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血浆蛋白的研究进展及其应用
浙江农业大学饲料研究所 程忠刚
近十几年来,仔猪断奶饲料和饲养技术取得了长足的进步,养猪生产者把更多的注意力放在早期断奶上。早期断奶可缩短断奶日龄,减少疾病传染源,提高母猪繁育性能和畜群周转速度,从而提高养猪经济效益。但由于早期断奶仔猪的消化机能发育不完善,消化酶分泌不足和机体免疫功能尚未建立,所以提早断奶及日粮从摄取液体母乳到摄食固体饲料的突然改变常引起仔猪应激,导致采食量降低,日增重下降,下痢,生长停滞,甚至死亡。近年来,营养学家一直在探讨适合仔猪消化机能的日粮配制技术及合适的饲料源,乳制品常用于仔猪开食料中。近期研究表明,喷雾干燥血浆蛋白(SDPP)是断奶仔猪饲料中一种很好的蛋白源,可提高仔猪采食量,加快生长速度及提高仔猪机体免疫机能等。 SDPP是一种采用喷雾干燥工艺加工而成的无腥味、高蛋白质、高氨基酸且含有大量IgG的新产品。其加工工艺是:首先收集屠宰场猪的新鲜血液,加入抗凝剂,于密闭容器中冷却,离心分离红血球与血浆,为防止血浆中细菌繁殖,应保存在低温冷藏库中。加工时用冷藏车将冷藏血浆运至加工厂,利用膜技术分离水分,最后应用特殊的喷雾干燥法加工成血浆蛋白。红血球可另外干燥制成血粉。
1 血浆蛋白的特点
1.1 适口性好 通过离心分离红血球和血浆,然后再喷雾干燥,可彻底消除血浆蛋白的血腥味,降低其粘稠度,使其具有很好的适口性,如配合酸化剂或乳糖使用,效果更好。Pierce(1996)研究表明,21天断奶仔猪饲料中加入SDPP和SDBP均可提高采食量(P<0.01),且SDPP组比SDBP组采食量提高更多,随供给量增加呈线性关系(P<0.05)。Nelssen 等(1991)研究表明,SDPP与乳糖合用,可使饲料适口性更好。
1.2 蛋白质含量高,氨基酸平衡且利用率高 SDPP的粗蛋白质含量可达70%~80%,其所含氨基酸不但含量较高且较为平衡,消化利用率高,只是蛋氨酸相对较低,如果补加蛋氨酸则效果更佳。Kats(1993)等试验表明,断奶仔猪在SDPP日粮中补加0.1%蛋氨酸,经过21天饲养,与不加蛋氨酸相比,在第1周内平均日增重和平均日采食量明显提高(P<
0.05),在全期试验中提高了饲料转化率(P<0.05)。
1.3 含有多种功能蛋白质 SDPP中含有丰富的白蛋白、营养结合蛋白、生长因子及免疫球蛋白(含量达22%,而初乳中只有15%),尤其含有大量IgG,仔猪采食后免疫机能大大提高,从而提高了仔猪抗病力,减少了下痢等疾病发生。1989年,Gatnau等用12头初生仔猪做试验,出生24h后采血样用平板双向凝胶扩散法检测显示:饲喂含SDPP日粮的初生
仔猪血清中有IgG存在,而对照组仔猪血清中未检出IgG。本试验表明,没吃初乳的仔猪可通过肠腔吸收SDPP中的IgG到血液中,提高机体免疫力。
1.4 消化率高 由于SDPP是分离出红血球的产物,从而大大提高了可消化性(血球结构造成血粉消化性差)。研究表明,SDPP要比其他蛋白源(如奶蛋白、酪蛋白、豆粕蛋白等)有更高的消化率。
1.5 含有丰富的铁及其他物质 SDPP中含有丰富的铁,属于铁强化剂,可防止仔猪发生贫血,是良好的抗贫血药物。此外,SDPP中还含有大量干扰素、激素、溶菌酶、凝血酶、抗癌物质等。
2 血浆蛋白的应用效果
2.1 提高日增重、采食量及饲料报酬 1996年,管武太等报道,采食含7.5%SDPP日粮的仔猪,按1.4kg/头*d定量饲喂时,采食量和平均日增重最大,随着高营养浓度日粮中SDPP从
3.75%到7.5%递增,仔猪日增重呈线性增加(P<0.05),饲料转化率有改善的趋势。Pierce等(1996)报道,富含球蛋白的蛋白质可有效提高断奶仔猪的生长性能,降低仔猪腹泻发生率(如SDPP、SDBP、牛血分离球蛋白浓缩物等)。管武太和李德发(1994、1996)在日粮中使用5%SDPP后,明显提高了(P<0.05)仔猪平均日增重与采食量。
