摘要:為了研究在不同料液比條件下添加中性蛋白酶對(duì)豆粕的酶解程度,試驗(yàn)設(shè)定6個(gè)處理,分別為料液比(質(zhì)量比,下同)1.0∶1.0、1.0∶1.5、1.0∶2.0、1.0∶2.5、1.0∶3.0、1.0∶3.5,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù),以酸溶性蛋白和水溶性蛋白為考察指標(biāo),研究不同料液比對(duì)豆粕酶解效果的影響。結(jié)果表明,當(dāng)料液比為1.0∶2.5時(shí)豆粕中的酸溶性蛋白含量最高,達(dá)到13.52%,與其他各處理相比差異極顯著(P<0.01)。水溶性蛋白含量在料液比為1.0∶1.5時(shí)達(dá)到最高,與料液比1.0∶1.0處理間差異不顯著(P>0.05),但與其他各處理間差異顯著(P<0.05)。
關(guān)鍵詞:料液比;酶解豆粕;酸溶性蛋白(TCA-N);水溶性蛋白
中圖分類號(hào):S816.32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2013)23-5814-02
豆粕是畜禽飼料中主要的植物性蛋白原料之一,但因其蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜,并含大豆抗原蛋白、抗胰蛋白酶及植物凝集素等抗?fàn)I養(yǎng)因子,在很大程度上限制了其應(yīng)用的程度和范圍。豆粕酶解在很大程度上可以降低抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量[1-3]并且增加小分子蛋白的含量[4-6]。飼料酶制劑的應(yīng)用為豆粕資源的利用開辟了新的思路。目前對(duì)酶的種類、酶解的條件和工藝研究報(bào)道正逐步深入。本試驗(yàn)以豆粕為研究材料,通過酶解,以酸溶性蛋白和水溶性蛋白為考察指標(biāo),研究在不同料液比情況下酶對(duì)豆粕的改性程度,旨在為酶的應(yīng)用和豆粕資源的深度開發(fā)和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 材料
豆粕:試驗(yàn)用豆粕為美國嘉吉公司出品的粗蛋白含量為43%的豆粕,經(jīng)粉碎機(jī)過1.5 mm篩片待用。
蛋白酶:為南寧龐博生物有限公司出品的食品級(jí)中性蛋白酶,酶活為20萬IU/g。
試劑:濃硫酸、硫酸鉀、硫酸銅、三氯乙酸、鹽酸、氫氧化鈉、硼酸等化學(xué)試劑均購自中國醫(yī)藥集團(tuán)上海試劑公司。
主要儀器:恒溫培養(yǎng)箱(黃石恒豐SP-01型)、電子天平、離心機(jī)、FOSS 2300型全自動(dòng)凱氏定氮儀、干燥箱等。
1.2 方法
1.2.1 試驗(yàn)分組與處理 分別稱取80 g豆粕于18個(gè)500 mL的燒杯中,平均分為6個(gè)處理,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。準(zhǔn)確稱取1.440 0 g中性蛋白酶溶解于3 240 g的水中,混合均勻,配成酶液。分別按料液比(質(zhì)量比,下同)1.0∶1.0、1.0∶1.5、1.0∶2.0、1.0∶2.5、1.0∶3.0和1.0∶3.5的比例稱取一定質(zhì)量的酶液與燒杯中豆粕混合均勻,置于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)24 h,后置于105 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中滅活15 min,使酶充分失活。然后置65 ℃條件下烘干粉碎待測(cè)。
1.2.2 檢測(cè)方法
1)酸溶性蛋白含量的檢測(cè):酸溶性蛋白含量的檢測(cè)參照GB/T22492-2008。
2)水溶性蛋白含量的檢測(cè):準(zhǔn)確稱取5.000 0 g烘干樣品于100 mL的三角瓶中,量取50 mL的蒸餾水于三角瓶中充分溶解,置120 r/min搖床30 min。取上清液于5 000 r/min離心3 min,取上清液10 mL于凱氏燒瓶中檢測(cè)粗蛋白的含量。
1.3 數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析,差異顯著者采用LSD法進(jìn)行多重比較,結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
2 結(jié)果與分析
試驗(yàn)結(jié)果見表1。由表1可見,當(dāng)料液比為1.0∶2.5時(shí)豆粕中酸溶性蛋白含量最高,達(dá)到13.52%,與其他各處理相比差異極顯著(P<0.01)。當(dāng)料液比為1.0∶1.5時(shí)其水溶性蛋白含量達(dá)到最高,與料液比1.0∶1.0處理間差異不顯著(P>0.05),但與其他各處理間差異顯著(P<0.05)。
