大豆蛋白與魚類消化能力和腸道免疫的關(guān)系.ppt

大豆蛋白與魚類消化能力和腸道免疫的關(guān)系THE RELATIONSHIP BETWEEN INTESTINAL DIGESTABILITY AND IMMUNITY OF AQUACULTURE,周小秋 （四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究所，四川雅安，625016） ZHOU Xiaoqiu (Animal Nutrition Institute of Sichuan Agricultural University, Yaan, 625014, China),前言,A、魚粉是魚類最重要的蛋白來源。 B、魚粉短缺是飼料工業(yè)面臨的最大難題 C、尋找植物蛋白代替魚粉蛋白是水產(chǎn)方面的研究和開發(fā)熱點(diǎn)。 D、大豆蛋白成為重要的研究焦點(diǎn)。 相對(duì)較高的可利用蛋白 相對(duì)價(jià)格合理性和供應(yīng)穩(wěn)定性,目前的主要研究?jī)?nèi)容,A、大豆蛋白代替魚粉蛋白對(duì)魚類生產(chǎn)性能的影響。 B、大豆蛋白對(duì)魚類消化能力的影響有一些研究。 C、大豆蛋白對(duì)魚類腸道免疫的關(guān)系有少量研究。,一、大豆蛋白對(duì)魚類生長(zhǎng)的影響,表1 大豆蛋白降低鯉魚的生長(zhǎng),表2 去皮豆粕蛋白代替魚粉蛋白對(duì)大西洋鮭魚和虹鱒生長(zhǎng)的影響,表3 豆粕對(duì)大口鯰和大菱鲆生長(zhǎng)的影響,表4 大豆源蛋白代替魚粉蛋白后引起生長(zhǎng)下降效應(yīng)值,小 結(jié),大豆蛋白等量蛋白替代魚粉蛋白后引起魚類生長(zhǎng)速度下降。 代替越多生長(zhǎng)受阻越嚴(yán)重。 代替后引起的效應(yīng)值為：每代替10%，生長(zhǎng)速度下降4.05-14.28%（平均6.98%),二、大豆蛋白引起魚類生長(zhǎng)下降與采食量下降有關(guān),表5 大豆蛋白引起鯉魚采食量（FI）下降,表6 豆粕對(duì)大口鯰和四須鲃采食量(FI)的影響,表8 大豆蛋白代替魚粉蛋白引起采食量下降的效應(yīng)值,表7 大豆蛋白使用后魚類增重魚采食量的關(guān)系,結(jié)果說明：大豆蛋白引起魚類生長(zhǎng)下降，采食量下降是重要原因。,大豆蛋白代替魚粉蛋白后引起采食量下降的可能原因,大豆蛋白中不含有魚粉中某些誘食物質(zhì)，引起采食量下降（可能是）,除以上原因外，是否還有其它重要原因 ？,表9 SPI對(duì)幼建鯉飼料系數(shù)和凈蛋白沉積率(PRR)的影響,表10 DSBM對(duì)幼建鯉飼料系數(shù)和凈蛋白沉積率(PRR)的影響,表11 豆粕對(duì)大口鯰和中華鱘凈蛋白利用率的影響,表12 大豆蛋白代替魚粉蛋白引起飼料系數(shù)和PRR變化的效應(yīng)值,表13 大豆蛋白代替魚粉蛋白后采食量與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用率的相關(guān),結(jié)果說明：大豆蛋白引起魚類營(yíng)養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用效率下降是采食量下降最主要的原因,表14 大豆蛋白代替魚粉蛋白后增重和飼料系數(shù)的相關(guān),小 結(jié),A、大豆蛋白等蛋白代替魚粉蛋白后引起魚類采食量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率下降。 B、大豆蛋白等蛋白代替魚粉蛋白后引起增重下降與魚類采食量下降和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)率下降呈顯著相關(guān)。,因此，大豆蛋白等蛋白代替魚粉蛋白后引起魚類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用率下降可能是核心問題。,大豆蛋白替代魚粉蛋白引起營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用下降的原因分析,A、魚類對(duì)大豆蛋白源可消化性差 全脂大豆碳水化合物含量 寡糖(棉籽三糖、水蘇四糖等)10%左右 可消化低多糖30%左右。 