大豆抗原对仔猪肠道的影响

1. 规模化猪场保育阶段营养与疾病防控南昌峰会 大豆抗原对仔猪肠道的影响 游金明 博士 江西农业大学动物科技学院 2011年4月18日 中国·南昌

2. 个人简介 1997年毕业于江西农业大学，获学士学位􀂄 2002年毕业于江西农业大学，获硕士学位􀂄 2007年毕业于中国农业大学农业部饲料工业中心，获博士学位 现为： 江西农业大学教授、硕士生导师、动物科技学院副院长 中国畜牧兽医学会动物营养学分会高级会员 中国畜牧兽医学会养猪学分会理事􀂄 江西省畜牧兽医学会理事 江西省养猪专业委员会副主任兼秘书长􀂄 江西省动物营养与饲料专业委员会副秘书长

3. 1. 2. 3. 4. 仔猪腹泻与产生原因 日粮致敏性腹泻与大豆抗原蛋白 大豆抗原蛋白的消除 大豆抗原蛋白的分析检测 内容提要

4. 现实生产中的困惑 仔猪腹泻——一个世界性难题！

5. 仔猪腹泻发生的原因 • 传染性病因 1.1 病毒性腹泻 传染性胃肠炎（冬春季节；十二指肠、空场、回肠；10日龄内死亡率达100%） 轮状病毒感染（寒冷季节；14-35日龄多发，发病率高50-80%，死亡率低，7-20%）

6. 仔猪腹泻发生的原因 1.2 细菌性腹泻 仔猪黄痢（早发性大肠杆菌病；1-3日龄，发病率90%，死亡率达50%） 仔猪白痢（迟发性大肠杆菌病；10-30日龄，发病率高，死亡率低。多发于寒冷炎热季节，以气侯突变、母猪料质量差、母乳含脂率高为重要诱因） 仔猪副伤寒（由沙门氏菌感染引起，多发于1-2月龄猪，无明显季节性；以气侯多变、阴雨、环境卫生差等为重要诱因） 仔猪红痢（由C型魏氏梭菌的外毒素引起，多发于1周龄内仔猪）

7. 8 2. 免疫系统因素 被动免疫（母乳） 6 免疫力 主动免疫 4 2 周龄 6 7 1 2 3 4 5

8. 3. 应激因素 3.1 温度骤变 • 皮下脂肪薄，被毛稀少：保温能力差；糖原水平低，产热能力不足，因此仔猪对冷相当敏感

9. 3.2 断奶应激 8 被动免疫（母乳） 6 免疫力 主动免疫 4 2 周龄 6 7 1 2 3 4 5

10. 饲料（营养）因素 4.1 营养消化不良 乳糖酶 胃酸分泌不足，消化酶活性不高 母乳→ 饲料

11. 饲料（营养）因素 4.2 日粮抗原过敏 日粮抗原蛋白过敏 ——导致仔猪腹泻的一个重要因素

12. 仔猪腹泻的解决方案 • 传染病因素导致的腹泻 • 免疫力低下导致的腹泻 • 应激导致的腹泻 • 饲料营养性腹泻

13. 解决营养性腹泻方案 • 配方设计（结合仔猪生理特点） 选用适宜原料（乳糖、系酸力） 使用添加剂（酶制剂、酸化剂、免疫增强剂） 低蛋白日粮 • 抗生素、高铜、高锌（治标不治本） • 原料加工处理（大豆抗原蛋白去除） 系统工程

14. 仔猪日粮抗原蛋白的来源 大 豆 大豆制品 植物性饲料

15. 大豆抗营养因子 蛋白酶抑制因子 脲　　酶 凝　集　素 植　　酸 寡　　糖 单 宁 抗 原 蛋 白 抗维生素因子 其 他 　（热　敏　性） （　热　稳　定　性　） 大豆中含多种抗营养因子

16. 大豆抗原蛋白  大豆抗原蛋白是由 Duke等（1934）首次发现 —— 婴儿过敏  Castimapoolas和Ekenstam（1969）从大豆中分离出4种抗原 蛋白: 大豆球蛋白（glycinin） 两者免疫活性最强， 占大豆总球蛋白 65-80%；占大豆总蛋白的 30-35% -伴大豆球蛋白（-conglycinin） -伴大豆球蛋白（-conglycinin） -伴大豆球蛋白（ -conglycinin）

17. 作为抗原，Glycinin和-Conglycinin主要引起仔猪的致敏反应和腹泻作为抗原，Glycinin和-Conglycinin主要引起仔猪的致敏反应和腹泻

18. 仔猪对glycinin的过敏反应 孙鹏等，2008

19. 大豆抗原蛋白对仔猪绒毛形态的影响 绒毛萎缩、隐窝增生 正常绒毛 大豆抗原蛋白过敏仔猪绒毛

20. Glycinin水平 SEM P-值 0% 2% 4% 8% 十二指肠 10.53 21.09 20.15 17.17 2.60 0.05 2.01 0.04 空 肠 10.93 20.10 17.76 17.08 回 肠 10.25 19.97 14.54 10.89 1.93 0.01 Glycinin对仔猪小肠内肥大细胞数量及组胺含量的影响  日粮中添加 2%或 4%的glycinin可显著增加仔猪空肠、回肠内组胺的释放量。 孙鹏等，2008

