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1、PAGE PAGE 21第二章 氨基酸和NPN添加剂(4学时)要求通过本章学习,使学生进一步认识家畜蛋白质营养的实质,掌握氨基酸饲料添加剂的作用和科学使用氨基酸添加剂,了解氨基酸饲料添加剂的应用现状及生产方法,了解寡肽营养,了解反刍动物对NPN的利用。第一节 家畜蛋白质与氨基酸营养一蛋白质的营养生理作用“蛋白质”一词来源于希腊语“Proteios”,意思是构成一切生命的第一要素。蛋白质是生命的物质基础,机体所有细胞都含有蛋白质(体重60kg的人体中,有10kg是蛋白质)。动物各组织器官的生长和更新都必须从饲料中不断摄取蛋白质等含氮物质。蛋白质营养一直是动物营养研究的核心问题之一,也是影响动物生

2、产效益和效率的主要因素。(一)蛋白质的营养生理作用包括:1构成体组织:蛋白质是构成体组织细胞的主要原料,动物的肌肉、神经、腺体、精液、皮肤、血液、毛发、角、喙等都以蛋白质为主要成分,起着传导、运输、支持、保护、连接、运动等多种功能。2形成生物活性物质:蛋白质是机体内功能物质的主要成分,在动物生命活动中起重要作用的各种酶、激素、抗体等都以蛋白质为主要成分。3修补体组织:蛋白质是组织更新、修补的主要原料,新称代谢中组织和器官的蛋白质更新、损伤组织的修补都需要蛋白质,动物全身蛋白质约6-7个月更新一次。4供能:动物体能量供应不足时,摄入的蛋白质过多或氨基酸不平衡时,蛋白质可分解功能或转化为糖、脂肪等

3、,正常条件下,水生动物需要蛋白质氧化功能,5产蛋、产奶、产毛皮等。(二)蛋白质缺乏对动物的影响1消化机能减退:日粮蛋白质缺乏会影响胃肠黏膜及其分泌消化液的腺体组织的发育和蛋白质的更新,从而影响消化液的正常分泌,导致消化机能紊乱;对于反刍动物还会导致微生物发酵作用减缓、瘤胃消化功能降低。2生长或生产性能降低、体重减轻:日粮蛋白质缺乏会使体内蛋白质合成代谢发生障碍,体蛋白质沉积减少、停滞,甚至发生氮的负平衡;各种畜产品如乳、肉和蛋等的基本成分都是蛋白质,日粮蛋白质缺乏将严重影响动物生产性能的发挥,产品产量减少、品质降低。3繁殖功能紊乱:日粮缺乏蛋白质会影响脑垂体的作用,抑制其促性腺激素的分泌,导致

4、公畜精液生成异常、精子数量和品质降低,母畜发情、排卵、受精和妊娠过程异常,引起屡配不孕、流产、弱胎、死胎等。4抗病力降低:蛋白质是免疫功能的物质基础,抗体是蛋白质,日粮缺乏蛋白质可降低动物免疫器官的发挥和功能发挥,健康状况恶化,抗病力降低,容易发生传染性疾病或代谢性疾病。5组织器官结构和功能异常:缺乏蛋白质可使动物肝脏结构和功能一场、肾脏功能降低等。二家畜氨基酸营养组成蛋白质的基本单位是氨基酸,或者说蛋白质是氨基酸的聚合物,自然界中有180多种氨基酸,但构成动物体蛋白质的氨基酸只有20种,这20种氨基酸,由于数量、种类和排列顺序的不同而形成了各种各样的蛋白质。植物能合成自己所需的全部氨基酸,动

5、物不能全部合成,部分氨基酸需要从饲料中获得。氨基酸通常可表示为一个短链羧酸的-碳原子上结合一个氨基。氨基在碳原子上的位置,除甘氨酸,其它氨基酸都有D-型和L-型两种构型,甘氨酸无不对称碳原子,因此无构型变化;除蛋氨酸外,L-型氨基酸的生物学效价比D-型高,大多数D-型氨基酸不能被动物利用或利用率很低。-氨基酸的结构如下:R-CH-COOHNH2(一)必需氨基酸(EAA)和非必需氨基酸(NEAA)1EAA与NEAA的概念EAA:动物自身不能合成或合成的数量不能满足动物的需要,必须由饲粮供给的氨基酸,叫EAA。NEAA:指动物体内能够合成并可以满足需要,可不由饲粮提供的氨基酸,NEAA并不是动物在

6、生长和维持生命的过程中不需要这些氨基酸。实际上,非EAA绝大部分由日粮提供,不足部分才由体内合成。2EAA的种类动物(猪、狗、猫、人、大鼠等)的EAA相似,但因各种动物遗传特性的不同,以及生长阶段、生理状态的不同,EAA的种类也有一行的差异。如成年猪需要8中必需氨基酸,即赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、笨丙氨酸、苏氨酸和缬氨酸。Arg对成年猪是NEAA,可全部合成,但幼畜不足,是EAA,生长猪可合成需要量的60-70%,另外,幼猪还需要组氨酸。对禽EAA有11种,上述10种+甘,幼禽还需要胱氨酸和酪氨酸。Glu、Ser、Pro是半必需AA。EAA可能转化为非EAA,如MetCys、P

7、heTyr、GlySer,因而增加这些非EAA的供应量可减少EAA需要量,如对猪禽,胱可满足50%的Met需要,Tyr可满足30%的Phe的需要量。非EAAEAA=6040或5545(二)限制性氨基酸(LAA)1概念指一定饲料或饲粮所含EAA的量与动物所需蛋白质的EAA的量相比,比值偏低的氨基酸。比值最低的称为第一限制性氨基酸,以后依次叫第二、三限制性氨基酸。2限制性AA确定法:与参比蛋白比较,求出化学比分(如奶蛋白、肉蛋白、蛋蛋白、毛蛋白等)。与需要量比较求出满足需要的程度。3常用饲料LAA顺序常见的禾谷类及其他植物性饲料,对于猪而言,赖氨酸为第一限制性氨基酸,蛋氨酸为第二限制性氨基酸;对于

