶解蛋白得到了广大饲料企业的认可,被列为最有效发挥蛋白质营养生理效用的方式之一,并逐渐成为部分替代饲料中鱼粉㊁豆粕的重要原料㊂1㊀酶解工艺㊀㊀酶解工艺是指通过各种分解酶的作用,将蛋白质原料中一部分大分子蛋白质降解成活性小分子肽和游离氨基酸的过程[1]㊂酶解蛋白产品含有更易被吸收的小肽分子和丰富的益生菌㊁酶类和酸类等生物活性因子,不仅能使养分更丰富,还可以使动物肠道内的菌群结构得到一定程度地完善,提高动物的免疫性能,也提高了原料吸收利用率和饲用价值[2]㊂Rojas⁃García等[3]给大西洋比目鱼同时饲喂牛血清蛋白和酶解蛋白,研究显示酶解蛋白的吸收速度比血清蛋白快了约1.3倍㊂这也是目前企业为加速蛋白质原料转化㊁提高营养物质利用率采用的创新工艺㊂与酸碱法相比,酶解工艺具有效率高㊁过程环保安全㊁操作简单㊁营养成分损失少㊁酶解程度容易控制等优点[4],因此在生产实践中越来越受到企业的欢迎和重视㊂1.1㊀酶解原料㊀㊀大部分情况下,常选择植物源蛋白质作为酶解原料,如豆粕㊁棉籽粕这类植物饼粕[5]㊂另外动物源蛋白质也是一类重要的蛋白质资源,之前就有研究曾将诸如动物血液等一些屠宰业废弃物酶解制备某些小肽[6]㊂例如,李艳伟等[7]就曾尝试利用胰蛋白酶通过层析㊁超滤等方法水解猪血,最终成功获得了一种小肽纯品产物㊂但血粉产品细菌含量较高且易腐败,具有一定的危险性,尤其是将其应用到动物饲料中时会对动物生长造成不利㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报31卷影响,因此以后可能会限制甚至禁止动物血液酶解产品的使用㊂而作为世界大豆的主产国之一,我国具有丰富的大豆资源,大豆中不仅蛋白质含量高且氨基酸平衡性能较好,其酶解产物大豆活性肽更是具有抗氧化㊁降血脂㊁抗血栓㊁易于吸收的优势,因此大豆酶解蛋白备受食品保健品行业的青睐,其在饲料行业也表现出重要价值[8],具有极佳的发展前景㊂1.2㊀酶解技术1.2.1㊀单一酶解技术㊀㊀酶解技术中最简单最基础的就是单一酶解,单一酶解只能对大分子蛋白质进行简单地分解,得到功能多样的小肽,促进动物对蛋白质的吸收㊂常选择的是胃-胰蛋白酶[9]㊁番木瓜蛋白水解酶[10]和菠萝蛋白水解酶[11],另外还有一些商业化蛋白酶也比较受欢迎,比如Alcalase碱性酶㊁Neu⁃trase中性酶㊁Flavourzyme风味酶和Protamex复合酶等㊂即便是在对同一种原料进行酶解时,使用不同种蛋白酶产生的效果也各不相同[12]㊂刘春娥等[13]尝试选择不同种类蛋白酶水解鱿鱼内脏蛋白,将氨基酸得率作为评价因子,最终结果显示碱性蛋白酶效果最好,中性蛋白酶和胰蛋白酶水解后氨基酸得率也都达到50%以上,而胃蛋白酶的作用效果最不理想㊂单一酶解法虽然操作简单,但酶解效率低㊁所得产物单一,因此目前该方法正被复合酶酶解技术逐步替代㊂1.2.2㊀复合酶解技术㊀㊀与单一酶解技术相比,复合酶解技术采用多种蛋白酶协同作用提高蛋白质水溶性,高效降解蛋白质原料中大分子蛋白质㊂Beal等[14]早在20世纪就尝试选择复合酶解技术来酶解豆粕和生大豆,结果发现该方法明显提高了氮的消化率,而且酶解后产物蛋白质分子中分子质量大于66ku的含量和比例也有所减少,这表明通过复合酶解技术已经达到使部分高分子蛋白质降解的目的㊂周乃继[15]㊁蒋金津等[16]都选择结合Alcalase碱性酶和Flavourzyme风味酶的复合酶酶解体系,通过酶解饼粕生产小肽,结果表明利用复合酶酶解技术大大提高了棉籽粕原料的水解度,同时制备的小分子肽含量也显著