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专题综述广东畜牧兽医科技２００５年（第３０卷）第５期
饲料抗营养因子的研究进展
吴建忠１，冯定远２
（１．仲恺农业技术学院科研处，广东
广州
５１０２２５；２．华南农业大学动物科学学院，广东
广州
５１０６４２）
摘要：饲料抗营养因子是饲料原料本身固有的成分，但也是影响饲料利用率的主要因素。本文就其分类、几种主要抗营养因子的抗营养作用及其消除方法作简要介绍，并对其研究中的欠缺点提出几点建议。
关键词：抗营养因子；抗营养作用；消除方法中图分类号：Ｓ８１６．１５文献标识码：Ａ文章编号：１００５－８５６７（２００５）０５－００１４－０３
抗营养因子（Ａｎｔｉｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌｆａｃｔｏｒｓ）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。
１抗营养因子的分类
从抗营养因子的不同抗营养作用出发，可以把抗营养因子分为如下六大类：（１）对蛋白质的消化和利用有不良影响。如胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶抑制因子、植物凝集素、酚类化合物、皂化物等。（２）对碳水化合物的消化有不良影响。如淀粉酶抑制剂、酚类化合物、胃胀气因子等。（３）对矿物元素利用有不良影响。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［１］。
２抗营养因子的抗营养作用
抗营养因子普遍存在于植物界，因此作为饲料原料的各种豆类及其饼粕、谷实类及其糠麸等都含有抗营养物质。下面介绍几种主要的抗营养因子。２．１蛋白酶抑制剂（ｐｒｏｔｅａｓｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒ，ＰＩ）蛋白酶抑制因子包括胰蛋白酶抑制因子、胰凝乳蛋白酶抑制因子。蛋白酶抑制剂主要存在于大豆等豆类、花生等及其饼粕内，也存在于某些谷实类块根、块茎类饲料中，目前在自然界中已经发现有数百种的蛋白酶抑制剂，它们可抑制胰蛋白酶、胃蛋白酶和糜蛋白酶的活性。胰蛋白酶抑制因子可导致蛋白质的消化率及利用率降低，并引起胰腺的增生与肿大，使动物出现消化、吸收功能失调紊
乱，严重时出现腹泻。
２．２植物凝集素（ｐｈｙｔｏｈｅｍａｇｇｌｕｔｉｎｎｉｎ，ＰＨＡ）植物凝集素的全称为植物性红细胞凝集素或称为红细胞凝集素，是一种能凝集动物红细胞的蛋白质，主要存在于豆类籽粒、花生及其饼粕中。植物凝集素的抗营养作用有：（１）作为抗原，引起机体对其产生变态反应；（２）降低动物的采食量；（３）增加体内糖原、脂肪组织和蛋白质分解代谢；（４）抑制胸腺生长，引起肝脏、胰腺、小肠增生肥大；（５）大量摄入植物凝集素时，可使动物体重迅速下降及中毒死亡。此外，它还改变肠道微生物的生态环境。并对肠道产生的ＩｇＡ有拮抗作用，对免疫系统有破坏作用［１］。
２．３多酚类化合物包括单宁、酚酸、棉酚和芥子碱等，主要存在于谷实类、豆类籽粒、棉菜籽及其饼粕和某些块根饲料中。
２．３．１单宁（ｔａｎｎｉｎ）单宁又称鞣酸，主要存在
９］，可分为缩合单宁和水解于高粱和豆科籽实中［２，
单宁，其中缩合单宁为抗营养因子，不能水解，有强极性，可与胰蛋白酶和淀粉酶或酶的底物反应，降低蛋白质和碳水化合物的利用率。单宁既可与钙、铁和锌等金属离子化合物形成沉淀，也可与维生素Ｂ１２形成络合物而降低它们的利用率。此外，单宁还可通过同瘤胃细菌酶结合或同饲料植物细胞壁碳水化合物结合，形成不易消化的复合物而降低纤维素的消化率［２］。
