反刍动物营养与日粮中的蛋白替代技术策略

“大食物观”包含了饲料在内的粮食安全供给,我国饲料粮占粮食总量48.2%,其中蛋白质饲料资源短缺,对外依存度居高不下,给畜产品稳产保供、粮食安全带来隐患,制约着我国畜牧业的发展。牛羊等反刍动物产业既是重要的畜牧产业构成,也是民生产业,文章针对非蛋白氮、低蛋白日粮配制等技术在反刍动物营养与日粮中的应用以及蛋白替代策略进行论述,旨在为反刍动物养殖过程中开源节流、绿色可持续发展提供参考。

凯氏定氮法测定医用重组胶原蛋白修复敷料中蛋白质

建立了测定医用重组胶原蛋白修复敷料中胶原蛋白含量的凯氏定氮法。参照《中华人民共和国药典》2020年版通则0731蛋白质含量测定方法第一法,将钨酸沉淀法进行了改良,对样品进行处理得到非蛋白氮样品溶液,用全自动凯氏定氮仪测定样品与非蛋白氮样品中的氮含量,并计算样品中的胶原蛋白含量。样品中非蛋白氮的平均质量分数为0.0100%,相对标准偏差为1.60%(n=6);胶原蛋白的平均质量分数为0.0999%,相对标准偏差为2.13%(n=6),样品加标平均回收率为98.82%。该方法可以有效消除样品中非蛋白氮的干扰,准确测定医用重组胶原蛋白修复敷料的胶原蛋白含量。

非蛋白氮在反刍家畜饲料豆粕减量替代中的潜力

反刍动物由于其独特的瘤胃功能,可以利用部分非蛋白氮(NPN),这是行业共识,但目前NPN推广使用中存在一些问题,致使实际使用量与潜在需求量相去甚远。我国反刍家畜饲用尿素年需求量在120万t以上,可替代535万t豆粕,相当于5487.2万亩耕地面积的大豆产出。因此,采取综合措施将NPN作为一种常规饲料原料应用于反刍家畜生产中,可成为饲料豆粕减量替代方案提效开源的有益补充。

非蛋白氮在反刍动物生产中的研究进展

我国作为养殖大国,蛋白质饲料供不应求,急需寻求在动物生产中减量替代蛋白质饲料的方法。尿素等非蛋白氮价格低廉,在反刍动物生产中可以替代部分蛋白质饲料,为瘤胃微生物合成蛋白质提供氮源,进而降低生产成本。近年来,有关液体饲料的研究和应用日益增多,但其在反刍动物生产中的相关研究较少。文章总结了反刍动物利用非蛋白氮的原理及非蛋白氮在反刍动物生产中的应用情况,为反刍动物非蛋白氮液态精饲料的开发与利用提供参考。

非蛋白氮饲料在反刍动物生产中的研究应用

非蛋白氮(NPN)是指没有肽链结构的含氮化合物。NPN在瘤胃微生物的作用下可转化为菌体蛋白,是反刍动物生产中蛋白饲料资源之一。近年来,随着动物品种和日粮结构的变化,限制了NPN在反刍动物生产中的合理使用。文章主要综述了NPN的应用原理及其对反刍动物瘤胃环境、饲料利用率、生长性能及血液生化指标的影响,提出当前应用NPN存在的问题,为NPN在反刍动物生产中的进一步应用提供参考。

非蛋白氮代替蛋白饲料在反刍动物日粮中的应用

蛋白质饲料资源短缺是我国畜牧业发展面临的重大困境,阻碍了畜牧业的提质增效发展。反刍动物可利用部分非蛋白氮(NPN)(如尿素、磷酸脲等)作为饲料氮源,降低饲用豆粕等植物蛋白的消耗,从而在一定程度上缓解蛋白质饲料资源短缺的现状,并有利于降低生产成本。本文主要围绕反刍动物利用NPN的原理、NPN的饲喂效果以及NPN替代豆粕的效益等进行综述,为进一步推动NPN的合理应用及豆粕减量替代提供科学依据。

豆粕替代在肉牛养殖中的应用

豆粕已逐步成为制约肉牛生产成本控制、影响我国畜牧业稳定发展的重要因素。本文基于豆粕的营养价值,对饼粕、糟渣、尿素以及饲草在肉牛养殖豆粕替代中的应用实例和注意事项进行了综述,以期为肉牛日粮中豆粕替代提供实践借鉴,为低豆粕日粮研发提供参考,助力豆粕减量替代行动的推行。

