20140115饲料原料中的抗营养因子
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饲料原粮中的抗营养因子
李勤建
【期刊名称】《河南畜牧兽医(综合版)》
【年(卷),期】2001(022)005
【摘要】@@ 抗营养因子是指饲料本身含有或从外界进入饲料中的阻碍营养的消化吸收的微量成分.抗营养因子可影响能量、蛋白质、矿物质和维生素的消化吸收.有些抗营养因子毒性很强,可造成动物中毒和死亡.
【总页数】2页(P28-29)
【作者】李勤建
【作者单位】湖南衡阳大北农饲料有限公司技术部,421000
【正文语种】中文
【中图分类】S816.4
【相关文献】
1.饲料原粮中的抗营养因子 [J], 李勤建
2.植物饲料成分中抗营养因子对鱼类的影响 [J], 张辉;单安山;牟振波
3.饲料用禾谷籽实中的抗营养因子及处理方法 [J], 齐晓彤
4.消除抗营养因子提高饲料利用率——常规饲料原料中的抗营养因子及其危害 [J], 张荣春
5.油籽饼粕作饲料,利害须看清——油籽饼粕中的毒素、抗营养因子和无害化处理[J], 高振川
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饲料原料中的抗营养因子简述在一些常用饲料原料中,都不同程度地含有某些有毒成分。
这些物质,有的阻碍畜禽营养物质的消化吸收,有的则是干扰畜禽的正常代谢。
饲料毒物的毒性,不仅取决于它本身的毒力,且在很大程度上还取决于它在饲料原料中的含量。
当饲料原料中的含毒物质低于中毒临界水平时方可安全饲用。
相反,当饲料原料中的含毒物质高于中毒临界水平时,则会危害畜禽健康,甚至还可能造成中毒和死亡。
因此,了解饲料原料中的有毒成分的性质和特性,对于确保畜禽安全十分重要。
胰蛋白酶抑制因子在许多饲料原料中,都存在着一类叫做胰蛋白酶抑制因子的物质。
这类物质在生化结构上是由氨基酸残基组成的多肽,如果它们在胃内不被破坏,则进入小肠后与胰蛋白酶结合形成复合物,使胰蛋白酶失去活性。
这种复合物在小肠内不会被分解,进入大肠后可被微生物降解,或者随粪便排出体外。
因此,胰蛋白酶抑制因子不仅阻碍蛋白质的消化,还会使部分饲料蛋白质损失。
经过高温处理(加热到100℃),可使胰蛋白酶抑制因子的结构遭到破坏,所以在热榨豆饼中胰蛋白酶抑制因子可降到 3.4 g/克,基本上消除这种有毒物质,可以放心饲喂。
致甲状腺肿物质在高产油菜品种的菜子中,芥子苷的含量高达10%~13%。
该物质在饲料或动物体内芥子苷酶的作用下,可产生唑烷硫酮、硫氰酸酯和异氨酸酯等物质。
这类物质通过消化道被畜禽吸收后,可阻碍甲状腺利用血液中的碘离子,使甲状腺素(三碘酪氨酸和四碘酪氨酸)合成受阻,引起甲状腺肿大和整个机体代谢紊乱。
因此菜子饼虽然营养丰富,但其饲用价值却受到限制。
目前已广泛应用畜禽菜子饼(粕)解毒添加剂。
经过解毒处理的菜子饼(粕)在配合饲料中的添加比例可提高到20%,经济效益和社会效益都很显着。
此外,卷心菜和花椰菜等青饲料中,也含有致甲状腺肿物质,但不过量饲喂或短期饲喂不会引起畜禽甲状腺肿现象。
棉子酚棉子饼中含有游离棉酚、棉酚紫和棉绿素等有毒物质,其中以游离棉酚为主,在棉子饼中的含量范围是0.07%~0.24%。
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。
抗营养因子研究进展摘要: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。
本文就其分类、几种主要抗营养因子的作用机理、钝化与消除方法做一简要介绍,以便指导生产。
