基于模拟生长猪胃—小肠消化过程测定谷实类饲料原料蛋白质效价的研究

发布时间：2020-03-30 10:18

【摘要】：本试验主要探讨猪仿生消化中消化酶活性随消化时间的变化、小肠阶段各消化酶对饲料粗蛋白质消化率的贡献、仿生消化清洗过程对谷实类饲料原料粗蛋白质消化率的影响以及仿生消化法与生物学法测定谷实类原料氨基酸消化率的差异及相关性,为仿生消化法评定谷实类猪饲料原料蛋白质效价提供参考。试验一旨在探讨猪仿生消化过程中胃、小肠阶段消化酶的衰减以及补加消化酶后酶活性变化的规律。第一部分采用单因素完全随机设计,评价玉米、大豆粕、小麦麸及玉米-大豆粕饲粮底物在仿生消化中消化酶活性随消化时间的变化规律。第二部分,在小肠消化4 h补加消化酶,评价补加酶后小肠消化酶活性变化情况。结果表明:1)当模拟胃液与4种饲料底物混合后,消化液中胃蛋白酶的比活性迅速降低,但在模拟消化1~4 h时,胃蛋白酶的比活性和总活性呈二次曲线增加(P0.05),最终可达到模拟胃液比活性的78.0~96.1%和总活性的87.2~102.7%;在小肠消化阶段,模拟消化液中消化酶的活性均有不同程度的衰减(P0.05),其中淀粉酶和糜蛋白酶活性因消化底物不同而呈二次或其它非线性变化(P0.05),而胰蛋白酶活性均二次曲线下降(P0.05)。胰蛋白酶的活性下降速度最快。2)补加消化酶后3种酶的活性均可恢复到初始值,但仍随消化时间而衰减(P0.05),其中胰蛋白酶活性依然快速下降。试验二旨在探讨猪仿生消化中小肠阶段主要消化酶的组成及活性对饲料粗蛋白质消化率的贡献情况。试验采用单因素完全随机设计,5个处理组分别为:胃模拟消化、胃+小肠(组成:淀粉酶)模拟消化、胃+小肠(组成:淀粉酶+糜蛋白酶)模拟消化、胃+小肠(组成:淀粉酶+糜蛋白酶+胰蛋白酶)模拟消化、胃+小肠(组成:淀粉酶+糜蛋白酶+胰蛋白酶+小肠消化第4 h补充消化酶)模拟消化。考察各处理条件下玉米、大豆粕、小麦麸及玉米-大豆粕饲粮底物的干物质、粗蛋白质及总能的消化率差异和各消化酶的贡献。结果表明:1)模拟小肠液中淀粉酶、糜蛋白酶均可显著提高胃消化后4种底物的干物质、粗蛋白质以及总能的消化率(P0.05);胰蛋白酶可以进一步提高胃消化后大豆粕、小麦麸的干物质、粗蛋白质以及总能的消化率(P0.05);补充3种消化酶可以提高对小麦麸粗蛋白质及玉米-大豆粕型饲粮干物质、粗蛋白质及总能的消化率(P0.05)。2)小肠液中消化酶对饲料养分消化率的贡献上,因饲料底物的不同而异,其中淀粉酶、糜蛋白酶对总能和粗蛋白质消化率的贡献相对较高,而胰蛋白酶和补酶对饲料养分消化率的贡献虽然相对较少,但也可以引起消化率显著性差异(P0.05)。试验三旨在探讨仿生消化中清洗过程对谷实类饲料原料粗蛋白质消化率的影响。采用单因素完全随机设计,设3个处理水平,即仿生消化法-12 h清洗的粗蛋白质消化率,仿生消化法-24 h清洗的粗蛋白质消化率和生物学法标准回肠蛋白质消化率。仿生消化法每个处理5个重复,每个重复1根消化管。生物学法每个处理6个重复,每个重复1头猪。考察不同处理下14个谷实类饲料原料粗蛋白质消化率。结果表明:14个谷实类饲料原料中,除2个稻谷样品外,仿生消化-24h清洗测定的粗蛋白质消化率与生物学法相差0.46~10.82%,两者的相关系数为r=0.9186。而仿生消化-12 h清洗测定的粗蛋白质消化率与生物学法相差0.77~6.84%,两者相关系数为r=0.9519。从与生物学测值的接近程度及相关性考虑,仿生消化中12 h清洗过程较为适宜。试验四旨在探讨猪仿生消化法与生物学法评定谷实类饲料原料可消化氨基酸含量和氨基酸消化率的相关性。采用单因素完全随机设计,分别采用仿生消化法和生物学法测定14个谷实类饲料原料的氨基酸消化率。仿生消化法每个处理5个重复,每个重复1根消化管。生物学法每个处理6个重复,每个重复1头猪。在剔除2个稻谷后,对12个谷实类饲料原料可消化氨基酸含量及氨基酸消化率的仿生消化法测值与生物学法测值进行相关性分析。结果表明:仿生消化法可以较好的预测16种氨基酸标准回肠可消化氨基酸含量,相关系数r≥0.95;仿生消化法可以预测除Arg外剩余15种AA的SID,相关系数r范围在0.5779~0.9387,尤其是必需氨基酸:Lys、Ile、Leu和Phe,非必需氨基酸:Asp、Ser、Glu和Ala,相关系数r≥0.82。
【图文】：

