华 南 农 业 大 学 农 学 院 第 三 届 综 述 大 赛 获 奖 作 品 论 文 集三 等 奖 作 品降 低 单 宁 对 营 养 成 分 影 响 的 目 的 。5.2.1.1 加 热 处 理加 热 处 理 包 括 : 蒸 气 加 热 、 水 煮 、 红 外 线 加 热 和 微 波 处 理 等 。 通 过 加 热 与 去 皮 处 理豆 类 后 , 单 宁 含 量 降 低 , 淀 粉 在 动 物 体 内 消 化 率 有 很 大 的 提 高 。 用 红 外 加 热 对 玉 米 和 高粱 处 理 3 min(150℃) 后 , 可 降 低 约 20% 的 单 宁 含 量 。 最 新 研 究 表 明 , 射 线 处 理 对 单 宁 具有 明 显 的 去 除 作 用 。De Toledo 等 (2007) 用 不 同 剂 量 的 γ 射 线 (2、4 和 8kGy) 照 射 5 种 不同 的 大 豆 , 发 现 随 着 放 射 剂 量 的 增 加 , 其 包 括 单 宁 在 内 的 多 种 抗 营 养 因 子 含 量 显 著 下 降 。张 志 健 等 (2008) 对 常 规 水 浸 提 法 、 超 声 波 助 提 法 和 微 波 助 提 法 对 橡 子 单 宁 的 脱 除 效 果进 行 比 较 研 究 , 实 验 结 果 表 明 : 超 声 波 助 提 较 微 波 助 提 和 常 规 水 浸 提 效 果 明 显 。 通 过 正交 实 验 得 出 超 声 波 助 提 脱 除 单 宁 的 最 佳 条 件 为 : 水 料 比 30 mL/g, 温 度 45℃, 时 间 40min,超 声 波 功 率 和 频 率 分 别 为 454 W 和 47.6kHz。6 次 提 取 累 计 提 取 率 约 为 90%。 脱 毒 效 率 高 ,而 且 可 大 大 缩 短 提 取 时 间 , 节 省 溶 剂 水 用 量 及 减 少 生 产 废 水 处 理 量 , 经 济 效 益 好 。5.2.1.2 机 械 法机 械 法 主 要 包 括 : 脱 壳 和 挤 压 。 单 宁 往 往 存 在 于 某 些 豆 类 及 籽 实 的 种 皮 内 , 而 其 他部 位 含 量 很 少 , 因 此 通 过 脱 壳 可 基 本 上 完 全 除 去 其 中 的 单 宁 ( Egounlety, 2003)。 高 粱 等作 物 籽 实 , 用 机 械 加 工 法 脱 去 种 皮 , 即 可 脱 去 大 部 分 单 宁 。 当 分 别 脱 去 籽 实 的 12%、24%和 47%, 可 脱 去 单 宁 的 23%、74% 和 98%, 同 时 伴 随 着 20%、34% 和 45% 的 蛋 白 质 丢失 。Marzo 等 (2002) 研 究 指 出 , 挤 压 可 以 显 著 降 低 芸 豆 中 包 括 缩 合 单 宁 和 多 酚 类 物 质在 内 的 多 种 抗 营 养 因 子 含 量 。 与 未 经 处 理 的 芸 豆 相 比 , 挤 压 的 芸 豆 可 显 著 改 善 大 鼠 的 生长 性 能 。 目 前 , 加 热 处 理 和 机 械 法 是 用 得 最 多 的 削 弱 单 宁 抗 营 养 性 的 饲 料 加 工 方 法 , 但营 养 物 质 损 失 较 大 。5.2.2 化 学 降 解 方 法5.2.2.1 碱 处 理 法有 研 究 表 明 , 单 宁 对 碱 比 较 敏 感 , 在 碱 性 条 件 下 , 单 宁 活 性 受 到 抑 制 。Canbolat 等(2007) 用 不 同 浓 度 的 NaOH 溶 液 (0、20、40、60 和 80 g/L) 分 别 对 2 种 树 叶 西 臘 楊 梅(Arbutus <strong>and</strong>rachne) 和 光 果 甘 草 (Glycyrrhiza glabraL.) 处 理 7d, 发 现 随 着 NaOH 溶 液的 升 高 , 样 品 中 单 宁 含 量 直 线 下 降 ,80 g/L NaOH 溶 液 可 分 别 降 低 Arbutus an-drachne 和Glycyrrhiza glabraL. 60% 和 87% 的 单 宁 。 刁 其 玉 (1989) 报 道 , 在 80 个 大 气 压 下 用 氨 处理 高 粱 籽 实 1 h, 使 高 粱 样 品 温 度 超 过 60℃, 处 理 后 样 品 中 单 宁 含 量 减 少 90%。 碱 的 使用 能 有 效 提 高 饲 料 的 营 养 价 值 , 研 究 表 明 , 草 木 灰 在 降 低 澳 洲 金 合 欢 (Acacia cyanophylla)中 的 单 宁 含 量 的 同 时 还 能 提 高 绵 羊 对 其 蛋 白 质 等 的 消 化 率 (Salem, 2005)。5.2.2.2 酸 处 理 法酸 处 理 多 用 于 菜 籽 饼 粕 淋 洗 去 除 工 艺 中 , 通 过 酸 处 理 , 可 去 除 饼 粕 中 的 大 部 分 植 酸和 单 宁 。 何 国 菊 等 (2008) 利 用 硫 酸 甲 醇 体 系 脱 毒 菜 籽 饼 粕 , 脱 毒 后 饼 粕 中 单 宁 去 除 率为 83.1%。221
