大豆抗原蛋白对早期断奶仔猪的致敏作用及营养调控

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广东饲料第20卷第ll{《u 2011年1l Jl】 

大豆抗原蛋白对早期断奶仔猪的 

致敏作用及营养调控 

刘明美 ,z邓波波z 

(1.淮安生物工程高等职业学校,江苏淮安223200;2.扬州大学动物科技学院,江苏扬州225009) 

【中图分类号1S828.5 [文献标识码1 A [ ̄-]1oo5—8613(2011)l1—0033—03 

[摘要]大豆抗原蛋白是早期断奶仔猪日粮中的主要致敏物质,能导致仔猪发生过敏性腹泻、肠粘膜细胞增生等一系列不 良反应,甚至造成死亡。此文就主要大豆抗原蛋白的特性及其对早期断奶仔猪的致敏作用和防治措施进行了综述,旨在为有 效地避免抗原蛋白的致敏作用、提高早期断奶仔猪的生产性能提供科学依据。 【关键词】大豆抗原蛋白;早期断奶仔猪;致敏作用;营养调控 

仔猪断奶日龄从传统的8周龄缩短为3~5周 龄(早期断奶),是提高经济效益的必然之路,更是 

养殖技术进步的体现。但实施早期断奶的仔猪更易 

产生心理、环境和营养等应激反应,从而导致仔猪 

腹泻、生长缓慢甚至死亡。大豆及其制品因具有较 高的粗蛋白质含量、平衡的氨基酸及低廉的价格等 

优势而越来越广泛的应用于断奶仔猪饲粮中。然 

而,随着研究的深入,人们发现:日粮中大豆蛋白的 抗原成分能导致断奶仔猪发生短暂的超敏反应,引 

起仔猪发生过敏性腹泻、肠粘膜细胞增生等一系列 

不良反应,甚至造成死亡,是仔猪断奶后腹泻和生 产性能下降的主要因素之一。 

1大豆抗原蛋白 约占大豆蛋白90%左右的球蛋白根据免疫学 

分析,可分为大豆球蛋白、O/一伴大豆球蛋白, 一 伴大豆球蛋白和B一伴大豆球蛋白,它们是大豆 

蛋白中主要的抗原成分,是能引起动物尤其是幼龄 

动物产生过敏反应的物质;根据超速离心分析,用 沉降系数s表示这些组分分别是11S,2S,15S和 

7s。其中,7s球蛋白组分中的Gly m Bd 60K、Gly m Bd 30K、Gly m Bd 28K和11S球蛋白是大豆中主要 

的致敏蛋白。 1.1大豆球蛋白 

【收稿日 ̄]2011—10-25 [作者简介】刘明美(1974一),女,山东人,在读博士,研究方 向为微生态与分子营养。 大豆球蛋白分子量为320~360kDa,具有由6 