升高㊂何东平等[17]采用超声辅助,以大豆多肽获得率作为评判标准,采用复合酶解技术研究出大豆分离蛋白质原料酶解工艺的适宜条件㊂然而若采用酶制剂对某些蛋白质原料进行酶解,其中含有的有毒有害成分和某些抗营养因子会影响酶解效果,导致结果并不理想[18]㊂针对这一现象,学者们研究发现微生物发酵酶解技术有显著效果㊂1.2.3㊀微生物发酵酶解技术㊀㊀随着学者们不断探索尝试,微生物发酵酶解技术逐渐受到各大企业的青睐㊂微生物发酵酶解技术即利用微生物菌种,人为使环境达到某特定条件,经各菌种发酵后产生某些分解酶,直接使蛋白质原料降解㊂通过这种方法不但可以得到酶解蛋白,还可以了解蛋白质原料中的抗营养因子成分及含量㊂同时,微生物发酵时也会产生一些有机酸和抗菌肽等物质,可以降低某些疾病的发病率[19];产生的芳香物质可以提高适口性[20];而某些菌株甚至还可以增加产物小肽中的甜味,从而刺激动物采食[21]㊂像黑曲霉㊁米曲霉和枯草芽孢杆菌等菌种都是进行微生物发酵酶解时常用的选择㊂万琦等[22]挑选了1株枯草芽孢杆菌株,结合产羧肽酶的某曲霉菌发酵酶解豆粕粉制备大豆多肽,经济高效且口味绝佳㊂王文娟等[23]选择微生物发酵酶解技术,以豆粕为蛋白质原料酶解制备大豆肽,最终获得的小肽不光是苦味减少了许多,而且生理特性也有很大改善㊂2㊀酶解蛋白肽㊀㊀几十年前,学者们普遍认为要想蛋白质被充分利用,唯一选择就是将其水解,由高分子蛋白质变成游离氨基酸,这使人们有了一种误解,认为蛋白质并不存在其他的吸收方式㊂这是忽略了除了氨基酸平衡以外,氨基酸和蛋白质酶解产生的小肽协同作用也是动物生长过程中所需要的㊂钱利纯[5]对小肽应用的探究中发现,动物的低蛋白质饲粮中不该只是添加必需氨基酸,还应该补充一部分小肽,由此才能最大程度地提高动物的生长性能㊂优质蛋白质饲粮经动物采食消化后,其最终产物大多为小肽的形式,而实践证明以小肽形式作为氮源时,蛋白质在消化道的沉积量明显比以氨基酸以及蛋白质分子的形式作为氮源时高㊂有研究报道,酶解蛋白肽能够促进氨基酸和矿物元素的吸收,加速蛋白质合成[24],促进肠道生长发育,维持肠道健康[3],提高免疫力[25]和生长速度,降低料重比,增大企业收益[26]㊂84514期王诗琦等:蛋白质饲料的酶解工艺及酶解蛋白在畜牧生产中的应用2.1㊀提高风味㊀㊀酶解蛋白肽有助于提高产品风味,因此在食品行业尤其受到各生产企业的欢迎,很多食品及饮料的制作过程中都利用酶解工艺来提高感官评分㊂段春红等[27]以大豆为原料,在中性蛋白酶和胰蛋白酶作用下酶解得到大豆11S球酶解蛋白,将其以2.3%的比例添加到猪肉肠制作中,显著提高了风味和品质㊂曾文燕等[28]利用风味蛋白酶酶解扇贝后得到的含活性肽的改良物无苦腥味,且色泽明亮,味道鲜美,可作为海鲜调味品㊂2.2㊀促进矿物元素吸收㊀㊀某些酶解蛋白肽还能够促进矿物质元素的吸收,比如乳清蛋白酶解后能得到一种促矿物元素吸收肽,与矿物元素鳌合后可在机体需要时缓慢释放金属离子㊂郭丽丽等[29]以乳清蛋白为原料,利用胰蛋白酶酶解可制备一种促钙离子吸收肽,特别是当水解液中氨基氮含量达到0.272mg/mL时,能够显著促进钙离子吸收㊂2.3㊀抗氧化作用㊀㊀抗氧化肽能够作为供电子体或供氢体,促进过氧化物分解和清除自由基,从而起到抗氧化的作用[30]㊂除了来源自然界生物或通过化学方法合成得到,某些蛋白质酶解后得到的活性肽也具有抗氧化作用㊂从自然界生物提取成本高且获得率低,化学合成抗氧化肽安全性差,因此通过酶解技术制备抗氧化肽不失为一个好方法,比如乳清蛋白㊁碎米蛋白㊁苦荞蛋白等经酶解后