饼粕类饲料原料的抗营养因子的种类、危害与消除方法-zbs

论文题目 饼粕类饲料原料的抗营养因子 的种类、危害与消除方法    2013年6 月9 日 -赵必圣 摘要：为了更进一步了解什么是抗营养因子，为了更清晰的了解抗营养因子的种类与危害以及消除饲料中抗营养因子的方法。本文特地针对饼粕类饲料原料中出现的所有已知的抗营养因子种类、危害与消除方法进行了综述。 关键词：抗营养因子；饼粕；危害；种类；消除 1 抗营养因子的概念及其作用 饲料是动物生产的物质基础，现今配合饲料中90%以上的组成成分为植物性饲料，包括大豆、豆粕、谷物、玉米、油脂、肉骨粉等。1O余种的饲料原料植物性饲料中都含有一种或多种抗营养因子(Antinutritional factors．ANF)。抗营养因子是指饲料中所含的一些对养分的消化、吸收和利用产生不利影响的物质以及影响畜禽健康和生产能力的物质的统称不但影响了饲料的营养价值和适口性而且给动物的健康生长和生产带来了很大的危害。抗营养因子普遍存在于植物性饲料中，其作用主要表现为降低饲料中蛋白质、脂肪、淀粉等营养物质的利用率，降低动物的生长速度和动物的健康水平。通过科学的技术去除抗营养因子的影响，从而有利于饲料营养价值的充分发挥，提高饲料利用率，降低生产成本，提高经济效益。 2 抗营养因子的分类 饼粕类饲料原料中含抗营养因子的主要是大豆粕、菜籽粕、棉籽粕、花生粕。根据不同的抗营养作用可以把抗营养因子分为6大类：(1)抗蛋白质消化和利用的营养因子，如胰蛋白酶抑制因子、植物凝集素、酚类化合物、皂化物等。(2)抗碳水化合物的营养因子，如淀粉酶抑制剂、酚类化合物、胃胀气因子等。(3)抗矿物元素利用的营养因子，如植酸、草酸、棉酚、硫葡萄糖苷等。(4)维生素拮抗物或引起动物维生素需要量增加的抗营养因子，如双香豆素、硫胺素酶等。(5)刺激免疫系统的抗营养因子，如抗原蛋白质等。(6)综合性抗营养因子，对多种营养成分利用产生影响，如水溶性非淀粉多糖、单宁等。 3 大豆饼粕中的抗营养因子及处理方法 3.1 大豆饼粕中的抗营养因子及其危害 豆粕是大豆提取豆油后得到的一种副产品。大豆粕以其蛋白质含量高，氨基酸比较平衡而成为全世界最主要的植物蛋白质饲料原料，广泛使用于饲料加工。大豆饼粕中含有某些生长抑制因子和抗营养成分，主要包括胰蛋白酶抑制剂、血凝集素、皂甙、植酸、雌激素、胃胀气因子、抗维生素因子、脲酶等抗营养因子。蛋白酶抑制剂对动物的危害主要是抑制动物的生长和引起胰腺肥大。大豆血球凝聚素能够凝聚A型红细胞，还对肠壁、肠道微生态环境以及免疫机能产生一定的影响。皂甙能抑制胰凝乳蛋白酶和胆碱脂酶活性并有溶血作用。 3.2 处理方法 3.2.1 物理方法 物理处理法主要包括膨化、加热、机械加工等。大豆中的部分抗营养因子对热不稳定，如胰蛋白酶抑制剂、血凝集素、脲酶、致甲状腺肿因子和抗维生素因子通过充分加热即可使之变性失活。Cupta(1987)证实了胰蛋白酶抑制剂活性与加热时间成负相关。席鹏彬等（2000）实验指出通过湿法挤压加工（125~140℃）可显著降低生大豆的脲酶活性和抗胰蛋白酶活性，同时适度的加热也可使蛋白质分子键断裂使之易于被动物体内的蛋白酶水解吸收。机械加工法主要通过脱壳去表皮，以减少抗营养因子作用。 3.2.2 化学方法 用乙醇处理，使大豆蛋白的结构改变，以降低大豆蛋白中抗营养因子的活性。Sissons(1989)用65%～70%的乙醇在70℃～80℃下处理大豆后，大豆的抗原性明显降低。侯水生等（1996）用Na2S2O5处理生大豆粕可使胰蛋白酶抑制活性下降45%。研究表明，用5％尿素和2O％水共同处理大豆粕30d的效果较好，脲酶活性降低90％。 3.2.3 生物方法 在大豆中添加酶制剂对营养物质的影响较小。Meijer和Spkking（1993）研究发现，添加特异性酶来灭活大豆中的胰蛋白酶抑制剂有一定的效果。