Application of rabbit digestvie system as a model for evaluation of exogenous enzymes and lactic acid bacteria as feed supplements

Abstract

本研究之目的首先瞭解家兔消化道中消化酵素之分佈, 進而利用家兔消化 道系統以評估一些蛋白■、醣■及乳酸菌於動物消化道中之穩定性及部份 特性, 以瞭解這些酵素或乳酸菌作為一般飼料用酵素及生菌劑之可行性; 此外, 並藉著微膠囊化方法以改善酵素或乳酸菌之耐酸性; 以提高其在動 物消化道中之穩定性。由初生至成熟階段 (0-16 週齡)之家兔消化道內醣 類水解酵素, 纖維水解酵素及蛋白水解酵素之分佈, 結果顯示於哺乳階段 除乳糖■、纖維二糖■外, 其他與消化有關之酵素包括.alpha.-澱粉■ 、.alpha.-葡萄糖■、內切纖維素■(CMCase)、胃蛋白■、胰蛋白■及 凝乳胰蛋白■活性均低。然離乳後,隨著成長,這些酵素之活性亦隨之增 加; 而胰蛋白■及凝乳胰蛋白■活性則分別於 4 及 8 週齡時達最高。家 兔雖為草食性, 但於後腸內並未能測出外切纖維素■(avicelase)。基於 幼兔或其他幼畜之部份消化酵素分泌不足, 及為提高成兔或其他家畜對飼 料營養分之利用率, 於飼料中添加外源酵素是必要的。為瞭解外源酵素添 加至飼料之有效性, 乃以家兔消化道系統及緩衝液系統進行部份水解酵素 之評估。所評估之酵素包括胰蛋白■、凝乳胰蛋白■、木瓜■、鳳梨■、 Bacillus 蛋白■、.alpha.-澱粉■及纖維素■ , 於 pH 2.0 之兔胃內容 物中經 30 分鐘預保溫後, 即失去 80-100%之活性。胰蛋白■及凝乳胰蛋 白■雖具耐酸性, 但易受胃蛋白■之破壞。供試之外源酵素經與飼料混合 後, 熱穩定性均提高, 但木瓜■之活性由於飼料中之 Copper iron , Zinc iron , Ferrous iron等離子之抑制作用, 致與飼料混合後,活性明 顯降低。為改善外源酵素之耐酸性, 本研究並進行酵素腸溶性微膠囊化技 術之開發, 研究結果以 400rpm 之攪拌速率, 5-7.5 % 之 CAP 濃度, 而 玉米澱粉與 Calcium carbonate 之混合比例為 3:2, 2:3或 1:4 時之製 備條件最佳, 所製備之蛋白■、.alpha.-澱粉■及纖維素■等微膠囊之酵 素活性回收率分別為 57、45 及 77%; 且能有效改善酵素之耐酸性。由家 兔消化道內分離之唯一乳酸菌株 L.fermentum R6, 與分離自豬、 雞或乳 製品之 10 株乳酸菌株, 經一系列試驗發現兔胃內低 pH值、腸內膽鹽及 對兔腸上皮細胞之吸附性低等因素, 均為影響乳酸菌於兔消化道內分佈稀 少之原因。進一步評估不同乳酸菌株作為動物飼料用生菌劑之可行性, 顯 示由乳製品分離之菌株, 其耐酸性 (pH 2.0 )、膽鹽耐受性及與動物(豬 、雞、兔) 胃腸上皮細胞之吸附力均低。中文摘要 誌謝 目錄 表次 圖次 前言 第一章 家兔消化酵素之分佈 第二章 外源消化酵素作為飼料添加劑之in vitro評估 第三章 酵素微膠囊化之研究 第四章 家兔消化道內乳酸桿菌（lactobacilli）之分佈 第五章 乳酸菌作為生菌劑（probiotics）之in vitor評估 第六章 乳酸桿菌微膠囊化之研究 總結 參考文獻 英文摘