畜牧兽医学报,2000,31(1),9-15Acta Veterinaria et Zootechnica S inica羽毛粉的氨基酸真消化率及其与体外理化指标间相关性的研究沈银书＊＊ 霍启光 齐广海 孙万岭(中国农业科学院饲料所,北京100081) 摘 要 依据蒸汽压力(300kP a、400kPa和500kPa)与蒸煮时间(30min、60min和90min)设置9个组合,将白色肉仔鸡鸡毛制成9种羽毛粉。
对这些羽毛粉进行容重(BD)、蛋白质胃蛋白酶消化率(PDP)、氨基酸真消化率(T AAD)等指标的测定。
结果表明,不同加工参数对羽毛粉的TAA D测值有显著的影响。
在本试验的设备条件下,羽毛粉适宜的加工参数为30min/400kPa。
经回归分析表明,羽毛粉的T AAD与羽毛粉的BD或PDP呈现抛物线的相关关系,如赖氨酸真消化率(%)= -0.4798+0.4223×BD-0.0005×(BD)2(P<0.01)或赖氨酸真消化率(%)=-899.5+25.553×PDP-0.1657×(PDP)2(P<0.01)。
在本试验条件下,羽毛粉合适的P DP与BD范围为70%～85%与350～500g/L。
关键词 羽毛粉,加工参数,氨基酸真消化率,体外指标氨基酸真消化率(TAAD)是评定羽毛粉蛋白质与氨基酸(AA)营养价值[1、2]及比较羽毛粉不同加工工艺[3～5]的主要体内指标,其测值真正反映了羽毛粉AA在动物体内被消化或利用的程度。
然而,用生物学方法测定羽毛粉的TAAD不仅要求较高的设备条件与技术水平,而且测试费用昂贵,时间较长,因而很难在生产厂家推广应用。
所以,探索简单易测的体外指标的评定方法就成了羽毛粉的研究热点之一。
本试验旨在探讨不同加工压力与时间对羽毛粉TAAD的影响及TAAD与羽毛粉容重(BD)或蛋白质胃蛋白酶消化率(PDP)的相关关系,并进而探讨这些体外指标评定羽毛粉营养价值的可行性。
1 材料与方法1.1 羽毛粉的加工采用批量高压蒸煮加工法,加工设备为卧式蒸煮器(直径800mm,长2713mm),容积1.36m3,设计压力650kPa,设计温度160℃,无搅拌器,晾晒干燥处理。
原料为某肉联厂白色肉仔鸡鸡毛,同一批次,掺杂有少量的鸡爪角质皮,经清洗。
依据蒸汽压力(300kPa、400kPa与500kPa)与蒸煮时间(30min、60min与90min)设置9个组合,制成9种羽毛粉。
1.2 容重(BD)与蛋白质胃蛋白酶消化率(PDP)的测定1.2.1 BD:按《饲料分析及饲料质量检测技术》中饲料容重测定法[6]。
1.2.2 PDP:准确称取1g试样,经乙醚脱脂后放于200ml三角瓶中,加入经45℃预热的0.2%胃蛋白酶(1∶10000,Sigm a)盐酸溶液150m l,盖好密封塞,维持45℃,振荡使之摇匀,消化本项研究得到北京科利民饲料技术有限公司资助。
＊＊现工作单位中国农业科技出版社。
＊＊＊收稿日期 1998-03-09。
16h 。
消化后用滤纸过滤,并用温水洗净滤纸上的不消化物。
将不消化物连同滤纸转入消煮瓶,按粗蛋白测定方法测定不消化物中的粗蛋白(CP )含量。
计算公式如下:PDP (%)=试样中的CP 含量-试样中不消化CP 含量试样中的CP 含量×1001.3 羽毛粉TAAD 的测定1.3.1 试鸡选择与分组:选用巴布考克祖代成年健康种公鸡48只,其平均体重为2.291±0.217kg /只,均分为8个组,各组间试鸡体重差异不显著,每组每次随机接受一种处理。
1.3.2 试鸡饲养管理:半开放式鸡舍,在带集粪盘的代谢笼内饲养。
