1、大豆蛋白与鱼类消化能力和肠道免疫的关系THE RELATIONSHIP BETWEEN INTESTINAL DIGESTABILITY AND IMMUNITY OF AQUACULTURE,周小秋（四川农业大学动物营养研究所，四川雅安，625016）ZHOU Xiaoqiu(Animal Nutrition Institute of Sichuan Agricultural University, Yaan, 625014, China),前言,A、鱼粉是鱼类最重要的蛋白来源。B、鱼粉短缺是饲料工业面临的最大难题C、寻找植物蛋白代替鱼粉蛋白是水产方面的研究和开发热点。D、大豆蛋白成为重要的
2、研究焦点。相对较高的可利用蛋白相对价格合理性和供应稳定性,目前的主要研究内容,A、大豆蛋白代替鱼粉蛋白对鱼类生产性能的影响。B、大豆蛋白对鱼类消化能力的影响有一些研究。C、大豆蛋白对鱼类肠道免疫的关系有少量研究。,一、大豆蛋白对鱼类生长的影响,表1 大豆蛋白降低鲤鱼的生长,表2 去皮豆粕蛋白代替鱼粉蛋白对大西洋鲑鱼和虹鳟生长的影响,表3 豆粕对大口鲶和大菱鲆生长的影响,表4 大豆源蛋白代替鱼粉蛋白后引起生长下降效应值,小 结,大豆蛋白等量蛋白替代鱼粉蛋白后引起鱼类生长速度下降。代替越多生长受阻越严重。代替后引起的效应值为：每代替10%，生长速度下降4.05-14.28%（平均6.98%),二、
3、大豆蛋白引起鱼类生长下降与采食量下降有关,表5 大豆蛋白引起鲤鱼采食量（FI）下降,表6 豆粕对大口鲶和四须鲃采食量(FI)的影响,表8 大豆蛋白代替鱼粉蛋白引起采食量下降的效应值,表7 大豆蛋白使用后鱼类增重鱼采食量的关系,结果说明：大豆蛋白引起鱼类生长下降，采食量下降是重要原因。,大豆蛋白代替鱼粉蛋白后引起采食量下降的可能原因,大豆蛋白中不含有鱼粉中某些诱食物质，引起采食量下降（可能是）,除以上原因外，是否还有其它重要原因 ？,表9 SPI对幼建鲤饲料系数和净蛋白沉积率(PRR)的影响,表10 DSBM对幼建鲤饲料系数和净蛋白沉积率(PRR)的影响,表11 豆粕对大口鲶和中华鲟净蛋白利用率
4、的影响,表12 大豆蛋白代替鱼粉蛋白引起饲料系数和PRR变化的效应值,表13 大豆蛋白代替鱼粉蛋白后采食量与营养物质利用率的相关,结果说明：大豆蛋白引起鱼类营养营养物质利用效率下降是采食量下降最主要的原因,表14 大豆蛋白代替鱼粉蛋白后增重和饲料系数的相关,小 结,A、大豆蛋白等蛋白代替鱼粉蛋白后引起鱼类采食量和营养物质的利用率下降。B、大豆蛋白等蛋白代替鱼粉蛋白后引起增重下降与鱼类采食量下降和营养物质率下降呈显著相关。,因此，大豆蛋白等蛋白代替鱼粉蛋白后引起鱼类营养物质利用率下降可能是核心问题。,大豆蛋白替代鱼粉蛋白引起营养物质利用下降的原因分析,A、鱼类对大豆蛋白源可消化性差全脂大豆碳水化
