大豆抗原蛋白对早期断奶仔猪影响的研究进展
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速爆大豆的抗原低于大部分大豆制品,它是怎么做到的?众所周知:大豆及大豆制品中的抗原包括β-伴大豆球蛋白和大豆球蛋白两种,抗营养作用主要有:1)降低饲料蛋白质的利用率;2)由于活化免疫系统而提高了维持需要;3)增加内源蛋白质的分泌,导致粪氮增加;4)有些敏感动物会出现过敏反应,导致腹泻、生产性能下降甚至死亡。
研究发现大豆中的球蛋白和伴球蛋白具有抗原活性,能引起仔猪、犊牛等动物的肠道过敏,造成肠道损伤,绒毛萎缩,腺窝增生,肠道消化吸收能力下降以及黏膜双糖分解酶的数量及活性降低。
研究报道饲喂大豆蛋白的犊牛,在出现生长性能下降的同时,血液中大豆球蛋白和β一伴球蛋白的抗体滴度增高,其表观症状为食欲不振和腹泻。
研究证明,仔猪对大豆抗原的超敏性反应是由于仔猪小肠内皮细胞发生细胞免疫应答造成小肠绒毛损伤所致。
零抗营养因子或低抗营养因子的大豆制品的营养价值与动物蛋白相当,且能显著降低成本,据统计,每吨去抗营养因子的大豆蛋白饲料与动物蛋白相比,可降低成本40%以上,这样,每年可为饲料工业节约数亿元人民币。
在大豆抗营养因子中,危害最大的就是两大因素:抗原和胰蛋白酶活性抑制剂,胰蛋白酶活性抑制剂是个热敏性物质,通过加热即可去除;但大豆是耐热性抗营养因子,它不能通过加热去除。
所以,探索生产零抗原大豆蛋白产品的生产工艺是当前研究的重点。
大家知道:速爆大豆的β一伴球蛋白低于10mg/g、大豆球蛋白低于20 mg/g,仅次于丹麦哈姆雷特蛋白公司的HP300,优于市面上绝大部分大豆制品。
那么,速爆大豆是如何把抗原降解的呢?这要从大豆蛋白主要抗原β一伴球蛋白和大豆球蛋白的结构说起:大豆蛋白在0.5离子强度的介质溶液中,可分为2S、7S、11S和15S(S是蛋白质超速离心机组份分离时的单位,1S:1,1013秒)4个主要的组份,它们的比例成分为9.4:43:43.6:4.6.11S球蛋白致敏性低,对大豆低敏患者来说是相对安全的,分子量为302000-375000,它由6个酸性亚基(A1、A2、A3、A4、A5、A6)和6个碱性亚基(B1、B2、B3、B4、B5、B6)构成的两个环状六角形结构酸性和碱性亚基交互对应形成比较稳定的结构形式。
断奶仔猪应激综合征的原因及其解决的方法-养猪技术仔猪断奶应激综合征是指仔猪断奶时因各种应激因素导致仔猪严重腹泻、掉膘、成活率降低,饲料利用率差,生长缓慢,生长发育停滞甚至形成僵猪,同时由于腹泻导致体质下降,免疫力降低,对疾病的抵抗力减弱,容易继发感染其他疾病的现象,仔猪断奶应激综合征严重威胁养猪业的健康发展。
下面一起来看看断奶仔猪应激综合征的原因及其解决的方法。
1、断奶仔猪发生应激的原因生理因素。
