抗营养因子对动物饲养的影响及降消措施

　　2抗营养因子的种类及作用机理

　　蛋白酶抑制剂因子蛋白酶抑制因子主要存在于豆类、饼粕、某些块根类和块茎类中，进入动物体内后可以抑制胰蛋白酶、胃蛋白酶等十几种蛋白酶的活性，抑制的机制是与蛋白酶结合形成稳定、无活性的化合物或复合物，从而导致蛋白质的消化利用率降低，值得一提的是胰凝乳蛋白酶抑制因子能引起胰腺肥大和增生，造成动物消化系统紊乱和失调，影响动物正常生长。

　　植物凝聚素植物凝聚素主要存在于豆类籽实及其饼粕中，它是一种蛋白质，多数为糖蛋白。动物肠道的蛋白酶不能水解大多数的植物凝聚素，植物凝聚素进入肠道后可以和小肠壁上皮细胞表面的特定受体结合，从而干扰刷状缘黏膜分泌多种酶的功能，降低肠道消化和吸收营养物质的能力，导致蛋白质利用率下降。

　　2.2降低能量利用率的因子

　　非淀粉多糖是指淀粉以外的多糖类物质，据报道可溶性非淀粉多糖可使食糜的黏度升高，增加肠内容物黏稠性，降低胃肠道运动对食糜的混合效率，减少消化酶与底物接触几率，阻碍营养物质进入小肠上皮绒毛，最终影响胃肠道对营养物质的消化吸收。非淀粉多糖可通过影响消化道生理形态、微生物区系、消化酶活性等方式实现抗营养作用。

　　单宁广泛地存在于植物的叶、果实、根及树皮等部位中，是重要的天然多酚类活性物质。单宁分为水解类单宁和缩合类单宁两类。单宁通过与消化酶结合改变消化酶的活性和功能，降低营养物质的消化吸收率，进而影响动物的摄食量和消食性。单宁可与一些微量元素发生作用，影响人或动物对微量元素的吸收。如钙、铁等。据报道，饲料中单宁的含量在0.28%～0.94%范围时，动物体内干物质和能量代谢率与单宁含量成反比。

　　植酸（Phyticacid）广泛存在于植物中，是一种很强的络合剂，饲料中的植酸可在胃肠道中与带正电荷的Zn2+、Cu2+、Ca2+、Mg2+、Cd2+、Fe2+等二价或多价金属离子形成难溶性植酸盐络合物，导致矿物元素几乎不能被动物体吸收利用，降低一些必需矿物元素的生物效能。植酸盐可与饲料中的蛋白质、淀粉、脂肪结合，降低内源淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶的活性，影响营养物质的消化吸收。

　　棉酚是一种高活性多酚类化合物，棉酚能与饲料中的非金属矿物添加剂（膨润土、沸石等）在胃肠道结合，也可与添加剂中的钠、钾、镁等碱性金属阳离子作用形成棉酚盐，降低饲料毒性的同时减少矿物元素的吸收利用，最终降低矿物元素的生物有效性。棉酚可与血红蛋白中的二价铁结合形成螯合物，容易引起动物缺铁性贫血和维生素A缺乏症等疾病。

　　植物含有还有大量纤维素，纤维素可以与胃肠道中的Zn2+，Cu2+，Ca2+等一些二价阳离子结合，因此纤维素不利于矿物元素的吸收。纤维素结合离子的官能团是糖醛酸中的羟基，它能直接抑制外源菌和肠内固有腐败菌的生长繁殖，从而发挥正常肠道菌群在屏障、营养和免疫上的正常功能。

　　3降低抗营养因子的措施

　　抗营养因子的存在制约和影响了牧草品质和动物的健康生长，为了减轻抗营养因子的影响，应当通过各种途径，把饲料中的抗营养因子含量控制在临界水平之内，临界水平指动物能够忍受而对生产性能不产生副作用的承受水平。目前国内外常采用加热、膨化、机械处理、浸泡、化学处理、生物学等方法去除或减少饲料中的抗营养因子，以达到提高饲料利用率，增加经济收益的目的。

