饲料原料中的抗营养因子.docx

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1、饲料原料中的抗养分因子2002-5-29几乎全部的饲料原料均含有抗养分因子，假如抗养分因子含量过高，对畜禽的生产性 能和健康会产生不利影响。了解抗养分因子的一般常识，通过降低添加水平、协作技术、 加工处理或添加酶制剂等方法可削减和避开抗养分因子引起的负作用。1植物中的抗养分因子植物体内存在的抗养分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。采食后将减弱养分物质的汲取，抑制动物的生长。有些抗养分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养分因子的毒 性或脱毒。1.1 豆类蛋白豆类如大豆、花生、雏豆、蚕豆等是很好的蛋白源，但均含有抗养分

2、因子，因而限制 了在饲料中的用量。豆类中的抗养分因子包括蛋白酶抑制因子、植物疑集素、版酶、脂肪 氧合酶、生氟葡萄糖苗和抗维生素因子。全部豆类均含肯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。很多人认为，胰蛋白酶抑制因子并非是豆类的主要抗养分因子。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

3、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 绒毛发育特别，从而影响养分物质的汲取。有讨论报道，植物凝集素破坏小肠结构，使葡 萄糖、氨基酸、维生素B12汲取不良和铁转运受阻。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。讨论表明，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。青年家禽（特殊是火鸡）对植物凝集素极为敏感。豆类种子中还含有其它抗

4、养分成分，如大豆中的崛酶（一种水解尿素产生氨和C02的 酶）在尿素循环中产生过度的氨；致甲状腺肿物（是一类影响甲状腺功能的物质）已在大豆和 花生中分别得到；氧化葡萄糖甘（水解时产生氧化氢）在全部豆类中均含有，在利马豆中含 量最高。饲喂生四季豆后，发觉鸡犯佝偻病和对维生素B12的需要量显著提高。生大豆中 的脂肪氧合酶通过破坏原料中的类胡萝卜素使维生素A采用率下降。加工处理可使豆类中的抗养分因子脱毒。蛋白酶抑制因子、植物凝集素、崛酶、抗维 生素因子和脂肪氧合酶可以通过热处理加以破坏。破坏的程度与温度、加热时间、原料颗 粒大小和水分含量有关。发酵可降低胰蛋白酶抑制因子的水平。发芽法则可提高大豆和四

5、季豆的养分价值。但发芽8d后大豆胰蛋白酶抑制因子的浓度并不转变，四季豆胰蛋白酶 抑制因子的水平甚至是原来的2倍。豆类中也含有一些难以消化的碳水化合物类抗养分因子。豆类中大约40%是由粗纤 维、单糖和多糖组成的。多糖占15% 22% ,其中酸性多糖占8% -10%，阿拉伯半乳聚 糖占5% ,纤维占1%2% ,淀粉占0.5%。这些物质大部分不能被家禽消俯口采用。了解 不多的是大豆甘露聚糖。甘露聚糖对热敏感，而且对家禽有较强的抗养分作用。半乳甘露 聚糖是一种粘性多糖。豆粕中的单糖是易消化的碳水化合物，即使是这种易消化的物质也 具有降低豆粕TMEn,纤维消化率和食糜流速的作用。1.2 甘蓝类植物油菜是

6、3种最常用的榨油作物。浸提油后，副产物可作为饲料原料。由于含有有毒物 质，在饲料中的用量受到限制。蛋鸡添加量以5%为限，肉鸡则不能超过15%。在甘蓝、羽衣甘蓝、花椰菜、包子甘蓝、油菜和芥子中最主要的有毒物质是致甲状腺 肿的硫葡萄糖昔。讨论表明，硫葡萄糖苗可使小鼠、家禽、猪和牛生长受阻，甲状腺肿大, 甲状腺汲取碘削减，并使其它器官发生病变。然而，完整的硫葡萄糖苗是无毒的，酶水解硫葡萄糖苗产生的酶解物可大大提高其毒 性。酶水解硫葡萄糖昔产生硫氨酸铁、异硫氨酸盐、睛、致甲状腺肿素和恶嘤酮类物质。 硫葡萄糖首通常与硫葡萄糖苗酶存在于植物中，该酶促进硫葡萄糖昔水解。硫葡萄糖苗的 降解物抑制甲状腺对碘的摄

