抗營養(yǎng)因子研究進展綜述大綱

　　引言

　　飼料中抗營養(yǎng)因子的廣泛存在不僅降低了動物生產(chǎn)性能，影響飼料各養(yǎng)分消化率，并且對胃腸道健康造成損害，甚至危害到免疫系統(tǒng)。因此，如何對其深入研究，在實際生產(chǎn)中消除抗營養(yǎng)因子的負作用、提高其利用效率是擺在營養(yǎng)學家面前的一個重大課題。至今，人們就一直運用營養(yǎng)學、微生物學、組織學和生物化學等研究方法解釋引起抗營養(yǎng)作用的可能機理，并取得了一定進展。同時，科學家們也紛紛對抗營養(yǎng)因子的鈍化作用進行了大量的研究，包括物理，化學，生物以及遺傳育種等等不同的技術，各項工藝參數(shù)也在逐步完善，并且在生產(chǎn)實踐中取得了良好的效果。但是，仍然有許多科學問題亟待探討。

　　1 抗營養(yǎng)因子的種類和分布

　　依據(jù)Huisman 1992年的分類方法將飼料中的抗營養(yǎng)因子分為六大類，(1)對蛋白質的消化和利用有不良影響。如胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶抑制因子、植物凝集素、酚類化合物、皂化物等。(2)對碳水化合物的消化有不良影響。如淀粉酶抑制劑、酚類化合物、胃脹氣因子等。(3)對礦物元素利用有不良影響。如植酸、草酸、棉酚、硫葡萄糖苷等。(4)維生素拮抗物或引起動物維生素需要量增加的抗營養(yǎng)因子。如雙香豆素、硫胺素酶等。(5)刺激免疫系統(tǒng)的抗營養(yǎng)因子。如抗原蛋白質等。(6)綜合性抗營養(yǎng)因子，對多種營養(yǎng)成分利用產(chǎn)生影響。如水溶性非淀粉多糖、單寧等。抗營養(yǎng)因子廣泛存在于植物的根，莖，葉以及果實中。

2  抗營養(yǎng)因子的危害

　　抗營養(yǎng)因子通過影響體內消化酶的活性、與被消化底物緊密的結合、與營養(yǎng)成分吸收的競爭抑制以及形成特殊的物理結構影響消化酶對底物的水解以及直接刺激免疫系統(tǒng)等幾種途徑，干擾畜禽對營養(yǎng)物質的吸收，進一步影響動物的生長速度和健康水平。

　　2.1 蛋白酶抑制劑

　　在動物營養(yǎng)中具有重要意義的蛋白酶抑制因子是KTI和BBI兩類。KTI和BBI與蛋白酶結合形成穩(wěn)定的化合物，使酶的活性被抑制，影響飼料蛋白質的水解。同時，它使胰粘膜的內分泌細胞釋放更多的CCK-PZ激素，后者使胰腺產(chǎn)生更多的消化酶(如胰蛋白酶、淀粉酶等)，這樣使動物的胰腺代償增大，尤其是小動物明顯。KTI明顯影響動物的生長，這是由于降低了采食量，影響氮的消化、吸收和沉積。此外，它也引起膽囊排空速度增加，降低脂肪的吸收。與KTI不同，BBI抑制因子并不明顯影響飼料采食量、飼料轉化率和增重，但BBI也導致胰腺的大量分泌和胰腺肥大。

　　2.2 植物凝集素

　　植物凝集素主要影響小腸的上皮細胞，從而影響營養(yǎng)的吸收，造成消化酶活性的改變以及內源性蛋白質的大量分泌丟失，粘蛋白量增加等。此外，有毒的凝集素進入循環(huán)系統(tǒng)，引起特異的IgG凝集素抗體的產(chǎn)生，總之，這些都使營養(yǎng)消化率降低，氮沉積減少，有時由于它的特殊寡糖與細胞表面結合造成小腸絨毛脫落，最終導致腹瀉，從而導致動物體增重下降和飼料效率變低。抑制胸腺生長，引起肝臟、胰腺、小腸增生肥大。大量攝入植物凝集素時，可使動物體重迅速下降及中毒死亡。此外，它還改變腸道微生物的生態(tài)環(huán)境。并對腸道產(chǎn)生的IgA有拮抗作用，對免疫系統(tǒng)有破壞作用。

　　2.3 植酸

　　植酸是一種很強的螯合劑，它能將Zn2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+等各種礦物元素螯合，形成難溶性植酸—金屬絡合物，從而影響這些礦物元素的吸收利用，使其生物學效價明顯降低。在低于蛋白質等電點pH介質中，則很容易生成植酸—金屬離子—蛋白質三元復合物，從而使蛋白質的溶解性大降低還影響動物對蛋白質的吸收利用。此外降低磷的利用率，由于雞、豬等單胃動物體內缺少水解植酸磷的植酸酶，因此對植酸磷的利用率降低，造成大量未被消化利用的磷排除外，造成土壤、水源的磷污染。

