徐宏建,李 昕,么恩悅,鄭 健,趙洪波,張永根*
(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150030;2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)與示范中心,黑龍江哈爾濱 150030)
干酒精糟及其可溶物(DDGS)是利用玉米等谷物生產(chǎn)酒精的副產(chǎn)物,是固液分離后的濾渣和蒸發(fā)濃縮后的濾液經(jīng)混合干燥而制成的飼料[1]。DDGS具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,在泌乳牛和育肥牛生產(chǎn)中可以替代豆粕或菜籽粕[2]。在DDGS加工過(guò)程中,干燥過(guò)程是決定其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和利用價(jià)值的關(guān)鍵步驟,尤其是對(duì)過(guò)瘤胃蛋白含量十分重要。加熱過(guò)程中會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng),過(guò)熱處理使飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低。傳統(tǒng)濕化學(xué)方法無(wú)法將分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)信息聯(lián)系起來(lái),傳統(tǒng)的“濕”化學(xué)分析嚴(yán)重依賴于化學(xué)反應(yīng),改變飼料本質(zhì)結(jié)構(gòu)無(wú)法預(yù)測(cè)真實(shí)化學(xué)成分[3]。利用傳統(tǒng)的化學(xué)方法既費(fèi)時(shí)費(fèi)力又破壞了飼料內(nèi)部的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu),且動(dòng)物試驗(yàn)周期又較長(zhǎng),不利于飼料企業(yè)生產(chǎn)中快速測(cè)定其成分含量及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定。為提高DDGS的應(yīng)用效果并合理配制日糧,應(yīng)將快速檢測(cè)及評(píng)定營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的新方法應(yīng)用到DDGS的檢測(cè)及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定中。因此,尋求一種可直接反映飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值熱損害程度的敏感指標(biāo)尤為重要。傅里葉變換紅外光譜技術(shù)(FTIR)是一種能夠快速、直接、不破壞各種飼料樣本固有的分子結(jié)構(gòu)特征的分析技術(shù)[4]。許多預(yù)測(cè)模型只考慮到化學(xué)成分含量,沒(méi)有考慮到飼料化學(xué)結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)的特性,而這些內(nèi)部結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、能量?jī)r(jià)值、蛋白質(zhì)利用價(jià)值密切相關(guān)[5]。通過(guò)分析蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的改變可以探究熱處理對(duì)蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和利用價(jià)值的影響,還可以探究新型飼料加工工藝對(duì)其分子結(jié)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、消化特性的影響。本試驗(yàn)旨在探究不同熱處理對(duì)DDGS蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、瘤胃降解特性的影響及蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、瘤胃降解特性之間的相關(guān)關(guān)系,以期將此光譜信息作為熱處理中一個(gè)敏感指標(biāo)進(jìn)而簡(jiǎn)單、快速、無(wú)破壞性地分析DDGS的熱損害程度,并預(yù)測(cè)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的瘤胃降解特性和小腸消化過(guò)程。
1.1 試驗(yàn)材料 濕酒精糟及其可溶物(WDGS)采集于黑龍江省哈爾濱市雙城區(qū)某飼料加工廠。WDGS在實(shí)驗(yàn)室條件下分別在110、120、130 下烘干0.5、1、1.5 h,共9種不同熱加工處理的DDGS。