得到的小肽都有抗氧化作用㊂吴伟菁等[31]研究也显示,利用碱性蛋白酶酶解苦荞蛋白后得到的小肽,其抗氧化作用得到显著提高,可作为天然的抗氧化剂㊂2.4㊀医药作用㊀㊀新兴的高效无毒的酶解蛋白肽在保健方面也有很多积极作用㊂许多蛋白质酶解物所含的活性肽都可以降低胆固醇水平,如大豆蛋白㊁酪蛋白㊁花生蛋白等㊂宋玲钰[32]以花生粕为原料,利用木瓜蛋白酶进行酶解,其小肽产物具有较高的降胆固醇活性㊂血管紧张素转化酶(ACE)是广泛存在各种组织中的膜结合蛋白,它对血压有一定调节作用㊂一些酶解蛋白肽可以抑制ACE活性,从而起到降血压作用,比如核桃多肽[33]和乳清蛋白肽[34]等㊂因此,若能将酶解蛋白肽进一步处理使其发挥功效,对医药行业也有重要意义㊂3㊀酶解蛋白在畜牧生产中的应用3.1㊀在水产养殖中的应用㊀㊀作为水产养殖大国,我国鱼粉消耗量巨大,鱼粉资源的匮乏迫使学者和企业寻求一种高效替代品,酶解蛋白就这样在畜牧行业崭露头角㊂近些年,酶解蛋白在水产养殖方面的研究报道越发广泛,结果普遍显示酶解蛋白有提高水产动物生长性能㊁增强免疫力㊁提高营养物质利用率的效果㊂王铵静等[35]针对凡纳滨对虾幼虾的试验表明,饲料中添加质量分数为0.1%的大豆酶解蛋白可一定程度提高其抗病力㊂于辉等[36]报道,用添加一定量小肽的饲料饲喂草鱼,结果显示饲料表观消化率㊁生长速度和蛋白质消化率都有显著提高㊂赵处杰等[37]研究表明,给异育银鲫饲喂添加了2% 4%酶解蛋白肽的饲料,不仅有益于改善鱼体的生长指标,使增重显著升高,还有利于增强其免疫力㊂桂丹[38]研究酶解棉籽粕蛋白肽在异育银卿饲养中的影响,结果表明饲料中添加适宜的酶解蛋白肽对鱼体的生长指标和饲料利用率都有积极的改善作用,同时还能够促进饲料中锌㊁铁和粗蛋白质的吸收㊂夏薇等[39]报道,在建鲤的饲料中,以棉籽粕酶解蛋白肽分别等质量替换原有的鱼粉和植物蛋白质原料后分组饲养,结果表明棉籽粕酶解蛋白肽显著提高了鱼体增重率和粗蛋白质含量㊂Song等[40]通过向比目鱼幼鱼饲料中添加不同水平大豆肽(粗蛋白质含量约66%)发现,鱼体的日增重㊁日采食量及蛋白质功效比率都得到显著提高,且胰蛋白酶㊁淀粉酶等酶活性也显著升高㊂3.2㊀在家禽生产中的应用㊀㊀随着酶解蛋白在水产行业的应用获得了显著成效,许多学者尝试在家禽饲粮中添加适量酶解蛋白,最终也得到了可观效果㊂于会民等[41]以不同比例酶解蛋白替代饲粮中豆粕饲喂肉仔鸡,结果显示酶解蛋白可以改善仔鸡增重速度和饲料转化效率,降低饲料消耗㊂翁洋[42]在黄羽肉鸡饲粮中添加酶解产物复合小肽,结果发现添加了小肽的试验组总增重显著升高,料重比和腹泻率也有显著降低,同时观察肠道菌群结构,最终证实复合小肽可以改善肉鸡肠道菌群结构,丰富肠道菌群种类,促进肉鸡消化㊂禚梅等[43]分别以5%棉仁蛋白㊁5%发酵棉籽粕㊁5%发酵棉籽粕+2%的能量饲料来替换饲粮中豆粕,探究其对罗曼褐壳蛋鸡9451㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报31卷生长指标的作用效果,结果显示5%棉仁蛋白和5%发酵棉籽粕组蛋鸡的产蛋率㊁料蛋比和增重都有显著的升高㊂黄艺伟[44]在樱桃谷肉鸭的基础饲粮中,将普通豆粕换成酶解豆粕,结果表明酶解豆粕可维持肠道结构,提高抗氧化和免疫功能,促进消化吸收,加速肉鸭生长,同时还能使排泄物中氮㊁磷含量显著减少㊂沈一茹等[45]研究饲粮中添加不同含量大豆酶解蛋白对肉鸡的影响,结果表明添加大豆酶解蛋白能够提高肉鸡生长性能和肉品质,并改善其肠道发育和免疫机能㊂3.3㊀在养