另外,用猪或牛血浆蛋白粉作犊牛代用乳的蛋白源,采食量和体增重分别比用乳蛋白组高4.15kg和2.6kg,而血液中蛋白、白血球、红血球和血红朊浓度没有差异。
2.2 血浆蛋白可有效替代其他蛋白源 喂SDPP的小猪要比喂其他蛋白源的小猪长的更快,且料肉比更低,其他蛋白源包括乳蛋白、乳清粉、喷雾干燥血粉、鱼粉、肉提取液、小麦谷蛋白、分离大豆蛋白、浓缩大豆蛋白、挤压大豆粉和组合氨基酸等。1993年,Nansen等发现,喂含SDPP日粮的仔猪比饲喂含脱脂奶粉、肉浸出物和大豆分离蛋白日粮的仔猪,有更高的日增重。Nelssen等(1991)报道,仔猪采食SDPP比采食乳蛋白、酪蛋白、大豆蛋白日粮的仔猪有更高的日增重(P<0.01)。Kats 等(1992)做试验比较了SDPP与挤压大豆蛋白、喷雾干燥血粉的饲用效果,结果显示,在第1周日增重和平均日采食量更高(P<0.01);在2至4周时效果更好(P<0.03)。
1992年,Tokach等用432头21天断奶仔猪做试验比较不同蛋白源对仔猪增重的影响,试验分为6组,每组72头,6组日粮分别添加5%的鱼粉、合成氨基酸、SDPP、喷干血粉、浓缩大豆蛋白和挤压大豆粉。试验表明,SDPP组的猪比其他5种蛋白源组生长更快(P<0.03)。
2.3 仔猪日粮中血浆蛋白最适添加量 确定最适添加量可避免添加量不足或过量浪费。Gatnau等(1991)以玉米+豆粕粉+干乳清粉为基础日
粮,分别添加0、2%、4%、6%、8%的SDPP,结果显示,在0~14天,日增重和采食量随SDPP量增加而呈线性增加(P<0.04),G/F也呈线性增加(P <0.02),6%SDPP是最理想的添加水平。1992年Gatnau又做了类似试验,结果与1991年完全相同。Kats等(1993)试验表明,SDPP添加量在8%~10%时,在0~14天增重效果最好。Cabrera(1995)报道,添加8%SDPP 对仔猪有最好的增重效果和饲料转化率。
综上所述,添加范围在6%~10%之间较为理想,具体应用时应考虑如动物品种、环境条件、饲养阶段、饲料配方组成等诸多因素。
2.4 血浆蛋白与其他物质的关系 Nessmith(1996)试验表明,在早期隔离断奶仔猪的前两周饲养中,加SDPP可提高生长性能,再加入乳糖可使生长性能更好,采食量更大,乳糖可促进SDPP对仔猪生产性能的改善作用 。Kats等研究指出,混合使用SDPP和喷干血粉比单独使用SDPP有更好的日增重和更低的饲料成本。Burndan(1995)试验表明,蛋白源中SDPP与小麦谷蛋白比为1∶1时,有最大的日增重和采食量。
3 作用机理探讨
关于SDPP作用机理的研究不太多,综合国内外报道可能有以下两种机理:
3.1 仔猪饲喂SDPP后,血液中生长激素(GH)量显著增高,从而发挥促生长作用。Rodes(1993)等研究表明,血浆蛋白中含有较高水平的IGF-I,这一发现表明在早期断奶仔猪体内,IGF-I、生长激素、胰岛素和血浆葡萄糖浓度影响仔猪生长性能。他们做了试验对仔猪分别饲喂豆粕粉和SDPP,采血做血清测定,两组中IGF-I和葡萄糖浓度差异不显著(P>0.1),但SDPP组仔猪血液中GH水平高,而豆粕粉组猪体血液中胰岛素水平较高,且血浆中GH与IGF-I呈负相关(P<0.05),所以他们认为在断奶仔猪日粮中加入SDPP可增加生长速度,可能是由于血液中GH浓度升高而引起的。
3.2 SDPP中含有大量IgG,仔猪采食后血液中IgG浓度上升,从而提高机体免疫力和抗感染力,使仔猪腹泻减少,同时可提高机体免疫球蛋白效价,减少了病原菌感染,利于肠内膜绒毛正常发育,更好地吸收营养物质,从而有更好的生长性能。
目前,在许多饲养场已在哺乳、断奶仔猪以及哺乳反刍动物饲料中应用SDPP,且取得了良好的效果。实践证明,SDPP可增加动物采食量,促进生长发育,提高饲料转化率,缩短上市周期,同时可使仔猪提早断奶增加母猪利用率。当前应用中的限制因素是成本较高,需在今后不断研究改进SDPP生产加工工艺,以降低其生产成本,同时还要进一步探讨其作用机理等。
(参考文献略)