1.2 試驗(yàn)動(dòng)物及日糧 選用東北農(nóng)業(yè)大學(xué)阿城實(shí)驗(yàn)基地的3頭裝有永久性瘤胃瘺管的健康荷斯坦奶牛(體重600 kg左右)進(jìn)行瘤胃降解試驗(yàn)。試驗(yàn)期間每日08:00和16:00飼喂2次,自由飲水。試驗(yàn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要量參照NRC(2001)《奶牛營(yíng)養(yǎng)需要》。
1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法
1.3.1 化學(xué)成分測(cè)定和康奈爾凈碳水化合物-蛋白質(zhì)體系(CNCPS)組分分析 粗蛋白質(zhì)(CP)、中性洗滌不溶蛋白(NDICP)和酸性洗滌不溶蛋白(ADICP)采用FOSS 8 400全自動(dòng)凱氏定氮儀進(jìn)行測(cè)定。可溶性蛋白(SCP)按照Krishnamoorthy等[6]的方法進(jìn)行測(cè)定。非蛋白氮(NPN)按照Licitra等[7]的方法進(jìn)行測(cè)定。利用CNCPS[8]公式求出蛋白質(zhì)組分中快速降解部分(PA)和中速降解蛋白(PB1)、緩慢降解蛋白(PB2)、不可降解蛋白質(zhì)(PC)的含量。
1.3.2 瘤胃尼龍袋法 根據(jù)Peng等[9]的瘤胃降解試驗(yàn)方法,稱取7 g左右粉碎后的試驗(yàn)樣品分別放入孔徑為50 μm、大小為10 cm×20 cm的已知重量的尼龍袋中,每種樣品3個(gè)重復(fù)。按照“依次投入,同時(shí)取出”的原則放入瘤胃瘺管中,分別在瘤胃中培養(yǎng)0、2、4、8、12、24、36、48 h。取出后的尼龍袋(包括0 h)放在自來(lái)水下沖洗,65 烘干,然后粉碎過(guò)1 mm網(wǎng)篩并測(cè)定各時(shí)間點(diǎn)殘?jiān)鞍踪|(zhì)含量。根據(jù)Peng等[9]的瘤胃動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算:
式中,R(t)為尼龍袋在瘤胃中滯留時(shí)間t后營(yíng)養(yǎng)成分的殘?jiān)S嗦剩?),U為瘤胃不可降解部分(%),D為瘤胃培養(yǎng)可降解部分(%),Kd為可降解部分的降解速率(%/h),t為瘤胃滯留時(shí)間(h),T0為滯留時(shí)間(h),e為數(shù)學(xué)常數(shù)。
利用SAS 9.4程序Proc Nlin模塊進(jìn)行迭代最小二乘回歸運(yùn)算得到滯后時(shí)間降解參數(shù)。飼料有效降解率(ED,%)的計(jì)算公式:
式中,S為瘤胃培養(yǎng)可溶部分,S(%)=100-U-D,Kp為瘤胃外流速率,為0.06/h。
1.3.3 改進(jìn)三步體外法測(cè)定小腸消化率 參照Gargallo等[10]改進(jìn)三步體外法的方法,稱取7 g DDGS放入尼龍袋,經(jīng)瘤胃消化12 h,測(cè)定降解殘?jiān)牡鞍踪|(zhì)含量。稱取1 g殘?jiān)b入尼龍袋(5 cm×10 cm),將尼龍袋裝入DaisyⅡ培養(yǎng)瓶中。培養(yǎng)瓶中為預(yù)熱的2 L含有1 g/L胃蛋白酶(P-7000,Sigma)pH為1.9的鹽酸溶液。將培養(yǎng)瓶放在ANKOM DaisyⅡ體外模擬發(fā)酵培養(yǎng)箱,39 水浴中振蕩1 h。取出尼龍袋并清凈,加入2 L預(yù)熱的含有3 g/L胰蛋白酶(P-7545,Sigma)和50 μg/L百里香酚的0.5 mol/L磷酸鹽緩沖液。并將培養(yǎng)瓶放在ANKOM DaisyⅡ體外模擬發(fā)酵培養(yǎng)箱,39 水浴中振蕩24 h。取出尼龍袋清洗烘干,測(cè)定小腸消化后殘?jiān)鼧悠返牡鞍踪|(zhì)含量。計(jì)算公式:
式中,dRUP為不可降解蛋白小腸消化率(%),CP12h為瘤胃發(fā)酵后降解殘?jiān)鼧悠分蠧P含量(g/kg),CPi為模擬小腸消化后殘?jiān)鼧悠分蠧P含量(g/kg)。
式中,RUCPNRC根據(jù)NRC-2001模型計(jì)算的不可降解蛋白含量:EDCP為有效降解蛋白含量。
1.3.4 光譜數(shù)據(jù)的采集及分析 在紅外烤燈照射下,將2 mg干燥的樣品與200 mg溴化鉀混合充分研磨混勻后,用紅外專用壓片機(jī)(型號(hào):769YP-15A粉末壓片機(jī))進(jìn)行壓片。然后放入傅里葉變換紅外光譜儀(型號(hào):島津FTIR-8 400S)中讀取信息,掃描范圍為700~4 000 cm-1,分辨率為4 cm-1,掃描次數(shù)為128,5個(gè)重復(fù)。利用OMNIC 8.2軟件對(duì)光譜蛋白質(zhì)區(qū)域酰胺區(qū)段(1 709~1 562 cm-1)進(jìn)行分析,并分別對(duì)酰胺I帶與Ⅱ帶進(jìn)行基線校正(圖1)。對(duì)酰胺I帶區(qū)段進(jìn)行二階導(dǎo)處理,并對(duì)二階段圖譜進(jìn)行平滑,找到原光譜對(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)(α螺旋、β折疊)位置,并計(jì)算峰高。