猪生产中的应用㊀㊀目前,已经有很多有关在家畜饲粮中添加酶解蛋白的研究,在养猪生产中,酶解蛋白的应用也取得了明显的经济效益㊂胡文娥[26]研究报道,小肽制品能使生长肥育猪的生长指标有明显改善,提高养殖场收益㊂陈秋梅等[46]报道,给早期断奶仔猪饲喂含有小肽类营养素的饲粮,有助于血清免疫球蛋白G含量升高,提高免疫性能,减少腹泻发生,改善仔猪生长性能并提高饲料转化率㊂张常明等[47]在仔猪饲粮中添加不同水平小肽复合制剂,结果显示适宜水平的小肽复合制剂有利于降低仔猪腹泻率,并提高蛋白质利用率㊂闻爱友等[48]设计给断奶仔猪饲喂以不同比例酶解豆粕代替饲粮中普通豆粕的试验,研究了酶解豆粕对早期断奶仔猪生长性能㊁肠道微生物菌群及腹泻的影响,结果表明仔猪肠道微生物结构有明显改善,生长速度加快,腹泻率降低㊂付瑞珍等[49]尝试在饲喂生长育肥猪的基础饲粮中,以发酵蛋白替代原有蛋白质原料,最终结果显示酶解豆粕㊁棉籽粕有利于提高育肥猪的抗氧化能力和免疫能力,抑制疾病的发生㊂崔家军等[50]最近的试验研究中,将加入酶解蛋白肽T30的饲粮用于生长育肥猪的日常饲养,结果显示试验猪在酶解蛋白肽作用下采食量和增重都有明显增长,同时血液总蛋白和球蛋白含量也有提高㊂张迪等[51]用酶解毛血蛋白肽代替饲粮中肠膜蛋白粉㊁鱼粉饲喂保育猪,结果表明酶解毛血蛋白肽完全可以替代以上二者,并且有效降低了饲料成本㊂3.4㊀在反刍动物生产中的应用㊀㊀酶解蛋白在反刍动物生产中的应用研究目前还比较少,其效果还需学者们不断试验和探索㊂李莉[52]试验结果表明,饲粮中添加肽将会影响瘤胃发酵环境㊁养分消化率,且不同微生物种群对肽的营养需要不同㊂Gillis等[53]设计给肉牛饲喂添加不同比例发酵豆粕的饲粮,最终结果却显示试验肉牛的胴体重㊁眼肌面积和组织脂肪含量等指标都没有显著变化㊂方飞等[54]在黄淮白山羊公羔饲粮中分别以不同比例共轭亚油酸酶解豆粕等量替代普通豆粕,结果表明添加酶解豆粕有利于提高胴体骨重和骨肉比㊂李萍等[55]利用体外发酵试验,研究含有不同比例棉籽酶解蛋白的饲粮在奶牛瘤胃中的消化情况,发现棉籽酶解蛋白能够改善瘤胃微生物环境,提高饲料原料中氮源和碳水化合物的吸收利用率㊂4㊀小㊀结㊀㊀针对当前我国畜牧业和饲料行业的现状,动物蛋白质原料依赖进口资源不足且昂贵,植物性蛋白质原料不能得到高效利用的问题,选择酶解工艺处理蛋白质原料,利用产物酶解蛋白无疑是个很好的解决方案㊂当前在家禽家畜生产,特别是水产养殖方面经常能看到有关酶解工艺和酶解蛋白的相关研究试验㊂不论是从绿色环保㊁经济安全的酶解工艺上看,还是从酶解蛋白对动物生长性能和免疫性能等各方面的正面影响看,都对畜牧行业未来的发展百利而无一害㊂但是其在生产实践中的应用其实还处于初步试水㊁稍见成效的阶段,尤其是在反刍动物方面的研究更是屈指可数,而且暂时市场对其也没有统一的规定和标准,因此酶解蛋白的更多效用和影响还需要学者们进一步的探索和扩展㊂不过相信未来的不久,酶解蛋白定会在畜牧业和饲料行业发挥重要且独特的作用,被更多人肯定和认可㊂参考文献:[1]㊀张宇婷,张荣飞,晨光.酶解蛋白在畜牧生产中的应用及发展趋势[J].饲料广角,2015(23):42-45.[2]㊀李猛.浒苔生物饲料的制备工艺及在刺参养殖中的应用研究[D].硕士学位论文.上海:上海海洋大学,2016.[3]㊀ROJAS⁃GARCÍAC,RØNNESTADI.Assimilationofdietaryfreeaminoacids,peptidesandproteininpost⁃larvalAtlantichalibut(Hippoglossushippoglossus)[J].MarineBiology,2003,142(4):801-808.