　　3.1物理法

　　加热法的原理是通过加热破坏饲料中对热不稳定的抗营养因子，如蛋白酶抑制因子、外源凝集素脲酶等。例如，I.A.ONIMAWO等用100℃加热处理鸽子豌豆，鸽子豌豆的植酸含量从120.0mg/100g减少到100.2mg/100g。通过常压蒸汽处理30min大豆，可降低大豆的胰蛋白酶抑制因子90%的活性。

　　膨化法的原理是通过对原料施加高压，使原料发热并因压力瞬间下降而发生膨化，抗营养因子也因之失活。周岩民指出大豆经膨化处理后尿素酶、胰蛋白酶抑制因子被破坏率达95%以上。谯仕彦和李德发研究不同温度的干法挤压膨化对大豆胰蛋白酶抑制因子活性的影响，结果表明，100℃～140℃膨化加工可使大豆胰蛋白酶抑制因子的活性降低74.8%～88.6%，随温度升高，胰蛋白酶抑制因子灭活程度加强。

　　很多抗营养因子集中在植物的某一部位（如种子的表皮层、伤口等），通过机械剔除该部分，可以减少抗营养因子含量。如用机械加工方法除去高粱和蚕豆的种皮即可除去大部分单宁。

　　3.2化学法

　　根据抗营养因子的种类和性质而选择不同的化学方法。张建云等研究发现降低生大豆胰蛋白酶抑制因子活性可以用5%的尿素加水20%处理30d达到最好的效果。生产中根据游离棉酚与铁离子能结合成不被肠胃消化吸收的物质而丧失毒性的原理，用1%的硫酸亚铁溶液浸泡饼粕饲料，24h脱毒率达95%以上。用硫酸亚铁脱毒的棉籽饼饲喂仔猪，日增重提高10%。

　　通过植物育种途径，培育低抗营养因子或无抗营养因子的植物品种。Seandic（1989）报道通过育种可以降低抗营养因子的含量之后，引起了育种专家的浓厚兴趣。到目前为止，已经培育了许多低抗营养因子的品种，如低单宁高粱、低双香豆素的草木挥、无色素腺体棉花等。通过育种，进而达到消除抗营养因子对畜禽的抗营养作用。

　　3.4生物技术法

　　酶制剂近年来，生物技术制品——酶制剂被引入到饲料工业中，以提高饲料的利用率。植酸酶就是研究较多的特异性酶制剂之一，可以分解植酸，提高饲料的营养价值。汪儆等报道，小麦或次粉日粮中添加戊聚糖酶制剂，可有效地提高日粮的表观代谢能值（AME）及肉仔鸡的生产性能。发酵法发酵法是消除抗营养因子的传统方法。一些难以消化的物质经过发酵后，可以提高消化率，改善适口性，提高采食量。如棉籽饼发酵后游离棉酚含量明显低于发酵前，可溶性蛋白质含量增加，脱毒效果达到59.70%～60.44%。发酵法也是可降低胰蛋白酶抑制剂的一种方法。

　　4问题与展望

　　我国已经在抗营养因子研究方面开展了不少工作，取得一定的成绩，但也存在问题。例如加热法可以降低对热不稳定的抗营养因子，从而到达预期的效果，但加热法也会降低一些有益酶的活性；膨化加工方法提高了饲料品质，营养成分损失最少，但是成本高，且在膨化过程中谷物的物理和化学组成都发生变化；机械处理法此法简单有效，但会提高饲料成本；化学法虽然很有效，但是有药物残留；育种法可以从根本上去除抗营养因子，但也存在一些问题，如产量降低、抗病害能力降低、周期长、投资大等等问题；酶制剂法可消除饲料的有毒成分，又可对动物起到保健作用，随着生物技术的高速发展，具有广阔的应用前景。在未来的领域，开展对不同饲料中不同抗营养因子定性定量研究以及抗营养机制的深入研究是今后努力的方向。