饲料抗营养因子

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。

饲料原料中的抗营养因子几乎所有的饲料原料均含有抗营养因子，如果抗营养因子含量过高，对畜禽的生产性能和健康会产生不利影响。

了解抗营养因子的一般常识，通过降低添加水平、配合技术、加工处理或添加酶制剂等方法可减少和避免抗营养因子引起的负作用。

1植物中的抗营养因子植物体内存在的抗营养因子包括蛋白酶抑制因子、致甲状腺肿素、生物碱、草酸盐和植酸。

采食后将削弱营养物质的吸收，抑制动物的生长。

有些抗营养因子则由真菌和细菌代谢产生或植物在抗损伤和感染过程中产生。

对原料进行适当加工可中和抗营养因子的毒性或脱毒。

1.1豆蛋白豆类如大豆、花生、雏豆、蚕豆等是很好的蛋白源，但均含有抗营养因子，因而限制了在饲料中的用量。

豆类中的抗营养因子包括蛋白酶抑制因子、植物疑集素、脲酶、脂肪氧合酶、生氰葡萄糖苷和抗维生素因子。

所有豆类均含一定量的胰蛋白酶抑制因子。

胰蛋白酶抑制因子与动物小肠中胰蛋白酶结合，使胰蛋白酶失活，胰腺分泌大量胰蛋白酶，使胰腺代偿性增生。

饲喂生大豆的动物表现为胰腺肥大，伴随生长受阻，饲料效率下降。

由于胰蛋白酶抑制因子的特殊结构加热极易变性。

许多人认为，胰蛋白酶抑制因子并非是豆类的主要抗营养因子。

植物凝集素在豆类植物与固氮菌的共生关系中起重要作用。

不同物种其毒性也有差异。

四季豆植物凝集素的毒性强于大豆植物凝集素。

植物凝集素是一种蛋白质，以高度特异的构象与糖和配糖体(如糖脂、糖肽、低聚糖或氨基葡聚糖)结合。

植物凝集素与小肠微绒毛表面的糖蛋白结合，使微绒毛发育异常，从而影响营养物质的吸收。

有研究报道，植物凝集素破坏小肠结构，使葡萄糖、氨基酸、维生素B12吸收不良和铁转运受阻。

植物凝集素破坏小肠表面，使碳水化合物和蛋白质未被消化便进入结肠，并在结肠中发酵。

此外，植物凝集素能与小肠刷状缘和细菌的糖蛋白受体结合，使小肠内壁与细菌粘连。

研究表明，在饲喂生大豆和纯化植物凝集素的小鼠和鸡体内大肠杆菌大量繁殖。

植物凝集素使小肠表皮受损后，细菌和细菌内毒素进入血液循环，从而损伤有机体。

饲料中抗营养因子的处理抗营养因子是指一系列具有干扰营养物质消化吸收生物因子。

抗营养因子存在与所有的植物性食物中，也就是说，所有的植物都含有抗营养因子，这是植物在进化过程中形成的自我保护物质，起到平衡植物中营养物质的作用。

抗营养因子有很多，已知道抗营养因子主要有蛋白酶抑制剂、植酸、凝集素、芥酸、棉酚、单宁酸、硫苷等。

一些抗营养因子对人体健康具有特殊的作用，如大豆异黄酮、大豆皂苷等，这些物质在食用过多的情况下，会对人体的营养素吸收产生影响，甚至会造成中毒。

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。

一、玉米-豆粕型饲料原料中的抗营养因子1.非淀粉多糖（NSP）NSP是植物组织中由多种单糖和糖醛酸经糖苷键连接而成的，大多有分支的链状结构，常与无机离子和蛋白质结合在一起，是细胞壁的主要成分，一般难于被单胃动物自身分泌的消化酶所分解。

非淀粉多糖主要分为水溶性非淀粉多糖（SNSP，如木聚糖、β-葡聚糖、甘露聚糖、果胶等）和非水溶性非淀粉多糖（NNSP，如纤维素、木质素等）。

由于植物细胞内的营养物质被细胞壁包被，植物细胞壁由各种聚合物组成，含有大量纤维素组成的微纤维，埋在木质素、半纤维素和果胶的连续链状结构中，形成稳定坚固而且极其复杂的细胞外壳。