[4]㊀LIUQ,KONGBH,XIONGYL,etal.Antioxidantactivityandfunctionalpropertiesofporcineplasmaproteinhydrolysateasinfluencedbythedegreeofhy⁃05514期王诗琦等:蛋白质饲料的酶解工艺及酶解蛋白在畜牧生产中的应用drolysis[J].FoodChemistry,2010,118(2):403-410.[5]㊀钱利纯.小肽的营养研究进展[J].饲料博览,1998,10(1):10-11.[6]㊀金菲.酶解猪血球蛋白粉的制备及饲喂效果的研究[D].硕士学位论文.武汉:武汉工业学院,2008:56-59.[7]㊀李艳伟,江波,佟祥山.酶解猪血蛋白中活性肽的纯化和功能研究[J].高等学校化学学报,2005,26(1):61-63.[8]㊀沈峰,王恬,张莉莉,等.小肽制剂对肥育猪生产性能㊁屠宰性能及血清生化指标的影响[J].中国饲料,2006(2):30-32.[9]㊀王雪铭,许程剑,牛博楠,等.胃-胰蛋白酶联合酶解阿魏菇蛋白制备抗氧化多肽[J].食品研究与开发,2015,36(6):22-27.[10]㊀贾志春,张珍,张盛贵,等.木瓜蛋白酶酶解牦牛血红蛋白制备氯化血红素关键工艺研究[J].食品工业科技,2016,37(3):206-210,215.[11]㊀李莹,周剑忠,王维权,等.菠萝蛋白酶酶解小麦降低过敏性[J].中国粮油学报,2016,31(5):56-60.[12]㊀李婷,赵沙沙,阮奇珺,等.碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶对热变性大豆分离蛋白的酶解研究[J].中国油脂,2014,39(4):35-37,38.[13]㊀刘春娥,林洪,单俊伟,等.鱿鱼内脏蛋白质酶解工艺的研究[J].食品工业科技,2004,25(9):83-85,82.[14]㊀BEALJD,BROOKSPH,SCHULZEH.Theeffectoftheadditionofaproteaseenzymetoraworautoclavedsoybeanonthegrowthperformanceofliquidfedgrower/finisherpigs[C]//Proceedingsofbritishsoci⁃etyofanimalscience.Scarborou:AcademicPress,1998:167.[15]㊀周乃继.棉籽肽饲料开发与小肽的检测[D].硕士学位论文.合肥:安徽农业大学,2009:53-54.[16]㊀蒋金津,李爱科,陈香,等.不同处理的棉菜籽粕在肉鸡消化道小肽释放特性的研究[C]//2010中国畜牧兽医学会动物营养学分会第六次全国饲料营养学术研讨会论文集.杨凌:中国畜牧兽医学会,2010:380-386.[17]㊀何东平,程雪,马军,等.超声辅助复合酶酶解制备大豆多肽工艺的优化[J].中国油脂,2018,43(7):72-76.[18]㊀魏炳栋,党修利,邱玉朗,等.乳酸菌固态发酵酶解对豆粕㊁棉籽粕和菜籽粕粗蛋白质㊁pH㊁酸度及抗营养因子含量的影响[J].中国畜牧兽医,2014,41(11):107-114.[19]㊀田刚,陈代文,余冰,等.酶解鸡蛋清小肽混合物对小鼠免疫功能的影响[J].中国畜牧杂志,2005,41(5):14-17.