原料的抗营养因子及其消除方法

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1、原料的抗营养因子及其消除方法肖翠娥抗营养因子的概念不断的变化更新，Gontze和Sutzescu (1968)将抗营养因子定义为： 植物代谢产生的并以不同机制对动物产生抗营养作用的物质；Huisman等(1990)指出，抗营 养因子的作用主要表现为降低饲料中营养物质的利用率、动物的生长速度和动物的健康水 平。总之，将饲料中对营养物质的消化、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，统称为抗营养因子。研究饲料中的抗营养因子对提高动物饲料的利用率 和饲料报酬、开发新的饲料资源、减少环境污染，有重大意义。一、抗营养因子的分类抗营养因子普遍存在于植物性饲料原料中，主要包括非淀粉多

2、糖、植酸、蛋白酶抑制因 子、植物凝集素、单宁、糖苷、游离棉酚、抗维生素因子、脲酶等。二、主要抗营养因子及其抗营养表现(一) 、非淀粉多糖非淀粉多糖(缩写为NSP)是指除淀粉以外的多糖类物质，主要有0葡聚糖、阿拉 伯木聚糖和果胶等多糖类物质，是植物细胞壁的主要组成成分，具有高度的粘性。非淀粉多糖根据其水溶解性可分为水溶性NSP和不可溶性的NSP,而具有抗营养意义 的是水溶性非淀粉多糖(包括半纤维素和果胶等)，主要存在于谷物和糠类饲料中，麦类含 量高达1.5%8%。主要谷物及豆类中非淀粉多糖的类型及含量见表1,常见饲料原料中NSP 含量见表 2。非淀粉多糖的抗营养作用主要表现在：(1)使食糜的粘度

3、升高，影响胃肠道运动对食 糜的混合效率，从而影响消化酶与底物接触和消化产物向小肠上皮绒毛渗透，从而降低饲料 营养物质的消化吸收，影响日粮的转化效率和动物的生产性能；(2)大部分是细胞壁的组成 成分，不能被消化酶水解，大分子消化酶也不能通过细胞壁进入细胞内，因而对细胞内容物 形成一种包被结构，使得内容物不能被充分利用；(3)能与消化道中的某些生理活性物质结 合，例如消化酶、胆汁盐、脂类和胆固醇等，从而影响营养物质的消化吸收(； 4)与消化道 后段微生物区系相互作用，造成厌氧发酵，产生大量的由生孢梭菌等分泌的某些毒素，抑制 动物生长；(5)产生粘性粪便，影响畜舍和周围环境，产蛋鸡还会污染蛋品等。表

4、 1 主要谷物及豆类中非淀粉多糖的类型及含量%， DM)(Choct,1997)总NSP不溶性NSP可溶性NSP主要的NSP小麦11.49.02.4戊聚糖大麦16.712.24.5葡聚糖黑小麦16.314.61.7戊聚糖玉米8.18.00.1纤维素等高粱4.84.60.2果胶，戊聚糖豆粕19.216.52.7半乳糖，果胶菜籽粕46.134.811.3果胶，戊聚糖豌豆34.732.22.5果胶，戊聚糖表 2 常见饲料原料中 NSP （非淀粉多糖）含量（克/ 千克）饲料原料阿拉伯木聚糖B-葡聚糖甘露聚糖果胶纤维素木质素小麦8128一一257小麦麸2861101一11058大麦79822一3920玉

5、米433014一205高梁19211一216米糠100一一6045去脂米糠120一一8054次粉14019一8035大豆粕3867201406010菜籽粕60581111580110葵粕618913.520180100棉籽粕90567.24012070（二）植酸化学名称六磷酸肌醇，广泛存在于植物体中，特别是禾谷籽实，尤其集中存在于谷粒外层中，故麦麸，米糠中植酸含量尤高；豆类、棉籽、油菜籽及其饼粕中也含有植酸。 主要抗营养作用包括：（1）植酸是植物饲料中磷的存在形式,动物体内缺乏消化此类物质的酶，难消化吸收， 饲料中植酸磷含量如表3 所示；（2）在pH=3.5 10的条件下能与钙、镁、锌、铜、铁

