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发酵豆粕脲酶活性、胰蛋白酶抑制因子、凝集素和大豆抗原的测定研究彭辉才1粱明振1’张宏福2(1广西大学动物科技学院,广西南宁530005;2北京畜牧兽医研究所营养学国家重点实验室, 北京海淀区100094摘要:豆粕中最主要的抗营养因子是胰蛋白酶抑制因子、凝集素和大豆抗原;本试验对8种发酵豆粕进行测定,前两者含量极低未检出。
用SDS-PAGE凝胶电泳定性检测大豆抗原中的B一伴大豆球蛋白(B--Conglycinin和大豆球蛋白(Glycinin,6种条带模糊,抗原消失,结果表明,生物发酵是一种有效的钝化抗营养因子的方法。
关健词:胰蛋白酶抑制因子凝集素13一伴大豆球蛋白大豆球蛋白测定发酵豆粕指是通过现代生物发酵技术对原料豆粕进行发酵处理后的产物。
发酵过程中可产生蛋白酶、非淀粉多糖酶和植酸酶等多种酶活,其目的就是消除抗营养因子,把大分子量的大豆蛋白质分解为多肽、寡肽、小肽,从而增加水溶性,提高消化率,利于动物消化吸收。
这些酶把纤维类物质分解为糖,部分糖被转化为乳酸,并产生大量有益微生物,使豆粕转化成高营养价值的功能性饲料。
发酵豆柏可替代日粮中血浆蛋白粉、鱼粉、肠膜蛋白和乳清粉等动物性饲料原料,可替代日粮中控制腹泻的预防性抗生素,大大降低生产成本,减少畜禽养殖对动物性饲料原料的依赖,杜绝动物性饲料原料所带来的疾病传播,提高养殖业的安全与效益。
大豆的抗营养因子有蛋白酶抑制因子(protease inhibitors,大豆凝集素(SBA、大豆抗原、非淀粉多糖(NSP、植酸(phytic acid、单宁、大豆寡糖、脲酶、.大豆异黄酮、大豆皂甙、致甲状腺肿因子、生氰糖甙等。
这些抗营养因子会导致人和动物胰腺肿大、过敏反应、生长缓慢、日粮养分利用率下降以及其他一些不良生理反应。
本试验测定起主要抗营养作用的胰蛋白酶抑制因子、凝集素及大豆抗原中的大豆球蛋白和B一伴大豆球蛋白。
1材料与方法1.1腮酶的测定脲酶活性测定参照国标GB8622--88执行。
发酵豆粕脲酶活性、胰蛋白酶抑制因子、凝集素和大豆抗原的测定研究彭辉才1粱明振1’张宏福2(1广西大学动物科技学院,广西南宁530005;2北京畜牧兽医研究所营养学国家重点实验室, 北京海淀区100094摘要:豆粕中最主要的抗营养因子是胰蛋白酶抑制因子、凝集素和大豆抗原;本试验对8种发酵豆粕进行测定,前两者含量极低未检出。
用SDS-PAGE凝胶电泳定性检测大豆抗原中的B一伴大豆球蛋白(B--Conglycinin和大豆球蛋白(Glycinin,6种条带模糊,抗原消失,结果表明,生物发酵是一种有效的钝化抗营养因子的方法。
关健词:胰蛋白酶抑制因子凝集素13一伴大豆球蛋白大豆球蛋白测定发酵豆粕指是通过现代生物发酵技术对原料豆粕进行发酵处理后的产物。
发酵过程中可产生蛋白酶、非淀粉多糖酶和植酸酶等多种酶活,其目的就是消除抗营养因子,把大分子量的大豆蛋白质分解为多肽、寡肽、小肽,从而增加水溶性,提高消化率,利于动物消化吸收。
这些酶把纤维类物质分解为糖,部分糖被转化为乳酸,并产生大量有益微生物,使豆粕转化成高营养价值的功能性饲料。
发酵豆柏可替代日粮中血浆蛋白粉、鱼粉、肠膜蛋白和乳清粉等动物性饲料原料,可替代日粮中控制腹泻的预防性抗生素,大大降低生产成本,减少畜禽养殖对动物性饲料原料的依赖,杜绝动物性饲料原料所带来的疾病传播,提高养殖业的安全与效益。
