基于NRC模型下不同玉米副产品代谢蛋白预测产量与分子功能团特征参数相关性分析

试验基于NRC-2001模型预测不同玉米副产品代谢蛋白产量,利用光谱技术分析不同玉米副产品的分子功能团特征及二者之间的相关性并建立回归方程。采用NRC-2001模型对奶牛饲料蛋白营养价值进行评价,利用傅立叶变换红外光谱（Fourier transform infrared,FTIR）技术收集光谱数据并分析。结果显示,利用NRC-2001模型预测不同玉米副产品代谢蛋白特征参数具有显著差异（P<0.05）。其中,小肠中真可吸收代谢蛋白总量在玉米蛋白粉中有最高值,其次是玉米胚芽饼、玉米胚芽、玉米皮及玉米籽粒。饲料产奶价值（FMV）存在相同趋势。在光谱结构分析中,饲料的分子功能团特征参数存在显著差异（P<0.05）,蛋白代谢预测产量与分子功能团特征参数之间存在相关性,建立的回归模型拟合度较好。其中,玉米籽粒中酰胺Ⅰ带与纤维性碳水化合物的面积比值（Amide Ⅰ_CELC）显著高于其他饲料原料（P<0.05）,玉米胚芽的酰胺Ⅰ带与结构性碳水化合物的面积比值（Amide Ⅰ_SCHO）和Amide Ⅰ_CELC比值均较低（P<0.05）,而玉米皮的蛋白质酰胺Ⅱ带与结构性碳水化合物（SCHO）和纤维性碳水化合物（CELC）之间的光谱面积比值均显著低于其他饲料比值（P<0.05）,玉米胚芽饼的蛋白质酰胺Ⅱ带与总碳水化合物之间峰面积比值（Amide Ⅱ_TNSCHO）显著高于其他饲料原料（P<0.05）。在不同玉米副产品饲料中,瘤胃合成微生物蛋白（MCP）和小肠真可吸收微生物蛋白（AMCP）含量与蛋白质酰胺Ⅰ带与非结构性碳水化合物之间的峰面积比值（Amide Ⅰ_TNSCHO）无显著相关性（P>0.05）,但与其他各光谱分子功能团特征参数存在显著负相关（P<0.05）。Amide Ⅰ_TCHO和Amide Ⅱ_SCHO可共同作为预测因子估测小肠真可吸收瘤胃非降解蛋白（ARUP）、代谢蛋白（MP）和FMV,其决定系数均为0.997。本试验结果表明,不同玉米副产品基于NRC-2001模型下代谢蛋白预测产量与分子功能团特征参数之间存在相关关系,可利用傅立叶变换红外光谱分析技术对饲料营养价值进行快速分析和估测。     

FTIR技术对玉米及副产品脂质分子结构与营养价值相关关系的研究

旨在探求不同批次玉米及其副产品(玉米皮、玉米胚芽(带壳)、玉米胚芽饼、玉米蛋白粉)常规营养价值和脂质分子结构及其两者之间是否存在相关性。试验采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术和常规营养分析技术,分析样本的脂质分子功能团结构与常规营养成分。这些振动谱带的功能团特征参数包括CH_3反对称伸缩(峰高位置,ca.2 942~2 934cm~(-1))、CH_2反对称伸缩(峰高位置,ca.2 905~2 903cm~(-1))、CH_3对称伸缩(峰高位置,ca.2 866~2 850cm~(-1))、CH_2对称伸缩(峰高位置,ca.2 834~2 832cm~(-1))的光谱区域及峰高位置,不饱和脂质(ULB)伸缩(峰高位置,ca.2 987~2 986cm~(-1))和脂质酯的羰基(LECC)伸缩(峰高位置,ca.1 734~1 730cm~(-1))的峰高、峰面积以及它们之间的比值。本次试验还通过聚类分析(CLA)和主成分分析(PCA)来识别分子光谱差异。试验结果表明:1)常规营养成分分析表明,玉米与其副产品之间的营养成分存在显著差异(P0.05),不同批次间也存在显著差异(P0.05),而且两因素之间存在显著的互作效应(P0.05)。2)光谱特征分析显示,玉米与其副产品之间的光谱分子功能团结构存在显著差异(P0.05),不同批次间LECC峰高值和CH_2反对称/CH_2对称伸缩峰高比值无显著差异(P0.05),并且除CH功能团部分,其他光谱参数间均存在显著的互作效应(P0.05)。3)聚类分析(CLA)和主成分分析(PCA)结果表明,不同批次间的脂质光谱分子结构不能完全分开,而玉米胚芽与玉米胚芽饼在CH_3和CH_2不对称和对称伸缩区域(ca.2 984~2 781cm~(-1))、ULB光谱区域(ca.3 016~2 971cm~(-1))和LECC光谱区域(ca.1 826~1 693cm~(-1))中均有完全不同的结构组成,然而,其他饲料样品间在脂质生物聚合物构象中仍有相似之处。4)大多数脂质分子功能团参数与其化学成分粗脂肪(EE)间存在着显著的相关关系(P0.05)。综上所述,玉米及其副产品的脂质分子结构与常规营养特性间存在相关性,为利用FTIR技术分析饲料的营养价值提供新的依据。