20140115饲料原料中的抗营养因子

饲料原料中的抗营养因子

1. 植物性饲料及相关抗营养因子

1.1 豆类。豆科籽实（荚果种子，如大豆，花生，鹰嘴豆，蚕豆等）是极好的蛋白质来源，但它们均含有抗营养物质，从而限制了其在动物日粮中的使用。这些抗营养因子包括蛋白酶抑制因子，植物血凝素（植物凝聚素），尿酶，脂肪氧化酶，氰化糖苷和抗维生素因子。所有生的或加工不良的豆类，都含有不同水平的胰蛋白酶抑制因子。这些抑制因子能和小肠内的胰蛋白酶结合，而形成一种无活性的复合物，结果正常抑制胰蛋白酶持续分泌的负反馈机制被阻断，以致胰腺合成过量的胰蛋白酶。已证实，饲喂未加热处理的大豆产品的动物，其胰腺肥大，并表现生长抑制和饲料转化率下降。蛋白酶抑制物具有蛋白质的性质，因而易于通过热处理而使之失活。

植物血凝素在豆科植物和固氮细菌之间的共生关系中，起着一种极重要的作用。植物血凝素在所有豆科植物中普遍存在，但起毒性因品种不同而有差异。较之大豆的血凝素，菜豆的植物血凝素具有较大的毒性。植物血凝素是以一种非常特异的方式与各种糖和葡萄洛合物（glyconjugates）发生可逆性结合的种种蛋白质结合，亦可与小肠粘膜上皮的微绒毛表面各种糖蛋白结合，

引起微绒毛的损失和发育异常，从而严重损失肠壁吸收养分的功能。在植物血凝素损害肠结构的试验中证实，其葡萄糖、氨基酸和维生素B12发生吸收不良和铁转运障碍。由于植物血凝素对肠上皮的损伤，碳水化合物和蛋白质以及未消化和未吸收的物质进入结肠，并在该处发酵降解，引起进一步的损伤。植物血凝素的有害影响，并不限于肠道的消化吸收功能，还可与肠粘膜细胞刷状缘和肠道细菌表面的糖蛋白受体结合，在细菌和肠粘膜之间，起着一种“胶合”作用。在饲喂含生大豆或从豆类提取的植物血凝素日粮的小鼠或雏鸡中，曾发现大肠杆菌过度生长的情况。植物血凝素所致的上皮的病变，使细菌或其产生的内毒素得以进入血液，出现相应的不良后果。幼禽对植物血凝素特别敏感，尤其是需要摄入较高日粮蛋白质以获得必须氨基酸的雏火鸡更是如此。饲料英才网的专家说，大豆中的脲酶，能水解尿素生产氨和CO2，而过量的脲酶，可能导致脲在循环过程中而产生氨。在花生和大豆中，已证实有干扰甲状腺功能的化合物（致甲状腺肿因子）的存在。已经证实，生菜豆中含有可降低雏鸡体内生育酚水平和引起肌肉营养不良的维生素E拮抗物；生大豆粉能引起雏火鸡软骨病和使用多种动物对维生素B12的需要量增加；此外生大豆还含有破坏胡萝卜素而降低饲料中维生素A可利用性的非脂肪氧化酶（alipoxidase）。

所有蛋白酶抑制因子、植物血凝素、脲酶、抗维生素因子和

脂肪氧化酶均能通过加热的方法而使之灭活，其灭活程度与处理温度、加热的持续时间、颗粒的大小和水分含量有关。发酵的方法，亦可用于降低胰蛋白酶抑制物的水平；土豆和菜豆发芽法，也能改善其营养价值，但不能改变土豆中胰蛋白酶抑制物的水平。

1.2 甘蓝科植物。油菜籽（包括双低油菜籽）目前已被列为第3最重要的含油种子作物。提取油后的副产品，能用于饲喂家禽，但因含有毒性物质，而使其用量受到限制，推荐日粮中的使用限量为产蛋鸡5%到肉用仔鸡的15%。但双低油菜粕在日粮中的含量比例则可高的多。

结球甘蓝、羽衣甘蓝、芜菁、花椰菜、油菜籽和荠菜籽中的具有明显毒性的物质，是致甲状腺肿的葡萄糖苷。在喂饲这些饲料的小鼠、家禽、猪和牛中，可见生长抑制，甲状腺对碘的吸收下降，甲状腺肿大和其他身体器官的病理变化。完整的葡萄糖苷是无毒的，但被酶水解后，则能产生硫氰酸离子，异硫氰酸盐，腈，甲状腺肿因子和其他唑烷硫酮等具有广泛毒性的物质。当生而湿的植物被粉碎时，如同咀嚼或加工过程的机械粉碎那样，即发生非水解作用。葡萄糖苷的降解产物，能抑制甲状腺对碘的吸收和甲状腺的分泌，从而导致代谢紊乱和甲状腺肿。