B、降低了魚類的消化力 C、氨基酸平衡差 對(duì)魚類而言，蛋氨酸是大豆制品的第一限制性氨基酸,三、大豆蛋白與魚類消化力的關(guān)系,（一）大豆蛋白引起魚類蛋白消化酶分泌能力下降,胰臟是主要消化蛋白酶的分泌器官 胰臟生長(zhǎng)和結(jié)構(gòu)正常與否影響其分泌能力,表15 SPI和DSBM對(duì)幼建鯉肝胰臟絕對(duì)生長(zhǎng)影響,可見：大豆蛋白后引起魚類肝胰臟生長(zhǎng)受阻,引起魚肝胰臟生長(zhǎng)下降的抗?fàn)I養(yǎng)因子,胰蛋白酶抑制因子（TIA）-？ 大豆球蛋白 ？ 其它抗?fàn)I養(yǎng)因子？,目前對(duì)魚類的研究報(bào)道認(rèn)為： TIA是最主要的影響因子,表16 TIA對(duì)幼建鯉肝胰臟絕對(duì)生長(zhǎng)影響,可見：TIA確是引起肝胰臟生長(zhǎng)的主要抗?fàn)I養(yǎng)因子 羅非魚(Carrratore等1997） 眼斑石首魚(Hellan等2002）,TIA對(duì)胰臟生長(zhǎng)的作用方式,組織結(jié)構(gòu)病變-？Cartore等(1997)報(bào)道：全脂大豆引起肉芽和肝胰細(xì)胞空泡增多 代嘗性增生-？,表18 TIA對(duì)幼建鯉肝胰臟相對(duì)生長(zhǎng)影響,可知：高水平TIA作用下，肝胰臟出現(xiàn)代償性生長(zhǎng)，代償性增生后引起胰腺蛋白消化酶分泌能力下降。在低水平下則相反。 SPI可能主要含Kunitz-TIA, 含量高達(dá)6.35mg/g DSBM可能主要含Kuntitz-TIA和Bowman-Birk-TIA, 含量?jī)H為1.09mg/g,表17 TIA對(duì)幼建鯉肝胰臟絕對(duì)生長(zhǎng)影響,表18 SPI中的TIA對(duì)幼建鯉胰臟中蛋白消化酶活力的影響,表19 DSBM中的TIA對(duì)幼建鯉胰臟中蛋白消化酶活力的影響,（二）、大豆蛋白中引起消化道酶活力下降,表20 SPI對(duì)幼建鯉腸中蛋白消化酶活力的影響,表21 DSBM對(duì)幼建鯉腸中蛋白消化酶活力的影響,引起魚腸道中消化酶下降的因子,胰蛋白酶抑制因子（TIA）-？ 大豆球蛋白 ？ 其它抗?fàn)I養(yǎng)因子？,目前對(duì)魚類的研究報(bào)道認(rèn)為： TIA是最主要的影響因子,表22 胰蛋白酶抑制因子對(duì)鮭魚和虹鱒腸道蛋白消化酶的影響,表23 SPI中TIA對(duì)幼建鯉腸中蛋白消化酶活力的影響,表24 DSBM中TIA對(duì)幼建鯉腸中蛋白消化酶活力的影響,TIA種類作用存在特異性,Kunitz-TIA和Bowman-Birt-TIA是已經(jīng)分離研究較深入的兩種大豆蛋白TIA Kuntiz-TIA 對(duì)黃帶魳和東方鲀胰蛋白酶抑制作用強(qiáng)，而對(duì)凝乳蛋白酶抑制作用較弱。 Bowman-Birt-TIA對(duì)兩種蛋白酶抑制作用較強(qiáng)。,（三）大豆蛋白引起魚類腸道生長(zhǎng)受阻（目前這方面研究非常少）,表25 SPI對(duì)腸道生長(zhǎng)的影響,表26 DSBM對(duì)腸道生長(zhǎng)的影響,（四）大豆蛋白引起魚類對(duì)腸道結(jié)構(gòu)和腸細(xì)胞結(jié)構(gòu)異常,1、大豆蛋白引起腸道皺襞高度下降,圖2 SBM對(duì)鮭魚后腸皺襞高度的影響,表27 SPI對(duì)幼建鯉腸皺襞高度的關(guān)系,表28 DSBM對(duì)幼建鯉腸皺襞高度的關(guān)系,2、大豆蛋白引起魚類腸道結(jié)構(gòu)的破壞,魚類腸道結(jié)構(gòu)也由粘膜層、粘膜下層、肌肉下層和漿膜層組成 腸道結(jié)構(gòu)完整性的破壞和結(jié)構(gòu)異常，引起營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收下降,Fig.3 SPI引起前腸結(jié)構(gòu)變化（張錦秀和周小秋，2003）,全魚粉蛋白組，正常,SPI 100%替代魚粉蛋白，幼建鯉前腸道表現(xiàn), 上皮細(xì)胞脫落，固有層變寬。,全魚粉蛋白組，正常,SPI 100%替代魚粉蛋白，幼建鯉后腸道表現(xiàn), 上皮細(xì)胞脫落，固有層變寬。,Fig.4 SPI引起后腸結(jié)構(gòu)變化（張錦秀和周小秋，2003）,表29 大豆蛋白引起魚類腸細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞,表30 豆粕鮭魚對(duì)腸道酶活的影響,以上這些酶可以反應(yīng)細(xì)胞分化的能力。 