几种常见蛋白质饲料的体外营养价值评定

董 捷 于凌娇 何玉华

吉林农业科技学院动物科技学院，吉林132109

蛋白质在动物所需的养分中占有非常重要的地位，关于蛋白质各方面的研究在当今的动物营养学中也一直都是重要的研究内容[1]。研究方法主要有：粗蛋白质、可消化粗蛋白质、蛋白质的生物学价值、净蛋白利用率、蛋白质效率比、化学比分、必需氨基酸指数、可消化、可利用和有效氨基酸、反刍动物蛋白质质量评定体系[2]。根据不同的情况掌握不同的蛋白质质量评定方法对于一线的养殖人员及科研人员系统地理解蛋白的消化、吸收、代谢及利用的机制有很大的帮助。不同的蛋白质原料在同一种动物的消化道内之所以呈现出不同的消化利用率，是因为其本身蛋白质的分子结构不同，对消化道内环境有不同的作用结果而导致。然而，与传统的动物营养研究手段相比，在分子及细胞的水平上研究蛋白质的分子结构特征与其营养利用率之间关系的报道目前还很有限[3-4]。本试验选用5 种具有代表性的蛋白质饲料：豆粕、鱼粉、血粉、DDGS、羽毛粉，所用的试剂为0.2%氢氧化钾，采用凯氏定氮法、胃蛋白酶和胰蛋白酶分别作用于5 种饲料原料，然后对试验所用饲料样品的粗蛋白的含量及溶解度、体外消化率进行测定，评定不同类型蛋白质饲料的营养价值，旨在为非常规的蛋白质饲料资源的开发、合理利用提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

豆粕、鱼粉、血粉、DDGS、羽毛粉，购自江苏波杜农牧股份有限公司。全部的饲料均来自于商品原料，其中一半的样品经过粉碎之后过孔径0.35 mm筛子，冷却，于4 ℃的冰箱中保存，用于后续的试验和分析；另一半存放于-20 ℃冰箱以备用。

1.2 试验试剂

本试验所用试剂见表1。

表1 所用试剂

1.3 试验仪器

本试验所用仪器见表2。

表2 所用试验仪器

1.4 测定指标及测定方法

1）蛋白质溶解度的测定。采用Dale 的试验方法，准确称量试验所用的样品1.5 g，放置250 mL 锥形瓶内，然后加入75 mL 的体积分数为0.2%的KOH溶液，用磁力搅拌器搅拌20 min，之后量取50 mL上述混合液放至离心管中，2 700 r/min 条件下离心10 min[5-6]。吸取15 mL 上清液，用凯氏定氮法来测定其中的粗蛋白含量，其量相当于0.3 g 样品中的CP 含量（15/75=x/1.5 g，x=0.3 g）[5-6]。

蛋白质的溶解度=15 mL 上清液中的CP 含量/原样中的CP 含量×100%。

2）蛋白质体外消化率的测定。根据Boisen 等[7]在体外进行模拟消化道的方法来测定CP 在体外的消化率，详细的操作程序如下：称取试验饲料样品1.000 g（精确到0.001 g）放置50 mL 离心管中，加入10 mL 1 mg/mL 事先准备好的猪胃蛋白酶的溶液（pH=2.0），同时再加入0.5 mL 氯霉素溶液，作用是破坏微生物生长的环境，封口之后在恒温的水浴摇床上37 ℃孵育4 h；用胃蛋白酶消化之后，用0.2 mol/L NaOH 来中和，再加入准备好的10 mL磷酸盐缓冲液（0.2 mol/L，pH=6.8），再用准备好的1 mol/L HCl或1 mol/L NaOH 将其pH 值调至6.8；然后加入50 mg/mL l mL 猪胰酶溶液，把口封上，再放在恒温的水浴振荡器中在39 ℃的条件下进行消化，时间分别为4、8、12、16、20、24、28 h；用胰蛋白酶消化之后，进行下一步操作，加入事先准备好的20%磺基水杨酸溶液5 mL，15 000 r/min 离心15 min，去掉上清液，沉淀物放置在80 ℃的干燥箱里过夜，待测[5-6]。

CP 消化率=（原样中CP 的含量－沉淀物中CP的含量）/原样中CP 的含量×100%[5-6]。

2 结果与分析

2.1 饲料原料粗蛋白的含量

由图1可知，豆粕、鱼粉、血粉、DDGS、羽毛粉的粗蛋白含量分别为43.35%、66.86%、83.9%、28.36%、85.49%，各组间差异显著（P＜0.05）。