２．３．２棉酚（ｇｏｓｓｙｐｏｌ）棉仁饼粕中的棉酚以游离态和结合态两种形式存在，结合棉酚基本没有毒害作用，而游离棉酚具有活性羟基，毒性较强。２．４植酸（ｐｈｙｔｉｃａｃｉｄ）植酸又称肌醇六磷酸
收稿日期：２００５－０７－０５
饲料抗营养因子的研究进展—吴建忠，等酯，广泛存在于植物体内，在禾谷类籽实的外层（如麦麸、米糠）中含量尤其高，豆类、棉籽、油菜籽及其饼粕中含有植酸。其磷酸根可与多种金属
Ｃａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｆｅ２＋、Ｍｇ２＋、Ｍｎ２＋、Ｍｏ２＋和Ｃｏ２＋离子（如Ｚｎ２＋、
等）螯合成相应的不溶性复合物，形成稳定的植酸盐，而不易被肠道吸收，从而降低了动物体对它们的利用［３］。
２．５抗维生素（ａｎｔｉｖｉｔａｍｉｎｆａｃｔｏｒ）抗维生素因子按营养作用可分为两类：一类是破坏维生素的生物活性，从而降低其效价，如存在于豆科植物中的脂氧合酶、油菜及木贼属植物中含有的硫胺素酶；另一类是化学结构与该维生素相似，在动物体内消化过程中与该维生素竞争，从而干扰动物对该维生素的利用，如草木犀中的双香豆素。
２．６非淀粉多糖（ｎｏｎ－ｓｔａｒｃｈｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ，ＮＳＰ）非淀粉多糖是指除淀粉以外的多糖类物质，主要有β－葡聚糖、阿拉伯木糖和果胶等，是谷物饲料中的主要抗营养因子，它们抗营养作用的主要原因是溶于水后具有的高度粘性。非淀粉多糖的抗营养作用与其粘性及对消化道生理和微生物区系组成的影响有关。可溶性非淀粉多糖会增加肠内容物粘稠性，从而干扰消化酶与养分的充分混合及食糜微粒在肠腔中的流动，减慢食糜通过消化道的速度，从而影响矿物质、氨基酸、脂肪的吸收［４］。
２．７糖苷主要是硫葡萄糖苷，其本身无毒，水解产物有恶唑烷硫酮、异硫氰酸盐、硫氰酸离子等。恶唑烷硫酮阻碍甲状腺素的分泌，从而导致代谢紊乱和甲状腺肿大。异硫氰酸酯有辛辣味，长期或大量饲喂会引起肠炎［５］。
２．８其他抗营养因子①羽扇豆、马铃薯等含有糖基生物碱，其中主要是茄蛋白酶，茄蛋白酶会引起人畜肠道和神经紊乱，某些生物碱还具有抑制胆碱酯酶的作用［５］。②致佝偻病因子干扰骨骼钙化，生大豆中含量约为１％。③油菜、芥菜、其他十字花科植物及油饼中含有能导致精子不成熟，引起生殖功能障碍的芥酸，饲喂时应作处理或限制用量在５％以内。④马铃薯发芽产生有毒性的龙葵素。⑤银合欢叶粉中的含羞草素能干扰酪氨酸和苯丙氨酸的代谢，对氨基酸脱羧酶、胱硫醚酶等产生抑制作用，引起动物的脱毛症［１］。
专题综述・１５・
有烘烤、焙炒、爆裂、微波辐射、红外辐射等；湿热
法有蒸煮、膨化、制粒挤压等。加热法效率高、简单易行，无残留问题，成本也较低，但加热法仅适用于对热不稳定的抗营养因子，如蛋白酶抑制剂、脲酶、凝集素、促甲状腺肿素和抗维生素因子等。它对热稳定的抗营养因子，如植酸、单宁、皂角苷、氰类化合物、非淀粉性多糖等无效。另外，加热不够不能消除抗营养因子，加热过度则会破坏饲料中的氨基酸（赖氨酸、精氨酸和部分含硫氨基酸）和维生素，加热过程中还会引起氨基酸与碳水化合物反应。膨化加工方法提高了饲料品质，营养成分损失最少，但是成本高；抗原蛋白不容易通过简单的热处理而消除，却可通过热的乙醇处理而失活。３．２超声波失活法超声波失活法是近几年发展的新技术。超声波具有波动和能量的双重性，在液体中会产生空化气泡的膨胀现象；在溶液的传递过程中，液体中微小气核随超声波声压变化而产生剧烈膨大、振荡和崩溃等过程，该过程所产生的极短暂的强压力脉冲及高温作用，对于溶液中悬浮的微粒（如蛋白质）产生声化效果，从而引起某些具有生理活性的蛋白质的失活及胰蛋白酶抑制剂的钝化［６］。