[20]㊀孟凌玉.虾头酶解产物微生物混合发酵工艺及其风味成分的变化[D].硕士学位论文.湛江:广东海洋大学,2013.[21]㊀俞卓科,陈瑶瑶,陈婷婷,等.微生物发酵缢蛏酶解液工艺研究[J].食品科技,2014,39(5):251-254.[22]㊀万琦,陆兆新,高宏.脱苦大豆多肽产生菌的筛选及其水解条件的优化[J].食品科学,2003,24(2):29-32.[23]㊀王文娟,潘海涛,于磊娟.豆粕发酵制备大豆肽的研究[J].粮食加工,2007,32(2):55-56.[24]㊀BOZAJJ,MARTÍNEZ⁃AUGUSTINO,BARÓL,etal.Proteinv.enzymicproteinhydrolysates.Nitrogenu⁃tilizationinstarvedrats[J].BritishJournalofNutri⁃tion,1995,73(1):65-71.[25]㊀邓红,黄健.小肽营养及其在养猪生产中的应用[J].饲料工业,2005,26(21):30-33.[26]㊀胡文娥.小肽制品对生长肥育猪生产性能和猪肉品质的影响[D].硕士学位论文.长沙:湖南农业大学,2003.[27]㊀段春红,胡秀钏,赖成德.不同分子量11S酶解蛋白在猪肉肠中的应用[J].食品科技,2018,43(1):122-128.[28]㊀曾文燕,刘璐,王贺,等.华贵栉孔扇贝肉的酶解工艺优化及其产物风味的美拉德改良研究[J].食品科技,2018,43(9):197-203.[29]㊀郭丽丽,潘道东.乳清蛋白酶解制备促钙离子吸收肽条件的优化[J].食品科学,2008,29(5):332-336.[30]㊀许柳.乳清蛋白酶解物抗氧化活性及其在冷却鸭肉保鲜中的应用研究[D].硕士学位论文.雅安:四川农业大学,2010.[31]㊀吴伟菁,纪美茹,李再贵.不同苦荞蛋白酶解产物抗氧化活性研究[J].粮油食品科技,2018,26(5):6-10.[32]㊀宋玲钰.花生降胆固醇肽的制备及饮料开发[D].硕士学位论文.泰安:山东农业大学,2016.[33]㊀李艳伏.核桃粕多肽提取分离及功能特性研究[D].硕士学位论文.杨凌:西北农林科技大学,2008.[34]㊀徐思源.乳清蛋白降压肽的制备及其功能研究[D].硕士学位论文.哈尔滨:东北林业大学,2007.[35]㊀王铵静,杨奇慧,谭北平,等.大豆酶解蛋白对凡纳滨对虾幼虾生长性能㊁血清生化指标㊁非特异性免疫力和抗病力的影响[J].广东海洋大学学报,2018,38(1):14-21.[36]㊀于辉,冯健,刘栋辉,等.酪蛋白小肽对幼龄草鱼生长和饲料利用的影响[J].水生生物学报,2004,281551㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报31卷(5):526-530.[37]㊀赵处杰,杨峰.日粮中酶解蛋白肽替代鱼粉对异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蛋白质水解物在动物营养中的作用蛋白质是一种大分子物质,通常由二十种不同的氨基酸通过肽键连接组成。
蛋白质是动物组织(如骨骼肌、乳腺、肝脏和小肠)和畜产品(如肉、牛奶、鸡蛋和羊毛)的重要组成成分。
例如,生长期肉牛和育肥猪骨骼肌中的蛋白质含量约占干物质总量的70%(Wu等,2016)。
因此,摄入充足的蛋白质对家畜、家禽和鱼类发挥最大生长、生产性能和饲料效率都是必不可少的。
