水产动物饲料原料—抗营养因子和饲料毒素

➢常压加热的温度低，一般在100℃以下。
➢常压蒸汽处理30min左右，大豆中的抗胰蛋白酶可降低90%左右 ，而不破坏赖氨酸的活性。
➢高压蒸汽处理时，加热时间随温度、压力、pH及原料性质而不 同。
➢全脂大豆在120℃蒸汽加热7.5min,抗胰蛋白酶从2.06%降低到 0.33%。
➢190℃时10〜60s即可使大豆中的植物凝集素彻底破坏。
➢甲壳类对大多数农药特别敏感。
➢农药对水生动物幼体的毒性最大，可引起性腺发育不良或不育症 、体弱、呆滞、 神经失常、食欲不振，甚至死亡。
➢我囯饲料标准规定，水生动物饲料中“六六六”的含量不得超过 O.3mg/kg，DDT的含量不得超过0.2mg/kg。
霉菌毒素和藻类毒素及其他海产毒素
➢一、黄曲霉毒素 ➢二、单端孢霉毒素 ➢三、藻类毒素及其他海产毒素
➢有些植物性饲料类的抗营养因子（蛋白酶抑制因子、凝集单宁等 ）的作用在于保护籽实免遭微生物、昆虫、鸟类及其他天敌的破 坏。
➢种子萌发后，抗营养因子被内源酶破坏。
➢Tan-Wilson等(1982)报道，在萌发的第13天时，子叶中的胰蛋 白酶抑制因子BBI活性降到0。
➢另有报道植物凝集素在萌发的第4天活性降低90%。
➢它们除使动物中毒和致死外，更重要的是使机体免疫机能下降， 生长受阻。
➢这是霉菌毒素中最重要的毒素，它主要由黄曲霉和寄生曲霉产生 ，最易被污染的是花生、玉米、大豆、棉籽及其饼粕，小米和高 粱次之。
➢实际上，几乎所有的谷物和油料籽实都可能被该毒素污染。
➢鱼类对该毒素中毒的一般症状是生长缓慢，贫血，血液凝固性下 降，对外伤敏感，肝脏和其他器官受伤，免疫力下降，死亡率升 高。
虹鳟对呕吐素十分敏感，当饲料中呕吐素的浓度从1mg/kg增加到 13mg/kg时，鱼的摄食量下降，当浓度达到20mg/kg时，鱼拒绝摄食。
➢水域中生活有产毒藻类，它们的大量繁殖会导致水生动物的大量 死亡，因为：
一方面有些鱼类直接摄食这些藻类导致中毒， 另一方面，有些软体动物摄食这些藻类，将其毒素富集于自身体内，鱼
➢自然界中比较常见的不饱和脂肪酸主要分为3大类：以茶油所含 油酸为代表的ω-9系列不饱和脂肪酸，以植物油中所含的亚油酸 为代表的ω-6系列不饱和脂肪酸以及以鱼油所含的20碳5烯酸（ EPA）和22碳6烯酸（DHA）为代表的ω-3系列不饱和脂肪酸。 生物活性很强的α-亚麻酸亦属于ω-3系列。
抗营养因子的化学处理法
➢化学处理法即在饲料中加入化学物质，使其在一定条件下起化学 反应，从而使抗营养因子失活或降低活性。
1.尿素处理法 2.有机溶剂处理 3.无机盐处理法 4.碱处理法 5.甲基供体处理法 6.酶制剂处理法
➢5%的尿素加水20%处理30d，可以将生大豆饼中的抗胰蛋白酶和 脲酶的活性大大降低。
水分含量和处理时间有关，加热15min，抗胰蛋白酶的活性降低 90%。
➢原理是原料受到的压力瞬间下降而使其膨化，导致抗营养因子灭 活。
➢豆类中的抗胰蛋白酶的活性随着膨化温度的升高而逐渐下降。
