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技术文献
豆粕中β-甘露聚糖含量水平的研究
摘 要:β-甘露聚糖即β-半乳甘露聚糖,存在于一定数量的家禽饲料原料中。在这些原料中,豆粕作为家禽饲料主要的蛋白质来源,是目前被大多数国家普遍使用的。由于β-甘露聚糖对家禽和其他动物的生产性能具有明显负面作用,因此,有必要针对豆粕日粮中β-甘露聚糖的含量进行调查研究。本试验在不同的国家采集36份商品豆粕样品,包括去皮和未去皮豆粕,用于检测其中β-甘露聚糖的含量。试验结果表明,所有被检测的豆粕样品中至少含有1%的β-甘露聚糖,未去皮豆粕的β-甘露聚糖含量(1.61±0.20%)要高于去皮豆粕中β-甘露聚糖的含量(1.26±0.14%)。
关键词:豆粕,β-甘露聚糖,半乳甘露聚糖
前言
   β-甘露聚糖也指β-半乳甘露聚糖,是一种由多个甘露糖组成并在其主链上附有半乳糖或葡萄糖或都有的多聚糖(Carpita和McCann,2000)。也存在一种主链某些残基被葡萄糖取代的β-葡聚甘露聚糖。随着甘露聚糖主链上半乳糖数量的增加,β-甘露聚糖的水溶性也随之提高。
   β-甘露聚糖广泛存在于各种饲料中,如豆粕、棕榈壳粉、椰子粉和芝麻粉(Dierick,1989)。瓜尔胶和瓜尔粉也含有很高的β-甘露聚糖(Rogel和Vohra, 1983)。瓜尔胶β-甘露聚糖中平均半乳糖和甘露糖比例为1:1.7,豆粕中的比例为1:1.8两者基本相似(Whistler和Smart,1953; Whistler和Saarnio,1957)。
   不同结构的甘露聚糖是许多病原菌如真菌、细菌和病毒的表面结构。动物本身自有的天然免疫系统,能够快速灵活的识别病原体抗原,特别是甘露聚糖。研究结果表明,β-甘露聚糖能够刺激天然免疫系统,由此会潜在的刺激消耗非生产性能量的天然免疫反应,从而导致单核细胞和巨噬细胞以及细胞因子的增殖,最终导致严重的疾病症状,降低营养物质的利用效率(Peng et al.,1991;Zhang和Tizzard,1996;Ross et al.,2002)。树突状细胞有很多包含甘露糖结合位点的表面受体(van Kooyk和Geijtenbeek,2003),它能打开上皮细胞和延伸到肠腔内采集肠内抗原(Kraehenbuh和Corbett,2004)。肠道免疫是肠道监控系统的一部分,它检测肠道内微环境变化。这个监控系统性能为肠道内免疫细胞和β-甘露聚糖的联系提供了一种机制。
   因为豆粕和全脂大豆作为家禽饲料蛋白质来源已广泛使用,所以β-甘露聚糖存在于绝大多数的家禽日粮中。然而,β-甘露聚糖已被发现它对动物生产性能具有负面影响,降低体增重和饲料转化率(Anderson和Warnick,1964),也降低葡萄糖和水的吸收(Rainbird et al.,1984)。Nunes和Malmlof(1992)研究结果证实随着胰岛素、胰高血糖素、胰岛素样生长因子-I的降低,β-甘露聚糖对葡萄糖的吸收有负效应影响。最近在肉鸡(Lee et al.,2003;Jackson et al.,2004;Daskiran et al,2004),蛋鸡(Jackson et al.,1999;Wu et al.,2005),火鸡(Odetallah et al.,2002),猪(Pettey et al.,2002)的试验研究结果表明豆粕日粮中添加β-甘露聚糖酶能够降解β-甘露聚糖。Jackson et al.(2003)研究结果发现添加β-甘露聚糖酶可提高接种了艾美球虫仔鸡的生产性能。
   尽管豆粕已广泛用于家禽饲料中,但饲料原料中β-甘露聚糖的含量还很少被人们关注。20世纪50年代,Whistler和Saarnio(1957)研究了大豆皮中半乳甘露聚糖的构成。豆粕中大多数的甘露聚糖位于非淀粉多糖中(Dierick,1989)。一小部分连接有甘露聚糖的的混合物也作为β-大豆半球蛋白(7s)主要的N联糖结构存在于大豆蛋白的片段中(Koshiyama,1966;Kimura et al.,1997)。然而,尽管在全世界范围内,有关豆粕中β-甘露聚糖的问题引起营养学家们和兽医们的兴趣,但这些信息目前还不能被应用到研究中去。因此,本试验的目的就是对在家禽工业中普遍应用的豆粕广泛取样,进行β-甘露聚糖含量的测定。
材料与方法
   在美国或其他国家的商品饲料中获得36个豆粕样品,每个样品含有去皮豆粕(大约47%~49%蛋白)或未去皮豆粕(43%~45%蛋白)。根据Englyst和Cummings(1984)方法测定每个豆粕样品总甘露糖中β-甘露聚糖的含量。所有数值均以90%干物质基础。
结果与讨论
   去皮豆粕样品β-甘露聚糖的含量如表1,未去皮豆粕样品(如表2)。本试验去皮豆粕样品β-甘露聚糖的含量为1.02%~1.51%(如表1),未去皮豆粕样品β-甘露聚糖的含量为1.33%~2.14%(如表2)。考虑到豆皮含有较高的β-甘露聚糖含量,两种不同豆粕β-甘露聚糖的含量显著差异并不出乎意料。未去皮豆粕经常含有5%~6%豆皮。
    尽管表1和表2中显示豆粕样品的地区来源,但有限样品数量不足以得出有关β-甘露聚糖含量变化的决定性结论。尽管假定大豆不同植株可能有不同的β-甘露聚糖含量,但与豆皮内含物显著影响相比任何一种遗传影响将可能在最终豆粕成分中有一定的影响。谷物/豆粕日粮中β-甘露聚糖含量明显取决于豆粕使用水平。例如肉鸡开食料中含有35%的去皮豆粕,其中可能含有0.44%β-甘露聚糖。假如使用一种未去皮豆粕的日粮,其β-甘露聚糖的含量将会高些。因此,家禽营养学家们应该认识到豆粕中β-甘露聚糖的重要意义,并考虑外源酶提高家禽生产性能可使用价值。