肌肉非蛋白氮和游离氨基酸在金华火腿加工过程中的变化

以60只浙江兰溪当地杂交猪后腿为原料,按传统工艺加工金华火腿,分析了股二头肌中非蛋白氮(Non-proteinnitrogen,NPN)和游离氨基酸(Freeaminoacids,FAA)浓度随加工时间而变化的规律。结果表明,肌肉中的NPN和FAA含量都随金华火腿加工进程逐渐升高;NPN在后熟期和晒腿期间升高速度最快,而FAA在成熟过程中升高最快,成品火腿的蛋白质降解指数在14～20之间;成品火腿中的FAA占NPN的70%以上,其中以Arg、Glu、Leu、Lys、Ala和Val等含量较高。FAA总含量比腌制前提高13.8倍,火腿中大部分FAA浓度为腌制前的10～20倍,其中增加比例较大的FAA有Lys、Asp、Ser、Tyr和Ile等。火腿中大部分游离氨基酸的浓度多倍于其感觉阈值,因此可能对火腿风味的形成有重要贡献。

解冻方式对南极磷虾加工品质的影响

为探究解冻工艺对南极磷虾加工品质的影响,对静水解冻、自然空气解冻和低温空气解冻3种方式的耗时进行了测量,并研究了南极磷虾经不同方式解冻后的感官特征,同时对非蛋白氮(non-protein nitrogen,NPN)、总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)、脂肪酸组成等与品质相关的生化指标进行了测定。结果表明,采用静水解冻、自然空气解冻、低温空气解冻3种方式将中心温度为-18℃的南极磷虾冻块解冻完全的耗时分别为51、220和826 min;感官评分依次为静水解冻>自然空气解冻>低温空气解冻;3种解冻方式对应的NPN值有极显著差异(P<0.01),依次为低温空气解冻>自然空气解冻>静水解冻;低温空气方式解冻的南极磷虾TVB-N值显著高于另2种方式(P<0.01),而静水方式和自然空气方式之间TVB-N无显著差异(P>0.05);3种解冻方式的TBARS值同样差异显著(P<0.01),依次为静水解冻>自然空气解冻>低温空气解冻;南极磷虾脂肪酸组成中多不饱和脂肪酸比例较高,达到30%以上,低温空气解冻对多不饱和脂肪酸具有一定的保护作用。实际生产中,南极磷虾如用作一般食品加工适宜采用静水解冻的方式,而作为鱼粉加工适宜采用静水或自然空气解冻的方式,如提取虾油则适宜采用低温空气解冻的方式。研究结果为南极磷虾资源的高效利用提供参考。

传统风鸭加工过程中非蛋白氮和游离氨基酸的变化

以樱桃谷瘦肉鸭为原料,按传统工艺加工风鸭,分析鸭胸肉中非蛋白氮(NPN)、游离氨基酸(FAA)含量在加工过程中的变化规律。结果表明,肌肉中的NPN和FAA含量都随加工过程逐步升高,NPN在风干15 d略有降低(P>0.05),而FAA在风干20 d显著升高(P<0.05);成品风鸭胸肉中的FAA占NPN的28%以上,其中以谷氨酸(Glu)、丙氨酸(Ala)、亮氨酸(Leu)、赖氨酸(Lys)和精氨酸(Arg)等含量较高;肌肉中大部分FAA的浓度数倍于其阈值,这对传统风鸭滋味的形成有重要贡献。

菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)软体部位含氮物的组成及其分布

从食品原料学角度出发,为系统阐述菲律宾蛤仔的工艺学特性,以含氮物质为出发点,蛋白质为重点,对其各个软体解剖部位的质量组成、一般化学组成、含氮物分布及蛋白质组分等进行了分析讨论.结果表明：菲律宾蛤仔可食部分占原料20％左右,各个软体组织（足、闭壳肌、外套膜、水管、鳃、内脏团）含有水分74.01％～80.07％,其他化学组成为干基,粗蛋白29.19％～43.46％、总糖12.46％～30.75％、粗脂肪1.61％～6.84％和灰分6.69％～11.10％;各组织部位的含氮组分分布比例依次为：非蛋白氮14.7％～26.42％、水溶性蛋白12.55％～19.17％、盐溶性蛋白34.83％～50.4％、碱溶性蛋白17.49％～25.06％及基质蛋白2.19％～10.23％;十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析显示：菲律宾蛤仔软体部位不同组织、不同组分的蛋白图谱有所差异.水溶性蛋白分子质量较小,在100kD以下;盐溶性蛋白种类丰富,在200、100、45、35、20 kD附近有明显条带;碱溶性蛋白仅在200、100、45 kD附近有4条明显条带;基质蛋白分子质量分布范围较宽,主要集中在200kD以上和45 kD区域.

