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抗营养因子摘要：在很多饲料原料中都存在一些抗营养因子，这些物质对养分的消化、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。
饲料中的抗营养因子导致饲料营养价值降低,所以在配合饲料生产中，要采取各种加工或抗营养因子钝化技术，提高含抗营养因子的饲料原料的营养价值。
关键词：抗营养因子、分类、作用机理、抑制生长、消化酶活性前言：抗营养因子(Antinutritional factors)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。
这些物质可以降低饲料的营养价值，影响动物生产性能的发挥。
诸如蛋白酶抑制剂、单宁等可与蛋白质、碳水化合物结合形成不易消化的复合物，严重影响养分的消化、吸收利用[1]。
1 抗营养因子分类及主要的抗营养因子1.1 分类饲料所含抗营养因子主要分为两大类：热不稳定抗营养因子和热稳定抗营养因子。
热不稳定抗营养因子主要有胰蛋白酶抑制因子、外源血凝集素和脲酶等；热稳定性抗营养因子主要有抗原蛋白（球蛋白和β - 聚球蛋白）和大豆寡糖（棉籽糖和水苏糖）等。
1.2 主要抗营养因子1．2．1 胰蛋白酶抑制因子胰蛋白酶抑制因子（Trypsin Inhibitor：TI）主要存在于主要存在于大豆、豌豆、菜豆和蚕豆籽实及饼粕中，大豆籽实主要存在于子叶中，尤其以子叶的外侧含量丰富。
自然界中已发现数百种蛋白酶抑制因子，其中最重要的是 Kunitz 胰蛋白酶抑制因子（Kunitz Trypsin Inhibitor：简称 KTI）和 Bowman - Birk 胰蛋白酶抑制因子（Bowman - Birk Inhibitor：简称BBI）。
Kunitz 胰蛋白酶抑制因子主要存在于大豆中；而 Bowman - Birk 胰蛋白酶抑制因子主要存在于菜豆和豌豆中。
大豆中 Kunitz 和 Bowman - Birk 胰蛋白酶抑制因子的平均含量分别为 1. 4 %和0. 6 %。
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。
抗营养因子名词解释
抗营养因子指的是一种特殊的蛋白质质子，它和某些具有丰富营
养价值的物质（如某些维生素、矿物质等）在体内形成化合物，从而
无法被生物体利用。
它们可以将具有营养价值的部分物质包括在内，
从抑制或使其无法摄取价值营养性物质的角度而言，这些物质可以被
视为一种抗营养因子。
一般来说，当营养物质进入细菌或病毒的体内，它们会通过两种形式被抑制：第一种是在营养物质本身的化学反应作用，而另一种是抗营养因子作用。
具体而言，抗营养因子是一类特定的蛋白质或脂类物质，它们可
以抑制体内营养物质，从而影响机体这些物质的吸收，形成一种非正
常的代谢状态。
抗营养因子可被称为“营养负调控因子”，这些负调
控因子包括膳食限制、肝肾损害、病原体毒素、营养不良和免疫异常等，都可能影响体内营养物质的吸收与利用。
例如，微生物毒性抗营养因子可能会抑制体内某些营养物质，如
维生素，即通过复合分子形式，将该营养物质与抗营养因子包围起来，使其不能被生物体利用，从而影响机体对营养物质的吸收，从而影响
机体对该营养物质的利用以及细胞对其所产生的反应。
此外，一些饮
食结构不均衡导致的代谢性疾病，如糖尿病、脂肪肝、胆结石等；药
物毒性和放射性抗营养因子也可引起营养素的损失。
总的来说，抗营养因子的作用会影响体内营养物质的吸收，将营
养物质及其生理功能降低甚至抑制，从而导致营养不良的状态。
因此，把握抗营养因子的作用，对治疗和预防营养不良是有重要意义的。
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。
大豆蛋白原料中的抗营养因子主要指的是以下两个物质：胰蛋白酶抑制剂和植酸。
1. 胰蛋白酶抑制剂：这是一类存在于大豆中的化合物，可以抑制人体内的胰蛋白酶活性，从而影响蛋白质的消化吸收。
胰蛋白酶抑制剂的结构特点是具有多肽键，并且它们能够与胰蛋白酶结合形成稳定的复合物。
2. 植酸：大豆中含有较高水平的植酸，它会与钙、镁、铁、锌等矿物质形成不溶性盐类，妨碍这些矿物质的吸收利用。