6、和锰等金属元素离子形成稳定的络合物，从而降低动物对这些矿物质元素的利用率，如图 1 所示；（3）与蛋白质形成难溶的复合物，从而减弱蛋白质水解酶对其的作用，导致蛋白质消 化率下降；（4）使内源淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶的活性下降，进而影响动物对糖、蛋白质和脂肪 的消化和吸收。表 3 常见饲料原料中的植酸磷含量饲料总磷植酸磷植酸磷/总磷玉米0.270.1556高粱0.360.1953大麦0.410.1946黑麦0.300.1963稻谷0.360.1644糙米0.350.2057米糠1.431.3393小麦麸0.920.6874豆粕0.610.4472菜籽粕1.070.6561（三）、蛋白酶抑制因子主要

7、存在于大豆、蚕豆、豌豆等豆类及其饼粕中，高梁和某些块根块茎类饲料中也含有这类抑制因子。主要有胰蛋白酶抑制因子和胰凝乳酶抑制因子两种。抗营养左右表现在：（1）与胰蛋白酶、胃蛋白酶和糜蛋白酶结合生成无活性的复合物，降低这些酶的活性， 导致饲料中蛋白质的消化利用率下降；（2）可引起动物体内蛋白质内源性消耗。肠道胰蛋白酶由于和胰蛋白酶抑制因子结合 而通过粪便排出体外，导致其在肠道内的量减少，从而引起胰腺机能亢进而分泌更多的胰蛋 白酶补充到肠道中去 ，而胰蛋白酶中含硫氨基酸特别丰富，它的大量补偿性分泌造成体内 含硫氨基酸的内源性丢失，从而加剧了由于豆类饼粕含硫氨基酸短缺而造成的体内氨基酸代 谢不平衡，使

8、动物生长受阻或停滞。此外，胰蛋白酶的大量泌也会造成胰腺的肥大和增生，出现消化吸收功能失调和紊乱， 严重时出现腹泻。（四）、植物凝集素植物凝集素也是一种蛋白质，多数是糖蛋白，主要存在于豆类籽粒及其饼粕中，在豆科 植物与固氮菌之间的共生中起重要作用。其抗营养作用主要表现在：肠壁损伤，免疫反应降 低，增加内源性蛋白的损失。（五）单宁主要存在于高粱和油菜籽中。抗营养作用表现在：（1）单宁味苦，影响适口性，被氧化后产生聚合作用使菜籽饼颜色变黑，产生不良气 味，降低动物的采食量；（2）单宁以羟基与蛋白质和碳水化合物反应，生成稳定化合物。单宁与胰蛋白酶和淀 粉酶的底物反应或直接与这些酶反应，从而降低了蛋白质

9、和碳水化合物的利用率；（3）单宁也可以与金属离子等化合形成沉淀；（4）还可与维生素B12形成络合物而降低其利用率。（六）游离棉酚抗营养表现：（1）游离棉酚是细胞、血管和神经性的毒素。（2）可与蛋白质和铁结合， 降低蛋白质和铁的吸收利用率。（3）影响雄性动物的生殖功能。（4）影响蛋品品质。（5）降 级绵子饼中赖氨酸的有效性。（七）糖苷主要有硫葡萄糖苷和皂角苷等。硫葡萄糖苷多存在于油菜、芥菜及其他十字花科植物的种子及其油饼中，通常以钾盐形 式存在，本身无毒，水解后的产物恶唑烷硫酮、异硫氰酸酯和硫氰酸酯等才具毒性。皂角苷则是存在于豆科中的一类糖苷。抗营养作用表现：恶唑烷硫酮阻碍甲状腺素的合成，引起腺

10、垂体的促甲状腺素分泌增加，从而导致甲状腺 肿大；异硫氰酸酯有辛辣味，长期或大量饲喂会引起肠炎。皂角苷一般含量较低，可抑制体内消化酶和代谢酶的活性，并可与锌形成不可溶的络合 物，此外还具有溶血作用。三、各种原料的抗营养因子营养来源抗营养因子豆粕胰蛋白酶抑制剂、非淀粉多糖、植酸、大豆凝血素、致甲状腺肿素、大豆抗原蛋白、脂肪氧化酶、大豆低聚糖和脲酶等菜籽粕非淀粉多糖、硫代葡萄糖甙、芥子碱、单宁和植酸等棉籽粕非淀粉多糖、棉酚、环丙稀类脂肪酸（苹婆酸和锦葵酸）（可致桃红蛋和海绵蛋）等花生粕胰蛋白酶抑制剂、黄曲霉毒素等豌豆饼粕胰蛋白酶抑制因子、凝集素、单宁、氰、植酸、皂苷类和抗维生素等向日葵饼蛋白酶抑制因