仔猪的各项器官和生理功能的发育还不健全,尤其是消化功能,胃酸分泌不足,在断奶后,乳酸的来源终止,而胃酸的分泌量仍较少,这就会导致胃内酸度不足而使胃蛋白酶的形成减少,使蛋白质饲料难以被消化,而引起消化不良,无法消化的饲料为小肠内的致病性大肠杆菌以及其他的病原菌繁殖提供了有利的条件而使乳酸菌的生长受到抑制,从而使仔猪发生腹泻;仔猪消化酶的分泌量不足,断奶会导致消化酶的分泌更少,活性降低,外加饲料变为难以消化的植物性饲料,仔猪会因消化不良引起腹泻;另外,仔猪的免疫力较差,断奶后母源抗体的来源被切断,而自身免疫系统发育的还不健全,机体抗体水平降低,抗病能力差,极易感染疾病,这也是仔猪发生应激反应的主要原因。
饲料因素。
由于仔猪的胃酸分泌少、消化酶的种类少、活性低,如果饲料中的蛋白质水平过高,会引起仔猪消化不良而发生腹泻。
饲料中的脂肪含量过高时,尤其是动物性脂肪含量过高也易引起腹泻。
另外,饲料中的一些抗性因子也会影响仔猪对饲料中营养成分的消化吸收,最终均会表现为断奶应激,主要的表现即为腹泻。
环境因素。
仔猪在断奶后由产房转入保育舍,饲养环境发生着变化,因仔猪的适应力较差,当养殖环境发生改变后,仔猪无法完全适应,极易产生应激反应。
另外,如果饲养环境不良,如温度不适宜,过冷、过热或温差过大、饲养密度过大、通风不良、空气质量差、相对湿度过大、卫生条件不佳等,这些因素均会导致仔猪产生应激反应。
病原性因素。
主要是病原微生物感染而引起仔猪发生应激,主要表现为发生腹泻。
仔猪隔离超早期断奶(SEW)的研究进展仔猪隔离超早期断奶(SEW)即早期断奶隔离喂养法,是一种先进的仔猪饲养管理技术模式,近几年在美国、西欧和加拿大较为流行,它对仔猪的饲养提出了一种较新的概念,对传统的饲养管理提出了挑战,是一种值得研究探索的技术。
一、SEW技术发展概略SEW技术,源自于1980年:应美国PIC育种公司的要求,英国剑桥大学Alexander博士通过一系列的精心设计.成功地应用非剖腹生产技术而得到SPF(无特定病原体猪),这一技术成功地非手术净化了该公司一纯种猪场的多种细菌性疾病,如AR(堵萎缩性鼻炎)、SD(痢疾病)、 MPS(猪喘气病)等疾病,这就是仔猪超早期断奶方法中的加药早期断奶(Medicated Early Eeaning)的雏形。
稍后,美国俄亥俄州立大学的D.L.Harris博士受其启发并借鉴其经验,成功地改进了加药早期断奶技术,并将此技术定名为修正型药物早期断奶(MMEW),随后的研究者发现,只要母仔猪适时隔离,不用多种抗菌药物也能成功地净化一些疾病,使得这一技术越来越简单化和实用化。
SEW对仔猪饲养管理的生产技术有两点式、三点式和多点式三种生产方式,这些技术的一步步改进是随着对SEW技术深入研究而得到发展的,这对养猪生产效率的提高起到巨大的推动作用。
两点式生产技术要求种猪与哺乳仔猪在一个地方,保育猪和生长育肥猪在另一个地方,这种生产方式比较简单;而二点式生产方式在两点式的基础上还要求保育猪和生长育肥猪还须隔离饲养,随着以二点式和三点式技术研究的深入,一种更为安全的生产方式出现了,它就是多点式生产,在欧洲的许多国家,它们一贯赞同猪场自繁自养,在一个猪场完成全部猪生产过程,但是,一个新猪场在几年后就会出现存在于猪场的许多顽固疾病,这给生产管理带来诸多的困难,由于这种原因,他们现在主张施行二点式,三点式或更安全有效的多点式生产方式。