图1 5 种饲料原料粗蛋白的含量

2.2 饲料原料蛋白质溶解度

由图2可知，豆粕、血粉、鱼粉、DDGS、羽毛粉的溶解度分别为83.56%、56.4%、34.01%、14.33%、7.99%，差异显著（P＜0.05），从图2中可以看出豆粕中蛋白质的溶解度最高，羽毛粉中蛋白质的溶解度最低。

图2 5 种饲料原料蛋白质溶解度

2.3 饲料原料蛋白质体外消化率

由表3可知，豆粕、鱼粉、血粉、DDGS、羽毛粉的蛋白质在消化道的不同部位的消化率均不相同，而且随时间的延长，蛋白质的体外消化率呈现动态增加的趋势。在28 h 时，豆粕蛋白质的体外消化率为84.69%，显著高于其他4 组（P＜0.05）；鱼粉、血粉、DDGS、羽毛粉的蛋白质消化率分别为61.56%、63.19%、48.77%、14.25%，两两比较均差异显著（P＜0.05）。

3 讨 论

3.1 饲料原料蛋白质溶解度

判断饲料蛋白质营养价值的指标很多，蛋白质的溶解特性是其中非常重要的一个指标，溶解度作为评价指标在食品及饲料科学研究的领域发挥着重要的作用。本试验中所测得的豆粕中蛋白质的溶解度为83.56%，这与有关资料报道的结果（71.20%）相比较高，可能原因是饲料的原产地、来源及加工贮存的方式不同导致[8]。还没有见到关于鱼粉、DDGS、血粉和羽毛粉中蛋白质的溶解度的报道[9]。鱼粉、DDGS 中蛋白质的溶解度较低的原因可能是它们中所含的醇溶蛋白含量非常高，分别约为30%和60%，水溶性较差。羽毛粉溶解度最低，原因可能是由于羽毛粉中β- 角蛋白的含量过高，空间结构非常稳定，也就致使羽毛粉的蛋白质难溶于水[10]。

表3 饲料原料蛋白质体外消化率%

3.2 饲料原料蛋白质体外消化率

由本试验的结果得出，5 种饲料中以豆粕的蛋白质体外终消化率最高，达84.69%，比前人研究的结果（92.9%）低，也许是因为豆粕中含有少量胰蛋白酶抑制剂；血粉的消化率为63.19%，比相关的报道结果（52.6%）高；羽毛粉中蛋白质的消化率为14.25%，比相关的报道测定结果（5%）高，出现不一致的原因可能是由于饲料的产地、品种及消化所用时间等不同导致[11]。另外，羽毛粉降解最缓慢的原因可能是由于羽毛粉中的蛋白质85%～90%为角蛋白质，为硬蛋白质类，结构中肽与肽之间由双硫键和硫氢键相连，具有很强的稳定性，未经过加工和处理很难被动物所利用[12]。DDGS 的蛋白质体外消化率之所以不高，可能是因为醇溶蛋白的含量较高，醇溶蛋白中含有大量疏水性氨基酸，易溶于乙醇，在水中的溶解性很低，在分子的内部通过二硫键或氢键来结合，在多肽链上形成α- 螺旋体[5]，非常稳固，且不容易被动物体内消化酶所消化[5]。DDGS、鱼粉和血粉模拟体外的消化试验较少报道[13-14]。虽然本试验通过单胃动物体外模拟技术获得的消化率与在动物回肠末端所测定的表观消化率具有很高的一致性[5-6]，但是由于动物的消化道本身受到各种环境及饲料的影响而导致非常复杂多变，因此本次试验尚需以后进一步的研究与完善。

4 结 论

本试验研究表明，粗蛋白的含量依次为羽毛粉＞血粉＞鱼粉＞豆粕＞DDGS。豆粕、血粉、鱼粉、DDGS、羽毛粉的溶解度分别为83.56%、56.4%、34.01%、14.33%、7.99%。豆粕、鱼粉、血粉、DDGS、羽毛粉中粗蛋白在消化道不同部位消化率均不相同，而且随着时间的推移，粗蛋白在体外的消化率呈现动态增加的趋势。在消化28 h 后，豆粕中粗蛋白的体外消化率为84.69%，显著高于其他4 种；血粉、鱼粉、DDGS、羽毛粉中粗蛋白的消化率分别为63.19%、61.56%、48.77%、14.25%，蛋白质的溶解度和消化率越高，营养价值越高。