个酸l生亚基(A1~A6)和6个碱性亚基(B1~B6)构 成的两个环状六角形结构。每个六聚体复合物包含 

两个三聚体ftrimer),每个三聚体由三个单体 fmonomer)组成,每一单体又包含一条酸『生多肽链和 

一条碱性多肽链。两条多肽链之问由二硫键相连, 

这种酸性和碱性亚基交互对应形成的结构形式比 较稳定口1,所以,天然状态下的11S球蛋白分子不易 

被酶催化水解。 

1.2/3一伴大豆球蛋白 

一伴大豆球蛋白(7S)由d’、仅和p等3个 亚基组成,每个亚基都含氨基葡糖和甘露糖残基。 

B一伴球蛋白具有分子异质性,已鉴定出6种类型 

的p一伴球蛋白,分别是Or.’p 2, p 2, Or.’p, o【2 p,Or.2仅’和 3,另外又发现一种p 3类型。 

7s球蛋白组分中的Gly m Bd 60K能被25%过敏患 

者血清识别;Gly m Bd 30K蛋白几乎存在于所有大 

豆品种,含量虽小于大豆蛋白质总含量的1%,但能 引起65%大豆过敏患者发生过敏反应,是大豆中致 

敏性最强的储藏蛋白。 2大豆抗原蛋白对早期断奶仔猪的致敏作用 

2.1早期断奶仔猪的生理特点 

早期断奶仔猪的消化器官远未发育成熟,胃酸 

和胃蛋白酶分泌明显不足。乳糖来源的切断和pH 为5.8—6.5常乳饲料对胃酸的中和致使断奶仔猪胃 

内pH高于4.0,这是一个不利于乳酸菌等有益菌 

・33・

 广 1=ljJ料 2Il卷第11划2011年1 1 J】 

生存的环境。另外,胰蛋白酶和糜蛋白酶是腺细胞 所分泌的主要蛋白质消化酶类,如果用单位体重或 

单位胰脏重来表示酶活,则这两种酶的活力在 

0—31日龄期间几乎不受日龄影响。 仔猪出生时,血液中几乎没有抗体,主要通过 

吮吸初乳而获得母源抗体,其主动免疫在10日龄 

后才开始形成,30—35日龄前,仔猪自身合成的抗 体很少。随着哺乳时间的推移,母乳中免疫球蛋白 

的含量急剧下降,lO一18日龄时仔猪处于免疫能力 

最低的阶段,此时仔猪对外界的抗原物质很敏感l 8l。 2.2大豆抗原蛋白对早期断奶仔猪的致敏作用 大豆抗原蛋白主要是通过破坏肠细胞的形态 

和结构,导致动物的肠道发生病理变化和过敏反应 

来影响动物的免疫系统而发挥其抗营养作用的。仔 猪采食日粮后,日粮中的大部分蛋白质在消化酶的 

作用下被消化成没有抗原性的小分子物质,但仍有 

一小部分以完整的大分子形式通过肠上皮细胞问 

的空隙进入血液和淋巴,被免疫系统识别为异物, 并刺激免疫系统,引发特异性抗原一抗体反应(I 

型变态反应)和T淋巴细胞介导的迟发型过敏反应 

(Ⅲ型变态反应)。前者刺激肥大细胞释放组织胺, 引起上皮细胞通透性增加和黏膜水肿;后者主要引 

起肠道形态变化。 

大量研究证实,大豆抗原蛋白对断奶仔猪致敏 的典型模式为:过敏一肠道损伤一养分消化率下降 

一腹泻一生产性能降低或死亡。仔猪采食豆粕后小 

肠绒毛萎缩、脱落,隐窝细胞增生,仔猪肠道形态异 常并引起生长速度减慢和腹泻。早期断奶仔猪通常 

在断乳后3—5天发生腹泻,在断乳后10天时腹泻 

最严重,到l5天时基本停止腹泻,腹泻仔猪对一些 

致病菌的敏感性增加。仔猪断奶后腹泻的直接原因 是养分消化率的下降,而根本原因是机体对日粮抗 

原发生的过敏反应,这一理论已被许多试验所证 

实。Li等通过组织学检查、木糖吸收试验和生产性 能的测定,分析了肠道损伤与吸收受阻和生产性能 

下降的关系,结果表明,大豆抗原引起的肠道损伤, 

