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      植物蛋白替代動物蛋白,總共要走幾步?

      作者:內江市諾亞生物科技有限公司 瀏覽: 發表時間:2020-04-16 16:25:43

      眾所周知:動物蛋白像魚粉、血漿蛋白、乳蛋白等,它們具有很多植物蛋白不可比擬的優點,具體表現在以下幾個方面:(1)絕大部分植物蛋白基本上含有抗營養因子,如豆粕中的胰蛋酶活性抑制劑、β-伴大豆球蛋白、非淀粉多糖等;菜粕中的硫葡萄糖苷和介子酶等;棉粕中的棉酚、環丙烯脂肪酸、單寧和植酸等,這些抗營養因子輕則降低它的消化吸收率,重則會引起動物中毒等現象,但動物蛋白則不存在這個問題,它不含抗營養因子。(2)動物蛋白的誘食性遠遠優于植物蛋白,在幼畜階段尤其明顯,特別是血漿蛋白,到目前為止幾乎還沒有其它蛋白原料能夠超越它。(3)動物蛋白營養豐富而且全面,富含八種必需氨基酸,氨基酸含量均衡,而植物蛋白中氨基酸不均衡,缺乏氨基酸中最重要的兩種元素:蛋氨酸和賴氨酸。(4)動物蛋白的消化吸收率要明顯優于植物蛋白。(5)動物蛋白的免疫因子高,特別是血漿蛋白和乳蛋白,它含有極為豐富的免疫球蛋白,可以大大增強動物的抵抗力,對于各種器管發育尚不健全的幼小動物來說,具有極大的使用價值,植物蛋白中不含免疫球蛋白。(6)動物蛋白富含未知生長因子和功能肽,如血漿蛋白粉中的IGF-1因子,對維持與細胞分化中的有關蛋白質水平十分重要,與一些生長因子合用能促進細胞分化成熟,IGF-1還參與創傷愈合的過程;還有血漿蛋白中的EGF因子,又叫表皮生長因子,可以促進早期斷奶仔豬小腸絨毛的發育和上皮細胞的分化,增強小腸上皮干細胞的分裂增殖能力,其它乳蛋白、魚粉中也含有類似的功能肽因子,這也是動物蛋白使用效果明顯優于植物蛋白重要原因。

        但是動物蛋白也有很大的缺點:

        第一點:動物蛋白均為資源性產品,原料供應量有限,價格受制于原材料供應的影響,起伏波動大。比如說魚粉,它完全受控于漁業資源,近幾年,像智利、尼加拉瓜等傳統魚粉大國由于低檔魚類越捕越少,當地的魚粉企業幾近停產,而國際上最大的魚粉生產國秘魯捕魚情況也不理想,所以可以說魚粉漲價是必然,跌價是偶然。另外像乳蛋白、肉蛋白供應人類都不充足,更別說是供應給動物了,只有少量的過期奶粉供飼料使用,但幾乎可以忽略不計。

        第二點:質量不穩定,存在摻假可能,由于動物蛋白價格高,供應緊張,可以說是制假售假的高發區,特別是魚粉,由于其外觀容易被仿,經常被不法分子摻入水生植物、羽毛粉等廉價物以牟取暴利。有知情人士透露:即便是進口魚粉,也有在魚粉貨船靠岸前后進行摻假的可能。另外,在血漿蛋白粉中,也經常發現摻大豆分離蛋白的現象。

        第三點:生物安全性隱憂,這一點在血漿蛋白粉上表現尤其明顯,像對養豬業造成重創的藍耳病,很多專家認為是由進口血漿蛋白帶入到中國的,2018年爆發了非洲豬瘟,多個檢測機構從血漿蛋白中分離出非洲豬瘟病毒的基因,從2019年起,大多數飼料及養豬企業停止了使用血漿蛋白。

        動物蛋白使用效果好但是供貨緊缺價格高、質量不穩定、生物安全隱憂大;植物蛋白使用效果雖然不如動物蛋白,但供貨量大而且品質穩定。那么有沒有一種可能性,我們用植物蛋白做原料,做成使用效果接近或者達到動物蛋白的跨界產品呢?