大豆的抗营养因子有蛋白酶抑制因子(protease inhibitors,大豆凝集素(SBA、大豆抗原、非淀粉多糖(NSP、植酸(phytic acid、单宁、大豆寡糖、脲酶、.大豆异黄酮、大豆皂甙、致甲状腺肿因子、生氰糖甙等。
这些抗营养因子会导致人和动物胰腺肿大、过敏反应、生长缓慢、日粮养分利用率下降以及其他一些不良生理反应。
本试验测定起主要抗营养作用的胰蛋白酶抑制因子、凝集素及大豆抗原中的大豆球蛋白和B一伴大豆球蛋白。
1材料与方法1.1腮酶的测定脲酶活性测定参照国标GB8622--88执行。
饲料用大豆粕国家标准一、主题内容与适用范围本标准规定了饲料用大豆粕的质量指标及分级标准。
本标准适用于以大豆为原料以预压—浸提或浸提法取油后所得饲料用大豆粕。
二、引用标准GB 5490-5539 粮食、油料及植物油检验GB 6432-6439 饲料粗蛋白、粗脂肪、粗纤维等项测定方法GB 8622 大豆制品中尿素酶的活性测定三、感官性状本品呈浅黄褐色或淡黄色不规则的碎片状,色泽一致,无发酵、霉变、结块、虫蛀及异味异嗅。
四、水分水分含量不得超过13.0%五、夹杂物不得掺入饲料用大豆粕以外的物质,若加入抗氧化剂、防霉剂等添加剂时,应做相应的说明。
六、质量指标及分级标准1.以粗蛋白质、粗纤维、粗灰分为质量控制指标,按含量分为三级,见下表。
表1 配合饲料、浓缩饲料和预混合料产量(万吨)年份配合饲料浓缩饲料预混合料1990 3122 50.82 21.011999 5600 1000 1603.三项质量指标必须全部符合相应等级的规定。
4.二级饲料用大豆粕为中等质量标准,低于三级者为等外品。
七、脲酶活性允许指标1.脲酶活性定义为在30?5?和pH值等于7的条件下,每分钟每克大豆粕分解尿素所释放的氨态氮的毫克数。
2.饲料用大豆粕的脲酶活性不得超过0.4。
八、检验1.水分、粗蛋白质、粗纤维、粗灰分的检验,按照GB6432-6439的有关规定执行。
2.脲酶活性的检验按GB 8622执行。
九、卫生标准应符合中华人民共和国有关饲料卫生标准的规定。
十、包装、运输和储存饲料用大豆粕的包装、运输和储存,必须符合保质、保量、运输安全和分类,分级储存的要求,严防污染。
中华人民共和国农业部1998-10-11批准,1989-09-01实施。
豆粕中尿素酶活性的测定(PH差值法)1.参考标准无1.适用范围适用于用PH增值法测定豆粕中脲酶活性的方法。
2.原理豆粕中的脲酶可以使用尿素分解产生氨,使体系中pH增加,用pH计测定pH 变化,以判断脲酶活性。
3.仪器和工具4.1粉碎机4.2可调节温度的恒温水浴锅4.3酸度计:精确至0.014.4碘瓶:50ml4.5天平:感量0.01g4.6天平:感量0.1g4.7秒表4.试剂5.1磷酸二氢钾(KH2PO4)5.2磷酸氢二钾(K2HPO4)5.3 50%磷酸二氢钾溶液5.4 50%磷酸氢二钾溶液5.5 尿素[CO(NH2)2 ]5.6 pH7.00磷酸缓冲液:用天平(4.6)称取磷酸二氢钾(5.1)17.1g溶于100ml蒸馏水,再称取烘干的磷酸氢二钾(5.2)21.7g于100ml蒸馏水,将这两种溶液的混合液共配制5000ml。
并用酸度计(4.3)调节pH值,pH小于7.00时,加入少量50%磷酸氢二钾溶液(5.4),当pH大于7.00时,加入少量50%磷酸二氢钾溶液(5.3),最终使得缓冲液的pH为7.00(±0.01)。