3 討論
3.1 不同料液比對(duì)酶解豆粕酸溶性蛋白含量的影響
豆粕是一種優(yōu)質(zhì)的植物性蛋白飼料資源,具有較高的蛋白質(zhì)含量,其氨基酸也比較平衡,是一種潛在的優(yōu)質(zhì)小肽資源。最新研究[7,8]表明,小肽能以完整的形式和游離氨基酸同時(shí)被動(dòng)物直接吸收利用,具有強(qiáng)化養(yǎng)分與吸收、促進(jìn)胃腸道消化功能、參與機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)等功能。因此,用酶制劑對(duì)豆粕進(jìn)行改性是豆粕資源使用的另一有效途徑,同時(shí)可以將酸溶性蛋白的含量作為酶解過程中的一個(gè)重要參數(shù)。
酸溶性蛋白是指能溶于15%三氯乙酸的分子質(zhì)量在5 ku以內(nèi)的多肽或小肽,也包括了游離的氨基酸,所以通過檢測(cè)處理樣品中的酸溶性蛋白含量,可以反映豆粕蛋白被降解的情況。本試驗(yàn)中隨著酶解條件的不同,豆粕的酸溶性蛋白含量呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)(表1),這與方樂等[6]的試驗(yàn)結(jié)果一致。試驗(yàn)結(jié)果表明,就酸溶性蛋白含量而言,其最優(yōu)料液比為1.0∶2.5。
3.2 不同料液比對(duì)酶解豆粕水溶性蛋白含量的影響
營養(yǎng)物質(zhì)大部分是以水為媒介在胃、小腸、大腸內(nèi)吸收,水溶性物質(zhì)的含量一定程度上會(huì)影響到營養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收。有資料報(bào)道[1],水溶性蛋白含量的升高有助于動(dòng)物機(jī)體的消化吸收,加速蛋白質(zhì)的沉積,進(jìn)而促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)。豆粕蛋白質(zhì)成分比較復(fù)雜,80%的蛋白質(zhì)分子質(zhì)量在100 ku以上,并且主要以大豆球蛋白和β-大豆伴球蛋白為主,這是影響動(dòng)物健康和造成其生長(zhǎng)不良的主要原因。本試驗(yàn)中豆粕經(jīng)酶解后其水溶性蛋白含量明顯升高,并且在料液比1.0∶1.5時(shí)達(dá)到最高,隨后有一定程度的下降(表1)。水溶性蛋白含量的升高,說明豆粕蛋白成分得到明顯的改性,可能會(huì)對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)產(chǎn)生積極作用。
4 小結(jié)
豆粕經(jīng)中性蛋白酶處理后,其酸溶性蛋白和水溶性蛋白含量明顯升高,其最高含量時(shí)的料液比分別為1.0∶2.5和1.0∶1.5,在此條件下,豆粕蛋白質(zhì)成分得到了明顯改性。
參考文獻(xiàn):
[1] 劉 寧,張權(quán)益,徐延生,等.酶解豆粕對(duì)肉雞生產(chǎn)性能和養(yǎng)分消化率的影響[J].中國畜牧獸醫(yī),2009,36(11):9-11.
[2] 馬文強(qiáng),馮 杰,劉 鑫.微生物發(fā)酵豆粕營養(yǎng)特性研究[J].中國糧油學(xué)報(bào),2008,23(1):121-124.
[3] 范彥令,張士輝.酶解豆粕和發(fā)酵豆粕的研究進(jìn)展[J].今日畜牧獸醫(yī),2007(7):55-57.
[4] 李紹章,梁運(yùn)祥.大豆發(fā)酵降解的多肽在養(yǎng)殖生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].飼料廣角,2004(7):36-39.
[5] 常 磊,劉永萍,徐聰聰,等.飼用酶與芽孢桿菌協(xié)同作用發(fā)酵豆粕的相關(guān)研究[J].飼料工業(yè),2011,32(22):21-26.
[6] 方 樂,葛向陽,湯江武,等.菌酶協(xié)同處理豆粕制備飼用小肽的研究[J],中國飼料,2011(5):17-19.
[7] 陳培賽,薛成俊.小肽的動(dòng)物營養(yǎng)研究進(jìn)展[J].養(yǎng)殖與飼料,2008(4):95-97.
[8] BOZE J J,MO?魮NNOZ D, VUICHOUD J,et al. Portein hydrolysate vs free amino acid based on the nutritional recovery of the starved rat[J]. European Journal of Nutrition,2000, 39(6):237-243.