8、家禽,蛋氨酸为第一限制性氨基酸,赖氨酸为第二限制性氨基酸。(三)AA的颉颃化学结构相似的氨基酸之间会发生颉颃作用,即在结构相似的氨基酸之间,如果有一种氨基酸过量,动物生长就会受到不良影响。在这种情况下,补充一种在结构上与过量氨基酸类似的氨基酸,可以消除过量氨基酸所产生的不良作用。氨基酸的颉颃作用主要有以下两种情况:1赖氨酸和精氨酸之间的颉颃:这两种氨基酸在体内共用转运系统,血液中赖氨酸浓度升高,会降低精氨酸在肾小管的重吸收,由尿中排出的精氨酸便增多。另外,赖氨酸过剩可使肾脏的精氨酸酶活性增加几倍,从而造成精氨酸的分解增多,这种情况下分解的精氨酸数量可达到其摄入量的30%40%。2支链氨基酸之间

9、的颉颃:包括亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸。这三种氨基酸化学结构相似,在体内共用转运系统,从而相互竞争转运系统,影响吸收。另外,由于支链氨基酸在转氨基作用和氧化脱羧作用中分别由相同的酶催化,因此,一种氨基酸引起酶活性升高后,将导致所有支链氨基酸的分解增加。(四)氨基酸中毒指某种或几种氨基酸大大超过需要量而造成的不良作用不能被补充另一种氨基酸所消除的现象。氨基酸中毒常由于添加工业氨基酸数量出现错误引起,一般情况下不易发生氨基酸中毒。(五)氨基酸缺乏指饲粮中一种或几种氨基酸不能满足动物需要。在配合饲料中,常通过添加工业氨基酸来解决。氨基酸缺乏不完全等于蛋白质缺乏,例如玉米蛋白粉、棉籽粕、菜籽粕等作为猪的

10、主要蛋白质饲料时,可能造成蛋白质水平达到饲养标准,而可利用赖氨酸不足的现象。(六)AA的互补作用(效应)将多种饲料混合使用可使各种饲料中的AA取长补短,从而提高饲料的营养价值,取得1+12的效果,这一效应叫AA的互补作用。对反刍动物,互补作用尤为突出。(七)日粮氨基酸平衡及“板桶理论”动物的蛋白质营养在很大程度上是氨基酸的营养。为实现动物蛋白质生产的效率和效益,必须保证合理的蛋白质营养。所谓合理的蛋白质营养,一方面要提供足够数量的必需和非必需氨基酸,另一方面必须注意各种必需氨基酸之间以及必需氨基酸和非必需氨基酸之间的比例。氨基酸平衡,指饲粮中各种氨基酸的数量和比例与动物维持、生长、繁殖、泌乳等

11、的需要相符合。因此氨基酸平衡包括数量和比例两方面的含义,通常仅只氨基酸之间的比例关系。动物蛋白质营养的实质是氨基酸营养,而氨基酸营养的实质是各种氨基酸的数量及它们之间的比例关系即氨基酸平衡。氨基酸营养的“板桶理论”:板桶有一块块儿的木板组成,板桶盛水量不取决于最长的木板,而是取决于最短的木板。由于动物机体没有储存游离氨基酸的能力,饲粮中某一种必需氨基酸不足将影响动物对其它足量氨基酸的利用,这一法则被称为氨基酸营养的“板桶理论”。它将蛋白质比喻为由20块木板组成的板桶,每块木板代表一种氨基酸。当每种氨基酸的数量(板桶高度)都恰好达到板桶的上沿时,这个桶就是一个完整的蛋白质,这种情况下各种氨基酸之

12、间的比例是最佳的,即氨基酸是平衡的。由于饲粮中氨基酸通常是不平衡的,必然会有些木板超过桶的上沿,有些则达不到上沿,用这个桶装水,水的深度只能达到最低的那块木板那么高,这块最低的木板就是第一限制性氨基酸,它决定了整个蛋白质的质量。(八)理想蛋白(Ideal Protein,简称IP)的概念IP的概念由Howard(1958)最早提出,又叫完全蛋白。Mifchell(1964)将IP正式定义为:可以被完全消化和代谢的蛋白质,其AA组成与动物维持和生产的AA需要完全一致。目前的定义是:AA间平衡最佳的蛋白质,包括EAA之间的平衡以及EAA与NEAA之间的平衡。由于与动物的需要完全一致,因而能被动物完

13、全利用。三传统蛋白质营养技术应用:通过多种蛋白原料的搭配,提高蛋白质利用率;通过人工合成氨基酸,降低日粮蛋白质水平,减少N的排出;纯合日粮,用于动物营养的研究;建立了不同动物理想蛋白模型。第二节 氨基酸添加剂目前应用最多的氨基酸添加剂是限制性氨基酸,人工合成作为添加剂使用的主要是赖氨酸和蛋氨酸,近年来,苏氨酸和色氨酸也逐步受到重视。一氨基酸添加剂的作用1改善饲粮氨基酸平衡、提高蛋白质利用效率,促进动物生产,节约蛋白质资源。用氨基酸添加剂来平衡或补充饲粮限制性氨基酸的不足,避免发生蛋白质过剩,既提高饲粮蛋白质利用效率,又可以降低饲粮的蛋白质水平,从而减少排泄物对环境的污染(表1)。污染的严重性(

14、一个万头猪场)年排污量:34万t 排出氮:108t ;排出磷:30t还有大量重金属、病原微生物、有味、有害物质每天排向大气氨:35.3 kg;硫化氢:32 kg;粉尘:57.5 kg 大量细菌、污染土壤、水体及5km内的空气表1 饲料粗蛋白质水平、饮水和氮平衡状况粗蛋白质%22.420.418.416.9净能(MJ/kg)10.310.310.510.5标准可消化赖氨酸(g/MJ kg)1.011.011.011.01饮水量1941188718671645(15%)不同类型粪便比例,%硬粪便81.982.095.489.0软粪便14.714.54.19.0腹泻3.43.50.52.0尿量g/d

15、757643625481(35%)降低1%粗蛋白质,总氮排放可减少10%;粪便中氨含量可减少11%,释放到空气中的氨气可减少13%,饮水量可减少3%,粪便体积减少5%2改善畜产品品质饲料中添加赖氨酸能改善屠体品质,提高瘦肉率。欧洲市场20%-30%的赖氨酸用于提高瘦肉率。其它氨基酸缺乏,采食量下降,而赖氨酸缺乏,采食量上升,说明赖氨酸可能是促进细胞中蛋白质的转录和翻译水平。3改善和提高动物的消化机能,防止消化道疾病。饲粮粗蛋白质含量较多时,容易发生腹泻等疾病。过量的蛋白质超出了动物的消化吸收能力,进入后段肠道成为微生物的培养基,导致有害微生物大量增殖。在保持饲粮氨基酸平衡的前提下适当降低粗蛋白