圖1 不同熱處理DDGS蛋白質(zhì)光譜酰胺I帶與酰胺Ⅱ帶的區(qū)域劃分
1.4 統(tǒng)計(jì)分析 數(shù)據(jù)處理采用SAS 9.4程序PROC GLM模塊對(duì)蛋白質(zhì)化學(xué)成分、瘤胃降解參數(shù)及小腸消化率進(jìn)行數(shù)據(jù)分析(P<0.05表示差異顯著,P>0.05表示差異不顯著);利用PROC CORR模塊對(duì)其進(jìn)行相關(guān)性分析(P<0.05表示顯著相關(guān));蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)與其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、瘤胃降解特性和小腸消化率之間的預(yù)測(cè)模型通過(guò)SAS中的PROC REG程序逐步回歸。
2.1 不同熱加工處理對(duì)DDGS蛋白質(zhì)成分和CNCPS蛋白質(zhì)組分的影響 如表1所示,經(jīng)過(guò)不同程度熱處理的DDGS之間蛋白質(zhì)化學(xué)成分和CNCPS 蛋白質(zhì)組分存在顯著差異(P<0.05)。其中不同熱處理之間CP含量無(wú)顯著差異。隨加熱程度的增加,NDICP和ADICP呈升高趨勢(shì),SCP和NPN呈降低趨勢(shì)。在CNCPS蛋白質(zhì)組分中隨著加熱程度的增加PA組分和PB1組分呈現(xiàn)降低趨勢(shì);PB2組分和PC組分呈升高趨勢(shì)。
2.2 不同熱加工對(duì)DDGS蛋白質(zhì)瘤胃動(dòng)態(tài)降解參數(shù)和小腸消化率的影響 由表2可知,不同程度熱處理DDGS之間蛋白質(zhì)瘤胃降解參數(shù)和小腸消化特性之間存在顯著差異(P<0.05)。隨著加熱程度的逐漸增加蛋白質(zhì)瘤胃培養(yǎng)可溶部分(CPS)、蛋白質(zhì)可降解部分的降解速率(CPKd)和EDCP呈降低趨勢(shì),蛋白質(zhì)瘤胃不可降解部分(CPU)則呈升高趨勢(shì)。隨著加熱程度的增加瘤胃dRUP和TDP降低,IDP升高。
2.3 不同熱加工對(duì)DDGS蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的影響 如表3所示,不同熱處理DDGS的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)之間存在顯著差異(P<0.05)。隨著熱加工程度的增加酰胺I帶峰高(H_AmideI)和峰面積(A_AmideI)、酰胺I帶與酰胺Ⅱ帶峰面積比(A_AmideI/A_AmideⅡ)和峰高比(H_AmideI/H_AmideⅡ)呈降低趨勢(shì);而酰胺Ⅱ帶峰高(H_AmideⅡ)和峰面積(A_AmideⅡ)呈升高趨勢(shì)。但α-螺旋峰高(H_α-helix)、β-折疊峰高(H_βsheet)以及α-螺旋和β-折疊的峰高比(H_α-helix/H_β-sheet)卻沒(méi)有明顯的變化趨勢(shì)。
表1 不同熱處理對(duì)DDGS蛋白質(zhì)成分和CNCPS組分的影響
表2 不同熱處理對(duì)DDGS蛋白質(zhì)瘤胃降解特性及小腸消化率的影響
2.4 不同熱加工DDGS中蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值之間的相關(guān)性 如表4所示,不同熱處理DDGS蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與其化學(xué)成分和CNCPS組分之間存在相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。CP與A_AmideⅡ呈正相關(guān),與H_α-helix/H_β-sheet呈負(fù)相關(guān)。NDICP、ADICP、PB2和PC組分均與A_AmideI、H_AmideI、A_AmideI/A_AmideⅡ、H_AmideI/H_AmideⅡ呈負(fù)相關(guān),與H_AmideⅡ呈正相關(guān)。SCP、NPN、PA和PB1均與H_AmideⅡ存在 負(fù)相關(guān),與 A_AmideI、H_AmideI、A_AmideI/A_AmideⅡ、H_AmideI/H_AmideⅡ存在正相關(guān)。但蛋白質(zhì)化學(xué)成分與CNCPS組分與H_α-helix、H_β-sheet和H_α-helix/H_β-sheet均無(wú)顯著相關(guān)性(P>0.05)。