外源酶缩短羊肉发酵香肠成熟期的效果研究

对脂酶、酸性蛋白酶和风味蛋白酶缩短羊肉发酵香肠成熟期的效果进行研究。通过三因子二次通用旋转设计,确定3种酶的最优组合,并测定添加外源酶后发酵羊肉香肠成熟过程中理化指标和感官指标的变化情况。结果表明:3种酶的最优添加质量分数为脂酶0.0022%、酸性蛋白酶0.0011%和风味蛋白酶0.0027%;加酶组成熟到第14天时游离脂肪酸(FFA)的含量、非蛋白氮(NPN)的含量分别达到1.437%、0.647%,与对照组第35天的FFA含量1.382%、NPN含量0.634%无显著差异(P>0.05);而在整个发酵成熟过程中,加酶组和对照组的挥发性盐基氮(TVB-N)值和硫代巴比妥酸(TBA)值没有显著差异(P>0.05);加酶组成熟第21天时已与对照组成熟第35天的感官质量相似。说明外源酶的添加可以使羊肉发酵香肠的成熟期缩短40%。

金华火腿工艺过程蛋白质水解及其相关性研究

本文通过对金华火腿工艺过程总氮、非蛋白氮及游离氨基酸的分析研究,来确定其蛋白质分解与工艺过程产品水分、NaCl含量及温湿度条件的相关性;结果表明:工艺过程中非蛋白氮和游离氨基酸的变化与工艺过程湿度和产品水分的降低、温度和NaCl含量的提高呈正相关,且蛋白质在工艺过程中发生了持续降解。

连续流动法测定烟草中的蛋白质含量

为了快速测定烟草中的蛋白质氮含量,利用烟草可溶性蛋白在0.5%热醋酸中发生沉淀的性质,先用0.5%热醋酸萃取出烟草可溶性氮中的非蛋白质氮,再用连续流动法测定,并由烟草总氮量减去非蛋白质氮量计算烟草的蛋白质氮含量。结果表明:该方法的变异系数(CV)小于3%;在90%的置信区间内,其测定值与现有的标准方法没有显著差异:t=1.082<t0.1,15=1.753。

磷酸脲对羔羊血清和肌肉钙、磷含量及血清相关代谢激素含量的影响

本试验旨在研究不同磷酸脲添加量对羔羊血清和肌肉钙(Ca)、磷(P)含量及血清相关激素含量的影响。选用80只F1代杜寒杂交羔羊,随机分为5组,每组8个重复,每个重复2只。分别在各组精料中添加0、1.0%、2.0%、4.0%和8.0%的磷酸脲以替代部分豆粕等蛋白质饲料。预试期为12 d,正试期为60 d。预试期内饲喂精料和粗料比为1∶1,自由采食。正试期内肉羊精料和粗料采食量比为1∶1,各组实际采食饲粮中的磷酸脲含量分别为0(对照组)、0.5%(0.5%组)、1.0%(1.0%组)、2.0%(2.0%组)和4.0%(4.0%组)。每组选取8只羊在1(预试期开始当天)、13和73 d晨饲前采集血液,测定1、13和73 d血清钙、磷含量及1和13 d血清甲状旁腺素(PTH)、降钙素(CT)、25-羟基维生素D(25-OH-VD)含量;73 d每组选取6只羊屠宰,取背腰最长肌进行肌肉中钙、磷含量的测定。结果表明:1)随饲粮中磷酸脲添加量的增加,血清钙含量降低,磷含量增加。其中,血清钙含量在1和73 d时各组间差异不显著(P>0.05),但在13 d时4.0%组显著低于其他各组(P<0.05)。血清磷含量在1 d时各组间差异不显著(P>0.05);13 d时4.0%组显著高于对照组、0.5%组和2.0%组(P<0.05);73 d时4.0%组显著高于对照组和0.5%组(P<0.05),对照组显著低于1.0%组、2.0%组、4.0%组(P<0.05)。2)各组背腰最长肌中的钙、磷含量差异不显著(P>0.05)。3)血清中各组间的PTH、25-OH-VD含量差异不显著(P>0.05);13 d时,1.0%组和2.0%组的血清CT含量显著低于对照组和4.0%组(P<0.05)。由此可见,磷酸脲的添加可使得血清和肌肉中钙含量降低、磷含量增加,对血清PTH和25-OH-VD含量无显著影响,但会引起血清CT含量的显著变化;饲粮添加4.0%的磷酸脲会引起羔羊增重受到抑制。

