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影響仔豬豆粕消化率的研究新進(jìn)展
豆粕是豬的主要蛋白飼料原料，但是豆粕的消化率不僅跟豆粕的質(zhì)量有關(guān)，也與豬的消化生理特點(diǎn)有關(guān)。最常提到的是大豆胰蛋白酶抑制因子，但是大豆的胰蛋白酶抑制因子可以通過(guò)熱處理解決，這就是為什么強(qiáng)調(diào)豆粕加工要熟化。因?yàn)樯亩蛊蓵?huì)影響蛋白的消化。
但是即便沒(méi)有了胰蛋白酶抑制因子的影響，仔豬對(duì)豆粕的消化依然有影響，以下是在一些報(bào)道中看到的關(guān)于大豆球蛋白致敏情況的信息。
1 大豆球蛋白的致敏機(jī)理
大豆球蛋白作為大豆中含量最高的抗原蛋白，在仔豬致過(guò)敏反應(yīng)中充當(dāng)著重要的角色。過(guò)去的研究大多集中于他在食品加工中如何參與凝膠、發(fā)泡和乳化特性的形成。至于在畜禽過(guò)敏反應(yīng)方面，則以大豆球蛋白的理化性質(zhì)、對(duì)幼齡動(dòng)物生長(zhǎng)性能的影響等研究為主，而在以單個(gè)抗原蛋白為對(duì)象探討其對(duì)動(dòng)物的致過(guò)敏劑量和作用機(jī)理方面還很欠缺。鑒于此原因，并考慮到在所有幼齡動(dòng)物中，仔豬對(duì)大豆抗原的致敏反應(yīng)最為敏感，因此，以仔豬為動(dòng)物模型對(duì)大豆球蛋白的致敏作用進(jìn)行了研究。試驗(yàn)中向仔豬日糧中添加不同劑量的大豆球蛋白純品，評(píng)定了仔豬的生產(chǎn)性能，進(jìn)行了皮膚試敏試驗(yàn)，測(cè)定了血清中IgE、IgGl以及細(xì)胞因子水平，同時(shí)測(cè)定了小腸中IgE濃度、肥大細(xì)胞數(shù)目和組胺含量等指標(biāo)。結(jié)果表明，大豆球蛋白引起仔豬的過(guò)敏反應(yīng)是由IgE介導(dǎo)的Th2型免疫反應(yīng)，導(dǎo)致過(guò)敏仔豬腸道肥大細(xì)胞數(shù)量和組胺釋放量的增加，造成腸道上皮細(xì)胞通透性增加，影響腸道正常功能，導(dǎo)致消化吸收障礙、生長(zhǎng)受阻以及過(guò)敏性腹瀉。研究表明，仔豬發(fā)生過(guò)敏反應(yīng)的程度與大豆球蛋白的劑量相關(guān)，相對(duì)高劑量可導(dǎo)致更為嚴(yán)重的免疫反應(yīng)。
2 β-伴大豆球蛋白的致敏作用
目前，筆者所在的研究小組對(duì)β-伴大豆球蛋白致敏作用的研究已經(jīng)深入到了亞基水平。用免疫親和層析、基因表達(dá)的方法分別獲得了純度大于93%和99%的β-伴大豆球蛋白及其α’亞基。這些高純度樣品的成功獲得為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。為了探討大豆抗原蛋白致敏作用的內(nèi)在機(jī)制，以大鼠為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物建立了過(guò)敏反應(yīng)模型，將體內(nèi)與體外試驗(yàn)相結(jié)合，系統(tǒng)研究了β-伴大豆球蛋白及其α’亞基對(duì)大鼠的致敏作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在灌服β-伴大豆球蛋白及其α’亞基后，大鼠的IgE和IgGl抗體濃度顯著升高(p<0.05)，腸道中肥大細(xì)胞數(shù)量增加，肥大細(xì)胞脫粒現(xiàn)象明顯；腸道組織中組胺的釋放率和釋放量增加；淋巴細(xì)胞過(guò)度增殖，CD4+T細(xì)胞顯著升高，血液和脾臟中的IL-2，IL-4和IL-5的分泌量增加。這些免疫反應(yīng)最終引起小腸炎癥及上皮細(xì)胞變性壞死，造成免疫功能和組織器官的損傷及消化吸收不良。因此可以初步推斷，β-伴大豆球蛋白是誘發(fā)大鼠免疫機(jī)能紊亂而導(dǎo)致過(guò)敏反應(yīng)發(fā)生的。該試驗(yàn)還首次證實(shí)了β-伴大豆球蛋白的α’亞基在過(guò)敏反應(yīng)中起著重要作用。
目前已經(jīng)證實(shí)，大豆球蛋白G1亞基的酸性多肽連和β-伴大豆球蛋白中均含有IgE結(jié)合區(qū)域，可以抵制熱加工和消化酶的作用，進(jìn)入機(jī)體后通過(guò)消化道黏膜被原樣吸收進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)，刺激體內(nèi)IgE抗體的生成。生成的IgE抗體迅速與消化道及全身各組織中的肥大細(xì)胞結(jié)合，使機(jī)體處于致敏狀態(tài)。當(dāng)機(jī)體再次攝入相同抗原，這種結(jié)合了肥大細(xì)胞的IgE抗體與相應(yīng)抗原再度結(jié)合后，激活肥大細(xì)胞，使之脫顆粒并釋放生物活性介質(zhì)。
3 前景展望
作為畜禽主要飼料原料的大豆在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中發(fā)揮著極其重要的作用。但大豆中存在的抗原蛋白是限制大豆利用效率的關(guān)鍵因素之一。以往消除大豆抗原蛋白的致敏作用多集中于研究開(kāi)發(fā)加工處理生大豆的方法，如熱處理、膨化加工處理、熱乙醇處理以及酮制劑處理等，然而，由于大豆抗原蛋白是熱穩(wěn)定的抗?fàn)I養(yǎng)因子，以上加工方法還不足以生產(chǎn)零抗原或低抗原大豆。目前，利用基因消除法將大豆中表達(dá)抗原表位的基因去除以培育出無(wú)抗原物質(zhì)的大豆蛋白日益受到人們的關(guān)注，然而轉(zhuǎn)基因大豆的安全性問(wèn)題還需要進(jìn)一步的研究證實(shí)。目前，大豆抗原蛋白的理化特性逐漸被認(rèn)識(shí)，其致敏作用的機(jī)制也逐漸被揭示。盡管如此，許多深層次的重要問(wèn)題目前仍未得到解決。要真正全面系統(tǒng)地闡釋大豆抗原蛋白在動(dòng)物體內(nèi)的相關(guān)作用機(jī)理還需要不斷地從動(dòng)物醫(yī)學(xué)、免疫學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、分子生物學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)等方面深入探討。只有這些研究從理論上獲得全面突破，才能實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)中掌握滅活大豆抗原物質(zhì)活性的方法，有效監(jiān)控大豆制品的質(zhì)量以及保障大豆制品在人類食品和畜禽飼料中的安全與高效利用。