适当加工能减少羽衣甘蓝类的葡萄糖苷毒性。热处理对油菜籽的芥子酶（一种水解酶）具有减活化作用，防止无毒葡萄糖苷而成为有毒的降解产物。已证实，添加碘能防止或减退这些甘蓝科植物籽实的毒性作用。加拿大的科学家们研制出具有较低葡萄糖苷的双低油菜籽，各种动物对此饲料具有较好的耐受能力。

1.3 根和块茎类。木薯，马铃薯和番薯以及其副产品越来越普遍地用作家禽的饲料，特别是发展中国家更为普遍。饲料英才网的专家分析道，干马铃薯中的蛋白质含量，可与小麦的蛋白质含量相比，并比大多数谷物和稻谷的蛋白质含量高。番薯淀粉用做某些用途时优于玉米淀粉，这是因为其胶凝过程的温度较低，且其蛋白质与酪蛋白的蛋白质相同。然而因块茎副产品中抗营养因子的存在，使其在用以饲喂畜禽之前，需要特殊的加工技术。

氰糖苷时存在于生木薯根液泡内的有毒化合物，是植物自身防御害虫损伤和疫病防卫机制的一部分。水解酶类（β糖苷酶）能使碳水化合物部分从这些化合物中解离出来，产生丙酮，葡萄糖，氢氰酸，这些酶存在于块茎细胞浆内。破碎，咀嚼或其他浸渍方法可破坏其纤维完整性，而产生毒性作用，然后发生苷糖化合物的酶水解，并释放有毒的氢氰化物。这些糖苷酶都是蛋白质，在烧煮加工过程易被灭活变性，不能催化有毒氢氰化物的释放，因此可通过烧煮或加热的方法，降低或消除木薯的毒性。糖苷本

身极易溶于水和易被热所分解。在煮沸或加热过程中，以此方式产生的氢氰酸，可通过挥发而消失。木薯块茎中的少量胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶抑制物，亦将在烧煮过程中变性。以阳光晒干切碎的根类饲料，由于其切剁和粉碎过程产生的氢氰酸已在干燥过程中挥发掉，因此用以饲喂动物是安全的。

马铃薯植株，包括块茎，也含有自然产生称之为配糖（生物）碱的多种毒性化合物，其中在营养上最具重要性的是茄碱。茄碱的浓度，随马铃薯品种的不同而异，且其浓度通常在损伤或受细菌或真菌感染时有所增加。曾有报道，人和家禽因茄碱中毒，会出现严重的胃肠功能紊乱和神经机能失调。某些配糖碱具有胆碱酯酶抑制因子的作用，最可能引发与马铃薯中毒有关的冷漠，精神错乱和抑郁症。与木薯的种种毒素相反，马铃薯中的配糖碱，不易通过加热或烧煮而破坏。所有新鲜的不同品种马铃薯，均应检测其生物碱的含量，如果其新鲜组织中的水平超过0.2mg/g则不能用做食物或饲料。

1.4 棉花产品。棉籽粕是动物的一种常用的蛋白源，棉株的种子，叶，茎和根内的散在性色素腺，含有多酚性棉酚色素，该色素被认为能为植株提供对昆虫危害的抵抗力。因为这些棉酚色素对未成熟反刍动物和单胃动物有毒，而限制了棉籽粕在日粮中的应用。棉酚中毒的家禽和其他动物，可见心，生殖器官，肺和

肝的病变。亦曾有报道，家禽日粮中含有此毒素时，可见饲料利用率和蛋产量下降以及贮存蛋的蛋黄褪色。然而成熟反刍动物瘤胃的发酵作用，可使之变为无毒。游离棉酚具有生理毒性，但结合的棉酚，则呈惰性而无毒，因此棉籽粕的加工目的，就是使之在加工后与色素结合。各种以加热为基础的处理方法，均可促进棉酚甲酰基团与赖氨酸和精氨酸的游离氨基或半胱氨酸硫基相互反应。棉籽中的非蛋白质成分，也可与棉籽色素结合，并随着不断加热，导致分子结构变化而形成结合性产物，最终形成不溶和难以消化的多聚产物。这种方法虽可去除棉籽粕的毒性，但也降低了其蛋白质和生物学效价。棉籽粕加热处理时，赖氨酸的结构被破坏，从而明显降低该氨基酸的生物可利用性。日粮中添加金属盐的方法，亦可用以抵消棉酚敏感动物中负效应。以和游离棉酚1：2或1：3的比率添加铁，能有效地降低其毒性和肝中棉酚的水平，同时亦可防止蛋黄褪色。

1.5 谷物及其副产品。谷物如小麦，大麦，燕麦，黑麦和小黑麦，均含有各种各样的抗营养因子，其中迄今最常见的抗营养因子是种种非淀粉多糖（NSP）。NSP是结构构形不同的戊聚糖，难以被家禽肠道中的酶消化，其中主要是阿拉伯木聚糖，木聚糖和β-葡聚糖。NSP在家禽中的抗营养活性涉及几种机制。NSP 使消化物的粘稠性增加，对生产性能产生不利影响。大多数情况下，NSP的这种抗营养特性，主要是由于其粘稠性质所致，但NSP