导致了肠道吸收功能障碍,进而使仔猪的生产性能 

下降。王维l11]等研究发现,添加大豆球蛋白的28日 

龄断奶仔猪增重和对日粮中干物质、粗灰分、粗蛋 白的消化率都显著(P<0.05)低于对照,而料肉比却 

显著高于对照。 

3营养调控措施 

・34・ 3.1适当的饲粮能量和蛋白质水平 3.1.1添加油脂,配制高能饲粮。仔猪断奶应 

激使采食量下降,因此,在日粮中添加油脂不仅能 保证其摄人足以满足生长需要的代谢能,还能延缓 

食物在胃肠道中的排空时问,增加碳水化合物和蛋 

白质等营养物质在消化道的消化吸收时间。一般来 说,植物性油脂如椰子油、玉米油、大豆油等比动物 

性油脂如牛油、猪油要好。 

3.1.2限制大豆产品用量;添加氨基酸,降低蛋 

白质水平。大豆产品中的抗原蛋白(大豆球蛋白 和JB一伴大豆球蛋白)是导致断奶仔猪过敏的直接 

原因,因此,关于通过微生物发酵、酶制剂以及基因 

敲除等方法来减低或消除大豆产品抗原性的研究 

成为人们关注的热点。但是,为降低或消除大豆抗 原的致敏性,还要限制大豆产品在仔猪饲粮中的用 

量,以不超过20%为宜,然后通过添加喷雾干燥血 

粉、奶粉来满足仔猪对蛋白质的需求;还要在添加 赖、蛋、苏、色氨酸等限制性氨基酸的基础上,降低 

饲粮中蛋白质的添加水平。低蛋白质氨基酸平衡饲 

粮能降低结肠内蛋白质腐败产物产量,增强结肠吸 

水力,腹泻程度降低。 另外,谷氨酰胺在促进受损肠道的修复以及 

维持正常的局部免疫功能中发挥着重要的作用, 

对饲喂生大豆造成损伤仔猪的氮代谢有明显的影 响,并可促进水分的吸收,减少腹泻的发生,因 

此,其在断奶仔猪饲粮中的应用越来越引起了人 

们的注意。 3.2添加提高仔猪消化和免疫能力的添加剂 针对早期断奶仔猪消化器官发育不完善、消化 

液和消化酶分泌不足和免疫力低下等特有的生理 

特点,在日粮中添加某些物质可以提高其消化力和 免疫力。 3.2.1酸化剂(酸制剂) 

酸化剂能降低饲料结合胃酸的能力和降低胃 

内pH值,从而有益于胃肠道正常功能的发挥。因 

此,饲用酸制剂是减少仔猪腹泻、促进仔猪生长发 育而发展起来的一类添加剂。有机酸具有较强的消 

炎、杀菌能力,它可通过降低pH值抑制致病菌的 

繁殖,保持仔猪肠道的微生态平衡。乳酸、柠檬酸、 

富马酸(延胡索酸)甲酸、甲酸钙等酸化剂在早期断 奶仔猪日粮中的作用效果已得到肯定。研究证明, 

在早期断奶仔猪日粮中添加1%~2%的柠檬酸有 广东饲料第20卷第1 1 2(111年11 J】 

显著增加采食量、提高增重速度、提高饲料利用率 的作用。 

3.2.2微生态制剂 是一种利用正常微生物 

或促进微生物生长的物质制成的活的微生物制 剂,有其他物质不可替代的“患病治病,未病防 

病,无病保健”等优点。目前,用于畜禽生产上的 

微生态制剂有乳酸菌、酵母、芽孢杆菌等。 Collington等(1990)研究认为,乳酸杆菌对提高宿 

主的营养、调节肠道菌群结构及改善肠道微生态 

环境等均有有利影响。 

3.2.3复合酶制剂断奶后仔猪消化酶活性下 降,需经1~2周才能恢复到断奶前水平,这是早期 

断奶仔猪断奶后消化不良、生长缓慢的重要原因。 

因此,在仔猪日粮中联合添加外源性蛋白酶、淀粉 

酶、果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶等,不仅可以弥 补内源性消化酶的不足,促进各种营养物质的消化 

