酶的组成及储存条件对模拟鸭肠液消化能力的影响

摘要

本试验旨在研究模拟鸭肠液制备中主要消化酶的来源与组合(酶的组成)及酶的储存温度与时间(储存条件)对模拟肠液消化能力的影响，为模拟鸭肠液的制备提供参考。主要从以下三个方面开展工作：1)在鸭肠道套管技术可大量获得鸭体内肠液的基础上，建立初提纯鸭肠液消化酶的方法，制备鸭肠液酶粉剂；2)模拟鸭肠液中鸭肠液酶粉剂的来源与活性贡献对饲料原料消化能力的影响；3)基于鸭肠液酶粉剂制备的模拟消化液试剂盒有效水解能力的适宜存储条件与时间。
　　 试验一旨在获得初提纯鸭肠液消化酶的方法，从而为仿生消化中模拟鸭肠液的制备提供粗提纯的内源消化酶。采用两样本完全随机设计，分别采用硫酸铵沉淀法和低温浓缩法将鸭肠液进行浓缩处理后，采用低温透析和进一步冷冻干燥的方法制备成鸭肠液酶粉剂，比较两种方法制备的鸭肠液酶粉剂中主要消化酶活性及回收率、真蛋白含量及回收率上的差异，并探讨经过乙醇脱脂、冻干后能否进一步对酶粉剂进行纯化。结果表明：1)低温浓缩-透析-冻干法与硫酸铵沉淀-透析-冻干法提取鸭肠液酶粉剂的消化酶活性的回收率分别在67.02%～88.21%与53.27%～65.26%间。低温浓缩-透析-冻干法提取鸭肠液酶粉剂消化酶的比活性比硫酸铵沉淀-透析-冻干法平均高24.92%。2)脱脂处理能进一步提高两种方法提取的酶粉剂中消化酶的比活性(低温浓缩-透析-冻干法提取的粉剂提高1.1倍以上，硫酸铵沉淀-透析-冻干法提取的粉剂提高1.15倍以上)，而且，低温浓缩-透析-冻干-脱脂法较硫酸铵沉淀-透析-冻干-脱脂法提取鸭肠液酶粉剂的消化酶活性回收率高、稳定性及纯化效果好。
　　 试验二旨在研究模拟鸭肠液中鸭肠液酶粉剂的批次来源与活性贡献对玉米、大豆粕、小麦麸消化能力的影响，为模拟鸭肠液中鸭肠液酶粉剂的适宜添加量提供参考。采用嵌套设计，其中独立变量为鸭肠液酶粉剂的批次来源，设3个处理水平，分别为鸭肠液酶粉剂批次1、2、3；嵌套变量为模拟鸭肠液中鸭肠液酶粉剂提供的消化酶活性比例(以胰蛋白酶为基础)，设4个处理水平，即0%(共用)、25%、50%、75%，分别测定10种模拟鸭肠液对玉米、大豆粕、小麦麸3种饲料原料的干物质消化率和酶水解物能值。结果表明：1)3个批次的鸭肠液酶粉剂制备的模拟鸭肠液对玉米、小麦麸的干物质表观消化率、真消化率及酶水解物表观能值、真能值均无显著性差异(P>0.05)；对大豆粕的干物质表观消化率及酶水解物表观能值、真能值无显著性差异(P>0.05)，但对其干物质真消化率(在71.75%～72.24%间)有显著性差异(P<0.05)。2)同一鸭肠液酶粉剂批次内，酶粉剂提供的消化酶活性的比例从25%增加到75%时，玉米、大豆粕、小麦麸的干物质表观消化率和酶水解物表观能值均显著降低(P<0.05)，但干物质真消化率相对稳定(最大绝对差值0.88%，相对差值0.88%)，酶水解物真能值在鸭肠液酶粉剂提供的消化酶活性的比例从25%增加到50%的范围内也相对稳定(最大绝对差值0.17 MJ/kg，相对差值0.90%)。综合上述结果，不同批次来源的鸭肠液酶粉剂制备的模拟鸭肠液在消化能力上是相等的，模拟鸭肠液中鸭肠液酶粉剂对消化酶总活性的贡献在25%～50%间消化能力比较稳定。
　　 试验三旨在研究消化酶粉剂的储存温度和时间对模拟鸭肠液消化能力的影响，探讨鸭模拟消化液在不同储存条件下消化能力的差异，为模拟鸭消化液试剂盒的储存条件提供技术规范。采用2×6(2种储存温度，6种储存时间)两因素完全随机设计，其中储存温度设2个处理水平，即4℃、常温；储存时间设6个处理，即0、1个月、2个月、3个月、4个月、5个月。分别测定不同储存温度和时间下模拟鸭肠液中胰蛋白酶、糜蛋白酶及淀粉酶3种主要消化酶活性及其对玉米、大豆粕、小麦麸3种饲料原料的干物质消化率和酶水解物能值。结果表明：1)储存温度和储存时间对模拟鸭肠液中胰蛋白酶、糜蛋白酶及淀粉酶的活性有显著性影响(P<0.05)，4℃条件下储存的模拟鸭肠液的酶活性显著地高于常温下储存的模拟鸭肠液的酶活性(P<0.05)，随着储存时间的延长，模拟鸭肠液中主要消化酶活性呈下降。2)储存温度和时间对模拟鸭肠液对玉米、大豆粕、小麦麸的干物质消化率和酶水解物能值均有一定程度的影响，但其干物质真消化率和酶水解物真能值保持相对稳定。3)4℃储存条件下，不同储存时间的模拟鸭肠液对玉米、大豆粕和小麦麸的干物质表观消化率和酶水解物表观能值有差异，但对其干物质真消化率(最大绝对差值0.87%，相对差值0.51%)和酶水解物真能值(最大绝对差值0.19MJ/kg，相对差值0.62%)保持相对稳定；常温储存条件下，不同储存时间的模拟鸭肠液对玉米、大豆粕和小麦麸的干物质表观消化率和酶水解物表观能值有差异，但对其干物质真消化率(最大绝对差值0.68%，相对差值0.40%)和酶水解物真能值(最大绝对差值0.28MJ/kg，相对差值1.44%)保持相对稳定。综合上述结果：该模拟消化液在4℃和常温两种储存条件下保存5个月内，对饲料原料的消化能力是一致的，可认为在5个月内模拟鸭肠液的消化能力是稳定的。