16、质水平,有助于预防消化不良性腹泻的发生。仔猪低蛋白氨基酸平衡日粮的成功应用即说明了这个问题。另外,降低粗蛋白质水平减少了饲粮抗营养因子含量。4减轻动物应激和作为调味剂色氨酸作为5-羟色氨的前提,促进动物的采食,减少猪因断奶、密度应激发生的咬尾;蛋氨酸缺乏,家禽发生啄肛、啄羽等,甘氨酸对鱼具有诱食作用,谷氨酸钠具有调味作用等5提高其它养分的吸收率钙结合蛋白CaBP含有大量赖氨酸,当赖氨酸不足时,CaBP合成下降,钙吸收减少;氨基酸螯合微量元素提高了微量元素的吸收率。二氨基酸的生产方法1820年Braconnot首次发现了甘氨酸和亮氨酸。以后Bopp等又从蛋白质的水解物中发现了酪氨酸和丝氨酸。18

17、66年的德国的H.Ritthausen博士用硫酸水解获得结晶谷氨酸样品。1908年Ikeda搞清了L-谷氨酸的化学组成,1909年L-谷氨酸钠便作为烹调用调味剂问世。自此,各国氨基酸工业蓬勃发展。第二次世界大战后,美国的L.B.Lookwood首次用微生物发酵法制取L-谷氨酸,从此开始了用蛋白质水解法以外的方法生产氨基酸的序幕。到1983年,日本已能生产除胱氨酸、半胱氨酸以外的各种氨基酸。其它主要的氨基酸生产国是美国、法国、德国等。氨基酸的生产技术目前世界上氨基酸的生产技术主要有四种方法:发酵法、化学合成法、化学合成-酶法和蛋白质水解提取法。(一)发酵法应用发酵法生产氨基酸产量最大的是谷氨酸,

18、其次是赖氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、精氨酸、组氨酸、脯氨酸、鸟氨酸、瓜氨酸。另外,色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、丙氨酸等也可由发酵法获得,但因生产水平低,尚不具备实用价值。发酵法生产氨基酸主要是利用微生物所具有的能够合成其自身所需的各种氨基酸的能力这一特点,通过对菌种的筛选、诱变等处理,选育出各种营养缺陷型及抗性的变异菌株,以解除代谢调节中的反馈与阻遏,达到过量合成某种氨基酸的目的。发酵法所有的生产菌株一般是各种营养缺陷型的黄色短杆菌。微生物细胞内氨基酸的生物合成都是利用能量代谢过程中衍生的一些中间产物为起点,经过一系列伴随着自由能损失的不可逆反应,来保证各种氨基酸的不断供应。发酵法生产赖氨酸

19、是以玉米淀粉或糖蜜为原料,用硫酸胺等营养物培养微生物菌种,经多级接种、发酵而得到L-赖氨酸的初级产品,再用离子交换法加入氨水进行提取、脱氨、浓缩,再加入盐酸进行中和,则析出L-赖氨酸盐酸盐,经干燥、粉碎的得到成品(5吨玉米=1吨赖氨酸+4吨废渣)目前国内已有20家生产赖氨酸的工厂,拥有60多万吨/年的产能,国内厂家纷纷寻找出口途径,2005年中国的赖氨酸出口量实现了历史性突破,与进口量持平,并在国际市场上引起了较大的影响。(二)化学合成法化学合成法是借助于有机合成及化学工程相结合的技术生产氨基酸的一种方法。虽然化学合成法可以生产目前已知的所有氨基酸,但多数不具备工业价值,原因是应用化学法生产的

20、氨基酸都是非消旋型的氨基酸,含有D和L两种旋光异构体(手性异构体),其中的D异构体不能被大多数动物所利用。因此,用化学合成法生产氨基酸时除考虑合成工艺条件外,还要考虑异构体的分离及D-异构体的消旋利用,三者缺一都影响氨基酸的利用。近年来不对称合成技术的研究虽然取得了相当大的进展,但因在合成过程中所使用的试剂价格昂贵,产品的旋光性也不能完全符合实用要求,所以该项技术还是难以达到在氨基酸工业生产中应用。在氨基酸工业中应用化学合成法批量生产的氨基酸仅限于甘氨酸、蛋氨酸和色氨酸。其中,甘氨酸是应用化学合成法生产的最理想的品种,因为甘氨酸没有旋光异构体。DL混合型蛋氨酸及色氨酸能为畜禽利用,因此也具有实

21、用价值。(三)化学合成-酶法此法生产氨基酸的原理是利用化学合成法制得的廉价中间体,借助酶的生物催化作用,使许多本来难以用发酵法或化学合成法生产的光学活性(具有不同旋光异构体)氨基酸具有工业生产的可能。应用此法批量生产的氨基酸有L-赖氨酸、L-胱氨酸。日本东丽公司采用化学合成-酶法于20世纪80年代初期开发的用于生产赖氨酸的技术。该法采用环己烯为原料与亚硝酰氯进行二次聚合,用液氮进行肟化(wo),再与硫酸作用得到DL-氨基己内酰胺,用水解酶和消旋酶反应后加盐酸而得到L-赖氨酸盐酸盐,精精致后得成品。(四)蛋白质水解法蛋白质水解法生产氨基酸是传统的氨基酸生产方法。但由于上述三种生产方法的迅速发展,

22、使这一传统的氨基酸生产方法受到极大的冲击。目前应用这一方法生产的氨基酸品种虽然有限,但在一些发展中国家,许多品种的氨基酸还是采用这种方法生产。三几种主要氨基酸添加剂的特性及应用动物生产是以碳水化合物为能源,使必需氨基酸得以浓缩的动物加工过程。畜禽产品中的蛋白质含量都比饲粮的蛋白质含量高,而且这些产品的蛋白质中,必需氨基酸的含量又明显高于饲粮蛋白质中必需氨基酸含量。因此畜产品的营养价值高于其它植物食品的营养价值。尽管构成动植物蛋白质的氨基酸种类基本相同,但数量和比例上差别却很大,所以单纯依靠植物性饲料原料作为蛋白源,往往不能满足动物营养需要,同时也常常由于利用率低,造成植物性蛋白质的浪费。动物产