与吸收,还会降低消化道内容物的黏度,消除消化 

不良,减少腹泻的发生。王向荣等(2010)将oL一半乳 糖苷酶、木聚糖酶、 一葡聚糖酶、果胶酶、蛋白酶 

和淀粉酶等多种饲用酶制剂按照不同比例配比,饲 

喂8日龄断奶仔猪发现,各复合酶均能提高断奶仔 猪生产性能和养分消化率。 

3.2.4中草药添加剂 我国现有中草药材 13265种。中草药添加剂,具有无毒副作用和多能 

性等优点,是化学合成促生长添加剂所无法比拟的 

“多能性”饲料添加剂,主要用于防病保健、提高动 

物生产性能、改善动物产品质量和改善饲料品质等 方面。吴超等(2010) ̄I过对28日龄杜长大断奶仔 

猪基础日粮中添加中草药提取物的实验表明,腹泻 

率比对照组显著降低,与抗生素处理组无显著差异 (P>O.05);中草药处理的仔猪直肠粪样相似性指数 

大于60%。 

4小结 大豆抗原蛋白的致敏作用是早期断奶仔猪腹 泻的根本原因,最终会通过对仔猪造成肠道损伤, 

降低养分消化吸收率而导致仔猪生产性能下降,甚 至死亡。因此,除了要进一步深入研究如何彻底消 

除或灭活大豆中的抗原蛋白成分和重视对早期断 

奶仔猪进行饲料营养调控外,还要做好一些猪场的 

基础工作,从动物、饲料营养和环境等多方面人手, 

才能从根本上解决大豆抗原蛋白对早期断奶仔猪 的致敏作用。 参考文献: 【1】董国忠,杨育才,孙新明,等.饲粮类型和蛋白质水平 对早期断奶仔猪结肠结构和功能、结肠内蛋白质代谢的影 响【J1_养猪,2000,(3):2—4. [2]方旭前,朱友林,丘丽娟.大豆过敏原与低过敏原种 质创新lJJ.遗传,2006,28(8):1043—1050. [3】李宝贵,王继芬,毕元周.柠檬酸对早期断奶仔猪生长 性能的影响lJ1.畜牧与饲料科学,2009,30(3):60. [413 ̄维,边连全,吴洪涛.大豆球蛋白对断奶仔猪生长性 能、日粮养分消化率的影D ̄[JI.现代畜牧兽医,2009,1:6—8. [5]王向荣,蒋桂韬,张旭,等.四种复合酶制剂对断奶仔 猪生长性能及养分消化率的影响 家畜生态学报,2010,3 1 (5):35-40. [6】王自衡,林峰,陈玉霞,等.早期断奶仔猪消化生理及 饲料组合研究『J1.畜牧兽医杂志,2005,24(2):8—10. 17]吴超,张莉,吴跃明.中草药添加剂对早期断奶仔猪生 长性能和肠道菌群的影响lJI.中国畜牧杂志,2010,(3):31—35. [8]张军民,高振川.谷氨酰胺对饲喂生大豆仔猪肠道通 透性和消化吸收能力的影响【J1.中国兽医学报,2002(1): 96—98. [9]Castimpoolas N.Isolation of 一,B一,and—tong- lycinins[J].Arch Bioehem Biophys,1 969,(129):409-497. [10]Collington G K.The influence of inclusion of either an antibiotic or a probiotic in the diet on the development of diges— tive enzyme activity in the pig『J].Br—J—Nutr,1990,64(1):59-70. 【11]Eliot M H,Ricki M H,Rudolf J,et a1.Genetic modifi— cation removes an immunodominant allergen from soybean[J]. Plant Physiol,2003,132:36—43. [12]Helm R M,Cockrell G,West C M,et a1.Mutational analysis of the IgE—binding epitopes of P34/Gly ml[J].J Allergy Clin hnmune,2000,1 05:378—384. [1 3]Li D F,Nelssen J L,R eddy P G.Measuring suitability of soybean products for early weaned pigs with immunological criteria[J].Anim.Sci.1991,69:32—39. 【14】Lj D F,Nelssen J L,Reddy P G.Transient hypersensi- tivity to soybean meal in the early-weaned pig【J1.Journal of Ani- mal Science。1990,68:1790—1799. [15]Ogawa T,Samoto M,Takahashi K.Soybean allergens and hypoallergenic soybean products[J]_J Nutr Sci Vitamin, 2000,46:271—279. [16]Owsley W F,Orr D E,Tribble L R.Effect ofage and di— et on the development of the pancreas and the synthesis and se— cretion of pancreatic enzymes in the young pig[J].Journal of Ani- real Science,1986,63:497—504. [1 7]Saio K,Watanabe T.Diferences in functional proper— ties of soybean proteins.J.Texture Studies,1978,(9):1335—1357.