　　2.4 丹寧

　　單寧能和蛋白質結合，使蛋白質沉淀。單寧對脯氨酸豐富的蛋白質有較高的親合力。此外，單寧也可以和金屬離子結合。單寧還可以抑制酶的活性。因此，單寧影響營養(yǎng)的消化利用。另外，單寧的苦澀味，當它進入消化道后能分解產(chǎn)生有強烈刺激性的沒食子酸，影響適口性和飼料采食量。單寧也可能損傷小腸粘膜，腐蝕腸壁。

　　2.5 棉酚

　　游離棉酚是細胞血管神經(jīng)毒素.其活性羧基和羥基可以和蛋白質結合,降低蛋白質的利用率。此外游離棉酚對胃腸黏膜有刺激作用,引起胃腸表面都膜發(fā)炎,出血,并能增加血管壁的通透性,使血漿,血細胞滲到外周組織,使受害組織發(fā)生血漿性浸潤。

　　2.6 寡糖

　　寡糖進入消化道后段以后被微生物發(fā)酵，產(chǎn)生大量的CO2、H2和少量的CH4，從而引起腸道脹氣，導致腹痛、腹瀉等，影響營養(yǎng)的吸收利用，降低日糧的能量價值。

　　2.7 抗原蛋白(Glycinin和-Conglycinin)

　　大豆中的抗原蛋白Glycinin和b-Conglycinin可以刺激幼齡動物的才腸道免疫系統(tǒng)，激發(fā)過敏反應，從而造成動物生產(chǎn)性能下降，腸粘膜受損，腹瀉等不良癥狀。

　　2.8 其他抗營養(yǎng)因子

　　3 抗營養(yǎng)因子的鈍化

　　抗營養(yǎng)因子的鈍化方法與很多，主要包括物理，化學，生物，遺傳改良以及添加其它營養(yǎng)活性成分來降低抗營養(yǎng)因子的危害，從而使動物的生產(chǎn)性能得到提高。物理方法主要包括熱處理法，機械加工處理以及水浸泡法。熱處理法主要針對熱不穩(wěn)定的抗營養(yǎng)因子，如胰蛋白酶抑制因子和凝集素等。熱處理法包括干熱法(烘烤、微波輻射、紅外輻射等)和濕熱法(蒸煮、熱壓、擠壓等)。機械加工處理主要適用于在種皮含量較高的抗營養(yǎng)因子，可通過機械加工使種皮分離從而消除抗營養(yǎng)因子。水浸泡法適于溶于水的抗營養(yǎng)因子，如丹寧。

　　化學鈍化通過在飼料中加入化學物質，并在一定條件下反應，使抗營養(yǎng)因子失活或活性降低，達到鈍化的目的。在飼料中加入適量蛋氨酸或膽堿作為甲基供體，可使單寧甲基化，從而達到滅活單寧的目的。此外，添加一定量的亞硫酸鈉可使胰蛋白酶抑制因子的二硫鍵斷裂，從而降低其活性;用硫酸銅作為菜籽餅化學脫毒劑，用硫酸亞鐵作為棉酚的鈍化劑。但化學方法容易造成化學試劑的殘留和飼料營養(yǎng)價值的降低。

　　生物鈍化法主要是通過生物發(fā)酵以及添加活性營養(yǎng)物質或酶制劑等來起到消除抗營養(yǎng)因子的目的。二價鐵離子與游離棉酚結合生成在消化道難于吸收的棉酚-鐵復合物，使其失去活性;二價鐵離子還可降低棉酚在肝臟里蓄積，從而起到預防蓄積性中毒的作用。二價鐵、銅、鋅離子能與異硫氰酸酯和惡唑烷硫酮絡合成難溶的絡合物，不被畜禽吸收而去毒。添加植酸酶不僅可降解麩皮等各種植物性飼料里的植酸磷，以提高磷的利用率并減少糞便磷對環(huán)境的污染;而且還能將被植酸螯合的鈣、鋅、銅、鐵和蛋白質也被釋放出來，恢復被抑制的淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶的活性，提高多種營養(yǎng)物質的消化吸收利用率。

　　4 各種抗營養(yǎng)因子的檢測

　　抗營養(yǎng)因子傳統(tǒng)的檢測方法包括酶化學法、紫外分光光度法等。隨著當克隆抗體技術的發(fā)展，凝集素，胰蛋白酶抑制因子、大豆抗原蛋白等抗營養(yǎng)因子的酶聯(lián)免疫檢測法已經(jīng)被逐步建立并且被正式靈敏度高且精準。高效色譜技術的不斷完善也使這項高科技技術應用于抗營養(yǎng)因子的檢測，如寡糖、異黃酮等。