23、品中的蛋白质来源于饲粮中的蛋白质,饲料资源尤其是蛋白质资源的缺乏是制约畜牧业发展的首要因素。在饲料中补充限制性氨基酸,除了可以明显提高蛋白质营养价值、提高蛋白质的消化利用率(平均提高10%20%)、降低饲料中蛋白质的水平(一般可降低2%3%)外,还可明显降低粪便中氮的排出量(平均为30%50%),保护环境,且还获得了其他许多有益的作用。自50年代氨基酸工业诞生起,经过半个多世纪的发展,除天然蛋白质中的20种,其他一些种类的氨基酸已可以进行工业化生产。氨基酸添加剂的使用开辟了常规蛋白质以外的蛋白质资源,为解决畜牧业发展与蛋白质饲料短缺的矛盾开辟了途径。近年来,随着氨基酸工业化生产工艺的改进,合成

24、氨基酸成本大大下降,产量大幅提高,其价格已能够为饲料生产所接受,所以使用范围越来越广,需要量也越来越大。饲用氨基酸主要包括赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸、甘氨酸、精氨酸和谷氨酸,由于成本高,有些仅用于试验研究,目前在生产中使用的主要是赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸,色氨酸偶有使用。(一)赖氨酸添加剂1赖氨酸的理化性质赖氨酸的化学名为2,6-二氨基己酸或、-二氨基己酸,是由2个氨基和1个羧基组成的碱性氨基酸,分子式为C6H14N2O2,相对分子量为146.19,只有L型才具有活性。L-赖氨酸是白色结晶或结晶性粉末,有旋光性,易溶于水,难溶于乙醇,不溶于乙醚,易吸收CO2。赖氨酸分子上的两个氨基,位氨基活

25、泼,在适当条件下容易与还原性糖上的醛基发生美拉得反应(Maillard),生成氨基糖复合物,从而使赖氨酸不能被吸收而失去活性,在饲料加工贮存过程中,发热会使赖氨酸活性强降低。2赖氨酸的合成方法赖氨酸的合成方法有发酵法和化学合成法-酶法。3常用赖氨酸产品的形式与规格L-赖氨酸化学性质不稳定,商品用赖氨酸有两种形式。(1)L-赖氨酸盐酸盐化学名称是L2,6二氨基己酸盐酸盐,有1分子赖氨酸和1分子盐酸构成,分子式是C6H14N2O2 HCl,相对分子量为182.65,易溶于水,外观为白色或浅褐色结晶粉末,无味或稍有异味。熔点为263-264,难溶于乙醇和乙醚,有旋光性。产品规格含C6H14N2O2

26、HCl98.5%,含L-赖氨酸79.24%,盐酸19.76%,其生物活性只有L赖氨酸78.5。结构式为:(NH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH-COOH)HClNH2(2)L-赖氨酸硫酸盐是近几年开始生产和使用的饲用赖氨酸添加剂。分子式是C12H28N4O4 H2SO4,相对分子量为390.2,淡褐色颗粒,分离分布为500-1500m大小的颗粒含量在90%以上。略带香味,有效成分赖氨酸含量在51%以上,10%的其他氨基酸(蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸等)和14%的矿物质、粗脂肪、糖、铵盐及其它无机物等,硫酸根19%。希杰公司的L-赖氨酸盐酸盐叫赖氨酸+(Lysine plus),发酵菌种为谷

27、氨酸棒状杆菌。(3)L-赖氨酸硫酸盐的缺陷65%赖氨酸产品是一个完全靠微生物发酵而成的产品,没有提炼过程,而98.5%赖氨酸由于还有一个提炼过程,品质相对比较稳定。65%赖氨酸产品如果进行稳定的话,需要很长的时间。65%赖氨酸产品的营养价值其实要比98.5%赖氨酸产品要高(因为含有额外的氨基酸及其它营养成分),但由于中国饲料产业的特殊性,主要是受到配方技术水平的限制,这一特性没有得到体现,或者根本没有被发现。在中国,65%赖氨酸存在适口性及吸潮性问题,但是我们发现,在国外一些养殖业比较发达的国家,没有这些问题出现。原因有二:一是是欧美一些国家制造饲料的工艺比较先进,绝大多数为膨化料,且即生产即

28、使用,65%赖氨酸的吸潮性和适口性问题都得到了很好的解决,国内饲料中浓缩料跟预混料都是粉末状的,没有膨化类工艺,所以没有改善适口性,而且简单混合,比较容易吸潮。另外,国内饲料厂和养殖企业是分离的,中间还有很多经销商,流通时间长,65%赖氨酸接触水分的时间长,吸潮的可能性就大一些。(4)我国赖氨酸市场2005年国内赖氨酸生产厂家虽然已有20家左右,拥有60多万吨/年的产能,但真正开工的7、8家。国内厂家纷纷寻找出口途径,2005年中国的赖氨酸出口量实现了历史性突破,出口量与进口量相当,并在国际市场上引起了较大的影响。(二)蛋氨酸添加剂蛋氨酸(Methionine,MET)又名甲硫氨酸,是畜禽所需

29、的必需氨基酸之一。在动物体内的20余种氨基酸中,有3种是含硫的,以蛋氨酸使用最广泛。可以使用的蛋氨酸添加剂有蛋氨酸(DL型或L型)或其衍生物羟基蛋氨酸、羟基蛋氨酸钙、N-羟甲基蛋氨酸钙。1蛋氨酸蛋氨酸具有旋光性。在动物体内,L型易被肠壁吸收,D型要经过酶转化为L型才能参与蛋白质的合成。由于D型可以在动物体内转化成L型,故饲料中可以使用D型和L型混合的化合物。用化学法合成的产物是其消旋化合物DL-蛋氨酸。市售蛋氨酸一般是以石油产品为底物,采用化学合成工艺制得的DL-型蛋氨酸。产品一般为白色至淡黄色结晶粉末,纯度98%以上。(1)理化特性DL-蛋氨酸是白色或浅黄色片状或粉末状晶体,具有微弱的硫化氢

30、气味。分子式为C5H11NO2S,分子量149.22。易溶于水、稀酸和稀碱,微溶于乙醇,不溶于乙醚,熔点281度。结构式:CH3-S-CH2-CH2-CH-COOHNH2(2)生产方法蛋氨酸均采用化学合成法生产,虽然各厂所有原料的起点不一样、工艺条件有些差别,但基本路线是一致的。常用的方法是:首先将丙稀酸、甲硫醇在催化剂作用下进行加成反应生成甲硫基丙醛,甲硫基丙醛与氰化钠(或氢氰酸)、碳酸氢胺反应,生成甲硫基乙基乙内酰脲,将后者用氢氧化钠水解,生成蛋氨酸钠盐,再将蛋氨酸钠盐用硫酸中和,即得DL-蛋氨酸,经浓缩、结晶、干燥和分离得纯品。用化学方法合成的产物是D型和L型的外消旋化合物。2蛋氨酸羟基