Barcelona  Autonoma大学用肉仔鸡进行试验在玉米豆粕型日粮中添加酶制剂使日粮的代谢能提高了5%，氮存留率提高了10%以上。 3.2.4 育种方法 可以通过现代生物技术，如转基因技术、嵌合体技术等培育出优良品种。通过选中选育，培育出低胰蛋白酶抑制剂、低皂甙和低植酸等低抗营养因子的新品种。 4.菜籽饼粕中的抗营养因子及处理方法  4.1 菜籽饼粕中的抗营养因子及其危害 菜籽粕中蛋白质的含量虽然不如豆粕，但质量优于大豆粕。菜籽粕中的抗营养因子主要有植酸、单宁、芥子碱、硫葡糖甙及水解产物。植酸作为一种很强的螯合物它能与钙、镁、锌等金属离子形成络合物而降低了这些元素的利用率，动物对植酸磷的利用率很低。单宁是一种多元酚化合物，有苦涩味，影响适口性，且在中性和碱性条件下被氧化并产生聚合作用从而使菜籽粕颜色变黑，并产生不良气味。多酚化合物还能与蛋白质结合使其营养价值显著降低。硫葡糖甙是一种含硫化合物，含硫越高毒性越大。硫葡糖甙本身无毒但在其加工过程中在共存的硫葡糖甙酶作用下会使其水解成恶唑烷硫酮（OZT）和异硫氰酸酯（ITC）。OZT是菜籽粕中主要有毒成分，OZT的主要毒害作用是阻碍甲状腺素的合成，引起腺垂体促甲状腺素的分泌增加，导致甲状腺肿大故又被称为致甲状腺肿因子。ITC多数不溶于水具有挥化性因而去毒方法只能采取加热、日晒等方法而不能用水洗除去。氰为ITC进一步分解的产物，能抑制动物生长引起动物的肝和肾肿大。芥子碱能溶于水，不稳定容易发生非酶催化的水解反应，生成芥子酸和胆碱，芥子碱有苦味是引起菜籽粕适口性差的主要因素。芥子碱与腥味蛋的产生有关。 4.2 处理方法  4.2.1 物理方法 油菜籽中大部分抗营养因子主要集中在油菜籽的壳中，因此油菜籽经脱壳处理后可以减少大部分抗营养因子，提高菜籽粕的营养价值和利用价值。水浸法简单易行具有较高的脱毒效果。 4.2.2  化学方法：常采用加碱、氨和硫酸亚铁等进行处理。碱处理法可破坏硫葡糖甙和绝大部分芥子碱，通常采用加NaOH、Ca（OH）2和Na2CO3且以Na2CO3去毒效果最好。氨处理多同时进行加热氨可与硫葡糖甙反应生成无毒的硫脲。硫酸亚铁处理法的作用在于铁离子与硫葡糖甙及其降解产物分别形成螯合物从而使它们失去毒性。 4.2.3生物法 可以添加酶制剂如植酸酶、磷酸酶等，可以使抗营养因子失活也可以提高饲料利用率。通过细菌和真菌产生微生物降解酶来去除硫葡糖甙和其降解产物，此种方法对营养物质的损失较少。 4.2.4 育种方法 育种法是一种解决抗营养因子的最根本的方法，虽然育成一个新品种较花时间，但一旦育成则受益非浅。 5.棉籽粕中的抗营养因子及其处理方法 5.1 棉籽粕中的抗营养因子及其危害 棉籽粕是一种蛋白质含量较高的植物蛋白源，但因其含有棉酚和环丙烯类脂肪酸等抗营养因子，因而限制了其在动物饲粮中的添加量，尤其是家禽对棉酚较敏感。如能通过适当的方法处理，增加其饲料中的添加量则对解决我国的蛋白质资源贫乏问题大有裨益。棉酚按其存在形式分为游离棉酚（FG）和结合棉酚(BG)。BG无毒性，FG决定了棉籽粕的毒副作用。FG其毒性主要由活性醛基和活性羟基产生毒性而引起多种危害，棉酚进入消化道后，可刺激胃肠黏膜，引起胃肠炎。吸收入血液后，可增强血管壁的通透性，促使血浆和血细胞向周围组织渗透，使受害组织发生浆液性浸润、出血性炎症和体腔积液。游离棉酚易溶于脂质，能在神经细胞中积累而使神经系统的机能发生紊乱。干扰动物体正常的生理机能，游离棉酚可降低繁殖力，甚至造成公畜性不育。影响鸡蛋品质。可与赖氨酸结合，发生美拉德反应，大大降低了棉籽饼中赖氨酸的可利用率。 5.2 处理方法 5.2.1 物理方法 物理法包括溶剂浸出法、高压热喷法等。溶剂浸出法为在低温条件下直接采用溶剂浸出提取油脂同时将棉酚除去生成低变性蛋白质饲料；高压热喷法可使游离棉酚的脱除率达到70%，但因高压高热法成本高且引起蛋白质变性，故难推广应用。 