试验期内鸡舍平均温度15～21℃,平均湿度62%～65%。
白天自然光照,夜间人工光照,每日连续光照16h 。
非试验期限饲21～42日龄肉用仔鸡全价配合料,自由饮水,禁食砂石。
1.3.3 测试用饲料制备1.3.3.1 无氮日粮:用于测定内源性氨基酸的含量,其组成为48%玉米淀粉、43%蔗糖、5%纤维素、3.41%磷酸氢钙(Ca 31.2%,P 15.5%)、0.37%食盐、0.2%微量元素预混料和0.02%维生素预混料。
其中每千克微量元素预混料含2g Cu 、24g M n 、20g Zn 、20g Fe 、75mg I 和150mg Se ,每千克维生素预混料含5000万IU VA 、1000万IU VD 3、3万I U VE 、35g VK 、5g VB 1、20g VB 2、5g VB 6、50mg VB 12和500mg 生物素。
1.3.3.2 被试饲料日粮:采用羽毛粉-玉米淀粉半纯合日粮,其组成为64%玉米淀粉、32%蔗糖、3.41%磷酸氢钙(Ca 31.2%,P15.5%)、0.37%食盐、0.2%微量元素预混料和0.02%维生素预混料。
其中微量元素预混料和维生素预混料的组成同无氮日粮。
1.3.4 测定方案:采用Sibbald “TM E ”改良法。
预试期4d ,饲喂21～42日龄肉用仔鸡全价料,然后一顿喂供试料,最后禁食排空48h ,以饮水方式给予葡萄糖25g /只/日,接着用羽毛粉-玉米淀粉半纯合日粮与无氮日粮,分别强饲上述试鸡,强饲量为50g /只,测定食入氨基酸量与粪尿排泄氨基酸量及内源性氨基酸量,按下列公式计算羽毛粉的TAAD 值。
TAAD (%)=食入氨基酸(g )-粪尿排泄物氨基酸(g )+内源性氨基酸(g )食入氨基酸(g )×100式中,食入氨基酸(g )=食入被测羽毛粉量(g )×其中氨基酸含量(%)粪尿排泄物氨基酸(g )=风干排泄物重(g )×其中氨基酸含量(%)内源性氨基酸(g )=食入无氮日粮后风干排泄物重(g )×其中氨基酸含量(%)1.3.5 粪尿排泄物收集与制备:强饲毕,立即给鸡穿好特制“套服”(仅头颈部和脚踝关节以下外露),按收集起止时间准确放取集粪盘,其内塑料布在强饲结束前即已铺好,以个体为单位,收集粪尿排泄物,并捡除其中的鸡毛及皮屑,收集完后在65℃下干燥至恒重,于室内敞开回潮24h ,称重,记录。
然后,对每组6只鸡的风干排泄物重进行排序,并将最重与最轻的两个合并,而后再将次重与次轻的两个合并,最后剩下的两个合并,即每组有3个重复(2只/重复)。
将合并的混合样进行粉碎,过60目筛,混匀,装瓶封存,待测。
1.3.6 被测羽毛粉及排泄物样本分析:分析指标包括干物质、粗蛋白、氨基酸。
干物质按GB 6435-86[7],粗蛋白按GB /T6432-94[7]。
氨基酸含量采用Waters 高效液相色谱仪按pico -tag 柱前衍生法进行分析,具体步骤参照文献[8]。
含硫氨基酸,包括Met 与Cys ,采用过甲酸氧化处理,同法单独测定。
10畜 牧 兽 医 学 报31卷1.4 数据处理1.4.1 对羽毛粉TAAD 值进行单因子方差分析,并用Duncan 氏新复极差检验法(SSR )作多重比较,具体计算参照《生物统计附试验设计》[9]。
1.4.2 用自编非线性回归模型BASIC 程序对羽毛粉TAAD 与体外指标之间的关系进行回归分析。
2 结果与分析2.1 不同加工参数对羽毛粉TAAD 以及BD 与PDP 的影响 不同蒸汽压力与时间下加工的9种羽毛粉的TAAD 测值列于表1,并进行了多重比较。