31、类似物又名羟基蛋氨酸(MHB)、艾丽美(Alimet),化学名为2-羟基-4-甲硫基丁酸,分子式C5H10O3S,相对分子量150.19,结构式:CH3-S-CH2-CH2-CH-COOHOH(1)理化特性羟基蛋氨酸是L-蛋氨酸的前体,褐色或棕色液体,有含硫基团的特殊气味,易溶于水,含水量12%,PH1-2,相对密度1.23(20度),凝固点-40度。农业部规定的质量标准是含C5H10O3S88%以上。羟基蛋氨酸是以单体、二聚体和三聚体组成的平衡混合物(主要因羟基和羧基之间的酯化作用而聚合),其含量分别为65%、20%和3%。在胰脏中酯酶作用下,羟基蛋氨酸的多聚体可很快水解成单体;另外,在小肠

32、组织中存在着D-羟基脱氢酶,有可能使羟基蛋氨酸转化成L-型蛋氨酸,使二聚体水解速度加快。虽然分子结构中不含有氨基,但所特有的碳链可在动物体内酶的作用下合成蛋氨酸,所以具有蛋氨酸的生物活性。羟基蛋氨酸到达肝脏后可以被转化成L-蛋氨酸。在肝脏和肾脏中都发现羟基酸氧化酶和D型氨基酸转化酶存在,因而羟基蛋氨酸和D-蛋氨酸可以氧化成酮式蛋氨酸,再经转氨基酶作用生成L-蛋氨酸。由于是液体,使用时需要用喷雾装置加入到饲料中。关于羟基蛋氨酸的生物学活性,一些文献认为:对家禽而言,它的生物学活性是L-蛋氨酸的80%,也有报道说是70%;而对鱼类的利用率仅为L-蛋氨酸的20%。此外,羟基蛋氨酸应用到产奶牛上获得良

33、好的效果,这是因为高产奶牛往往需要补充过瘤胃的蛋氨酸。在瘤胃微生物作用下,反刍动物日粮中直接添加蛋氨酸会因被脱氨基而失效,因此一般不易在反刍动物日粮中直接添加蛋氨酸。而羟基蛋氨酸则无此问题,由于瘤胃中有足够的氨可作为加氨基反应的低物,从而使其转化为蛋氨酸并进入真胃。(2)生产方法羟基蛋氨酸是美国孟山都(Monsanto)公司于1956年开发出来的,并于1979年正式建厂生产,1987年进入我国。由于生产工艺简单,羟基蛋氨酸在生产成本上明显低于蛋氨酸,因此具有价格优势。羟基蛋氨酸也是用化学法合成的,但是比DL-蛋氨酸的生产路线简单,所有原料遗言。首先是在催化作用下,用丙稀酸与甲硫醇进行加成反应,

34、生成甲硫基丙醛。在催化剂作用下,甲硫基丙醛再与氢氰酸反应,生成2-羟基-4-甲硫基丁睛,再在过量硫酸存在下,经反应生成2-羟基-4=甲硫基乙酸,经精致而得成品。3DL-羟基蛋氨酸钙是羟基蛋氨酸的钙盐,又称蛋氨酸羟基钙(MHA-Ca),呈浅褐色粉末或颗粒,带有硫化氢的气味,溶于水,分子式(C5H9O3S)2Ca,相对分子量338.4,结构式为:(CH3-S-CH2-CH2-CH-COO)2CaOH羟基蛋氨酸钙盐是以液态羟基蛋氨酸为原料,与氢氧化钙或氧化钙进行中和,经干燥、粉碎筛分而成。农业部规定的MHA-Ca的质量标准为:含(C5H9O3S)2Ca应为97%以上,粒度为全部通过直径1.10mm、

35、0.44mm筛上物不超过30%,无机酸钙盐1.5%,砷(以As计)2mg/kg,重金属(以Pb计)20mg/kg。该产品由美国孟山都公司生产,我国于1987年批准进口。4N-羟甲基蛋氨酸钙(Mepron)又叫保护性蛋氨酸,是德国德固萨(Degussa)公司近年来推广的一个新品种。商品名为麦普伦(Mepron)。外观为自由流动的白色粉末,带有硫化氢的气味,分子式(C6H12NO3S)2Ca,相对分子量396.53,结构式为:(CH3-S-CH2-CH2-CH-COO)2CaNHCH2OHN-羟甲基蛋氨酸钙的生产是以DL-蛋氨酸为原料制成的。这种产品在瘤胃中不易降解,具有“过瘤胃”作用,有益于反刍

36、动物对蛋氨酸的利用,用于奶牛可提高泌乳量、乳蛋白及乳脂含量,减少肝脏代谢负荷,延长产奶期,并缩短产犊间隔。每天产奶25kg以上的奶牛,可饲喂25-30kg的麦普伦。N-羟甲基蛋氨酸钙以蛋氨酸计,含量67.6%。该产品由美国德固萨公司生产,我国于1988年批准进口。我国九十年代初从法国罗纳普朗克公司引进技术,采用斯卑希姆公司的设计和关键设备,由中国化学工程总公司承建,投资6.5亿多人民币,在天津化工厂建设1万吨/年规模的DL蛋氨酸装置,于1992年8月建成。但是由于种种原因,装置设计能力一直不能正常发挥。1997年罗纳普朗克公司再次与天津化工厂合作,成立了合资企业“渤海(天津)罗纳普朗克蛋氨酸有

37、限公司”,经对装置进行检修,从1998年1月开工至今产量达到该装置建成以来的最高水平,1999年产量达到3000吨,2000年达到3311吨,2001年1800吨,2002年停止生产。这是我国唯一生产饲料用蛋氨酸的装置,即使这套装置达到设计能力,仍然不能满足国内饲料工业需要。我国每年蛋氨酸的需要量在79万吨左右,国内蛋氨酸需要主要靠国外进口。每年10%的速度增长。(三)苏氨酸苏氨酸(threonine,THR)是畜禽必需氨基酸,可使用的添加剂是L-苏氨酸。1理化特性苏氨酸的化学名称为L-2-氨基-3-羟基丁酸,分子式C4H9NO3,相对分子量119.12,结构式为:CH3-CH-CH-COOH