植酸的结构特点是富含磷酸根离子。
为清除大豆蛋白原料中的抗营养因子，常见的措施包括：
1. 热处理：通过高温加热，可以降低或破坏胰蛋白酶抑制剂的活性。
煮沸、蒸煮或高温烘焙等处理方式可以有效减少胰蛋白酶抑制剂的含量。
2. 发酵：发酵过程中的微生物可以分解植酸，从而降低植酸的含量。
比如，经过大豆发酵制成的豆豉、豆酱等产品中植酸的含量较低。
3. 酸性处理：在酸性条件下，植酸容易被水解，形成可溶性盐类。
因此，在加工过程中，可以使用酸性溶液对大豆蛋白原料进行处理，以降低植酸含量。
需要注意的是，以上措施可能会对大豆蛋白原料的口感、营养价值和其他品质特性产生影响，因此在实际应用时需综合考虑产品的需求和处理方法的效果。
此外，对于消费者来说，多样化的饮食结构和均衡的营养摄入也能够降低抗营养因子对身体的影响。
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。
3.植酸
植酸（Phytic acid）又称为肌醇六磷酸酯，广泛分布于植物性饲料中，其中以禾本科和豆科籽实的含量最丰富。
植酸的抗营养作用是因为它在很宽的pH值范围内均带负电荷，是很强的螯合剂，能牢固地粘合带正电荷的Ca、Zn、Mg、Fe等金属离子和蛋白质分子，形成难溶性的植酸盐螯合物，导致一些必需矿物元素的生物学效价降低（尤其是锌和铁）。
因此，饲粮中植酸盐的含量过高时，可使钙、锌等元素（特别是锌）的利用率大为降低。
另外，高含量的植酸可使单胃动物对钙的吸收率降低达35％。
同时，植酸还能与动物消化道中的胃蛋白酶结合，使其活性降低，结果导致蛋白质消化利用率降低。
4.大豆抗营养因子
生大豆中含有蛋白酶抑制剂、植物凝集素、球蛋白、皂甙、致甲状腺肿物质、α-半乳糖苷低聚糖、果胶、植酸等多种抗营养因子，对人和动物的生长、健康及生理有不良影响，对婴儿和消化道发育欠佳的幼龄动物更甚，是限制大豆蛋白营养价值的关键因素。
其中胰蛋白酶抑制因子可引起动物生长抑制、胰腺肥大和胰腺增生，对家禽影响最大。
另一抗营养因子是大豆抗原，其中主要抗原是大豆球蛋白和b -伴大豆球蛋白，它们引起仔猪和犊牛肠道过敏反应，这是仔猪腹泻的主要原因。
虽然豆粕中胰蛋白酶抑制因子、植物凝集素等抗营养因子在大豆热处理过程中被钝化，但其中难以消化的碳水化合物如NSP、寡糖等仍然是影响其营养价值的因素。
二、对抗方法
1) 酶水解法
将粉碎的谷粒或糠麸在热水中浸泡，通过饲料中内源性植酸酶、戊聚糖酶对相应底物的作用，既可消除其抗营养作用，而且生成的盐和非淀粉多糖分解成的小分子聚合物能作为底物被利用，提高了营养价值。
添加外源性酶制剂也可获得同样的效果，外源性酶制剂不仅可以补充、保持动物体内的酶活性，维持动物对酶的需求，提高饲料利用率，而且还可以灭活和钝化饲料中的抗营养因子。
利用分离霉菌可以使生大豆中的蛋白酶抑制剂KTI和BBI失活。
饲料中加入适量植酸酶，即可使植酸对金属离子的螯合作用消除，又可使植酸生成磷酸盐被动物吸收利用。
饲料中添加的酶制剂有单一酶制剂和复合酶制剂。
植酸酶是应用最广泛的单一酶制剂。
添加植酸酶可降低蛋鸡日粮中无机磷的添加量，增加钙、镁、磷等在体内的沉积。
复合酶制剂是由一种或几种酶制剂为主体，加上其它单一酶制剂混合而成的，可以同时降解多种需要降解的底物(抗营养因子或营养成分)，能最大限度的提高饲料的营养价值。
由β-葡聚糖酶、果胶酶、阿拉伯木聚糖酶、甘露聚糖酶、纤维素酶组成的非淀粉多糖酶就能对多种饲料起作用，可以根据原料的不同来选择合适的复合酶。
例如，大麦(燕麦)-豆粕型饲粮添加以β-葡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，可以提高饲料养分的利用率。
添加β-葡聚糖酶能提高大麦＋豆粕日粮的粗蛋白、能量和大部分氨基酸的消化率；也能提高小麦＋豆粕日粮的能量消化率。
而在含有米糠、麦麸和次粉的日粮中则考虑添加具有阿拉伯木聚糖酶的酶制剂。
2) 微生物法
利用微生物的发酵可以对饲料中的亚硝酸盐、游离棉酚、羽扇豆中的生物碱、苜蓿中的皂甙、草木樨中的双香豆素等进行消除处理。
一些细菌和真菌可消除硫葡萄糖甙及其降解产物的抗营养作用。
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