Wu(2013)报道,饲料中的蛋白质(如血粉、肉、骨粉、肠黏膜粉、豆粕、花生粕、棉籽粕)在小肠中蛋白酶的作用下被水解成小肽(二肽、三肽)和游离氨基酸。
水解生成小肽的类型与动物生理状况和日粮组成密切相关。
动物和植物性蛋白质饲料在被采食前通过化学处理、酶或者微生物发酵,可改善其营养品质、降低抗营养因子的含量并产生肽类(Dieterich等,2014;Pasupuleki 等,2010)。
此外,酶解和微生物发酵可以提高动物和植物性蛋白质饲料中小肽的溶解度、黏度、乳化性和凝胶化程度。
不同来源(细菌、植物和酵母)的蛋白酶均可用来酶解动物和植物性蛋白质饲料,多种微生物通过发酵,将动物或植物性蛋白质饲料水解生成肽类。
目前,蛋白质水解物已广泛应用于医学、营养(包括动物营养)和生物技术领域(Pasupuleki等,2010)。
本文主要对通过酶解技术和微生物发酵技术生成蛋白质水解物的相关研究进行综述,并对其在动物饲养中营养及生理学功能进行探讨。
1氨基酸、肽和蛋白质的定义氨基酸是含有氨基和酸基基团的有机物。
除甘氨酸外,所有蛋白源氨基酸均有一个α-氨基,并可在动物体内和饲料中形成L-异构体。
肽被定义为由2个或2个以上氨基酸残基通过肽键连接成的有机分子(Wu,2013),每形成一个肽键脱去一分子水。
寡肽由2~20个氨基酸残基组成。
含有小于或等于10个氨基酸残基的寡肽称作小寡肽(或简单的小肽),而含有10~20个氨基酸残基的寡肽称为大寡肽。
Kyte(2006)认为,超过20个氨基酸残基组成的肽被称为多肽。
生物酶解法植物蛋白肽项目可行性研究报告项目建议书一、项目背景在人们健康意识不断提高的当今社会,越来越多的人开始关注膳食健康,尤其是食用植物蛋白的需求逐渐增加。
然而,目前市面上主要提供的植物蛋白产品往往存在不同程度的味道、口感以及消化吸收方面的问题,限制了其在市场中的发展。
二、项目概述该项目旨在通过采用生物酶解技术,将植物蛋白肽分子进行分解和改造,使其更易消化吸收并提高其风味口感,去除不良气味。
通过此项技术改进,将开发出一种更为健康、口感更佳的植物蛋白产品,满足消费者对于膳食健康的需求。
三、可行性分析(1)市场需求潜力:当前植物蛋白产品市场规模巨大,预计未来几年将继续保持快速增长。
消费者对于高品质、易消化的植物蛋白产品的需求不断增加,该项目将满足市场需求,有望取得良好的市场反响。
(2)技术可行性:生物酶解技术已经在食品加工行业得到广泛应用,具有成熟的技术基础。
通过合适的酶解条件和配比,能够有效实现植物蛋白的分解和改造,提高其营养价值和风味口感。
(3)资源条件:该项目需要一定的实验室设备和技术人才支持,同时需要植物蛋白作为原料供应。
目前,实验室和技术人才资源丰富,并且植物蛋白资源也相对充足,为项目的顺利实施提供了基础条件。
(4)经济效益分析:根据市场需求和预期销售额,初步测算项目的投资回报周期为3-5年。
随着市场占有率的提高,项目具备较强的盈利能力。
四、项目目标和任务1.目标:通过生物酶解技术改进植物蛋白产品,提高其消化吸收性和风味口感,满足消费者对于膳食健康的需求。
2.任务:(1)选取合适的植物蛋白原料,并进行成分分析和特性测试。
(2)优化酶解工艺,确定最佳的酶解条件和配比。
(3)对酶解后的植物蛋白进行形态结构、营养价值、消化吸收性和风味口感等方面的测试和评估。
(4)进行产品的中试生产和市场测试,不断优化产品配方和工艺。
(5)建立产品质量控制系统,确保产品质量的稳定和可追溯性。
五、项目实施计划1.第一年:确定植物蛋白原料,进行初步的成分分析和特性研究,优化酶解工艺,进行初步产品测试。