38、OH NH2L-苏氨酸是无色至黄色结晶体,熔点255-257度,易溶于水,不溶于乙醇、乙醚和氯仿。L-苏氨酸含量98.5%以上。2生产方式(1)发酵法:以糖、氨、高丝氨酸为原料,用黄色短杆菌为主要菌种发酵,然后精致而成。(2)水解法:仍用酸、碱或酶来水解含苏氨酸高的蛋白质,然后用离子交换树脂分离,精致便可获得苏氨酸。(3)化学合成法-酶法:用巴豆酸、乙酰乙酸乙酯及甘氨酸铜进行合成反应,然后用消旋酶消旋为L-苏氨酸。(四)色氨酸1理化特性色氨酸化学名为-氨基-吲哚基丙酸。分子式为C11H12N2O2,相对分子量204.22,结构式为:2常用的添加剂形式为L-色氨酸,为白色或类白色粉末,略有异味,

39、熔点289度,难溶于水。L-色氨酸的合成方法有三种:一是发酵法,以葡萄糖为原料,利用基因工程重组技术提高色氨酸发酵用酶的活力。二是天然蛋白质水解法。三是化学合成法-酶法。用吲哚或邻硝基苯为化学原料合成的DL-色氨酸,然后用消旋酶消旋后制得L-色氨酸。合成的色氨酸有L-型和DL-型两个品种,DL-型对猪的相对活性是L-色氨酸的80%,对鸡是50%-60%。(五)谷氨酸添加剂又名2-氨基戊二酸,分子式C5H9NO4,相对分子量是147.13,结构式为:CH2-CH2-COOHCH-NH2COOH谷氨酸是一种一氨基和二羧基的酸性氨基酸,无色或白色结晶性粉末。虽然对猪、禽不是必需氨基酸,但可在动物体内

40、转化为必需氨基酸。将谷氨酸钠按0.1%的量添加于动物日粮中,可以提高食欲和促进生长。世界氨基酸主要生产厂家生产能力品名厂家生产能力品名厂家生产能力蛋氨酸日本曹达20000谷氨酸味之素60000蛋氨酸日本住友化学5000谷氨酸日本旭化成15000蛋氨酸日本化药2500谷氨酸协和发酵15000蛋氨酸德国迪高沙85000谷氨酸日本武田药品15000蛋氨酸法国AEC105000色氨酸味之素100蛋氨酸美国孟山都45000色氨酸昭和电工200蛋氨酸墨西哥阿尔拜梅克斯5000色氨酸三井东压100蛋氨酸西班牙Sodeti4000色氨酸田造制药50蛋氨酸苏联Volgograd4000色氨酸日本化药50 色氨酸

41、协和发酵50赖氨酸日本味之素55000甘氨酸日本有机合成化学6000赖氨酸日本协和发酵20500甘氨酸协和发酵5000赖氨酸日本东丽6500甘氨酸日本化药1000赖氨酸南朝鲜味元10000丙氨酸武藏野化学研究所 丙氨酸日本化药四努力做到氨基酸平衡更加合理科学证明,通过精确地平衡氨基酸氨基酸的供给,饲料的粗蛋白质水平可以合理降低,而动物的生产性能不但不会受到损害,反而会得到改善。1饲料赖氨酸水平偏低,粗蛋白质水平过高。2必需氨基酸不平衡,造成大量必需氨基酸浪费3合理使用单体氨基酸,降低饲料粗蛋白质水平和配方成本4高蛋白质饲料不一定是好饲料氨基酸平衡不仅取决于动物营养研究的发展,同时取决于单体氨基

42、酸的供给,随着人们对氨基酸平衡认识的深化,随着氨基酸生产效率的提高和生产成本的下降,今后会有更多种类的单体氨基酸成为饲料原料。当每一种新的单体氨基酸成为饲料原料时,必然推动人们对氨基酸平衡的认识加深,推动饲料蛋白质水平和配方成本的降低。第三节 寡肽营养迄今为止,对家畜蛋白质营养的认识经历了两个阶段:传统理论阶段和现代理论阶段。传统理论(经典理论)认为:蛋白质营养就是氨基酸营养,动物对蛋白质的需要就是对氨基酸的需要。饲料所含的蛋白质必需全部经过水解成氨基酸才能为动物吸收利用。但最近研究表明,以氨基酸代替粗蛋白的量是有限的,直接吸收较大分子的肽也是非常重要和必要的。传统理论存在缺陷,提出了现代蛋白

43、质营养理论寡肽营养理论。一肽的概念肽是氨基酸以酰胺键方式构成的直链结构,在本质上与蛋白质完全一致,均属氨基酸的聚合体,仅仅是氨基酸的聚合度小于蛋白质。肽可以由蛋白质部分离解生成,也可以在核糖体内以mRNA为模板,经翻译而生成。常见氨基酸有20多种,所以以这些氨基酸组成的肽从简单的二肽到成十、上百的多肽,种类、数量及其庞大,其中有些特定结构的肽在动物体内可以产生一些特殊的生理功能,这些肽被称为活性肽。另外的肽为非活性肽,非活性肽在体内仅起氨基酸的营养作用。二肽的理化特点尽管肽被认为是蛋白质的结构片段,可以由蛋白质部分水解生成,但在水解过程中,由于肽键的降解,导致3个主要变化:可离解的基团(NH3

44、、COO)数目增加,导致了亲水性及静电荷数的增加。水解后肽链缩短,使蛋白常处于内部的疏水性残基暴露。肽链的分子量大大降低。以上几点主要变化使肽与蛋白质相比,其加工、贮存稳定性、口感质量及营养和生化效应等理化性质发生了很大变化:1分子量减小,可离解基团增多,使肽的溶解性增大。2疏水性基团的充分暴露,使低分子量的肽常有苦味,而且在一定范围内随分子量的减小苦味加重,乳化性质的变化也呈现类似趋势。3疏水性残基暴露后,提高了在界面的吸附,形成了内聚性膜,随着水解程度的提高,蛋白质的极度降解也会导致水解产物乳化性的急剧下降,这是由于水解物分子量过小的缘故。4肽的流变学性能也发生了改变,蛋白质中肽键的断裂降

