大豆抗原對幼齡動物的影響

HCSW388

大豆抗原對幼齡動物的影響
　　大豆既是主要的糧食作物，又是主要的油料作物，更是優質的植物蛋白質和油脂來源，具有極高的營養價值，其所含蛋白質約占大豆籽粒的40%。大豆中必需氨基酸的絕對含量高，且氨基酸組成比例平衡，接近理想蛋白質模式中的氨基酸比例，是人和動物優質的植物蛋白質來源（李德發等，2003）。但同時研究和實踐表明，大豆及其副產品中也含有一些影響營養物質消化吸收和動物生理健康的抗營養因子。
　　1 大豆中抗原蛋白的種類和特性
　　大豆抗原是指大豆中能引起動物發生過敏反應的一些抗原性蛋白質。主要有：大豆疏水蛋白、大豆殼蛋白、大豆抑制蛋白、大豆空泡蛋白、大豆球蛋白、伴大豆球蛋白等（Dawson，1988）。其中對幼齡動物（包括嬰兒）致敏影響最為強烈的是大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白。大豆球蛋白沉降系數為11S，是大豆的主要貯存蛋白，由6個亞基組成，每個亞基由一個酸性肽鏈和一個堿性肽鏈通過一個二硫鍵連接起來，分子量為32～360kDa，酸性亞基為14.8～5.5，堿性亞基6.5～8.5（Brooks，1985；Staswick，1981；Lei M G，1987）。β-伴大豆球蛋白主要來自大豆貯存蛋白的7S組分，由3種亞基組成，分別為α、α′、 β亞基，分子量為140～180kDa，等電點為PIα4.90、PI α′5.18、PI β 5.66～6.00。（Tanh，1977，Shattuck-Eidens，1985；Ogawa，1995）。大豆抗原具有熱穩定性，一般的加熱處理不能使其失活。
　　2 大豆抗原對動物的影響
　　Duke早在1934年就對大豆蛋白致敏性做過研究。在隨后的幾十年里，人們對大豆抗原對不同種屬幼齡動物的影響也進行了深入的研究。
　　2.1 大豆抗原對單胃動物的影響
　　2.1.1 大豆抗營養因子對家禽生產性能的影響
　　生大豆由于含有多種抗營養因子，可導致家禽生長緩慢，生產性能下降及其他有害的影響。賀英等（1998）報道，給海蘭褐蛋用雛雞以熟豆餅日糧（4%、9%和13%），從3周開始給飼雛雞的日增重沒有影響，但喂生大豆的采食量顯著增加（P<0.05），飼料轉化率與對照組相比顯著降低。從3周或9周開始飼喂4%、9%和13%的生大豆日糧，雛雞在9～18周日增重顯著低于對照組。楊麗杰等（1999）報道，在3～18周海蘭褐蛋雞后備期用0、4%、9%和13%的生大豆替代對照日糧中的熟豆餅，均使其在18周末的體重有所降低，比對照組約少54～94g，但差異不顯著。試驗組雞達到50%產蛋率的日齡推遲1周。3周或9周時的日糧處理對產蛋高峰期的持續時間有顯著影響，尤其從19周開始給飼幾乎不能使高峰期持續。另外，無論這3個水平的生大豆日糧飼喂早晚，都使接受處理的雞產蛋率下降，并且隨生大豆水平的升高產蛋量顯著下降。29周前試驗雞采食量大，飼料轉化率比對照組顯著降低。但29周后采食量下降，由于日產蛋量的減少，飼料轉化率的差異不顯著。李廣興（1999）采用不同生大豆含量的（0、4%、9%、13%）日糧分4組飼喂2周齡雛雞，結果表明，各試驗組雞在不同時期胸腺皮質和髓質及其淋巴細胞數量和分布與對照組比較無明顯差異，無明顯病理學損害。
　　2.1.2 大豆抗原對斷奶前后仔豬的影響
　　2.1.2.1 仔豬對大豆抗原產生的免疫學反應