大豆蛋白可以引起腸細(xì)胞分化能力下降,大豆蛋白引起魚類腸道結(jié)構(gòu)破壞誘因,大豆凝結(jié)素 ？ 大豆抗原蛋白 ？ 其它抗?fàn)I養(yǎng)因子 ？,目前對(duì)魚類研究普遍認(rèn)為： 大豆凝結(jié)素和大豆抗原蛋白是最主要的誘因,表31 大豆凝結(jié)素對(duì)鮭魚腸道結(jié)構(gòu)的影響,大豆凝結(jié)素作用機(jī)理,A、在鮭魚腸刷狀緣膜發(fā)現(xiàn)了結(jié)合點(diǎn)（Hendrik等1990)，對(duì)膜上碳水化合物N-乙酰D-半乳糖有特異性。 B、大豆凝結(jié)素主要作用皺襞頂端細(xì)胞，因頂端細(xì)胞敏感。 C、主要作用的后腸細(xì)胞。 D、使刷狀緣細(xì)胞代謝受阻，引起結(jié)構(gòu)破壞。,表32 SPI和DBSM中大豆凝結(jié)素和大豆抗原蛋白含量,表33 大豆抗?fàn)I養(yǎng)因子對(duì)虹鱒腸道的影響,說明：大豆制品中大豆抗原蛋白也是引起的腸道結(jié)構(gòu)破壞的抗?fàn)I養(yǎng)因子。,大豆球蛋白對(duì)腸道的作用,大豆抗原蛋白包括大豆球蛋白和大豆伴球蛋白 大豆抗原蛋白主要是通過敏反應(yīng)引起腸道上皮損傷。,五、大豆蛋白源與魚類腸道免疫,魚的腸免疫系統(tǒng)包括： 腸道粘液 腸上皮細(xì)胞 相關(guān)淋巴細(xì)胞 溶菌酶和抗體主要參與腸道免疫的體液因子,（一）大豆蛋白與魚類腸道物理屏障,腸道結(jié)構(gòu)完整是保證魚類腸道病源微生物浸入的重要物理屏障 大豆蛋白中的抗?fàn)I養(yǎng)因子TIA和免疫球蛋白會(huì)引起魚類腸道結(jié)構(gòu)完整性破壞，及物理屏障受到破壞。（前面已述）,（二）大豆蛋白與魚類腸道非特異性免疫的關(guān)系,*腸道中相關(guān)淋巴組織（包括淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和多種粒細(xì)胞）是真骨魚類免疫應(yīng)答的主要組織之一（Robert 等1986） *淋巴組織可以阻止抗原性物質(zhì)進(jìn)入通過腸道進(jìn)入機(jī)體。 *魚類腸淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和多種粒細(xì)胞增多表明魚腸非特異性炎性反應(yīng)開始。,DSBM魚類后腸道免疫細(xì)胞數(shù)量關(guān)系,全魚粉組,全DBSM組，固有層中淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和多核細(xì)胞數(shù)量增多。說明腸炎已經(jīng)發(fā)生。,表34豆粕對(duì)虹鱒和鮭魚后腸免疫細(xì)胞數(shù)量影響,結(jié)果說明：后腸發(fā)生了炎性反應(yīng)(又稱為亞急性腸炎）,*魚的腸道粘液中含有溶菌酶具有溶菌和免疫屏障的作用 *溶菌酶是魚類腸道主要的體液免疫因子起非特異性免疫作用。,表35 SPI對(duì)幼建鯉腸道融菌酶的影響,*使用SPI后80%后非特異性免疫激活。 *后腸非特異性激活程度較中腸高,（三）大豆蛋白與魚類腸道特異性免 疫的關(guān)系,抗體是機(jī)體對(duì)抗原產(chǎn)生的應(yīng)答效應(yīng)分子 抗體水平高低表明特異性免疫激活程度 魚類腸特異性免疫研究很少,表36 SPI和DSBM對(duì)幼建鯉腸道抗體的影響,* SPI和DSBM從0-80%，腸道出現(xiàn)特異性免疫激活，而過量的抗原蛋白則出現(xiàn)免疫抑制現(xiàn)象。 *后腸的特異性免疫激活強(qiáng)于中腸,豆粕對(duì)大西洋鮭魚腸道IgM的影響(資料來源：Krogdahl 等2000),對(duì)照+乙醇浸出,小結(jié),大豆蛋白源引起魚類腸道非特異性和特異性免疫反應(yīng)導(dǎo)致腸道粘膜損傷是導(dǎo)致其疾病抵抗力下降的重要原因,今后研究方向,目前，總的關(guān)于大豆蛋白對(duì)魚類消化力和腸道免疫的關(guān)系研究比較膚淺。 1、不同魚類敏感性存在較大差異，目前研究比較少，擴(kuò)大研究對(duì)象。 2、大豆蛋白影響魚類消化力的動(dòng)態(tài)作用模型。 3、大豆蛋白對(duì)魚類腸道細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)的影響。 4、大豆蛋白對(duì)魚類腸道細(xì)胞影響的分子水平的機(jī)制。 5、大豆黃酮對(duì)魚類腸道消化力和免疫研究。,謝謝,