5.7 pH7.00尿素缓冲液:用天平(4.6)称取尿素(5.5)150.0g,溶于5000ml磷酸缓冲液(5.6)中。
并用酸度计(4.3)调节pH值,pH小于7.00时,加入少量50%磷酸氢二钾溶液(5.4),当pH大于7.00时,加入少量磷酸二氢钾溶液(5.3),最终使得缓冲液的pH为7.00(±0.01)。
5.操作步骤用粉碎机(4.1)粉碎样品,用天平(4.5)分别称取三份样品约0.80g(±0.02g)的样品于3个50ml的碘瓶(4.4)中,其中两个加40ml尿素缓冲液(5.7),另一个加入40ml磷酸缓冲液(5.6)(空白),塞上塞子,摇匀后放入30℃(±1℃)的恒温水浴锅中,用秒表(4.7)准确计时,每10分钟摇匀一次,反应30分钟后,在5分钟内用酸度计(4.3)测定pH值。
随着膨化技术在饲料工业中推广普及,越来越多的饲料生产商在配方中使用膨化大豆粉,与其它蛋白资源一样,大豆的适度熟化非常重要,熟化程度低会含抗胰蛋白酶等营养抑制因子,熟化度过高又会导致氨基酸利用率低。
判断膨化大豆粉是否合格的主要指标是脲酶活性。
脲酶活性是指:在30±5℃和PH值等于7的条件下,每分钟每克膨化大豆分解尿素所释放的氨态氮的毫克数。
脲酶本身无营养意义,但它与抗胰蛋白酶的含量接近,并且遇热变性失活的程度与抗胰蛋白酶相似,因此,尿酶活性用来作为膨化大豆加热是否合适的间接估测指标。
脲酶活性没有负值,最低为0。
在我国现行的国标推荐值为0.3,在美国一般认为以不超过0.2为宜,并且针对日粮中有尿素的反刍动物而言不得超过0.12,当然对于家禽和猪0.3或稍高都可以接受。
国内很多大企业一般均采用0.2。
实验室定量测定脲酶活性的方法较复杂,有滴定法和pH增值法两种,已有研究表明两者对同一样品测得的数值也不相等。
目前国内绝大部分企业都采用快速而简单的简易判定方法定性地估测脲酶活性,一般来说,主要有如下两种方法。
一.液态法1.原理:大豆制品中的脲酶可使尿素分解成氨,会使酚红指示剂改变颜色。
2.试剂2.1尿素:GB696,分析纯。
2.2酚红指示剂2.2.1称取0.1g酚红,加1.43mL0.1mol/L氢氧化钠溶液,在研钵中研磨以促溶解;2.2.2转移至250mL定量瓶中,加蒸馏水至刻度,摇匀备用。
3.操作方法3.1取0.2g粉末样品,置于25mL比色管中。
3.2加0.02g尿素,加酚红指示剂2滴,再加水20mL,充分摇匀15s。
3.3记录粉红色出现时间,并根据时间判断尿酶活性,颜色出现时间应少于15min。
颜色出现时间脲酶活性1min 极强1~5min 强5~15min 稍有15min 无同时作空白对照试验。
样品空白(不加尿素)及试剂空白(不加样品),只有上述空白正常时,即酚红指示剂不改变颜色,试验结果才是可靠的。
豆粕质量与尿酶活性和蛋白溶解度UREASE ACTIVITY AND PROTEIN SOLUBILITY INDICATORS FOR SOYBEAN MEAL QUALITY沈慧乐 教授,美国大豆协会 杨秀文 副教授,北京奶牛研究所引 言大豆蛋白是家禽日粮中最为重要的,也是质量最好的植物蛋白饲料,除蛋氨酸略缺乏外,其它各种氨基酸都接近理想平衡。
如同其它蛋白质饲料一样,豆粕质量受各种营养素含量的影响,如能量、蛋白质、纤维素和氨基酸等,例如普通豆粕与去皮豆粕间在以上指标方面就有很大的差别(见表1)。
去皮豆粕由于纤维素含量低而有较高的能量水平。
