复合酶制剂体外酶解小麦的研究-

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　　吕景智
　　酶制剂在动物饲养中的作用效果已得到广泛认可，但饲养试验耗时长、费用高，影响因素多，效果不稳定。胃蛋白酶-胰蛋白酶两步消化法是用来体外测定动物对饲料的消化率，与体内测定法相比，该法快速、方便且费用不高，测定准确。
　　本试验在小麦中添加不同剂量的复合酶制剂，利用胃蛋白酶和胰蛋白酶将样品蛋白模拟体内消化，研究其对饲料养分消化率、黏度、还原糖含量的影响，为推广酶制剂在生产实践中的合理应用提供依据。
　　1 材料和方法
　　1.1 试验材料
　　小麦来源于北方小麦，粉碎过40目筛,置于棕色试剂瓶中，于干燥处储存备用。
　　复合酶制剂由法国安迪苏公司生产，主要含纤维素分解酶、木聚糖酶、葡聚糖酶、阿拉伯呋喃糖酶、蛋白酶等。
　　胃蛋白酶(AR)由上海捷倍思基因技术有限公司生产。
　　胰蛋白酶(AR)由上海邦成生物科技有限公司生产。
　　1.2 试验方法
　　称取15份20.0 g已粉碎的样品,分别放入300 ml的三角瓶中，另加0、0.25%、0.5%、1%、2% 5个水平的复合酶制剂，分别为对照组、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组，每个处理组做3个重复(三角瓶封口)。每个样品加入60 ml胃蛋白酶液(4 mg/ml)，用0.075 mol/l HCl溶液将pH值调至2.5,在温度为40 ℃、振荡速率为50 r/min的恒温振荡器上消化4 h,然后加入60 ml胰蛋白酶液(2 mg/ml),用0.1 mol/l NaOH溶液将pH值调至7.0,在上述相同条件下再消化4 h。消化结束后,用滤纸过滤消化物,并冲洗3～4次,未消化部分再在60 ℃下烘干,称重并储存。
　　1.3 测定指标
　　1.3.1 测定残渣中养分的消化率
　　养分消化率(%)=[原样重(g)×养分含量(%)-残余样重(g)×养分含量(%)]/[原样重(g)×养分含量(%)]。
　　干物质含量的测定采用常压干燥法。
　　粗蛋白含量的测定采用半微量凯氏定氮蒸馏法。
　　粗脂肪含量的测定采用索氏脂肪抽提法。
　　1.3.2 体外消化滤液黏度测定
　　取滤液150 ml，在40 ℃ 下预热5 min，用黏度计(选用零号转子60 r/min)测定其黏度，读取绝对黏度的数值。
　　1.3.3 还原糖的测定
　　1.3.3.1 DNS试剂的配制
　　称取91.0 g的酒石酸钾钠，溶解于500 ml水中，加入3，5-二硝基水杨酸3.15 g、NaOH 10.5 g ,不断搅拌，并小心加热，控制温度在45 ℃内，再加入2.5 g苯酚和2.5 g亚硫酸钠搅拌均匀，冷却至室温后定容至1 000 ml，贮于棕色试剂瓶中，放置1周备用。
　　1.3.3.2 标准曲线的确定
　　准确称取100 mg的无水葡萄糖(分析纯)(预先在105 ℃干燥至恒重)，用少量蒸馏水溶解后，转移到100 ml容量瓶中，定容至刻度，摇匀，浓度为1 mg/ml。取8只25 ml刻度的试管，分别按表1设计添加试剂。将各管混合均匀，在沸水浴中加热5 min，取出后立即冷却至室温，再向每管中加入21.5 ml蒸馏水，摇匀，于520 nm 波长处测OD值。
　　其中还原糖的标准曲线方程为 y=0.692 x+0.152(y为吸光度值、x为还原糖量)，相关系数r=0.998。
　　1.3.3.3 还原糖的提取与测定
　　将处理后的样品液过滤，滤液收集到50 ml的容量瓶中，并定容至50 ml。
　　取4支50 ml容量瓶按表2设计加入试剂,将各管溶液混合均匀,在沸水浴中加热5 min,取出后立即冷却至室温,再向每管加入蒸馏水至50 ml,摇匀,于520 nm波长处测OD值。测定后，取样品的平均OD值，在标准曲线上查出相应的还原糖量。