如表5所示,不同熱處理DDGS中蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)瘤胃降解特性和小腸消化率之間存在顯著相關(guān)性(P<0.05)。CPS、CPKd和 EDCP均與 H_AmideI、A_AmideI、H_AmideI/H_AmideⅡ 和 A_AmideI/A_AmideⅡ存在正相關(guān)關(guān)系。CPD均與A_AmideI、A_AmideⅡ、H_AmideI、H_AmideⅡ 存 在 正 相 關(guān) 關(guān)系。CPU與 H_AmideI、A_AmideI、H_AmideI/H_AmideⅡ和A_AmideI/A_AmideⅡ存在負(fù)相關(guān)關(guān)系,與 A_AmideⅡ、H_AmideⅡ存在正相關(guān)關(guān)系。dRUP與A_AmideI/A_AmideⅡ存在正相關(guān)關(guān)系。IDP與H_AmideI、A_AmideI、H_AmideI/H_AmideⅡ 和 A_AmideI/A_AmideⅡ呈負(fù)相關(guān)。TDP與 H_AmideI、H_AmideI/H_AmideⅡ和A_AmideI/A_AmideⅡ呈正相關(guān)。
表3 不同熱處理對(duì)DDGS蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的影響
表4 不同熱處理DDGS蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)化學(xué)成分和CNCPS組分之間的相關(guān)性
2.5 不同熱加工DDGS中蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值之間的回歸關(guān)系 如表6所示,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)光譜參數(shù)可預(yù)測(cè)DDGS蛋白質(zhì)化學(xué)成分、CNCPS組分、瘤胃降解和小腸消化特性。H_AmideI和ⅡH_AmideⅡ、A_AmideI/A_AmideⅡ可共同作為預(yù)測(cè)因子估測(cè)飼料中NDICP含量(R2=0.71,P<0.01),H_AmideⅡ和 A_A mideI/A_AmideⅡ可共同作為預(yù)測(cè)因子估測(cè)ADICP含量(R2=0.84,P<0.01)。SCP、NPN、PA 和 dRUP可以通過(guò)預(yù)測(cè)因子A_AmideI/A_AmideⅡ進(jìn)行估測(cè)。PB1、PB2和 CPU與 H_AmideI和 ⅡH_AmideⅡ、A_AmideI/A_AmideⅡ有關(guān),PC可以通過(guò)H_AmideⅡ和A_AmideI/A_AmideⅡ 預(yù)測(cè)(R2=0.84,P<0.01)。
表5 不同熱處理DDGS蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與蛋白瘤胃降解特性及小腸消化率之間相關(guān)性
表6 不同熱處理DDGS蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值之間的回歸關(guān)系
3.1 不同熱加工處理對(duì)DDGS蛋白質(zhì)化學(xué)成分和CNCPS蛋白質(zhì)組分的影響 飼料通過(guò)適度加熱可破壞其中的抗?fàn)I養(yǎng)因子,有助于蛋白質(zhì)的水解與吸收。但溫度過(guò)高、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使賴氨酸等堿性氨基酸的氨基與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng),減少游離氨基酸含量,從而降低蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。根據(jù)Mckinno等[11]的研究,加熱對(duì)CP含量沒(méi)有顯著影響,但是影響蛋白質(zhì)的化學(xué)成分,加熱可減少飼料中的SCP,并增加氮和中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的結(jié)合,使NDICP和ADICP含量增加,蛋白質(zhì)化學(xué)成分變化與本試驗(yàn)結(jié)果一致。CNCPS組分中,PB2和PC與美拉德反應(yīng)中的熱損傷蛋白有關(guān)[8],PB2組分升高使得瘤胃可降解蛋白隨之降低,有更多的蛋白通過(guò)瘤胃在小腸中消化。而不可降解組分包括與木質(zhì)素結(jié)合的蛋白和發(fā)生美拉德反應(yīng)的蛋白,這部分蛋白很難被動(dòng)物利用。隨著加熱程度的增加DDGS的NPN和PB1含量降低,PB2和PC含量升高,說(shuō)明加熱使DDGS的瘤胃有效降解率降低。Yu等[12]報(bào)道,加熱過(guò)的亞麻籽SCP降低、PB2和PC增加。不同蛋白質(zhì)組分具有不同的瘤胃降解速率,加熱引起的蛋白質(zhì)組分的變化影響了蛋白質(zhì)在瘤胃中降解和逃逸數(shù)量[13]。