多点式生产要求不同年龄,不同批次的仔猪施行互相隔离进行保育和肥育,同时,当同一圈舍进入的不同批次的猪时,须对圈台进行彻底的杀菌消毒,且不同批次的猪不进行同舍饲养,由于这种方法的对阻断疾病更为稳妥,被许多的专业养猪场采用,只是多点式生产投资要求多,技术比前两种方式要求更为严格。
关注乳猪的胃肠道营养与健康乳猪早期断乳是提高母猪的生产能力和规模化养猪业中的关键技术之一,规模化养猪业中养猪场真正关注乳猪肠道的方法是饲料添加抗腹泻的药物,而却没有真正从营养方面关注肠道健康。
因为营养决定健康。
而大部养猪场为什么在断奶时采取添加抗腹泻的操作办法呢,那是没找到真正用到合理营养的饲料。
1早期断奶乳猪的生理特点1.1消化酶的分泌不足新生乳猪即有消化母乳的能力,其中乳糖酶、脂肪酶和蛋白酶含量较高,这些酶的活性随着乳猪日龄的增长而增长(lindemann等,1986)。
但断奶后,酶的活性持续降低,在一周内降低到断奶前的1/3,恢复需要2周或更长的一段时间。
而且由于断奶前后营养源截然不同,所需要消化酶差异很大,急需的淀粉酶、胃蛋白酶等在仔猪断奶后都表现不足。
其他各种酶活性在3周龄时还不及成年动物的50%。
研究结果表明(lindemann,1986;makkink,1994)与哺乳乳猪相比较,早期断奶乳猪的胰酶分泌不足。
1.2吸收能力下降哺乳期、乳猪主要以采食易消化的母乳为主,其肠壁绒毛长而且吸收效率高,能充分发挥消化吸收功能。
断奶后,由于各种营养应激,肠绒毛明显萎缩脱落,隐窝深度明显变大,总吸收表面积显著下降,导致营养物质吸收不良,产生腹泻。
1.3胃酸分泌不足胃酸分泌不足是早期断奶仔猪的另一缺陷。
胃酸参与胃蛋白酶原的激活。
胃蛋白酶消化的最佳PH值为2.0和3.5。
胃酸分泌不足,胃内PH值升高,因而胃蛋白酶消化能力下降。
此外,盐酸还能抑制从上段消化道进入胃肠道的细菌。
胃酸不足可导致消化功能混乱。
由于内源胃酸分泌不足造成缺陷,因此断奶后7-21天乳猪添加外源酸制剂效果最好,现阶段一般添加延胡索酸、柠檬酸、乳酸及丙酸等有机酸制剂。
添加量为0.5%-3.0%。
1.4免疫能力下降新生仔猪没有免疫能力,主要靠从初乳中吸收免疫球蛋白IgG。
在哺乳阶段IgG的分泌迅速下降,而另一种免疫球蛋白IgA却可以相对较平稳的保持长的时间,这些免疫球蛋白保证了乳猪健康生长。
浅析断奶仔猪肠道营养调控仔猪的肠道是消化吸收养分的主要场所,对维持仔猪的健康生长具有重要的作用。
断奶仔猪肠道营养调控措施仔猪的肠道是消化吸收养分的主要场所,对维持仔猪的健康生长具有重要的作用。
由于断奶仔猪的消化道发育还很不完善,对外部因素的变化比较敏感,断奶带来的巨大应激及饲料形态的改变使肠黏膜破坏,造成养分的消化吸收率降低,免疫功能下降,影响了断奶仔猪的生长发育。
因此,通过分析仔猪肠道结构和功能,研究影响断奶仔猪肠道健康的因素及调控手段具有重要的意义。
1猪肠道结构与功能1.1形态结构猪消化道各段虽然粗细、厚薄不同,外形也各异,但其基本结构大致相同。
消化道从内向外可分为4层,即黏膜层、黏膜下层、肌层及浆膜层。
成年猪的小肠长度为15-20m,为体长的11-12倍。
1.2功能1.2.1消化吸收。
肠黏膜表面有无数绒毛,绒毛的外层为柱状上皮细胞,这种上皮细胞具有特殊的吸收能力,在上皮细胞的肠腔边缘排列着数百条微绒毛,使吸收面积增加了数百倍。