45、低了肽的疏水性,增加了静电荷,打破了蛋白凝胶的疏水性及吸引力和排斥力之间的严格平衡,与蛋白质相比粘度急剧下降,且肽溶液粘度通常不受热处理的影响,恒温加热也不会产生凝胶。三肽的吸收优势肽与氨基酸的吸收,存在两种独立的转运机制。小肽吸收具有转运快,耗能低、不易饱和等特点;而氨基酸则吸收慢、耗能高、载体易饱和,从而限制了其在肠道中的吸收量。目前普遍认为,动物从胃肠部位吸收二肽或三肽是一种重要的生理现象,且循环中相当数量的氨基酸是以寡肽形式被吸收的。因此,肽营养已成为蛋白质营养研究的新热点。 1和游离氨基酸相比可以避免氨基酸之间的竞争;日粮以肽形式存在时,与游离氨基酸相比,可以减少肠道中的离子强度,减

46、少对肠道粘膜的刺激;相同氮量,以肽的形式供应时,在肠道中一部分被酶水解成游离氨基酸,另一部分则以肽的形式吸收,所以食物中肽实际上是同时利用肽和游离氨基酸形式吸收,可以提高饲料中氮在肠道中吸收速度和吸收量;生物活性肽在肠道内或通过上皮粘膜完整吸收后,可在体内发挥生物活性作用;肽可增加矿物质元素在肠道中的吸收。小肽在肠道中容易和矿物质元素结合成可溶性的螯和物,而促进钙、锌、镁、铁的吸收。 2与蛋白质日粮相比:肽可以在胃肠道中直接吸收,而蛋白质通常应在胃蛋白酶、胰酶或肠内相关蛋白酶、肽酶的作用下,转变为小肽或游离氨基酸才能被吸收,这点特别是在动物消化机制不完善,胃肠功能降低,分泌的蛋白酶不足时,对的

47、不值得营养很有意义;肽的低过敏原性,将蛋白质酶解为肽或用肽代替豆粕等蛋白质原料,可以避免外源性大分子蛋白质在体内对动物的不良刺激;减少或消除常用蛋白质原料中的抗营养因子。 四生物活性肽近年来,从微生物、动植物中分离出多种生物活性肽,活性肽在体内发挥相当重要的作用,具有抗氧化、激素、抗生素以及调味和改变饲料味觉等功能,在机体内传递神经信息(神经激肽),促进胃肠道消化机能(胃泌素、胃泌素释放肽)、增强养分的消化吸收(酪蛋白磷酸肽)、调控物质代谢(生长激素释放因子、胰岛素、胰高血糖素)、参与机体的免疫调节(免疫刺激肽)等。且其本身是动物体天然存在的生理活性调节物,不会对环境造成任何不良影响,可以替代

48、某些抗生素和生长促进剂,可作为一种新型的绿色营养性饲料添加剂。生物活性肽(Biologically active peptides,BAP)指的是一类分子量小于6000D,具有多种生物学功能的多肽。其分子结构复杂程度不一,可从简单的二肽到环形大分子多肽,而且这些多肽可通过磷酸化、糖基化或酰基化而被修饰。依据其功能,生物活性肽大致可分为生理活性肽、抗氧化肽、调味肽和营养肽四种,但因一些肽具有多种生理活性,因此此分类只是相对的。生物活性肽的种类及其生理功能如下。(一)生理活性肽(Physiologically active peptides)谷胱苷肽(GSH)是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽

49、,其分子中含有一个活泼的巯基SH,易被氧化脱氢,两分子的谷胱苷肽脱氢后转变为氧化型谷胱苷肽,其在生物体的氧化还原反应中起重要的传递氢的作用,可以清除自由基,消除过氧化带来的伤害,并且能与进入体内的有毒化合物、重金属离子或致癌物质结合并排除体外。能保护含巯基酶中的巯基,维持和恢复酶的活性,并能抑制乙醇侵害肝脏产生脂肪肝。面包酵母、小麦胚芽和动物肝脏中含量很高,可以直接提取。(二)抗氧化肽(Antioxidant peptides) 某些食物来源的肽具有抗氧化作用,其中为人们最熟悉的是存在于动物肌肉中的一种 天然二肽肌肽(carnosine)。据报道,抗氧化肽可抑制体内由铁离子、血红蛋白、脂氧合酶

50、和体外单线态氧催化的脂肪酸败作用(Chan等,1993)。此外,还从蘑菇、马铃薯和蜂蜜中鉴别出几种低分子量的抗氧化肽,它们可抑制多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)的活性,并且还可直接与PPO催化后的醌式产物发生反应,阻止聚合氧化物的形成,从而防止食品的棕色反应(Iyengar等,1992)。通过清除重金属离子以及促进可能成为自由基的过氧化物的分解,一些抗氧化肽和蛋白水解酶能降低自动氧化速率和脂肪的过氧化物含量(Pokorny,1991)。在当前大力主张全部使用天然防腐剂,反对使用人工添加剂的形势下,抗氧化肽作为动物饲料的防腐剂具有很大的发展潜力。(三)调味肽(Flavo

51、ur peptides)饲料的风味及适口性直接影响畜禽的采食量,进而影响动物的生产性能。某些生物活性肽可以改善饲料的风味,提高饲料的适口性。具有不同氨基酸序列的活性肽可以产生多种风味:酸、甜、苦、咸(见表2)。因此可以有选择地向饲料中添加调味肽,以产生所需的风味。 1酸味肽(Acerbic pepties) 酸味肽通常与酸味和Umami味有关。Umami味具有谷氨酸钠的味道,其一般是含有谷氨 酸钠盐和天冬氨酸钠盐的二肽或三肽组成。首次从木瓜蛋白酶处理的牛肉提取物中分离出来的八肽(octapeptide),被称为“美味肽”(delicious peptides),是代表Umami风味最好的例子(

52、Yamasaki等,1978)。据报道,美味肽具有典型的牛肉汤味道,这主要归因于N-末端二肽Lys-Gly、中心酸性三肽Asp-Glu-Glu和C-末端三肽Ser-Leu-Ala的协同效应。2. 甜味肽(Peptides with sweet flavor)甜味肽典型的代表是二肽甜味素(aspartame)和阿力甜素(alitame),它们具有味质佳、安全性高、热量低等特点。其中二肽甜味素已经被70余个国家核准在500余种食品和药品中应用,其也可以用于增强饲料的甜度,调节风味。此外,赖氨酸二肽被证明是二肽甜味素有效的替代品,其不含酯的功能特性,在食品加工和贮藏过程中更加稳定。目前,研究人员正在