关键词:抗营养因子,分类,作用机理,消除方法抗营养因子(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2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J3一聚球蛋白)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 蛋白酶抑制因子蛋白酶抑制因子主要存在于豆类及饼粕和某些块根块茎类中,能抑制胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝血酶、糜蛋白酶等十几种蛋白酶。
自然界中已发现数百种蛋白酶抑制因子,其中最重要的是胰蛋白酶抑制因子(KTI)和胰凝乳蛋白酶抑制因子(BBI)。
蛋白酶抑制因子本身即为蛋白质或多肽,可与蛋白酶结合形成稳定的化合物,使酶的活性被抑制。
胰蛋白酶抑制因子抗营养作用主要表现在与小肠液中胰蛋白酶结合形成无活性复合物,降低胰蛋白酶的活性,导致瑶白质消化利用率降低。
胰凝乳蛋白酶抑制因子引起胰腺肥大和增生,造成消化系统的紊乱和失调,使动物生长受阻[2]。
1.2.2 植物凝集素植物血凝素在豆科械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品种中普遍存在,但其毒性因品种不同而有差异。
较之大豆的植物血凝素,菜豆的植物血凝素具有较大的毒性。
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。
饲料中的抗营养因子及其消除方法抗营养因子的概念不断的变化更新。
Gontzea和Sutzescll(1968)将抗营养因子定义为:植物代谢产生的并以不同机制对动物产生抗营养作用的物质。
Huisman等(1990)指出,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。
研究饲料中的抗营养因子对提高动物饲料的利用率和饲料报酬、开发新的饲料资源、减少环境污染,有重大意义。
消除饲料中抗营养因子的方法有物理法、化学法、生物学方法等。
本文就抗营养因子的分类、分布、作用及消除方法作一论述。
抗营养因子的分类、分布及作用对抗营养因子的分类目前没有统一的标准。
Line(1980)、Chubb(1982)和Cheeke、Shull(1985)根据抗营养因子的不同抗营养作用对其进行分类。
抑制蛋白质消化和利用的物质蛋白酶抑制因子蛋白酶抑制因子主要存在于豆类及其饼粕、高粱和某些块根块茎类中,可分为胰蛋白酶抑制因子和胰凝乳酶抑制因子。
蛋白酶抑制因子可:(1)导致饲料中蛋白质的消化率下降,因其能和胰蛋白酶、胃蛋白酶和糜蛋白酶结合而生成无活性的复合物,降低这些酶的活性;(2)可引起动物体内蛋白质内源性消耗。
Gallaher和Schneerman(1986)指出,肠道胰蛋白酶由于和胰蛋白酶抑制因子结合而通过粪便排出体外,导致其在肠道内的量减少从而引起胰腺机能亢进而分泌更多的胰蛋白酶补充到肠道中去。
胰蛋白酶中含硫氨基酸特别丰富,所以过多分泌胰蛋白酶造成含硫氨基酸的内源性丢失,引起含硫氨基酸缺乏而导致体内氨基酸代谢不平衡,导致生长受阻或停滞。
植物凝集素植物凝集素亦称植物凝血素,多为糖蛋白(Etzelter,1986),主要存在于豆类籽粒及其饼粕和一些块根块茎类饲料中。
大多数植物凝集素在肠道中不能被蛋白酶水解,而以高度特异的构象与糖和配糖体(糖脂、糖肽、低聚糖和氨基葡聚糖)结合,因此它可以和小肠壁上皮细胞表面的特异受体(多糖)结合,破坏小肠壁刷状缘部膜结构,干扰刷状缘黏膜的分泌多种酶的功能,使蛋白质利用率下降,动物生长受阻,甚至停滞。
饲料的抗营养因子名词解释导言:在农业与动物饲养领域,饲料是最为关键的一环。
养殖业的发展离不开合适的饲料配方与管理。
然而,饲料中除了提供营养物质外,往往还存在一些抗营养因子。