肠内总的表面积随黏膜皱褶、绒毛和微绒毛的增加而增加。
1.2.2分泌小肠液。
小肠液是小肠黏膜中各种腺体分泌物的混合。
纯净的小肠液是无色的浑浊液,ph值8.2-8.7,含有重碳酸钠和多种消化酶,并且混有脱落的肠黏膜上皮细胞。
这些脱落的上皮细胞中也含有丰富的消化酶,同小肠液中游离存在的消化酶一起参与小肠内的消化过程,将蛋白质、脂肪、碳水化合物水解为可被机体利用的形式。
1.2.3屏障保护。
由黏膜上皮细胞和黏液细胞分泌的凝胶状糖蛋白组成的黏液对肠壁具有重要的保护作用,其功能为:润滑作用,避免肠道黏膜受到机械损伤;阻止酸和蛋白酶对肠道黏膜的侵蚀;为正常菌群提供适宜的生存环境;避免受到寄生虫和有害微生物及毒素的侵伤。
1.2.4免疫保护。
肠道相关淋巴组织包括肠集合淋巴小节、固有膜淋巴细胞和上皮内淋巴细胞,是动物体内最大的免疫器官,在肠道执行局部免疫功能。
2 影响肠道健康的因素2.1日粮抗营养因子日粮抗营养因子包括豆粕中的胰蛋白酶抑制因子、凝集素、抗原蛋白、棉粕中的棉酚、植酸等等,其中豆粕中的抗原蛋白是造成仔猪肠道功能损伤的主要原因。
大豆中的抗营养因子大豆因其蛋白质含量高和氨基酸平衡性好而成为动物理想的植物性蛋白质源。
遗憾的是,大豆中含有多种抗营养因子,包括膜蛋白酶抑制子、凝集素、异黄酮、抗原蛋白、抗维生素因子、单宁、皂甙、脲酶、赖丙氨酸、硫葡萄糖甙和生物碱等。
这些抗营养因子通过干扰营养物质的消化吸收、破坏正常的新陈代谢和引起动物不良的生理反应等多种方式危害动物尤其是幼龄动物的生长和健康,从而在一定程度上降低了大豆及大豆制品在动物中的利用。
自从发现大豆中存在抗营养因子以来,人们就一直试图通过化学处理、热处理、挤压处理等方式削弱或去除抗营养因子的活性。
1、大豆抗营养因子的种类和特性按照抗营养作用方式的不同,通常将大豆抗营养因子分为以下6类:抑制蛋白质消化和利用的因子,包括胰蛋白酶抑制因子、糜蛋白酶抑制因子和凝集素等;影响碳水化合物消化的因子,包括酚类化合物(单宁)和寡糖等;降低矿物元素利用的因子,如植酸;抗维生素因子,包括抗维生素A、维生素D、维生素E 和维生素B 12等因子;剌激免疫系统的抗营养因子,如致过敏反应蛋白等以及其它一些抗营养因子,包括致甲状腺肿因子、皂甙、异黄酮和生氧糖甙等。
其中胰蛋白酶抑制因子、糜蛋白酶抑制因子、凝集素、致甲状腺肿因子及抗维生素因子具有对热敏感的特性,而皂甙、单宁、异黄酮、寡糖、致过敏反应蛋白及植酸等对热稳定。
2 、大豆抗营养因子的作用机理2.1 大豆蛋白酶抑制因子大豆蛋白酶抑制因子是指能和蛋白酶的必需基因发生化学反应,从而抑制蛋白酶与底物结合,使蛋白酶的活力下降甚至丧失的一类物质。
通常所说的蛋白酶抑制因子是指蛋白质类胰蛋白酶抑制因子(Trypsin Inhibitors,TI)。
根据其结构组成可分为库尼兹大豆胰蛋白酶抑制因子(kunitz Trypsin Inhibitor,KTI)和包曼-伯克膜蛋白酶抑制因子(Bowmm-Birk Proteinase inhibitor,BBI)两类,生大豆中含有1.4%的KT I和0.6%BBI。