➢植物凝集素对热很敏感，在温度120℃时，所有植物凝集素全部 失活。
➢膨化涉及到许多参数，如孔径大小、物料的性 质和粒径以及含 水量等，因此，在不同试验条件下的结果有所不同。如电加热至 120℃，大约有93%的抗胰蛋白酶失活。
➢在适度条件下，许多真菌能在饲料中大量繁殖，产生相应的毒素 ，对水生动物产生不良后果。因为这些毒素在饲料加工过程中不 能被破坏，故在贮存和选择饲料时应特别注意。
➢目前在饲料中发现的毒素主要有：黄曲霉毒素（AF)、黄曲霉毒 素B1 (AF B1)、葡萄穗霉毒素（SAT)、单端孢霉毒素、赭曲霉毒 素等。
➢因此萌发处理可借助内源酶的作用消除抗营养因子的负面影响。
➢上述方法各有特点，由于其加工成本较高，有的易使蛋白质变性 ，也会造成一定程度的环境污染，因此难以在生产上推广普及。
➢总结国内外成功的经验，普遍认为，利用遗传学方法选育和推广 低毒性农作物则是最经济最有效的方法。
➢为了降低油菜及其饼粕的毒性，现已培养出低硫苷、低芥子酸的 双低油菜品种。
➢另外，国外还有亚硫酸钠处理法、半胱氨酸处理法以及 H2O2+CuSO4处理法等。因费用较高，国内用得较少。
➢化学方法钝化抗营养因子是一种有效的方法，但要注意化学试剂 的残留，以防对动物产生副作用。
抗营养因子的生物处理法
➢一、微生物发酵法 ➢二、萌发处理 ➢三、植物育种法
➢利用微生物发酵解毒是理想的方法，只要选择了合适的菌种，适 当的条件下，不但能起到解毒作用，还可提高饲料蛋白质含量， 目前，用于棉籽饼、菜籽饼发酵法去毒的菌株已筛选出来一些， 应用效果很好。
➢蛋白质的不同种类对黄曲霉毒素的致癌作用也有影响。
➢对对虾研究发现，黄曲霉毒素可导致游泳缓慢，摄食量减少，虾 体瘦弱，外观色褐微绿，弹跳力差，死亡率高。
➢我国饲料标准规定，水生动物饲料中黄曲霉毒素Bl的含量不得超 过0.Olmg/kg。
➢这类毒素主要有T-2、DAS、SAT、呕吐素等。
T-2对虹鳟的致死量为6mg/kg体重，用含T-2毒素15mg/kg的饲料喂养 虹鳟时发现，鱼的摄食量、增重量、红细胞比容和血红蛋白量均降低。
➢对黄曲霉毒素的敏感程度因水生动物的种类而异。
虹鳟是对黄曲霉毒素最敏感的动物之一，银大马哈鱼对黄曲霉毒素的敏 感程度与虹鳟相似。
而溪红点鲑则不太敏感。
虹鳟口服10d黄曲霉毒素的半致死量（LD50)是0.5mg/kg体重，而斑点 叉尾鮰的取为15mg/kg，饲喂鲤鱼含有2mg/kg黄曲霉毒素氏的词料不会 产生任何副作用。
➢而单杆螺旋在120℃以下膨化商品大豆，全部凝集素和 70%以上 抗胰蛋白酶失活。
➢干膨化处理可使大豆中的抗胰蛋白酶的活性下降80%,脲酶和脂 肪氧化酶的活性降至较低水平。
➢若进行膨化处理，则可提高其利用率。
➢加热是消除饲料中抗营养因子的有效办法。
豆类饲料经蒸煮或焙炒后，抗胰蛋白酶和植物凝集素可被破坏。
碳酸钠也可以除去菜籽饼的毒性。 铁盐（特别是硫酸亚铁）和游离棉酚结合，能有效地降低其毒性，硫酸
亚铁的铁离子和游离棉酚结合的重量比为1:1。 高锰酸钾可以去除黄曲霉毒素。