也可改变胃肠道的分泌功能和微生物区系。NSP溶解后形成一种大的复杂多聚分子，后者使肠道的粘稠性增加，从而阻滞肠内各种消化酶的消化作用和干扰已释放出来的营养素吸收，特别使胶粒的吸收。消化不良的消化物，被移送到肠的下段，并在该处发生强烈的微生物性发酵，这些副作用可通过适当添加酶制剂，而得到很大程度的缓解。

1.6 霉菌毒素。用于动物饲料的任何谷物产品和副产品，均有存在霉菌毒素的可能。

1.7 鞣酸。鞣酸是由很多种类的植物（包括角豆树属植物，油菜籽，蚕豆和高粱）产生的各种多酚物质。这些物质可与日粮中重要矿物质，蛋白质和碳水化合物形成种种不溶性的络合物，从而降低这些产品的营养价值。家禽生长的抑制程度，一般与鞣酸的含量有关。不溶性铁-酚络合物的形成，严重地抑制油菜籽合双低油菜籽产品中铁的吸收。鞣酸也可与胰蛋白酶合α-淀粉酶的底物结合，形成一种不溶性络合物，或与酶本身结合，而干扰这二中酶的消化作用。曾发现，鞣酸可与维生素B12络合而减少其吸收。以甲醇，氨，水/已醛溶媒系统抽提鞣酸，可提高高粱合油菜籽产品的营养价值。

1.8 皂角甙。皂角甙是附着于糖部分的类固醇或三萜基团，

可见在多种荚果，某些香料作物合草本植物，多种鲜菜豆和牛角花的种子中，是作为植物防御系统的一部分而产生的，对真菌，某些微生物和许多昆虫具有强烈的毒性。已证明，皂角甙对消化和代谢类有抑制作用，并能和锌形成不溶性络合物。皂角甙被认为是单胃动物日粮苜蓿粉使用水平的一种限制性因素。雏鸡日粮中如含有20%的苜蓿粉（0.3%皂角甙），则可导致生长抑制。有趣的是，已证明皂角甙在人类的营养中是有益的。膳食中的苜蓿皂角甙与内源性胆汁胆固醇结合，并通过阻止重吸收，来降低血清的胆固醇。

1.9 氨。和致山黧豆中毒物质番薯，鹰嘴豆和其他许多山黧豆均含有一种神经性毒素，可引起人，牛和马的山黧豆中毒，表现为种种病理性损伤，性发育迟延和麻痹等症状。山黧豆中的有毒物质，干扰结缔组织的胶原纤维交连，饲喂含高水平豌豆的火鸡，其主动脉破裂的发生率升高。去壳种子在热水中几乎可完全除去神经毒素，在15℃上烘考20 min，可减少神经毒素85%。

2. 动物和海产品副产品及其相关的抗营养因子

长期以来，人们已认识到动物副产品的加工产物，是家禽饲料中非常有价值的蛋白质来源。然而其价值可因细菌的降解及有关毒性代谢产物的形成大大降低。内脏下水或尸体的分解，在死

后即开始发生。各种内源酶和细菌的作用，使蛋白质水解成为氨基酸。蛋白质被裂解为氨基酸后，随之发生微生物性的氨基酸脱羟基作用或脱氨基作用，分别产生具有毒性的生物胺或氨。

大多数动物能有效地代谢正常摄入日粮中存在的生物胺，但过量的生物胺则是有毒的。已知有2类生物胺：神经胺（pshycoactive amine）和血管活性胺（vascoactive amine）。前者在中枢神经系统内起着神经递质作用，而后者则直接或间接作用于血管系统。酪胺，苯乙胺和色胺通过释放组织贮存的去甲肾上腺素，而间接地引起血压升高。组织胺是一种强毛细血管扩张剂，引起血压降低，从而导致低血压和面色发红。口服组织胺可引起雏鸡的生长抑制，羽毛生长不良，死亡率升高，肌胃损害，组织水肿和脾萎缩。水生动物较陆生动物含有较多的组氨酸，因此其肉粉中含有的组织胺浓度高得多。组织胺曾被认为是饲料中所发现的毒性最强的一种胺。但仅仅组织胺则相对是无毒的，腐胺和尸胺因可抑制肠道内代谢组织胺的酶（二胺氧化酶和组织胺-N-甲基转移酶）活性，从而使组织胺的毒性增强。然而尸胺和腐胺可能在相同的条件下产生，导致副产品中出现高水平的组织胺。组织胺和其他大多数生物胺均尸热稳定性的，其浓度不受烧煮过程的影响。因此预防来自动物性产品的毒性，在于谨慎地应用各种方法，防止其原料中生物胺的形成。