        答案是有的,而且國內有家企業從2005年始就開始從事這方面的研究,至今已有十五年了,期間從未停頓過,這家企業就是杭州香保飼料有限公司,這家企業很少拋頭露面,但在行業內已經聲名鵲起,很多行業翹楚都在使用它們的技術,他們老板癡迷于技術,沒有社交活動,幾乎參與了他們公司所有產品的開發研究及牧場試驗。對植物蛋白替代動物蛋白技術方面有較深的理論及實踐知識積累。

        香保公司的努力有了回報,目前動物蛋白替代技術成為當前行業的熱門,受到了許多配方師的關注,一些國際化的大公司也挾帶他們的技術優勢和資金優勢進入了中國,為此,畢十五年功于一役的香保公司會不會剛一開始就被吊打?空有滿腹壯志卻因技金不如人而成為先烈?他們是滿腹經綸之士還是沽名釣譽之徒?為此我們采訪了香保公司總經理沈利昌。

        沈利昌在他簡潔而明亮的辦公室接見了我們,他沒有直接回答我們的疑問,他說:香保公司是國內最早做血漿蛋白的企業之一,對于動物蛋白的卓越效果深有體會,他們做的第一個血漿蛋白的試驗就把他震住了,日增重比對照組提高了三分之一。也正是這個經歷。2005年起,他們就開始了植物蛋白替代動物蛋白的研究,他們深知:在生物技術上,中國同國際上先進國家的差距不止一星半點,所以他們一開始,就邀請了國際上知名的蛋白質專家Mike Levin博士作為他們的顧問,后來又陸續引進國內外許多專家,涵蓋了發酵、酶解、螯合、乳化均質、干燥等方面資深人士。

        當他們進入了植物蛋白替代動物蛋白技術研究這個領域時,才發現這是一個具有巨大旋渦的深水坑,這個旋渦就是:可以說沒有一種加工工藝沒有效果,也沒有一種加工工藝有很明顯的效果,這讓你抓不到主次,有種“老虎吃天,無從下手”的感覺。怎么辦?猶豫了三個月左右,采用了一種叫“遞進試驗”的方法,即先對每個生產工藝進行牧場試驗,優勝者再結合另外幾種生產工藝進行對比試驗,優勝者再結合其它幾種生產工藝進行試比對,以此類推,當然期間也會結合生物學統計法,省略掉一些重復的或不是必須的試驗。這種方法的缺點是耗費時間、耗費精力、考驗人的意志(研究小組中有60%的人后來離開了)。優點是基礎扎實,能非常立體化地認識每一個工藝,甚至能挖掘出一些工藝原來沒有的優點,起步很艱難,但越到后來,工作越輕松。沈利昌自豪地說:在植物蛋白的酶解、發酵、螯合活化、乳乳均質、干燥等這幾個方面工藝研究,香保應該是走在了行業的前面。

        好吧,那么植物蛋白蛋要通過什么生產工藝,添加什么元素,綜合幾種加工方法,才能接近或達到動物蛋白的應用效果?;蛘甙船F在的說法,植物蛋白要達到動物蛋白的使用效果,總共要走幾步?

        這個提問一下戳中沈利昌的興奮點,他滔滔不絕講了的三個小時,絕大部份是講生產工藝方面的內容,中間除了喝水外,沒有停頓過,很遺憾雖然我是學得是動物營養學,但由于他所講的知識面太廣,其中的很多知識點沒法領會,當時用的是手機錄音,由于位置的關系,許多音頻后來沒法聽清楚,我只能根據當時的記錄、錄音,以及我的理解,整理出下面這段文字,希望對大家有幫助。

        植物蛋白要替代動物蛋白,只依靠一種生產工藝是無法達到目的的。需要用很多種工藝全方位地解決它的很多不足、提升它的應作效果,有時候為解決一項指標需要多種工藝的融合,而且由于生物的復雜性,有時候會出現幾種工藝單獨做試驗效果不明顯,但綜合起來做效果很明顯的現象。具體地說,要做好以下幾方面:

        一、全面降解或去除植物蛋白的抗營養因子:如大豆蛋白,抗營養因子分為兩種:一種是不耐熱的抗營養因子,如蛋白酶活性抑制劑、致甲狀腺腫物、外源凝集素等,還有一種是熱穩定的抗營養因子,如抗原、皂草甙、寡糖,它們會引起消化不良、腸脹氣、腹瀉甚至中毒等現象,所以去除植物蛋白中的抗營養因子,是替代動物蛋白最基礎的一步,也是最必需的一步。在這些指標中,蛋白酶活性抑制劑、抗原(特別是β-伴大豆球蛋白)、非淀粉多糖三個指標是危害性最大的,必須降解或去除。當然要去除這些抗營養因子,必須采用多種工藝,有時去除一個抗營養因子需要多種工藝聯合起來才能去除,如β-伴大豆球蛋白。

        二、小肽或多肽:小肽的消化吸收率及轉化率優于其它幾種狀態(包括氨基酸),其原因是:小肽能完全無障礙的通過腸粘膜細胞微孔進入到體循環,耗能非常少或者不耗能,而且小肽能促進微量元素的吸收,因為它作為小肽的配體可以直接進入到小腸里的粘膜細胞。乳腺在合成乳蛋白所需的許多必需氨基酸都來源于小肽形式結合的氨基酸,所以小肽對哺乳母豬特別重要的。正是小肽有這么多好處,所以酶解技術越來越受到行內人士的重視,但是很多企業在實際應用中,發現小肽并沒有像所說的效果那么好。這其中的原因是什么呢?從事十多年酶解技術研究的沈利昌則云淡風輕:主要原因是酶切位點不對,所以小肽含量雖高,起不到應有效果,酶解技術研究最主要的還是從實踐入手,理論研究目前還是在探索的過程中。

        三:功能肽的作用:具有生物活性的小肽及多肽就是功能肽,它的結構為小肽或多肽和小肽或多肽與活性因子的結合,這些小肽或多肽是由特定氨基酸組成的,大多呈現一定構象,而且與活性因子在特定部位結合,這些活性因子有維生素、輔酶、微量元素等。如血漿蛋白中的IGF-1、EGF等,香保公司采用特殊酶切割大豆蛋白成特定氨基酸序列的小肽,與某個元素在53℃、80%水溶液中螯合,發現做成后飼料原料具有抗氧化、及抗菌的作用,他們還參照國際上生產脂肽的工藝,把含磷脂肪經過分子切割、均質乳化、定向酶解及活化工藝,形成含磷脂肪酸,與小肽結合形成游離的磷脂肽,被生物體快速吸收并在血液內又轉化成磷脂。補充腸道損傷細胞膜所需的磷脂。這個功能對斷奶乳豬或消化系統發育不健全的動物特別有效。

        四:小肽蛋白與乳化脂肪的有機結合;動物在消化脂肪的時候,需要用肝臟分泌的膽汁酸乳化脂肪,形成水油界面,脂肪酶在水油介面的活性最強,使脂肪得到消化。如果乳化脂肪外面包著親水蛋白,進入腸道溶解,則直接形成水油介面,可以減輕乳豬肝臟分泌膽汁的壓力,植物蛋白本來能量低于高檔動物蛋白,這些經過處理的脂肪其真正的生物利用率遠遠高于普通脂肪,所以香??蒲腥藛T認為:如果植物蛋白真正要替代高檔動物蛋白,只有均質乳化的油脂和小肽蛋白的有機結合才能達到我們的目標。

        五:其它的加工工藝的改進:例如干燥工藝, 香保發現:某種經過改良的干燥工藝可以改變多肽的結構,從而增強它們的生物活性??偠灾?,植物蛋白替代動物蛋白的應用技術方面潛力巨大,但是面臨的困難也很多,需要我們靜下心來、放棄功利心、腳踏實地、一步一個腳印去克服這些困難,實現我們的理想。


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