➢菜籽饼的毒性可用氢氧化钙、氨等化学方法去除。 ➢氢氧化钠可以去除黄曲霉毒素。
➢在饲料中适量加入蛋氨酸或胆碱作为甲基供体，可促进单宁甲基 化作用，使其代谢排出。
➢PCB不易为生物降解，主要积存于脂肪组织中，几乎分布于全球 的水生生物体内。
➢鱼油和鱼粉是鱼饲料受污染的主要来源。
➢在饲喂银大马哈鱼每千克体重14.5mg剂量的PCB, 260d后鱼全部 死亡。
➢鱼遭受PCB中毒的亚致死反应表现为肝脏增大及其超微结构变化 ，抑制肝脏芳香径水解酶和肝脏其他微粒体酶的活性，降低甲状 腺的活性及血浆类固醇的含量。
类摄食他们之后而导致中毒。
➢因此，饲料中不能含有这些藻类和软体动物。
氧化脂肪
➢不饱和脂肪酸自动氧化产生一些化学物质，如自由基、 过氧化 物、氢过氧化物、醛和酮，这些物质对水生动物产生毒性，也可 和饲料中的其他养分如蛋白质、维生素或其他脂类发生反应，而 降低其营养价值，同时含有氧化油的饲料具 有异味，降低其适口 性。
➢酶制剂可以灭活和钝化饲料中的抗营养因子。
➢酶制剂有单一酶制剂和复合酶制剂之分。
植酸酶是应用最广泛的单一酶制剂。植酸酶能水解植酸和植酸盐，释放 出磷等有用元素，并使植酸的抗营养作用消失。
复合酶制剂可同时降解多种抗营养因子，能最大限度地提高饲料的营养 价值。
➢由β-葡聚糖酶和果胶酶、阿拉伯木聚糖酵、甘露聚糖酶、纤维素 酶组成的NSP酶就能对多种饲料起作用。
➢传统油菜籽中硫苷含量高达3%〜8%，而双低油菜籽中硫苷的含 量低于0.02%。
➢鱼类利用双低菜籽饼后，由于芥子酸含量低，经解剖发现无任何 与芥子酸相关的脏器病变。
➢通过选育还培养出了无腺体的棉花，无腺体的棉籽饼粕可以代替 传统的棉籽饼粕。
➢但目前尚没有形成大规模生产。
抗营养因子的物理处理法
➢一、用水浸泡 ➢二、蒸汽处理 ➢三、炒烤处理 ➢四、沸处理 ➢五、微波处理 ➢六、膨化处理
➢当AFB1腹腔注射时，LD50是11.5mg/kg，病鱼的鳃、肝和其他器官 苍白，血红蛋白浓度只有对照组的10%，肠黏膜脱落，造血组织 、肝细胞、胰腺细胞和胃腺细胞坏死。
➢黄曲霉毒素的致癌作用会受到其他饲料因素的影响，如饲料中的 环丙烯脂肪酸、棉酚及杀虫剂等均可致癌。
➢饲料蛋白水平的提高也可加重黄曲霉毒素的致癌作用。
➢利用尿素去除使 抗胰蛋白酶的二硫键断裂，生成的巯基与其他的基团重新结合失 去活性而钝化。
➢法对于已污染黄曲霉毒素的饲料，可用有机溶剂如氯仿、甲醇等 进行提取。
➢硫葡萄糖苷的水解酶可用硫酸铜灭活。
➢其他金属如铁、镍、锌的 盐等也能将其除去。如：
用1%疏酸亚铁处理菜籽粕，可显著减轻甲状腺肿，提高生长和饲料效 率。
➢例如: 对大麦（燕麦）-豆粕型饲料，添加以β-聚糖酶和果胶酶为 主，辅以纤维素酶和α-半乳糖苷酶的复合酶，可以提高饲料营养 素的利用率。
➢将粉碎的谷物籽实或糠麸用热水浸泡，通过饲料中的内源植酸酶 对植酸的酶解作用，使植酸对金属离子的蝥合作用得以解除，同 时使植酸生成磷酸，便于被动物吸收。