53、研究包括植物蛋白(plant protein)、非洲甜果素(thaumatin)、蒙那灵(monellin)、朋它啶(pentadin)、吗宾啉(mabinlin)等多肽类作为人类食品天然甜味剂的可行性。3. 苦味肽(Bitter peptides)苦味是有些食品如啤酒、咖啡、奶酪等的重要口感组分。对于饲料而言,应尽量掩盖苦味,增加饲料的适口性。碱性二肽如鸟氨酸-丙氨酸(ornithne-Ala)呈现出强烈的苦味,谷氨酸低聚物常常被用作很多食品的苦味包装成分。Tamura等(1988)从许多发酵食品和蛋白水解产物中分离并定性了几种苦味肽。Minamiura等(1972)从酪蛋白的酶解产物中分离

54、出苦味肽BPIa和BPIac。4. 咸味肽(Saline peptides)某些碱性二肽如鸟氨酰牛磺酸-氢氯化物、鸟氨酰基-丙氨酸(OBA)-氢氯化物表现出强烈的咸味,有时伴随着Umami风味。但研究发现,肽类在缺少氯化氢条件下是无咸味的。其可发展成为高钠调味品的替代品。5.增强风味的肽(Peptides of strengthening flavour)某些饲料添加剂(如杆菌肽锌),虽其抗菌效果较好,且不会在动物体内造成残留,是一种安全、无残留抗生素。但其口感太差,加入饲料后,饲料适口性显著降低,严重影响了动物的采食量。同时,一些蛋白饲料(如菜籽粕、棉籽粕)因其适口性差,而影响其在配合饲料中

55、的添加量。某些二肽如Gly-Leu、Pro-Glu和Val-Glu可利用它们的缓冲作用起到增强饲料甜度、改善饲料适口性的作用。短链谷氨酸多肽则可有效掩盖苦味。Curculin和Miraculin可掩盖酸味并使酸味转变为甜味。总之,某些生物活性肽可以通过模拟、掩蔽、增强风味而提高饲料的适口性。(四)营养肽(Nutritive peptides) 蛋白质在肠道内酶解消化可释放游离的氨基酸和肽。大量研究表明,蛋白质和肽除可直 接供给动物机体氨基酸需要外,对动物生长还有一些特殊的额外作用。以游离氨基酸代替完整蛋白质的数量是有限的,低蛋白日粮无论如何平衡氨基酸都无法达到高蛋白日粮的生产水平。动物日粮中蛋

56、白质的重要性部分体现在小肠部位可以产生具有生物活性的肽类。通过比较小肽和游离氨基酸混合物在肠道和肝门静脉中吸收特点的不同,Siemensma等(1993)得出了肽类营养价值高于游离氨基酸和完整蛋白质的几个原因:1.与转运游离氨基酸相比,机体转运小肽通过小肠壁的速度更快;2.肽类的渗透压比游离氨基酸低,因此可提高小肽的吸收效率,减少渗透问题;3. 在许多情况下,小肽的抗原性要比大的多肽或原型蛋白质的抗原性低;4. 小肽还具有良好的感官/味觉效应。 Webb等(1992)研究表明,对于反刍动物来说,肽类是比游离氨基酸更重要的一种氨基酸吸收形式。同样,大量研究也表明,单胃动物以完整的肽形式被大量吸收

57、(Gardner,1994;1995)。因此,以肽的形式供给动物氨基酸具有更大的优越性,尤其在动物的快速生长阶段(如表3)。五生物活性肽在饲料工业中的应用前景 虽然作为饲料添加剂的生物活性肽具有明显的理论基础,但是肽的生产成本较高。目 前商业化的生物活性肽产品有美国奥特奇公司生产的UP1672系列生物肽。美国奥特奇公司已开发出用于猪、家禽、牛和虾的生物肽,该公司生产和销售的生物肽主要为终极蛋白1672(Ultimate Protein 1672),该产品专为断奶仔猪而设计。终极蛋白1672中所包含的肽类有:富含谷氨酸的二肽具有食欲增强作用;能快速通过刷状缘膜并具有抗生素作用的三肽;类似初乳中特

58、异蛋白质的核苷酸;有助于促进乳杆菌繁殖的寡肽。试验研究表明,终极蛋白1672可以显著提高仔猪日增重,降低总体成本。 综上所述,生物活性肽具有多种生理功能,从具有抗氧化、类激素、类抗生素到调味及改变饲料味觉等功能。从营养学的角度来看,大量研究表明,小肽与游离氨基酸相比显得更加重要。尽管生物活性肽在饲料工业中的应用仍处于初始阶段,且还有很多肽类的具体生理功能仍有待进一步研究,但生物活性肽作为动物体天然存在的生理活性调节物,由氨基酸组成,是重要的营养物质,而且其使用不当不会对环境造成任何不良影响,而且其功能特点决定了其可以替代某些抗生素和生长促进剂,提高动物免疫力,促进动物生长。因此,可以预见,在畜

59、产品安全要求越来越高的今天,生物活性肽具有很大的发展潜力,是未来的绿色饲料添加剂。六肽的生产方法肽的生产包括三种途径,一是由蛋白质分解而来(包括微生物发酵法、酶解法、化学分解法),主要用于生产营养功能的肽制品;而是从植物、动物和微生物中提取,主要用于活性肽的生产;三是由游离氨基酸经人工方法化学合成。1微生物发酵法该方法关键是筛选出合适的菌种,菌种本身及其分泌物对人畜安全无害,并能在蛋白质底物上良好表达,菌种能分泌合适的蛋白酶在体外将蛋白质切成长短合适的肽段。现在国内已经开展这方面的研究,并有多项专利,技术基本成熟,已有部分发酵大豆蛋白肽制品上市。本方法可直接采用蛋白原料(如豆粕、菜籽粕)进行生

60、产,其另一有点是在生产肽的同时,微生物将原料中的抗营养因子或蛋白抗原(大豆球蛋白和伴大豆球蛋白)成分降解。2酶解法采用蛋白酶在体外直接进行酶解反应生产肽制品,是常用的制肽方法,其最适的条件温度和PH值较温和,通过控制酶解时间和酶/底物比可以控制酶解度。随着发酵工业和基因工程的发展,酶的制取和提纯工艺日渐成熟,酶的产量和活性大幅提高,其关键点是选择合适的蛋白酶,一是要保证选用的酶复合食品安全,另外,合理的酶种及搭配可以生产片段合适的肽。可选用胃蛋白酶、胰酶(包括胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶等)动物蛋白酶,也可使用菠萝和木瓜等植物蛋白酶。目前微生物酶的应用越来越广。3化学方法包括碱水解法和酸水解

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