饲料粉碎工序难以破坏细胞壁，单胃动物消化酶也无法消化细胞壁物质。

因此，植物细胞壁阻止了消化酶与其包裹着的淀粉、蛋白质、脂肪等营养物质的接触，降低了动物对营养物质的消化吸收。

2.退化淀粉玉米淀粉主要为支链淀粉，支链淀粉在高温制粒时易糊化，而且部分糊化淀粉在冷却和贮存过程中发生聚合，形成和蛋白质、纤维交联在一起的“退化淀粉”。

退化淀粉抵抗消化酶的消化，未经消化就转移到后肠道中，使玉米淀粉回肠消化率降低。

添加支链淀粉酶，降解“退化淀粉”，可使淀粉回肠末端消化率几乎提高15％，从而提高肉仔鸡的生产性能。

.23.抗营养因子[收稿日期]2000-09-26[作者简介]冯定远(1961-)，男，华南农业大学动物科学系副主任，教授，博士生导师。

1999年8月至2000年8月在加拿大麦吉尔大学合作研究，此文是在加期间整理的文章。

冯定远(华南农业大学动物科学系，广州510642)饲料中某些阻碍营养成分消化吸收和利用的物质，称之为饲料的抗营养因子(Antinutritional Factors ,ANF )。

抗营养因子可归为对动物生长或健康造成不良影响的非纤维性自然物质成分。

饲料抗营养因子研究的意义有：(1)对深化传统的营养研究有重要意义，通过抗营养机理的探讨，进一步阐明营养物质的消化、吸收、代谢和转化利用。

(2)有助于提高饲料加工处理的效果和效率，促进饲料加工工艺的改进。

(3)可以开辟新的饲料资源，开发和利用更多的非常规饲料原料。

(4)研究抗营养因子的机理，对开展动物营养调控理论的研究有重要意义。

已发现饲料中的抗营养因子有数百种之多，根据它们对动物采食后对饲料营养价值的影响和动物的生物学反应，可以把抗营养因子分为如下六大类(Huisman 等,1992)。

(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蛋白酶抑制因子和植物凝集素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。

在动物营养中具有重要意义的蛋白酶抑制因子是KTI 和BBI 两类，大豆中含有1.4%的KTI 和0.6%的BBI ，KTI 主要抑制胰蛋白酶，而BBI 则同时抑制胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶。

饲料抗营养因子的钝化和消除10动物丁颖班-201030710318-苏晓娜摘要：抗营养因子是存在于饲料中，阻碍饲料营养成分在体内消化吸收、代谢，导致动物体病变，影响动物生长、繁殖性能的物质。

因此在配合饲料生产工艺中，要采取各种脱毒和抗营养因子钝化技术，提高现有含抗营养因子的饲料原料的营养价值和利用效率。

为深入了解饲料抗营养因子消除方法，文章对饲料中抗营养因子的种类、抗营养作用机理及其消除方法的研究情况进行了综述。

关键词：抗营养因子; 作用机理; 消除方法饲料抗营养因子( Antinutritional factors ，AFN)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。

饲料抗营养因子是饲料本身所固有的成分，可以破坏或阻碍营养成分的消化、吸收和利用，从而降低饲料利用率，影响畜禽的生长性能及产品品质。

生产实践证明，饲料中的抗营养因子导致饲料营养价值降低，甚至使畜禽中毒死亡，可造成巨大经济损失。

但此类物质是植物进化的结果，可以保持植物自身免受霉菌、细菌、病毒、昆虫和鸟类及野生草食兽的侵害和采食，从而保证这些物种在自然界繁衍生息，因而又被称为“生物农药”。

随着饲料工业的迅速发展，对饲料的需求日益增长，而饲料的供给却日趋紧张。

解决这一矛盾的途径之一就是提高现有饲料的利用率，在配合饲料生产工艺中，要采取各种脱毒和抗营养因子钝化技术，提高现有含抗营养因子的饲料原料的营养价值和利用效率。

1. 抗营养因子的分类1．1 按抗营养作用分类Huisman(1992)根据对饲料营养价值的影响和动物的生物化学反应, 将抗营养因子分为以下几类: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。