7、入，并干扰甲状腺激素的分泌，从而导致甲状腺代谢紊乱和甲 状腺肿大。正确处理甘蓝粕类能最大限度降低硫葡萄糖苗的毒性。对菜籽粕进行热处理可使硫葡 萄糖苜酶失活，并能阻挡非毒性的硫葡萄糖昔水解生成有毒的产物。对动物补碘（如碘酸钙） 也可降低硫葡萄糖昔的毒性。1.3 根和块茎木薯、土豆和红薯及其副产物已渐渐成为常用的饲料原料(特殊在进展中我国)。以相 同的干物质为基础，土豆的蛋白质含量与小麦相当，高于玉米和谷类的蛋白质含量。红薯 淀粉优于玉米淀粉，蛋白质质量与酪蛋白相同。然而，由于块茎中含有抗养分因子需在饲 喂前经过特殊处理。生氧葡萄糖昔是木薯中的毒性成分，主要存在于木薯根的液泡中。细胞中的如糖昔酶

8、能把碳水化合物部分从这些成分中切下来，产生丙酮、葡萄糖和氢氨酸(HCN)。因此，在 咀嚼和压榨时细胞裂开，生氟葡萄糖苗释放导致毒性产生。葡萄糖甘水解产生有毒的氧化 物。生氟葡萄糖甘酶在加热过程中极易变性。一旦变性，就不能催化产生有毒氧化氢。因 此，可以通过加热削减甚至消退木薯的毒性。葡萄糖苗有较高的水溶性，并且遇热易分解。产生的游离HCN会在加热过程中挥发。木薯中低水平的胰蛋白酶抑制因子和胰凝汝酶抑 制因子在蒸煮过程中也易变性。土豆苗和土豆也含有毒成分，如生物碱。生物碱中最主要的是龙葵碱，不同品种的土 豆其含量不同。植物在受到真菌、细菌和机械损伤时含量最高。已发觉龙葵碱使人和畜禽 胃肠功能和神

9、经系统紊乱。某些生物碱是胆碱脂酶的抑制因子，这很可能是土豆中毒时消 失神智不清、麻木和抑郁等症状的缘由。与木薯的有毒物相比，土豆中的生物碱不易通过 加热和蒸煮去除。当新奇土豆中生物碱的含量超过20mg/100g时则不宜食用和作为饲料。红薯含数种抗养分物质，包括蛋白酶抑制因子、Furanoterpenoids和蚀乳型物质。 美国红署含7种胰蛋白酶抑制因子。当加热温度为7580时，胰蛋白酶抑制因子的 活性可降低到50%以下；在沸腾状态下保持15min ,可降低到10%以下；在130处理 30min可完全破坏。红薯在受到真菌Fusarium Solani感染时产生的肺水肿毒素的毒性最 强。牛摄入9m

10、g/kg BW的肺水肿毒素，在24h内发生非典型间质性肺炎。急性肺水肿并 伴随间质性气肿，几天内动物窒息而死。烘烤和蒸煮可削减红薯中的肺水肿毒素，但不能完全消退。1.4 棉花副产品棉籽粕是反刍动物常用的蛋白质源，有的也渐渐用于家禽和单胃动物。棉籽、叶子、 茎和根产生色素的组织中含棉多酚。棉多酚对单胃动物和幼龄反刍动物有毒害作用。有报 道，动物在棉多酚中毒后，导致肝脏、心脏和肺受损。当家禽日粮中含棉多酚时，饲料采 用率和产蛋量下降，储存蛋的蛋黄发生褪色。反刍动物瘤胃发酵可使棉多酚失活。游离棉多酚有毒而结合棉多酚无毒。加热可促进棉多酚的甲酰基与赖氨酸和精氨酸的 氨基及半胱氨酸的疏基反应。持续加热使

11、棉籽粕的非蛋白成分与棉籽粕中的色素结合，使 结合物分子内构象发生变化，最终生成不溶性、不被消化的多聚物。在对棉多酚进行结合 脱毒时，会使棉籽粕蛋白质的生物价值降低。加热棉籽粕，使赖氨酸的活性显著降低。此 外，添加金属盐可减弱棉多酚的毒性。当铁与游离棉多酚的比例为2 : 1或3 : 1时可有效 降低棉多酚的毒性和肝脏中棉多酚的水平，爰护蛋黄颜色。1.5 谷物和谷物副产物小麦、大麦、黑麦和燕麦均含非淀粉多糖(NSP)。NSP是一类具有戊聚糖结构的多糖, 不易被家禽内源酶消化。NSP主要包括阿拉伯木聚糖、木聚糖和0-L6-葡聚糖。NSP对家 禽的抗养分作用主要表现为增加食糜粘度，对动物生产性能产生负