5、合物含量寡糖(棉籽三糖、水苏四糖等)10%左右可消化低多糖30%左右。B、降低了鱼类的消化力C、氨基酸平衡差对鱼类而言，蛋氨酸是大豆制品的第一限制性氨基酸,三、大豆蛋白与鱼类消化力的关系,（一）大豆蛋白引起鱼类蛋白消化酶分泌能力下降,胰脏是主要消化蛋白酶的分泌器官胰脏生长和结构正常与否影响其分泌能力,表15 SPI和DSBM对幼建鲤肝胰脏绝对生长影响,可见：大豆蛋白后引起鱼类肝胰脏生长受阻,引起鱼肝胰脏生长下降的抗营养因子,胰蛋白酶抑制因子（TIA）-？大豆球蛋白 ？其它抗营养因子？,目前对鱼类的研究报道认为： TIA是最主要的影响因子,表16 TIA对幼建鲤肝胰脏绝对生长影响,可见：TIA确
6、是引起肝胰脏生长的主要抗营养因子罗非鱼(Carrratore等1997）眼斑石首鱼(Hellan等2002）,TIA对胰脏生长的作用方式,组织结构病变-？Cartore等(1997)报道：全脂大豆引起肉芽和肝胰细胞空泡增多代尝性增生-？,表18 TIA对幼建鲤肝胰脏相对生长影响,可知：高水平TIA作用下，肝胰脏出现代偿性生长，代偿性增生后引起胰腺蛋白消化酶分泌能力下降。在低水平下则相反。SPI可能主要含Kunitz-TIA, 含量高达6.35mg/gDSBM可能主要含Kuntitz-TIA和Bowman-Birk-TIA, 含量仅为1.09mg/g,表17 TIA对幼建鲤肝胰脏绝对生长影响,表
7、18 SPI中的TIA对幼建鲤胰脏中蛋白消化酶活力的影响,表19 DSBM中的TIA对幼建鲤胰脏中蛋白消化酶活力的影响,（二）、大豆蛋白中引起消化道酶活力下降,表20 SPI对幼建鲤肠中蛋白消化酶活力的影响,表21 DSBM对幼建鲤肠中蛋白消化酶活力的影响,引起鱼肠道中消化酶下降的因子,胰蛋白酶抑制因子（TIA）-？大豆球蛋白 ？其它抗营养因子？,目前对鱼类的研究报道认为： TIA是最主要的影响因子,表22 胰蛋白酶抑制因子对鲑鱼和虹鳟肠道蛋白消化酶的影响,表23 SPI中TIA对幼建鲤肠中蛋白消化酶活力的影响,表24 DSBM中TIA对幼建鲤肠中蛋白消化酶活力的影响,TIA种类作用存在特异性
8、,Kunitz-TIA和Bowman-Birt-TIA是已经分离研究较深入的两种大豆蛋白TIAKuntiz-TIA 对黄带魳和东方鲀胰蛋白酶抑制作用强，而对凝乳蛋白酶抑制作用较弱。Bowman-Birt-TIA对两种蛋白酶抑制作用较强。,（三）大豆蛋白引起鱼类肠道生长受阻（目前这方面研究非常少）,表25 SPI对肠道生长的影响,表26 DSBM对肠道生长的影响,（四）大豆蛋白引起鱼类对肠道结构和肠细胞结构异常,1、大豆蛋白引起肠道皱襞高度下降,图2 SBM对鲑鱼后肠皱襞高度的影响,表27 SPI对幼建鲤肠皱襞高度的关系,表28 DSBM对幼建鲤肠皱襞高度的关系,2、大豆蛋白引起鱼类肠道结构的破
9、坏,鱼类肠道结构也由粘膜层、粘膜下层、肌肉下层和浆膜层组成肠道结构完整性的破坏和结构异常，引起营养物质吸收下降,Fig.3 SPI引起前肠结构变化（张锦秀和周小秋，2003）,全鱼粉蛋白组，正常,SPI 100%替代鱼粉蛋白，幼建鲤前肠道表现, 上皮细胞脱落，固有层变宽。,全鱼粉蛋白组，正常,SPI 100%替代鱼粉蛋白，幼建鲤后肠道表现, 上皮细胞脱落，固有层变宽。,Fig.4 SPI引起后肠结构变化（张锦秀和周小秋，2003）,表29 大豆蛋白引起鱼类肠细胞结构的破坏,表30 豆粕鲑鱼对肠道酶活的影响,以上这些酶可以反应细胞分化的能力。大豆蛋白可以引起肠细胞分化能力下降,大豆蛋白引起鱼类肠