3.2 不同熱加工處理對(duì)DDGS蛋白質(zhì)瘤胃動(dòng)態(tài)降解參數(shù)和小腸消化率的影響 60%~80%的飼料蛋白在瘤胃中被微生物降解,過(guò)瘤胃蛋白在小腸胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用下分解吸收。加熱過(guò)程中美拉德反應(yīng)使可溶部分轉(zhuǎn)化成不溶但可降解部分和瘤胃不可降解部分。研究表明,隨著加熱程度增加菜籽粕中CP的12 h和24 h消失率逐漸降低,致使EDCP降低[14]。加熱也會(huì)降低全棉籽的瘤胃EDCP[15],這使得進(jìn)入小腸和后消化道的蛋白增加,提高飼料蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,與本試驗(yàn)的結(jié)果一致。瘤胃降解特性中,瘤胃CPS組分隨著加熱程度的增加逐漸減低,瘤胃CPU組分升高,結(jié)果與CNCPS體系預(yù)測(cè)的蛋白質(zhì)在瘤胃中的消化情況一致。CPU組分主要成分為NDICP和ADICP,是由氨基酸與中性和酸性洗滌纖維在加熱過(guò)程中結(jié)合而成的,NDICP可在小腸中繼續(xù)消化吸收,ADICP則很少或者無(wú)法被小腸消化,而且在瘤胃中未被利用的蛋白質(zhì)未必在小腸中轉(zhuǎn)化為可吸收的氨基酸[11]。過(guò)瘤胃蛋白進(jìn)入小腸后,被蛋白酶分解成氨基酸經(jīng)小腸上皮細(xì)胞吸收,構(gòu)成總可吸收蛋白,消化情況與單胃動(dòng)物相似[16]。研究表明,過(guò)熱加工會(huì)降低dRUP和TDP,并與ADICP含量存在負(fù)相關(guān)關(guān)系,加熱產(chǎn)生的ADICP不僅降低瘤胃微生物降解作用還降低小腸酶解消化作用[11]。本試驗(yàn)中加熱使小腸TDP含量增加,飼料蛋白質(zhì)的吸收主要取決于IDP含量,這對(duì)高產(chǎn)奶牛的產(chǎn)奶量有很重要的影響[17]。本試驗(yàn)中加熱使dRUP和TDP略有降低,但是IDP含量增加,因此提高了蛋白的利用率。
3.3 不同熱加工處理對(duì)DDGS蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的影響 植物組織中的光譜結(jié)構(gòu)提供的信息與化學(xué)信息有關(guān),反映出組織成分、結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分和植物生長(zhǎng)的環(huán)境因素[18]。飼料蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不僅受到蛋白質(zhì)和氨基酸的種類(lèi)和含量的影響,還與蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。熱加工通過(guò)改變蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)來(lái)降低瘤胃降解率增加反芻動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)利用。油菜餅和芥菜餅蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中AmideI/AmideⅡ一般受到脫油條件、加工處理以及飼料種類(lèi)的影響[19]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,加熱顯著影響A_AmideI/A_AmideⅡ 和 H_AmideI/H_AmideⅡ, 其 變 化呈降低趨勢(shì)。Yu[20]研究發(fā)現(xiàn),A_AmideI/A_AmideⅡ和H_AmideI/H_AmideⅡ與蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)特性和消化特性密切相關(guān)。在 AmideI中出現(xiàn)的 H_α-helix、H_β-sheet和 H_α-helix/H_β-sheet會(huì)影響飼料蛋白的小腸消化率[21]。加熱過(guò)程中β折疊比例增加引起小腸酶解作用降低,從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降[18]。本試驗(yàn)中α螺旋和β折疊沒(méi)有呈現(xiàn)出明顯的變化趨勢(shì),可能是因?yàn)椴煌暳戏N類(lèi)蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)加熱的敏感程度不同。Yu等[12]報(bào)道,加熱會(huì)影響黃亞麻籽的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu),但對(duì)棕亞麻籽沒(méi)有影響。濕熱法比干熱法對(duì)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的影響更加明顯[22]。本研究結(jié)果說(shuō)明,不同熱處理DDGS的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)存在顯著差異,可能是造成不同熱處理DDGS的蛋白質(zhì)利用率不同的原因。