抗营养因子是指那些能够对动物的生长发育以及饲料的利用造成负面影响的物质。
本文旨在对这些抗营养因子进行名词解释。
一、植物源饲料的抗营养因子1. 植物毒素植物毒素是指存在于植物中的一类有害物质,常见的如霉菌产生的黄曲霉素、赤霉素等。
这些毒素具有强烈的抗生物活性,可导致动物生长缓慢、毛发稀疏、免疫力下降等问题。
为了避免植物毒素对动物的影响,饲料生产商通常会进行严格的检测和筛选,以确保饲料的安全性。
2. 高纤维素含量饲料中的纤维素含量高,会引起动物对饲料中其他营养物质的吸收不良。
纤维素不仅降低了动物对营养物质的利用率,还可能导致消化不良、营养缺乏等问题。
因此,在饲料配方中适当控制纤维素的含量,能够提高饲料的利用率和动物的生长效率。
3. 抗营养因子的酶抑制剂植物中存在一些酶抑制剂,如胰蛋白酶抑制剂和淀粉酶抑制剂等。
这些酶抑制剂会干扰动物的消化道酶的正常功能,降低食物的消化和利用率。
为了降低这种抑制作用,饲料生产商通常会采取一些处理措施,比如热处理、酶法处理等,以提高动物对饲料的消化和吸收效率。
二、动物源饲料的抗营养因子1. 抗营养因子的酶抑制剂与植物源饲料类似,动物源饲料中也存在一些酶抑制剂。
这些酶抑制剂主要由细菌、真菌、寄生虫等产生,会干扰动物的胃、肠道酶的活性,降低食物的消化和利用率。
为了优化动物的饲养效果,饲料生产商需要对动物源饲料进行检测和处理,以降低抗营养因子的影响。
2. 抗营养因子的抗生素虽然抗生素在饲养过程中可以起到预防和治疗疾病的作用,但长期使用抗生素也容易产生抗药性菌株,并对动物的消化道微生态系统造成破坏。
因此,在动物饲养领域,逐渐限制或禁止使用抗生素已经成为一种趋势,以降低抗营养因子对动物饲养的负面影响。
结语:饲料的抗营养因子是养殖业发展过程中需要面对和解决的一个重要问题。
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。
抗营养因子(源自百度百科)抗营养因子暴露了食物的小心机本词条由“科普中国”科学百科词条编写,与应用工作项目审核审阅专家李兴峰.陈洁.陈芳.王静.冯涛目前,人们把对饲料中营养物质的消化、吸收和利用产生不利影响以及使人和动物产生不良生理反应的物质,统称为抗营养因子。
简介概念原理分类及特性对抗方法基本介绍:抗营养因子(ANF)是植物代谢产生的一些物质,它能破坏或阻碍营养物质的消化利用,并对动物健康和生长性能产生不良影响。
简介:所谓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。
概念:抗营养因子的概念不断的变化更新。
gontzea和sutzescll(1968)将抗营养因子定义为:植物代谢产生的并以不同机制对动物产生抗营养作用的物质。
huisman等(1990)指出,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。
原理影响蛋白质的吸收,胰蛋白酶抑制剂的作用较强,它主要存在于豆类植物中,豆类植物中抑制蛋白酶消化的还有皂素、红细胞凝结素等,其中皂素对胃肠道有刺激作用,会导致胃肠道红肿、充血。
胰蛋白酶抑制剂可以降低蛋白质的消化率,导致胰脏肿大和生长停滞。
其致病原理是:抑制阻碍肠道内蛋白酶的水解作用,造成对蛋白质的消化率下降,产生食欲不振、体重减轻、精子活力降低和呼吸困难等症状。
此外,蛋白酶抑制剂可刺激胰腺分泌过多,造成胰腺内源性氨基酸缺乏,影响机体的生长。
饲料中主要抗营养因子作用机理及其防治措施
权心娇;王思珍;曹颖霞
【期刊名称】《吉林畜牧兽医》
【年(卷),期】2014(35)12
【摘要】人们把对饲料中营养物质的消化、吸收和利用产生不利影响以及使人和
动物产生不良生理反应的物质,统称为抗营养因子.本文就饲料中抗营养因子的作用机理及其意义进行综述.