目录

文摘

英文文摘

缩略语表

文献综述

1 研究目的和意义

2 国内外饲料生物学效价评定方法的研究进展

2.1 传统生物学法

2.2 化学分析法

2.3 体外酶水解法

2.4 仿生酶程控水解法

3 研究内容和技术路线

试验研究

试验一 鸭肠液中消化酶粗提方法的研究

1 前言

2 材料与方法

2.1 试验动物及日常管理

2.2 北京鸭空肠T型套管的安装

2.3 鸭肠液的制备

2.4 试验设计

2.5 鸭肠液的处理

2.6 测定指标及方法

2.7 数据计算与统计分析

3 结果与分析

3.1 低温浓缩-透析-冻干法与硫酸铵沉淀-透析-冻干法提取鸭肠液酶粉剂的消化酶活性与回收率及常规成分含量的比较

3.2 低温浓缩-透析-冻干-脱脂法与硫酸铵沉淀-透析-冻干-脱脂法提取鸭肠液酶粉剂的消化酶活性与回收率及常规成分含量的比较

4 讨论

4.1 硫酸铵沉淀法提取鸭肠液消化酶的缺点及不足

4.2 低温浓缩法提取鸭肠液消化酶的优点

4.3 鸭肠液酶粉剂脱脂的必要性

5 小结

试验二 模拟鸭肠液中消化酶的来源与活性贡献对饲料原料消化能力的影响

1 前言

2 材料与方法

2.1 试验动物及鸭空肠液酶粉剂的制备

2.2 饲料样品及饲粮

2.3 试验设计

2.4 仿生消化规程

2.5 测定方法

2.6 数据计算与统计分析

3 结果与分析

3.1 模拟鸭肠液中鸭肠液酶粉剂的批次来源及活性贡献对饲料原料干物质消化率的影响

3.2 模拟鸭肠液中鸭肠液酶粉剂的批次来源及活性贡献对饲料原料酶水解物能值的影响

4 讨论

4.1 模拟鸭肠液中肠液酶粉剂的批次来源对饲料原料消化能力的影响

4.2 模拟鸭肠液中肠液酶粉剂的活性贡献对饲料原料消化能力的影响

5 小结

试验三 消化酶粉剂的储存温度与时间对模拟鸭肠液消化能力的影响

1 前言

2 材料与方法

2.1 试验动物及模拟鸭消化液试剂的制备

2.2 模拟消化液试剂盒的使用

2.3 饲料样品及日粮

2.4 试验设计

2.5 仿生消化操作过程

2.6 测定方法

2.7 数据计算与统计分析

3 结果与分析

3.1 储存温度和时间对模拟鸭肠液中主要消化酶活性的影响

3.2 模拟鸭肠液的储存温度和时间对饲料原料干物质消化率的影响

3.3 模拟鸭肠液的储存温度和时间对饲料原料酶水解物能值的影响

4 讨论

4.1 储存温度和时间对模拟鸭肠液中主要消化酶活性的影响

4.2 储存温度和时间对模拟鸭肠液消化能力的影响

5 小结

总体结论

1 研究结论

2 本研究的创新点

3 有待深入研究的领域

参考文献

致谢