21. 大豆抗原蛋白与仔猪断奶腹泻 饲喂含与不含大豆抗原蛋白的仔猪腹泻情况（Miller，1994）

22. 大豆抗原蛋白与仔猪生长性能 大豆抗原蛋白使仔猪在断奶后第一周生长速度明显下降(P<0.05) Li等（1990，1991）

23. β-conglycinin对断奶仔猪（38日龄）生产性能的影响β-conglycinin对断奶仔猪（38日龄）生产性能的影响 郝月等（2008）

24. β-conglycinin对仔猪肠道组织结构的影响 郝月等（2008）

25. 纯样品 Glycinin对仔猪（24-28日龄）生长性能影响  日粮中添加2%以上的glycinin在短期内可显著影响仔猪的生长性能。 孙鹏等（2008）

26. β-conglycinin对断奶仔猪（38日龄）生长性能的影响β-conglycinin对断奶仔猪（38日龄）生长性能的影响 pigs 郝月等（2008）

27. 大豆抗原蛋白通过诱发幼龄动物的过敏反应，影响机体消化系统和免疫功能，导致腹泻，最后抑制动物生长大豆抗原蛋白通过诱发幼龄动物的过敏反应，影响机体消化系统和免疫功能，导致腹泻，最后抑制动物生长 • 减少豆粕用量是减轻断奶仔猪过敏反应的有效措施 • 正确的饲喂制度 免疫耐受的产生需要一定时间（断奶后7-10d） 教槽料应持续用到断奶后10天

28. 在使用前，对大豆抗原蛋白进行消除是提升大豆及其制品质量，避免仔猪腹泻的关键。

29. 大豆抗原蛋白的消除 加热处理 干/湿膨化 外源酶水解 基因工程技术 微生物发酵 多种措施结合

30. 大豆挤压膨化

31. 大豆的挤压/膨化处理 ——降低抗原活性，提高消化率的有效方法 • 减少抗营养因子含量（减少仔猪腹泻） • 提高适口性，增加采食量（独特的香味和蓬松感 ） • 提高养分消化率（蛋白质变性，淀粉糊化、大豆油细胞破裂） • 灭菌、去毒（如大肠杆菌、沙门氏菌、原虫菌、残留农药等） • 增强稳定性（钝化物料中引起腐败的酵素，但油脂易酸败）

32. 不同大豆产品中glycinin和-conglycinin的含量 资料来源：Toullec等，1994

33. 不同加工方式大豆样品β-conglycinin含量 （大陆） a 粗蛋白为43.1%（分析值） 游金明等（2007）

34. 21日龄断奶仔猪饲喂豆粕日粮和膨化全脂大豆日粮空肠形态21日龄断奶仔猪饲喂豆粕日粮和膨化全脂大豆日粮空肠形态 膨化全脂大豆日粮 豆粕日粮 ——Qiao等，2003

35. 大豆生物发酵

36. 条件达到 厌氧发酵过程中抗原蛋白的降解过程

37. 抗原活性降低 微生物发酵 寡 肽 生物活性肽 大豆抗原蛋白

38. 寡肽（小肽）在体内的转运特点 1 2 3 消耗能量低 ATP 吸收速度快 V 不存在相互竞争

39. 豆粕生物发酵的优势 大豆蛋白在进入动物体内之前降解为肽类，提高蛋白质的利用价值 降低大豆抗原蛋白的抗原活性 降解不良寡糖（棉籽糖、水苏糖） 产生有益代谢产物（乳酸>2.5%） 具有发酵香味，提高适口性

40. 发酵处理大豆样品β-conglycinin含量 a 粗蛋白为43.1%（分析值） 游金明和李德发等（2007）

41. 大豆基因工程改良

42. 据报道，三亚基的抗原活性： >  > ’

43. 结果表明，β-conglycinin的α´-亚基同样有较强的致过敏活性。结果表明，β-conglycinin的α´-亚基同样有较强的致过敏活性。

44. Transgenic Soybean Seeds 基因敲除（沉默） ’    RNA Gel Blot Shows Conglycinin Cosuppression ——Kinney等，2001

45. 但研究表明，大豆β-conglycinin含量的减少，将伴随着glycinin含量的增加。但研究表明，大豆β-conglycinin含量的减少，将伴随着glycinin含量的增加。 而glycinin同样是一种 抗原蛋白

46. 因 此 生物发酵技术 是目前降低大豆抗原蛋白的最佳方法

47. 但市场发酵豆粕产品质量差异很大 • 豆粕原料来源不同（43、46%CP；南美、印度） • 发酵条件不过关，抗原去除不理想 • 掺假（水解皮革粉等，重金属严重超标！） • …… • 去除抗原是发酵豆粕的一项重要任务

48. 如何检测大豆抗原蛋白的具体含量 并评价豆粕发酵效果？

49. 发酵豆粕中抗原含量的检测 • SDS-PAGE （定性） •  抗血清测定（特异性问题） •  高效液相色谱分析（设备、前处理问题） •  以抗大豆β-conglycinin单克隆抗体为介质的 • 免疫学检测方法

50. 以单抗为介质的ELISA（定量）