11、子、皂苷类、!精氨酸酶抑制因子等羽扇豆饼粕 蛋白酶抑制因子、皂苷类、抗原性物质、植物雌激素等芝麻饼粕蛋白酶抑制因子、植酸等蓖麻饼粕植酸、蓖麻毒蛋白等小麦非淀粉多糖（木聚糖）、植酸等大麦非淀粉多糖（0葡聚糖和木聚糖）、植酸等高梁单宁、蛋白酶抑制因子等含羞草叶含羞草素紫花苜蓿叶 蛋白酶抑制因子、皂苷类、植物雌激素、抗维生素等 芥菜叶料硫甙葡萄糖苷、单宁等四、抗营养因子的消除方法（一）、物理方法1、加热法 原理是通过加热破坏饲料中对热不稳定的抗营养因子，如蛋白酶抑制因子、 外源凝集素、抗维生素因子和脲酶等。2、膨化法 可降低胰蛋白酶抑制因子的活性；改善蛋白质的品质，提高其消化、吸收和 利用率。 另外

12、，膨化还对饲料有剪切作用，破坏植物细胞壁，能降低饲料中的纤维含量， 从而提高动物对细胞内容物的利用率。3、去壳处理法 禾谷类籽实的种皮中含有较多的非淀粉多糖，而豆类和高粱的壳中含有 较多的单宁，木质素和植酸等抗营养因子，去壳处理就能够除掉这些抗营养因子，同时提高 其蛋白质的含量，提高其利用率。4、水浸泡法 利用某些抗营养因子溶于水的特性，将其除去。高梁中含有大量缩合单宁， 将高粱用水浸泡再煮沸,可除去 70%的单宁。（二）、化学方法 化学钝化是指在饲料中加入一定量的某种化学物质，并在一定条件下处理（反应），使抗营养因子失活或活性降低，达到钝化的目的。化学方法虽然有一定的效果，但存在药物残 留、

13、影响适口性、对环境造成污染，生产上一般很少用。（三）、生物学方法1、酶处理法在饲料中添加酶制剂，具体表现在：（ 1）破坏植物细胞壁，提高营养物质利用率（纤维 素酶，半纤维素酶等）；（2）降低食糜粘度，提高内源消化酶的效率，减少疾病发生（木聚 糖酶、葡聚糖酶、消炎酶等）；（ 3）消除抗营养因子（植酸酶、半乳糖苷酶等）；（ 4）补充内 源酶不足（蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶）主要因为小动物，消化道发育不完全；消除动 物对外源性蛋白的免疫反应和未利用养分在后肠的发酵等副作用； 高密度饲养水产动物 和用户的一些误解，导致饲料高能高蛋白。（5）外源酶还可激活内源酶的分泌。2、发酵法 发酵法是一种古老而有效的使

14、抗营养因子钝化和毒素脱毒的方法，它具有以下几个特点：（1）能较有效地达到去毒的目的；（2）能对多种抗营养因子或毒素产生解毒效果；（3） 可以大量处理加工，要求的条件、设备和工艺简单；（4）对某些难消化的饲料可以部分提高 消化率，同时改善适口性提高采食量。3、发芽法发芽的方法同样可以分解籽实类饲料原料的抗营因子，如大豆经过发芽后,胰蛋白酶抑 制剂、凝集素、单宁等含量有不同程度的下降（Savelkoul等1992）。4、育种法 通过育种来培育低抗营养因子或无抗营养因子的植物品种,也是降低抗营养因子的方法 现在已经培育了许多低抗营养因子的作物品种,例如低单宁高粱、低双香豆素的草木樨、无 色素腺体棉花等。5、控制用量 动物对抗营养因子存在一定的耐受力和适应能力，只要饲料中抗营养因子的含量不超过 该种动物的耐受阈值，一般不会对畜禽产生毒害作用。Jansman(1989)报道，仔鸡日粮中单宁 水平为5克/千克(根据Folin法测定)时，仔鸡是可以忍受的。目前，对抗营养因子的研究已经取得了可喜的成绩，但在某些方面的研究还是不够的， 比如：对各种家畜、家禽的耐受值研究；各种抗营养因子含量测定方法的研究；经济有效地 消除抗营养因子方法的研究等。此外，对不同饲料中不同抗营养因子定性定量研究以及抗营 养机制的深入了解，都有待进一步的研究。