华 南 农 业 大 学 农 学 院 第 三 届 综 述 大 赛 获 奖 作 品 论 文 集三 等 奖 作 品5.2.2.3 利 用 竞 争 结 合 添 加 剂在 饲 料 中 加 入 聚 乙 烯 基 吡 咯 烷 酮 (PVP)、 聚 乙 二 醇 (PEG)、 吐 温 -80、 福 尔 马 林 和 去垢 剂 等 能 与 单 宁 发 生 良 好 结 合 的 物 质 , 使 饲 料 中 的 单 宁 与 其 结 合 而 形 成 不 可 逆 的 络 合 物 ,从 而 使 单 宁 失 去 结 合 蛋 白 质 的 能 力 。PEG 与 单 宁 的 结 合 能 力 较 蛋 白 质 强 ,PEP 能 与 单 宁形 成 比 蛋 白 质 更 难 溶 的 复 合 物 (Jones, 1977), 能 削 弱 单 宁 对 胰 蛋 白 酶 和 纤 维 素 酶 的 抑 制作 用 , 能 使 动 物 的 摄 食 量 、 蛋 白 质 消 化 率 、 体 重 等 显 著 增 加 。 Barahona 等 (1997) 对 可萃 取 态 缩 合 单 宁 9% 的 2 种 豆 科 牧 草 —— 卵 叶 山 蚂 蝗 [Desmodium ovalifolium(Prain)Wallich ex Merrill] 和 大 叶 千 斤 拔 [Flemingia macrophylla (Willdenow) Merrill] 饲喂 绵 羊 的 研 究 表 明 : 当 采 用 PEG 将 可 萃 取 态 缩 合 单 宁 从 9% 降 至 5%, 其 取 食 量 平 均 提高 10%;PEG 可 降 低 2 个 牧 草 的 可 萃 取 态 缩 合 单 宁 和 瘤 胃 逃 逸 蛋 白 质 , 并 降 低 排 泄 物 的氮 含 量 。5.3 青 贮青 贮 是 粗 饲 料 加 工 处 理 中 提 高 其 利 用 价 值 的 一 种 有 效 方 法 。 大 量 研 究 表 明 , 青 贮 对单 宁 降 解 有 一 定 的 作 用 。 孙 家 华 (1980) 报 道 , 高 单 宁 品 种 的 饲 料 消 化 率 往 往 比 低 单 宁 品种 低 9%-15%, 在 单 宁 含 量 和 消 化 率 之 间 , 存 在 着 高 度 负 相 关 , 但 是 通 过 青 贮 加 工 , 就可 以 明 显 改 善 这 种 状 况 。 林 东 康 和 马 清 海 (1995) 通 过 对 河 南 省 4 个 地 区 ( 洛 阳 、 平 顶 山 、南 阳 、 信 阳 ) 的 栎 树 叶 进 行 青 贮 , 结 果 发 现 , 青 贮 后 栎 树 叶 单 宁 降 低 了 23.64%-29.14%。BuiXuan An 等 (1992) 用 糖 蜜 (5 kg 糖 蜜 /100 kg 鲜 叶 子 ) 青 贮 金 合 欢 的 叶 子 ( 含 单 宁 ), 能提 高 消 化 率 50%。 张 建 国 等 (2010) 利 用 青 贮 对 银 合 欢 中 单 宁 含 量 的 影 响 进 行 了 研 究 ,研 究 结 果 表 明 : 在 青 贮 90 天 内 , 随 着 青 贮 时 间 的 延 长 单 宁 含 量 逐 渐 降 低 。 青 贮 90 天 后 ,蔗 糖 + 乳 酸 菌 添 加 使 单 宁 降 解 54.7%( 对 照 为 40.0%)。5.4 生 物 降 解 法人 们 通 过 大 量 的 研 究 , 已 寻 找 到 了 一 些 可 以 抵 御 植 物 单 宁 抑 制 作 用 的 微 生 物 , 即 单宁 抗 性 菌 或 单 宁 降 解 菌 。 通 过 单 宁 降 解 菌 的 作 用 , 将 分 子 质 量 较 大 的 单 宁 降 解 为 小 分 子化 合 物 , 从 而 降 低 或 消 除 单 宁 的 抗 营 养 作 用 。Osawa 等 (2000) 从 某 些 发 酵 的 食 品 以 及 成 年 人 的 粪 便 中 分 离 出 了 3 株 具 有 单 宁 降解 能 力 的 乳 酸 菌 。Towo 等 (2006) 研 究 表 明 发 酵 可 以 显 著 降 低 高 粱 中 酚 类 物 质 和 植 酸 盐的 含 量 , 并 能 提 高 其 铁 的 体 外 消 化 率 。 乔 家 运 等 (2011) 从 霉 变 葡 萄 中 筛 选 出 了 一 株 具有 单 宁 降 解 能 力 的 黑 曲 霉 。 通 过 实 验 得 出 : 黑 曲 霉 降 解 水 解 单 宁 的 适 宜 降 解 条 件 28 -30℃、pH 7.0、250 mL 三 角 瓶 中 装 入 50-75mL 培 养 液 ,180 r/min 连 续 培 养 3 d。 随 着 单 宁 浓 度的 提 高 , 降 解 率 逐 步 降 低 。 生 物 降 解 法 较 普 通 的 饲 料 加 工 方 法 , 不 仅 可 以 显 著 降 解 植 物性 饲 料 原 料 中 的 单 宁 , 还 可 以 同 时 降 解 其 他 多 种 抗 营 养 因 子 , 并 提 高 其 营 养 物 质 含 量 ,改 善 消 化 率 。 利 用 微 生 物 发 酵 对 降 解 饲 草 中 单 宁 含 量 的 研 究 以 及 对 植 食 性 动 物 影 响 的 研究 将 具 有 重 要 的 理 论 与 实 际 价 值 。222
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