➢浙江农业大学饲料研究所研制出的菜籽饼解毒剂（6107添加剂） ，使用效果很好，按1%添加，充分拌匀即可。
➢虹鳟对该毒素的中度中毒症状是肝受损，鳃苍白，红细胞数量减 少。
➢饲料中的黄曲霉毒素是造成虹鳟肝肿瘤的主要原因，饲料中 0.5ng/g的AFB1就会诱发虹鳟产生肝癌。
➢对斑点叉尾鮰喂养含lOmg/kg AFB1的饲料10周，鱼的肝和肾损伤 ，生长率和红细胞比容下降，但没有任何死亡。
➢斑点叉尾鮰每千克体重口服或腹腔注射12mg AFB1,可引起呕吐， 对AFB1进行脱毒可明显减轻反胃症状。
➢PCBs被鱼摄食后可以在体内长期贮存，虽然低剂量时似乎对某些 种类没有产生毒性，但在体内的积累量会不断增加。
➢我国饲料标准要求，水生动物饲料中聚氯联苯的含量不超过 0.3mg/kg。
➢在农业生产过程中，人们经常使用农药，这些农药会污染农副产 品，同时也污染了水域，水生动、植物则将其富集于体内，这些
动、植物产品被做成饲料时，其中的农药则养殖动物产生毒性，
而且发生生物积存，进而危及人类的健康。
➢农药对水生动物的毒性程度取决于农药的种类、水生动物的种类 和规格等。
➢几种鱼类对DDT的敏感程度由强到弱的次序是虹鳟、褐鳟（河鳟) 、虹锵、大翻车鱼（铜吻磷鳃太阳鱼）和斑点叉尾鮰。
➢DDT能抑制各种鱼类鳃和肾Na+-K+-ATP酶的活性，并引起肝癌、 神经紊乱和致死等毒性。
➢热处理也会降低生鱼中的硫胺素酶的含量。
植酸受热可被分解，在利用含植酸高的原料时，经过热处理，以达到消 除危害的目的。
如虹鳟对加热、加压处理的大豆粉蛋白质消化率可达80%,而对未处理的 消化率只达40%。
➢加热温度须适宜，温度太低，不足以破坏抗营养因子，温度过高
（200℃以上）又会使蛋白质利用率（尤其是赖氨酸利用率）下 降。
聚氯联苯和农药
➢一、聚氯联苯 ➢二、农药
➢聚氯联苯类为剧毒类物质，通常状态下为流动的油状液体或白色 结晶固体或非结晶性树脂。
➢危险特性：遇明火、高热可燃。受高热分解放出有毒的气体。且 有开裂和爆炸的危险。
➢溶解性：不溶于水，溶于多数有机溶剂。
➢禁配物：强氧化剂。
➢聚氯联苯类（PCB)是工业上广泛用作增塑剂、热转换剂、绝缘液 和液压流体的一类有机化合物。
➢利用某些抗营养因子溶于水的性质，将饲料用水浸泡，可将其中 的抗营养因子除去。如将高粱用水浸泡再煮沸，可除去70%的单 宁。
➢油菜籽榨油过程中经热处理，可使芥子酶钝化，该酶能使硫苷分 解为有毒性的产物，但热处理不能破坏硫苷，因此，饲喂经热处 理的菜籽饼时仍可抑制鱼的生长。
➢但通过水的浸泡可降低菜籽饼粕中硫苷的含量，从而提高虹鳟的 生长。
➢120℃，15min 干热豇豆，抗胰蛋白酶、植物凝集素、总单宁含 量降低，聚合单宁和植酸的含量基本没有变化。
➢大豆浆是培养鱼苗常用的饲料，熟豆浆的喂养效果明显好于生豆 浆, 原因就是加热破坏了其中的抗胰蛋白酶。
➢通过微波（波长1〜2nm)辐射，原料中的极性分子（水分子）震 荡，使电磁能转化为热能，抗营养因子灭活，其效果与原料中的