【总页数】3页(P21-23)
【作者】权心娇;王思珍;曹颖霞
【作者单位】内蒙古民族大学动物科学技术学院,内蒙古通辽028000;内蒙古民族
大学动物科学技术学院,内蒙古通辽028000;内蒙古民族大学动物科学技术学院,内蒙古通辽028000
【正文语种】中文
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1.大豆饲料产品中主要抗营养因子含量的检测与分析 [J], 周天骄;谯仕彦;马曦;贺
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2.酶制剂对饲料中抗营养因子的作用机理及应用中注意问题 [J], 于珠
3.几种饲料抗营养因子的作用机理及消除方法 [J], 姜倩倩;王思珍;曹颖霞;高丽南;
季守财
4.消除抗营养因子提高饲料利用率——常规饲料原料中的抗营养因子及其危害 [J], 张荣春
5.饲料抗营养因子的作用机理 [J], 李振玲;朱爱民
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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。
饲料中的抗营养因子和有毒有害物质饲料可为动物提供动物所需的各种营养成分,同时有些饲料原料中也存在一些抗营养因子或有毒有害物质。
这些成分中能破坏饲料营养成分或以不同机制阻碍动物对营养成分的消化、吸收和利用并对动物的健康产生副作用的物质被称为抗营养因子;而对动物产生毒性作用的物质,即有毒有害物质。
在实践中,抗营养因子和有毒有害物质并无特别明显的界限。
下面就饲料中常见的抗营养因子或有毒有害物质进行简单介绍:一、蛋白酶抑制因子1、蛋白酶抑制因子包括胰蛋白酶抑制因子和胰凝乳蛋白酶抑制因子,可抑制动物肠道中蛋白质水解酶对饲料的水解作用,从而阻碍动物对饲料蛋白质的消化利用。
常见于生大豆中。
2、受影响的蛋白酶:胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胃蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶、凝血酶等十多种酶的活性。
3、危害:对植物本身具有保护作用,可防止大豆籽粒自身发生分解代谢使种子处于休眠状态,并具有抗虫害的功能,但对人和动物来说,是一种抗营养因子,会导致动物生长减慢或停滞,引起胰腺肥大、动物胰腺机能亢进,导致胰腺分泌过盛,造成必须氨基酸(特别是含硫氨基酸)的内源性损失。
二、水溶性非淀粉多糖1、水溶性非淀粉多糖是指饲料中除去淀粉和蛋白质后在水中可溶而不溶于80%乙醇的多糖成分。
其化学成分主要有阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、甘露寡糖、葡萄甘露寡糖、果胶等。
2、抗营养机理:(1)增加小肠内容物的粘度,降低消化酶及其底物的扩散速率,降低酶解作用效率;(2)使养分吸收减少,而在肠道蓄积,为肠道大量有害微生物的繁殖提供良好的环境,改变肠道pH值,影响消化酶的发挥,并刺激肠壁,使之增厚,损伤绒毛,引起黏膜形态和功能的变化,进一步降低养分吸收率;(3)非淀粉多糖能与胆汁酸结合,限制胆汁酸的作用;而与胆固醇、脂肪结合则导致脂肪消化吸收显著降低,特别是饱和脂肪酸。
三、抗原蛋白1、抗原蛋白是饲料中的大分子蛋白质或糖蛋白,动物采食后会改变体液免疫功能,因而又被称为致敏因子。
饲料中的抗营养因子
冯定远
【期刊名称】《广东饲料》
【年(卷),期】2000(000)005
【摘要】@@ 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.
【总页数】3页(P23-25)
【作者】冯定远
【作者单位】华南农业大学动物科学系,广州,510642
【正文语种】中文
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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。