结果表明,羽毛粉的TAAD 值因加工参数不同而存在明显差异,其中以Asp 、Met 、Cy s 、Lys 、Glu 、Thr 的变化最为明显,在同一羽毛粉中,Asp 的真消化率最低(36.6%～77.2%);Ile (82.0%～89.7%)或Phe (82.0%～90.2%)的真消化率最高。
总AA 平均真消化率(69.8%～85.8%)随加工参数的变化趋势与大多数AA 的真消化率是一致的,仅Val 、Ile 、Phe 及Met 的真消化率稍有不同,但总的趋势是相似的,且EAA 平均真消化率普遍高于总AA 平均真消化率。
羽毛粉AA 真消化率在不同加工蒸汽压力或加工时间下随加工时间或加工压力的变化趋势是不一致的。
以总AA 平均真消化率为例,在300kPa 压力下,经30min 、60min 和90min 蒸煮,羽毛粉的总AA 平均真消化率分别为69.8%、73.5%和82.2%,即随加工时间的增加而增加;在400kPa 压力下,经30min 、60min 和90min 蒸煮,羽毛粉的总AA 平均真消化率分别为85.8%、82.3%和77.1%,即随加工时间的增加而下降;而在500kPa 压力下,经30min 、60min 和90min 蒸煮,羽毛粉的总AA 平均真消化率分别为78.7%、79.5%和76.7%,即随加工时间的变化则是先稍有上升而后下降。
根据这9种羽毛粉的TAAD 测值可以确定,在本试验的特定设备条件下适宜的加工参数为30min /400kPa ,即在400kPa 压力下持续蒸煮30min 。
可以看出,加工不足或加工过度羽毛粉的AA 真消化率都较低,Papadopoulos 等[3]、Latshaw 等[4]及刘汉林等[5]亦发现相似的变化趋势。
不同蒸汽压力与时间下加工的9种羽毛粉的BD 与PDP 测值亦列于表1。
结果表明,羽毛粉的BD 与PDP 都随加工蒸汽压力或加工时间的增加而增大。
图1 羽毛粉的T D Lys 与BD 或PDP 的关系Fig .1 Relationships betw een T DLy s and BD or P DP of F M111期 沈银书等:羽毛粉的氨基酸真消化率及其与体外理化指标间相关性的研究 12畜 牧 兽 医 学 报31卷2.2 羽毛粉TAAD 与BD 或PDP 的相关关系 以上分析表明,羽毛粉的TAAD 测值与BD 或PDP 测值随加工参数的变化趋势并不完全一致,也就是说这两类变量间不是线性的关系。
以Lys 真消化率(TDLys )与BD 或PDP 的关系为例,TDLys 一开始是随BD 或PDP 的增大而增大,但到一定程度后则随BD 或PDP 的增大而下降(如图1所示)。
回归分析表明,多数AA 真消化率与羽毛粉BD 和PDP 呈显著或极显著的开口向下的抛物线关系,其二次回归方程见表2。
这种回归关系有力地支持了洪平[10、11]与Latshaw [12]的建议,即采用胃蛋白酶消化率(PDP )来评定羽毛粉营养价值时应考虑建立PDP 的最小与最大限定值。
本试验还表明,用BD 来评定羽毛粉的营养价值也应规定最小与最大限定值。
相比较而言,在所设计的9种羽毛粉中,90min /300kPa 、300min /400kPa 和60min /400kPa 三种羽毛粉的TAAD 测值较为接近,它们的BD 测值分别为344.9g /L 、426.5g /L 和489.1g /L ,PDP 测值分别为70.66%、77.29%和82.47%。