二次曲线,消化时间,消化酶活性,小肠

中国农业科学院硕士学位论文第二章猪仿生消化中消化酶活性随消化时间变化的研究2.2.2 小肠仿生消化过程中消化酶活性随消化时间的变化以玉米为底物时，模拟小肠消化阶段（图 2-1）消化液中淀粉酶比活性和总活性随消化时间呈二次曲线降低（P<0.05），其中比活性和总活性在 0~4 h 依次显著降低（P<0.05）；6~16 h 相对平稳，但均显著地低于 0 和 2 h 的相应值。胰蛋白酶的比活性和总活性呈现 0~8 h 急速下降（P<0.05），8~16 h 保持较低值的二次曲线性变化。糜蛋白酶的比活性和总活性呈非线性变化，比活性在 2 h达到最高，随后依次显著下降（P<0.05）。

二次曲线,消化时间,大豆粕,消化酶活性

(a) (b)图 2-2 以大豆粕为底物模拟小肠消化阶段消化酶活性随消化时间的变化Fig 2-2 Digestive enzyme activities varied with digestion time in in vitro small intestinal digestion for soybean meal淀粉酶活性浓度：SEM=3.27U/mL，方差 P<0.01，线性失拟 P<0.01，二次 P=0.11；胰蛋白酶活性浓度：SEM=0.47U/mL，方差 P<0.01，线性失拟 P<0.01，二次 P<0.01；糜蛋白酶活性浓度：SEM=0.30 U/mL，方差 P<0.05，线性P<0.05。淀粉酶总活性：SEM=0.08 KU，方差 P<0.01，线性失拟 P<0.01，二次 P=0.15；胰蛋白酶总活性：SEM=0.01KU，方差 P<0.01，线性失拟 P<0.01，二次 P<0.01；糜蛋白酶总活性：SEM=0.01 KU，方差 P<0.01，线性失拟P<0.05，，二次 P<0.05。以小麦麸为底物时，模拟小肠消化阶段（图 2-3），消化液中淀粉酶的比活性和总活性随消化时间呈二次曲线依次降低（P<0.05），0~8 h 活性下降较快，8~12 h 缓慢下降。胰蛋白酶的比活性和总活性随消化时间呈二次曲线显著降低（P<0.05），总体上 0~8 h 呈现急速下降，8~16 h 酶活性降到较低水平。糜蛋白酶的比活性和总活性呈二次曲线降低，其中在 0~12 h 呈快速下降，12~16 h缓慢下降（P<0.05）。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S828.5

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