　　Wilson等（1989）研究表明，3周齡仔豬斷奶后，隨著對日糧的適應和采食量的增加，5d內血清中大豆球蛋白濃度出現峰值，在隨后的20d內盡管采食量增加但血清中大豆球蛋白的濃度逐漸下降，6月齡時不再被吸收，但即使是10周齡斷奶仔豬仍然可以吸收大豆抗原發生過敏反應，并產生大豆抗原特異性抗體。Stokes等（1987）、Li等（1990）的研究也發現，仔豬在接觸大豆抗原后，血清中產生大豆抗原特異性抗體，且隨著抗原吸收量的增加，在一定時期內大豆抗原特異性抗體的水平也顯著升高。關于母源抗體與免疫耐受方面，Barnett等（1989）提出斷奶前仔豬抗體水平的升高不是由于少量的補飼，而可能是在分娩后前幾天由從母豬通過初乳獲得，并且該抗體可以維持到斷奶后7d。斷奶前適當地補飼少量抗原可以刺激機體發生免疫反應，但再次接觸該抗原時動物會經歷二次免疫，導致更加嚴重的腹瀉和吸收障礙（Miller，1983）。同時也有試驗表明，動物在斷奶前食入一定量的斷奶日糧，斷奶后沒有發生腹瀉（Kagnoff，1978），這個結果符合免疫學中關于免疫耐受的理論，但補飼劑量需要有一個范圍。Miller（1984）研究發現，補飼劑量不能低于600g。
　　2.1.2.2 大豆抗原與仔豬的斷奶腹瀉
　　仔豬實行3～5周齡斷奶是國內外集約化養豬生產中普遍采用的技術，但早期斷奶由于受心理、環境、營養應激等因素的影響，容易導致仔豬的腹瀉和生長發育受阻。Dunsford等（1989）、董國忠等（1995）研究表明，仔豬腸道對日糧抗原過敏從而導致腸道損傷是仔豬斷奶后腹瀉和生長發育受阻的主要原因之一。陳代文等（1995）用9周齡斷奶仔豬研究補料和開食料中不同蛋白源對斷奶后的過敏反應和腹瀉程度的影響，表明大豆蛋白源引起的腹瀉最為嚴重，腹瀉開始最早，持續時間最長。
　　2.2 大豆抗原對幼齡反芻動物的影響
　　2.2.1 犢牛對大豆抗原的免疫學反應
　　Kilshaw等（1979）用大豆日糧飼喂犢牛后檢測血清發現，所有的血清都對大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白表現過敏反應，大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的抗體滴度基本相似。Barratt等（1979）、Sissons等（1982）研究也發現大豆制品對犢牛表現出致敏性。大豆球蛋白和β伴大豆球蛋白是大豆中的主要抗原蛋白，可以引起犢牛的過敏反應。Hepplell等（1989）研究表明，母源抗體的水平對犢牛的致敏反應沒有顯著的影響。即使在斷奶前補飼大豆蛋白，犢牛仍然無法產生免疫耐受。孫澤威等（2006）研究表明，飼喂生全脂大豆的犢牛血清中各種大豆抗原蛋白的特異性抗體滴度均極顯著地高于飼喂全乳組，在持續飼喂大豆蛋白的情況下，6周齡內血清抗體滴度持續升高，未見下降趨勢，其中7S二峰致敏性高于大豆球蛋白、 β伴大豆球蛋白和11S二峰， β伴大豆球蛋白在30日齡前致敏性高于大豆球蛋白和7S二峰。
　　2.2.2 大豆抗原與犢牛的腹瀉
　　大豆抗原與犢牛腹瀉的關系與仔豬相似。大豆抗原引起的致敏反應造成腸道損傷，進而導致腸道的吸收受阻和過敏性腹瀉的發生。
　　3 大豆抗原的消除
　　Anderson（1992）、Damagalski等（1992），Hong 等（2004）等研究表明，常規的處理方法，如通過加熱、擠壓、浸提等能夠有效消除胰蛋白酶抑制因子等抗營養因子，但是難以去除豆粕中的抗原蛋白。近年來，微生物發酵處理豆粕成為研究熱點之一。較多研究提示，經過發酵處理可降低豆粕中抗營養因子的含量，有效消除大豆蛋白的抗原性（李素芬，楊麗杰，1999；康立新，2003；Hoffmann 等，2003）。另外，有研究表明，發酵后豆粕中高分子蛋白含量比發酵前下降了75.57%，中分子蛋白含量降低了86.77%，而低分子蛋白含量提高了2.25倍，其中胰蛋白酶抑制因子和豆粕中的其他抗營養因子得到了徹底消除（劉媛媛，2006）。
　　4 小結
　　綜上所述，研究者們已經對大豆抗原對幼齡動物致敏性做了比較深入地研究，比較了不同加工方法對大豆中抗營養因子的影響，為生產實際中蛋白源的選擇和優化提供了理論依據。但是如何徹底消除大豆中抗原物質，且不影響大豆中有利活性成分還需要進一步研究。