饲料抗营养因子的消除方法消除方法1.物理方法⑴加热法加热法分为干热法和湿热法。

干热法包括烘烤、微波辐射、红外辐射等；湿热法包括蒸煮、热压、挤压等。

加热法效率高，简单易行，无残留问题，成本也较低，但其仅适用于对热不稳定的抗营养因子，对热稳定的抗营养因子如植酸、皂角苷、氰类化合物、低聚糖类等效果不佳。

在加热过程中，加热不足则不能完全消除抗营养因子，而加热过度则会破坏其中的精氨酸、赖氨酸和某些含硫氨基酸，在生产中不可取。

⑵水浸泡法某些抗营养因子易溶于水，可以利用这一性质将其除去。

如用水浸泡，可除去可溶性NSP。

但水浸泡后必须烘干，且成本比较高，生产中不方便。

⑶机械加工方法包括粉碎、去皮等。

大多数抗营养因子集中在植物的某一特定位置，通过机械加工可消除，减轻其抗营养作用。

例如，高粱、蚕豆，除去外皮即可除去籽实中的大部分单宁。

2.化学方法包括酸碱处理法、氨处理法以及添加特殊物质的处理方法等。

这些方法可去除饲料中部分的抗营养因子。

用2%石灰水或1%烧碱水溶液浸泡棉籽24小时，再用清水洗脱，即可除去大部分棉籽醇。

研究表明，用5%尿素和20%水共同处理大豆粕30天的效果较好，脲酶活性降低90%。

在生豆粕中加入10摩尔/升维生素C和0.5摩尔/升硫酸铜，在27℃下处理1小时，可使40%以上的KTI失活，在65℃下处理1小时，可使90%以上的KTI和BBI 失活。

用化学方法处理虽然能节省设备与能源，但缺点是化学物质的残留，影响饲料适口性，污染环境。

3.生物学方法⑴酶制剂处理随着科学技术和生物技术的不断发展，酶制剂越来越多的应用于饲料生产，在饲料中添加酶制剂，一方面可以使饲料中抗营养因子失活；另一方面在酶的作用下，可提高饲料的利用率。

在现阶段应用最广泛的一种酶制剂是植酸酶。

研究指出，植酸酶酶解菜籽饼的优化条件为温度45℃，PH4.7，反应时间90分钟，酶浓度2.4%，在上述条件下，植酸酶解率可达60%。

此外，酶还能降低食糜的黏稠度，有利于鸡对淀粉和蛋白质的吸收。

1棉籽中的抗营养因子1.1基本知识棉籽饼粕中主要对动物有毒的物质为棉酚。

棉籽的胚叶上布满褐色圆形或其椭圆形的色素腺体，腺体内除了油脂和树脂外，还含有大量的色素物质，其中以棉酚为主，占色素腺体质量的20.6%～39.0%。

此外，还含有多种棉酚的衍生物。

主要种类及其性质如下。

1.1.1棉酚棉酚是一种复杂的多元酚类化合物，分游离型和结合型两种，结合型棉酚不被动物体吸收，直接排出体外，游离棉酚与氨基酸结合，对动物有害。

具有活性羟基、活性醛基的多元酚类化合物称为游离棉酚，它呈黄色、具有三种异构体，分子式为C3H3O2，分子量为518.57。

而与蛋白质、氨基酸、磷酯等物质结合，没有活性酸羟基、醛基的称为结合棉酚，其丧失了活性，对动物是无毒的。

1.1.2棉紫酚又称棉紫素，呈紫红色，它经常与棉酚存于棉籽中，并随棉籽储存期的延长和温度的升高而增加其含量。

棉紫酚除了在棉籽中以天然状态存在外，还能在棉籽加工的热处理过程由棉酚转化而成。

棉紫酚在酸中能被分解转化为游离棉酚。

1.1.3棉绿酚又称棉绿素，为深绿色的晶体物质。

1963年才从棉紫色腺体中分离出来。

1.1.4棉蓝素又称棉蓝素，呈蓝色，分子式为C30H32O8，是棉酚的不稳定氧化产物。

在生棉籽中不存在，只存在于加热过的熟棉籽中。

1.1.5二氨基棉酚呈黄色，以液态氨和棉酚进行反应可合成二氨基棉酚。

棉籽在高温下进行储存时，有自然产生的二氨基棉酚。

1.1.6棉黄素又称棉橙素、棉橙酚，呈橙色，分子式为C35H34O8N2，经硫酸作用可转变为棉酚，酸解产生的棉酚量为82%～86%。

1.2危害1.2.1对动物、人、环境的影响棉酚主要由其活性醛基和活性羟基产生毒性和多种危害。

棉酚还对动物生殖系统的机能有害，特别是雄性动物的生殖机能。

1.2.2动物临床中毒机理棉酚可降低饲料中赖氨酸的有效性。

在棉籽榨油过程或制颗过程中由于受湿热的作用，棉酚的活性羟基、醛基与蛋白质中赖氨酸的ε氨量结合，发生美拉德反应，使结合的赖氨酸不能吸收、利用。