　　1.4 数据处理
　　采用SPSS11.0软件对数据进行线性回归、方差分析和多重比较。
　　2 结果与分析(见表3)
　　2.1 复合酶制剂对小麦体外养分消化率的影响
　　由表3可见，干物质的消化率随着复合酶制剂添加量的增加而提高，但各组间差异不显著(P>0.05)。复合酶制剂添加量为0.25%时粗脂肪的消化率达到最高，与对照组相比提高了6.71个百分点,Ⅰ组与对照组、Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组组间差异极显著(P<0.01),Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组组间差异不显著(P>0.05)。粗蛋白的消化率在复合酶制剂添加量为0.5%时达到最高,对照组和Ⅰ组与Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组相比组间差异极显著(P<0.01)，而Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组组间无显著差异(P>0.05)。
　　2.2 复合酶制剂对小麦体外消化滤液黏度的影响
　　由表3可见,消化滤液的黏度随着复合酶制剂添加量的增加而降低,对照组、Ⅰ组与Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组相比差异极显著(P<0.01);Ⅱ组与Ⅲ组、Ⅲ组与Ⅳ组相比差异显著(P<0.05)。
　　2.3 复合酶制剂体外酶解对小麦中还原糖含量的影响
　　从表3可以看出，复合酶制剂添加量在0.25%、0.5%(Ⅰ、Ⅱ组)时,小麦中还原糖含量分别比对照组提高38.32、52.67 mg,与对照组相比差异极显著(P<0.01)。且复合酶制剂添加量在0.5%时，小麦中还原糖含量达到最高，为121.98 mg。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组小麦中还原糖含量各组间差异不显著(P>0.05)。
　　3 讨论
　　3.1 随着复合酶制剂添加量的增加，干物质、粗蛋白、粗脂肪的消化率都有不同程度的提高,尤其是粗蛋白的这种变化趋势更为明显。复合酶制剂中的阿拉伯木聚糖酶、β-葡聚糖酶、甘露聚糖酶、纤维素酶和果胶酶可使细胞壁中的阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、甘露聚糖、纤维素和果胶降解成一些小分子的片段，使细胞壁NSP、木质素、蛋白质、脂类物质和矿物质组成的复杂交联结构受到破坏，促进细胞壁崩解，充分释放细胞壁包裹的各种营养物质，从而提高各种养分的消化率。
　　3.2 小麦中水溶性非淀粉多糖的抗营养作用主要是由水溶性非淀粉多糖提高了食糜的黏度引起的(Pettersson等，1998)。Choct等(1990)认为，小麦戊聚糖抗营养作用的机制是使食糜黏度升高。目前降低饲料NSP含量最行之有效的方法是在畜禽饲料中添加木聚糖内切酶或葡聚糖内切酶，以破坏NSP的大分子结构，降低其黏度。本试验中添加的复合酶制剂组分中木聚糖酶活性相对较高，对降解木聚糖为低聚糖的能力较强。而复合酶制剂中含有较高的木质素降解成分(如漆酶、锰过氧化物酶)，因此，所测得的消化液的黏度呈现出明显的下降趋势。
　　3.3 还原糖含量随酶制剂添加量的升高呈先上升后缓慢下降的趋势，在0.5%时达到最高。这是因为随着复合酶制剂对小麦中养分的分解，消化产物浓度逐渐升高，当酶的浓度达到最适浓度后，酶的作用效果趋于平缓，此时随着酶添加量的增加，酶的作用效果减弱。这说明了酶的作用效果受酶添加量的影响，添加量不足或过多都会影响到酶的最佳作用效果。

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