但是蛋白质水平高的豆粕不一定保证低纤维和高能量水平,例如某些未去皮中国豆粕的蛋白质含量可高达48%甚至50%,而仍然含有6%至7%的纤维素。
因此高蛋白水平豆粕的代谢能水平仍然可能因纤维素含量高而下降,尚未见到这些高蛋白质“高纤维素”豆粕的代谢能测定值。
但一般可以估计:在去皮豆粕纤维素正常含量3.5%以上时,每增加1%纤维素使每公斤猪饲料的代谢能下降32至42大卡,而每公斤禽饲料则下降将近60大卡。
另一方面,豆粕质量在很大程度上受加工方面问题的影响而使它的氨基酸含量和氨基酸消化率以致于能量受到影响。
本文主要讨论由加工不足或加热过度所引起的豆粕质量变异以及对生产性能的影响,同时介绍目前可行的鉴定豆粕质量的方法—尿酶活性(pH 变化值)与0.2%氢氧化钾蛋白溶解度,并加以评估。
生大豆——胰蛋白酶抑制因子与尿酶众所周知,豆粕必须经过适度热加工以破坏大豆中所含的数种抗营养物质。
其中对畜禽影响最大者为胰蛋白酶抑制因子(Trypsin Inhibitor),有幸的是这些抗营养因子在加热后都会遭到破坏。
适度加热是豆粕加工的关键,因为加热不足或过度都会降低豆粕的营养价值。
来自w ww .3722.cn 中国最大资料库下载表1 普通豆粕与去皮豆粕的主要营养指标(NRC,1994) 营养素 普通豆粕去皮豆粕干物质(%) 89 90 禽代谢能(千卡/公斤)2230 2440 蛋白质(%) 44.0 48.5 纤维素(%) 7.0 3.9 赖氨酸(%)2.693.02NRC 家禽营养需要(1994)。
豆粕中酶活性测定尿酶(Urease):生大豆中含不等量尿酶,尿酶本身无营养意义,但是它与抗胰蛋白酶含量接近,而且遇热失活的程度与抗胰蛋白酶相似,因此以尿酶活性用作豆粕加工适宜度的简单估测指标。
但是加工适宜度不仅取决于畜种、年龄和畜禽阶段,也取决于大豆品种及储存状况。
严寒损伤的大豆储存6个月以上,则抗胰蛋白酶含量会增加,但是未受损伤的大豆就没有这种现象。
附录A大豆制品中尿素酶活性测定方法GB/T 8622-1988A.1 适用范围本标准适用于由大豆制得的产品和副产品中尿酶活性的测定。
本法可确认大豆的湿热处理程度。
A.2 定义本标准所指尿素酶活性定义如下:在(30±0.5)℃和pH7的条件下,每分钟每克大豆制品分解尿素所释放的氨态氮的毫克数。
A.3 原理将粉碎的大豆制品与中性尿素缓冲溶液混合,在30℃保持30min,尿素酶催化尿素水解产生氨的反应。
用过量盐酸中和所产生的氨,再用氢氧化钠标准溶液回滴。
A.4 仪器设备A.4.1 样品筛:孔径200mm;A.4.2 酸度计:精度0.02pH,附有磁力搅拌器和滴定装置;A.4.3 恒温水浴:可控温(30±0.5)℃;A.4.4 试管:直径18mm,长150mm,有磨口塞子;A.4.5 精密计时器;A.4.6 粉碎机:粉碎时应不生强热(例如球磨机)A.4.7 分析天平:感量0.0001g;A.4.8 移液管:10mL。
A.5 试剂和溶液A.5.1 尿素:分析纯;A.5.2 磷酸氢二钠:分析纯;A.5.3 磷酸二氢钾:分析纯;A.5.4 尿素缓冲溶液(pH6.9至7.0):4.45g磷酸氢二钠和3.40g磷酸二氢钾溶于水并稀释至1000mL,再将30g尿素溶在此缓冲溶液中,可保存1个月。
A.5.5 盐酸:分析纯,c(HCL)=0.1mol/L溶液;A.5.6 氢氧化钠:分析纯,c(NaOH)=0.1mol/L标准溶液。
A.6 试样的制备用粉碎机将10g试样粉碎,使之全部通过样品筛。