5.2.2 化学方法 化学法最常用的是添加FeSO4和NaHCO3。Fe2+与棉酚中的活性基团醛基和羟基作用形成螯合物从而解除了棉酚的毒性，FeSO4不但能作为棉酚的解毒剂而且能降低棉酚在肝中的蓄积量从而起到预防中毒的作用。 5.2.3 微生物方法 利用一些酶和微生物对棉籽饼粕进行发酵处理以达到脱毒的目的。，但效果不太理想。 5.2.4 育种方法 棉酚包含在棉籽色腺中，因此培育出无色腺的棉花品种则可消除棉酚，从而消除了饲喂棉籽饼带来的弊端。 6 结语 随着我国饲料工业的迅速发展，饲料原料对饲料工业发展的瓶颈作用越来越明显。一方面我们要快速发展饲料工业，另一方面我们又面临严重的饲料原料短缺，特别是蛋白质饲料资源缺口大，每年国家需大量进口大豆、肉骨粉、鱼粉等蛋白质资源。必须努力解决目前有限饲料资源特别是有限的蛋白质饲料资源的合理利用，努力提高利用率，降低抗营养因子的危害，并积极开发新的饲料资源，促进饲料工业的稳步快速发展，进而带动畜牧业的发展，解决人们日益增长的物质需求。 参考文献 1 谢棒祥摘译 饲料原料中的抗营养因子 国外畜牧科技 2000，27（1）：20 2 丁贤等 抑制植物饲料中抗营养因子的方法 中国饲料 2001，10：9 3 张运涛 非淀粉多糖的抗营养作用 饲料研究 1999，3：20 4 李卫芬，孙建义 谷物饲料中的主要抗营养因子 中国饲料 1999，3：33 5 汪儆 饲用酶制剂的作用机制 饲料工业 2001，22（11）：1 6 王海珍 酶制剂在动物生产中的应用 饲料与畜牧 2001，3：17 7 张日俊 生物技术在饲料工业中的应用 饲料工业 2001，22（8）：1 8 冯定远 含有木聚糖酶和β-葡聚糖酶的酶制剂对猪日粮消化性能的影响 禽业2000，7：44 9余东游 大麦型日粮添加β-葡聚糖酶对猪生长性能的影响 黑龙江畜牧兽医，2001，1：19 10 冯定远，刘玉兰. 生物技术在抗营养因子和毒物处理、提高饲料利用效率的应用 饲料研究 1998，2：13  11 聂国兴等 麦类作物的抗营养因子及其降解酶的研究进展 饲料工业 2001，22（8）：25 12 刘金银摘译 提高谷物营养价值的蒸汽压片技术 国外畜牧科技 2000，27（10）：15 13 张倩摘译 碱化处理可提高谷物的营养价值 国外畜牧科技 1998，25 （3）：25 14 马登品 我国粕类市场的特点和展望 饲料广角 2001，15：12 15 王春林等 大豆中的抗营养因子及其处理方法 饲料工业 2000，21（9）：12 16 席鹏彬 不同温度湿法挤压膨化加工对大豆化学成分及抗营养因子的影响 饲料工业2000，21（11）：32 17 李素芬. 膨化处理对全脂大豆抗营养因子及营养价值的影响 畜牧兽医学报 2001，3：193~207 18 刘宝生 “双低”菜粕在猪饲料中的应用 中国饲料 2001，17：28 19 彭健 蒋思文 双低菜籽粕中的抗营养物质及降低 中国饲料 2001，14：7 29 张慧铃 菜籽粕和向日葵粕在饲料中的应用 国外畜牧科技 2000，27（1）：14 20 王宁娟 菜籽饼粕的应用 饲料博览 2001，9：8 21 卿中全等 双低菜籽粕的营养成分及抗营养因子的含量分析 饲料工业 2000，21（10）：26 22谢启宇摘译 酶制剂对豆粕中α-半乳糖的作用 国外畜牧科技 2000，27（3）：29 23 李艳铃等 棉籽蛋白的开发利用 饲料广角 2001，15：6 24 李延云，付申高 工厂化棉饼生物脱毒技术 饲料工业 2000，21（12）：10 25 杨继良. 我国低酚棉籽综合利用研究进展及产业化探讨 中国棉花 2000，27（7）：5~7 26 熊本海 庞之洪 木薯产品用作动物饲料应注意的问题 中国饲料 2001，19：31