10、道结构破坏诱因,大豆凝结素 ？大豆抗原蛋白 ？其它抗营养因子 ？,目前对鱼类研究普遍认为：大豆凝结素和大豆抗原蛋白是最主要的诱因,表31 大豆凝结素对鲑鱼肠道结构的影响,大豆凝结素作用机理,A、在鲑鱼肠刷状缘膜发现了结合点（Hendrik等1990)，对膜上碳水化合物N-乙酰D-半乳糖有特异性。B、大豆凝结素主要作用皱襞顶端细胞，因顶端细胞敏感。C、主要作用的后肠细胞。D、使刷状缘细胞代谢受阻，引起结构破坏。,表32 SPI和DBSM中大豆凝结素和大豆抗原蛋白含量,表33 大豆抗营养因子对虹鳟肠道的影响,说明：大豆制品中大豆抗原蛋白也是引起的肠道结构破坏的抗营养因子。,大豆球蛋白对肠道的作用,
11、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过敏反应引起肠道上皮损伤。,五、大豆蛋白源与鱼类肠道免疫,鱼的肠免疫系统包括：肠道粘液肠上皮细胞相关淋巴细胞溶菌酶和抗体主要参与肠道免疫的体液因子,（一）大豆蛋白与鱼类肠道物理屏障,肠道结构完整是保证鱼类肠道病源微生物浸入的重要物理屏障大豆蛋白中的抗营养因子TIA和免疫球蛋白会引起鱼类肠道结构完整性破坏，及物理屏障受到破坏。（前面已述）,（二）大豆蛋白与鱼类肠道非特异性免疫的关系,*肠道中相关淋巴组织（包括淋巴细胞、浆细胞、巨噬细胞和多种粒细胞）是真骨鱼类免疫应答的主要组织之一（Robert 等1986）*淋巴组织可以阻止抗原性物质进
12、入通过肠道进入机体。*鱼类肠淋巴细胞、浆细胞、巨噬细胞和多种粒细胞增多表明鱼肠非特异性炎性反应开始。,DSBM鱼类后肠道免疫细胞数量关系,全鱼粉组,全DBSM组，固有层中淋巴细胞、巨噬细胞和多核细胞数量增多。说明肠炎已经发生。,表34豆粕对虹鳟和鲑鱼后肠免疫细胞数量影响,结果说明：后肠发生了炎性反应(又称为亚急性肠炎）,*鱼的肠道粘液中含有溶菌酶具有溶菌和免疫屏障的作用*溶菌酶是鱼类肠道主要的体液免疫因子起非特异性免疫作用。,表35 SPI对幼建鲤肠道融菌酶的影响,*使用SPI后80%后非特异性免疫激活。*后肠非特异性激活程度较中肠高,（三）大豆蛋白与鱼类肠道特异性免 疫的关系,抗体是机体对抗
13、原产生的应答效应分子抗体水平高低表明特异性免疫激活程度鱼类肠特异性免疫研究很少,表36 SPI和DSBM对幼建鲤肠道抗体的影响,* SPI和DSBM从0-80%，肠道出现特异性免疫激活，而过量的抗原蛋白则出现免疫抑制现象。*后肠的特异性免疫激活强于中肠,豆粕对大西洋鲑鱼肠道IgM的影响(资料来源：Krogdahl 等2000),对照+乙醇浸出,小结,大豆蛋白源引起鱼类肠道非特异性和特异性免疫反应导致肠道粘膜损伤是导致其疾病抵抗力下降的重要原因,今后研究方向,目前，总的关于大豆蛋白对鱼类消化力和肠道免疫的关系研究比较肤浅。1、不同鱼类敏感性存在较大差异，目前研究比较少，扩大研究对象。2、大豆蛋白影响鱼类消化力的动态作用模型。3、大豆蛋白对鱼类肠道细胞微观结构的影响。4、大豆蛋白对鱼类肠道细胞影响的分子水平的机制。5、大豆黄酮对鱼类肠道消化力和免疫研究。,谢谢,