3.4 不同熱加工處理DDGS中蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值之間的相關(guān)性 蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、降解特性和消化率不僅取決于蛋白質(zhì)化學(xué)成分還受到分子結(jié)構(gòu)(酰胺I帶和酰胺Ⅱ帶的峰高、峰面積及比值)的影響[18]。研究蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)有利于了解飼料的瘤胃降解特性和提高動(dòng)物對(duì)其的利用率。Xin等[23]報(bào)道,H_AmideI/H_AmideⅡ與ADICP呈負(fù)相關(guān),與SCP和NPN呈正相關(guān),與本試驗(yàn)結(jié)果一致。本試驗(yàn)中不同加熱程度影響蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的非公價(jià)反應(yīng),從而改變其分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)。Theodoridou等[24]也報(bào)道,A_AmideI/A_AmideⅡ與可溶性真蛋白存在正相關(guān)。但在二者均未發(fā)現(xiàn)α螺旋和β折疊峰高比與蛋白質(zhì)化學(xué)成分存在相關(guān)性,不同加工方式對(duì)飼料結(jié)構(gòu)造成不同的影響。本試驗(yàn)中蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)瘤胃降解特性和小腸消化特性也存在相關(guān)性。A_AmideI/A_AmideⅡ和 H_AmideI/H_AmideⅡ均與CPU呈負(fù)相關(guān),與EDCP呈正相關(guān)。在DDGS瘤胃降解特性的研究中也發(fā)現(xiàn),瘤胃PC與A_AmideI及A_AmideI/A_AmideⅡ存在負(fù)相關(guān),與AmideⅡ存在正相關(guān)。通過(guò)熱加工、化學(xué)處理和脫油處理可以增加蛋白質(zhì)飼料的過(guò)瘤胃蛋白含量,使更多的可消化蛋白通過(guò)瘤胃在小腸吸收利用。蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)與微生物降解和小腸消化酶的作用密切相關(guān)。Theodoridou等[24]研究表明,小腸消化特性與蛋白質(zhì)酰胺結(jié)構(gòu)不存在相關(guān)性。但本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),A_AmideI和A_AmideⅡ、H_AmideI和H_AmideⅡ與dRUP和TDP呈正相關(guān),與IDP呈負(fù)相關(guān),A_AmideI、H_AmideI與IDP存在負(fù)相關(guān)。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),不同熱處理DDGS的瘤胃降解特性和小腸消化主要與蛋白質(zhì)酰胺結(jié)構(gòu)存在相關(guān)性,利用蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)可對(duì)蛋白質(zhì)化學(xué)成分和降解消化特性進(jìn)行預(yù)測(cè),為研究不同熱加工程度對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)和利用價(jià)值的影響提供可靠依據(jù)。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,不同熱處理DDGS的蛋白質(zhì)化學(xué)成分、CNCPS組分、蛋白質(zhì)瘤胃降解特性和小腸消化率差異顯著,其中110 、0.5 h處理組的DDGS蛋白質(zhì)瘤胃有效降解率和小腸消化率最高,TDP含量最高;加熱會(huì)降低DDGS的EDCP和dRUP,增加瘤胃PA和不可利用組分和IDP;不同加熱程度DDGS中光譜參數(shù)與蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值存在顯著相關(guān)性,并可利用DDGS蛋白分子結(jié)構(gòu)的光譜參數(shù)對(duì)蛋白質(zhì)化學(xué)成分、CNCPS組分、蛋白質(zhì)瘤胃降解特性和小腸消化率進(jìn)行預(yù)測(cè)。