12、影响。此外，NSP也转 变胃肠道的分泌，并与胃肠道内微生物区系发生互作。溶解性的NSP形成大分子聚合物使 肠道食糜粘度增加，阻挡消化酶的作用，干扰养分物质的汲取。消化不全的食糜运动到消 化道后部，被微生物用于发酵。添加外源微生物酶可降低NSP的负作用。1.6 霉菌毒素霉菌毒素潜在的影响见 Poultry International Octoberl998o1.7 糅酸鞅酸是一类多酚物质。很多植物（藻豆、蚕豆、油菜等）均产生糅酸。鞭酸与原料中的 矿物元素、蛋白质和碳水化合物形成不溶性的复合物，降低饲料的养分价值。鞅酸与铁、 VB12形成相应复合物严峻抑制铁和VB12的汲取。鞅酸与胰蛋白酶、a-淀

13、粉酶结合或使 酶与底物结合形成不能消化的复合物而干扰酶的消化功能。用甲醇、氨或水/乙烷可萃取鞭 酸，使高梁和菜籽粕的养分价值提高。1.8 皂茂皂茂是一类淄类化合物或由三葩烯基团与糖结合形成。存在于豆科植物、牧草、新奇 豆类和Birdfoot Trefoil种子中，皂茂对真菌、某些微生物和很多昆虫具有很高的毒性。有 讨论表明，皂茂能减弱消化酶和代谢酶活性并能与锌形成不溶性复合物。这也是紫花苜蓿 在单胃动物日粮中用量受限制的缘由。当日粮中含20%紫花苜蓿粉（0.3%皂芭）时，鸡的生 长速度缓慢。好玩的是，皂芭对人类养分是有益的。紫花苜蓿皂茂与内源胆汁的胆固醇结 合，能阻挡胆固醇的重汲取，降低血液胆

14、固醇的水平。1.9 氨睛和山黛豆中毒因子香豌豆、雏豆和其它野豌豆含氨睛类神经毒素，人、牛和马中毒的症状表现为性成熟 迟缓、器官损伤和瘫痪。有报道，家畜和试验动物在消化了含神经毒素的植物后，骨骼和结缔组织生长受影响。山篝豆中毒因子干扰结缔组织胶原蛋白纤维的交联。火鸡日粮中豌 豆的比例过高会使主动脉裂开的机率大大提高。豌豆种子在热水中浸泡可完全去除其中的 神经毒素。在15烘烤20min可使神经毒素降低85%02动物副产品中的抗养分物质动物副产品早已被人们认为是畜禽很好的蛋白源。但是细菌降解和产生的有毒代谢物 使其养分价值大大降低。微生物在分解蛋白质产生氨基酸时，对氨基酸脱竣和脱酰胺分别 产生生物胺

15、和氨。这两种物质对动物均有毒害作用。大多数动物能有限代谢正常摄入的生 物胺。神经活性胺是中枢神经系统的神经递质。血管活性胺对血管产生直接和间接的作用。 酪胺、苯乙胺和盐酸色胺通过释放储存在组织中的去甲肾上腺素间接提高血压。组胺具有 较强的扩毛细血管的作用，使血压降低，导致血压过低和神经兴奋。鸡口服组胺后生长受 阻、羽毛少、死亡率提高、肌肉损伤、组织水肿和脾萎缩。水生动物体内所含的组胺高于 陆生动物。组胺是食物中毒性最强的胺类，但组胺单体是相对无毒的。腐胺和尸胺通过限 制小肠内代谢组胺单体的酶（二胺氧化酶、组胺-N-甲基转移酶）而促进组胺的毒性。组胺和 大多数生物胺一样具有热稳定性，而且其含量在蒸煮加热过程中不发生变化。因此，防止 原料中组胺的毒性要求对生原料当心处理，以免产生生物胺。