南极磷虾(Euphausia superba)起捕后蛋白自溶进程及其影响因素

为了有效保持南极磷虾(Euphausiasuperba)原料品质,实现其高质化利用,本研究选取冷冻南极磷虾作为研究对象,在实验室条件下以非蛋白氮(NPN)含量、三氯乙酸(TCA)可溶性蛋白含量与氨基酸态氮含量为指标,证实了南极磷虾NPN含量的变化可以表征蛋白自溶进程,且可以实现海上处理样品、运至陆地实验室后进行分析的目的。在此基础上,选取完整的及挤压破损的新鲜南极磷虾作为研究对象,以0～8h南极磷虾样品的NPN为指标,研究了南极磷虾起捕后蛋白自溶进程以及挤压破损对该过程的影响。结果显示,南极磷虾起捕死亡后的1h内,NPN无显著变化(P>0.05),1 h后NPN迅速增加,挤压破损加速了南极磷虾的自溶进程,因此,目前的拖网作业方式有待改进。

中华绒螯蟹主要呈味成分研究

用邻苯二甲醛（OPA）柱前衍生高效液相色谱法对中华绒螫蟹可食部分（肌肉、肝脏、性腺）的游离氨基酸组成及含量进行了研究分析，结果发现：中华绒螯蟹各可食部分抽提液中主要有19种氨基酸，精氨酸、丙氨酸、甘氨酸、牛磺酸、脯氨酸、赖氨酸、谷氨酸、亮氨酸、缬氨酸、酪氨酸、异亮氨酸、丝氨酸这12种氨基酸在各可食部分中的含量均超过10mg／100g，而其中又以精氨酸、丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸和牛磺酸为主，这5种氨基酸含量占游离氨基酸总量的50％以上。此种游离氨基酸组成模式与蛛雪蟹、勘察加拟石蟹等海水蟹中的游离氨基酸分布基本相似。而中华绒螯蟹区另4于蛛雪蟹、勘察加拟石蟹等海水蟹的一个主要特征是其肌肉抽提液中的丙氨酸含量明显高于它们，是它们的3倍。相反的是中华绒螫蟹肌肉抽提液中的牛磺酸含量（80mg／100g以下）明显低于蛛雪蟹、勘察加拟石蟹中的含量（150—400mg／100g）。

烟草中蛋白质含量的快速测定

为了快速测定烟草中的蛋白质含量，利用乙酸加热提取的方式，使非蛋白质含氮组分与水溶性蛋白质分离，再采用连续流动分析仪，以紫外光催化、在线加压升温消化的方式，测定烟草中的非蛋白质氮含量，进而计算求得烟草的蛋白质含量。结果表明：①该方法检测结果稳定，变异系数小于3％；②其测定值与现有标准测定结果无显著差异，T检验结果为t=1．082，小于t0.1，15=1．753；③该检测方法可靠，对非蛋白质氮的检测回收率在95％～101％范围内。

复合非蛋白氮饲料对奶山羊泌乳性能的影响

在日粮粗蛋白质及泌乳净能相同的情况下，奶山羊采食Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｉ、Ｃｏ及辣椒粉含量不同的Ａ、Ｂ、Ｃ三种复合非蛋白氮饲料。对比试验结果表明，Ｂ饲料的产奶量、饲料转化率及经济效益分别比Ａ、Ｃ组平均提高１０．８２％（Ｐ＜０．０５）、１０．９５％（Ｐ＜０．１０）及３３．０７％。３种饲料均不影响常规乳成分含量（Ｐ＞０．０５），但鲜奶中主要微量元素含量因饲料不同而异（Ｐ＜０．０５或Ｐ＜０．１０）。通常不需给泌乳羊补充Ｆｅ和辣椒粉。

不同沉淀方法对牛乳中蛋白质质量分数测定的影响

通过单因素试验和正交试验优化硫酸铜、饱和食盐水、乙醇、乙酸铅、三氯乙酸沉淀牛乳中蛋白氮的最佳沉淀条件,并对分别添加了尿素、硝酸铵、亚硝酸钠、三聚氰胺、三种水解蛋白的牛乳样品进行前处理,采用凯氏定氮法测定各样品蛋白质质量分数,研究不同沉淀剂对含非蛋白氮牛乳中蛋白质质量分数测定的影响。结果表明,三氯乙酸为沉淀牛乳中蛋白质的最佳沉淀剂,沉淀效果优劣顺序为三氯乙酸>乙醇>饱和食盐水>硫酸铜>乙酸铅,本研究旨在为进一步提高凯氏定氮法测定牛乳中蛋白质质量分数的准确性提供理论依据。