３．３机械加工包括粉碎、去壳、脱种皮等。非淀粉多糖、单宁、木质素和植酸等抗营养因子主要集中于禾谷类籽实的表皮层，通过机械加工进行去壳处理，可以大大减少它们的抗营养作用，用此法可除去高粱和蚕豆的种皮而除去大部分单宁。３．４化学钝化法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。包括酸、碱处理法、氨处理法以及添加特殊化合物的处理方法等。化学方法处理可节省设备与能源，对不同的抗营养因子均有一定的效果，但最大的障碍是化学物质残留，从而造成饲料营养价值降低，会对动物的生产性能产生毒副作用。且成本费用太高，因此目前国内应用较少。目前有待进一步研究的是最佳钝化剂和最佳处理条件的确定［７］。常用氢氧化钠处理谷物类饲料。氢氧化钠的添加量为饲料重量的３％! ６％，碱化处理可以破坏半纤维素，从而提高降解率。
３．５酶制剂酶制剂处理法在抗营养因子的钝化研究中最具有应用价值的酶有植酸酶、纤维素
３
３．１
抗营养作用的消除
加热
加热法包括干热法和湿热法。干热法
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专题综述
饲料抗营养因子的研究进展—吴建忠，等
少抗营养因子的危害。
目前，对抗营养因子的研究取得了可喜的成绩，但对以下几个方面的研究还是不够的：各种家畜、家禽的耐受值（即阈值）的研究；抗营养因子中有害成分的结构和活性特点、致活作用和作用机理；简便、有效、成本低廉的检测各种抗营养因子含量的方法；经济有效的消除抗营养因子的抗营养作用方法的研究等。我国是个饲料资源比较缺乏的国家，应当重视有关抗营养因子的研究，这是动物营养学家今后努力的方向。参考文献：
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酶、木聚糖酶、β－葡聚糖酶、甘露糖酶、果胶酶等。但在应用中应注意以下问题：保持酶的活性；酶制剂的最佳使用条件；复合酶制剂配比及协同作用；安全性。酶制剂法可消除饲料的有毒成分，又可对动物起到保健作用，随着生物技术的高速发展，具有广阔的应用前景。
植酸酶是在抗营养因子钝化处理中应用最广泛的酶制剂。它能水解单胃动物不能吸收利用的植酸盐，使植酸的抗营养作用消失，尤其能释放植酸中的磷元素供动物机体利用。此外也能明显降低动物对日粮磷的需要量和粪便磷的排泄，从而减少环境的污染。每１ｋｇ豆粕用１ｇ的蛋白酶预处理，可以使抗原蛋白下降１５％。
３．６微生物发酵微生物发酵能消除大部分抗营养因子，它可以同时使多种抗营养因子被消除，而且效率高，但是会改变饲料的物理形态、色泽，有时还会损失部分营养成份。主要用于含有抗营养因子的非常规的饼粕类饲料等的去毒，如柿子饼、菜子饼、亚麻子饼、蓖麻子饼［８］。发酵已被证明是减少胰蛋白酶抑制因子的可行方法。对棉籽饼和菜籽饼中的抗营养因子也有较好的效果。但它是多学科交叉的研究领域，要求技术水平较高，因此这方面仅停留在实验室阶段，大都没能形成工厂化生产。
４结语
饲用植物中天然存在的抗营养因子除用物理、化学、生物化学的方法去除外，还可利用作物育种的途径，培育低毒品种；直接饲用时，根据饲粮中的安全限量，限制饲喂等，则可有效避免或减! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! "
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