抗營養(yǎng)因子滅活

1、目前，主要通過物理、化學和生物學途徑來鈍化和滅活飼料中的抗營養(yǎng)因子。 這些方法能在一定程度上降低抗營養(yǎng)因子的活性，但加工處理的效果因飼料抗 營養(yǎng)因子的種類、含量、活性等方面的不同而有差別。3.1物理方法3.1.1膨化與制粒膨化處理是在專門的膨化機內(nèi)進行的，其原理是在一定溫度下通過螺旋軸轉(zhuǎn) 動給予原料一定的壓力，使原料從噴嘴噴出，原料因壓力瞬間下降而被膨化， 抗營養(yǎng)因子會隨之失活。胰蛋白酶抑制因子的失活程度可隨膨化溫度的升高而升 高；植物凝集素對熱很敏感，在溫度達120 C時所有的植物凝集素全部消失。 Petres等(1981)報道，電加熱至120 C,大約有93%的胰蛋白酶抑制因子失活。 而楊

2、麗杰等(1998)的研究證明，單桿螺旋在121 C下膨化商品大豆，可失活 70%以上的胰蛋白酶抑制因子和全部凝集素。張明峰(1998)報道，干膨化處理可 使大豆中的胰蛋白酶抑制因子的活性下降80%,脲酶和脂肪氧化酶的活性降低至 較低水平，是目前國內(nèi)外較理想的滅活方法。另外，膨化還對飼料有剪切作用， 破壞植物細胞壁，能降低飼料中的纖維含量，從而提高動物對細胞內(nèi)容物的利 用率。在制粒過程中，一部分熱來自蒸汽(7090 C, 1520 s),另一部分 來自飼料成分在制粒過程中被擠壓而產(chǎn)生的熱。制粒能較徹底的滅活蠶豆和豌豆 中的胰蛋白酶抑制因子，但不同制粒工藝，其滅活效果有較大差異，有的工藝 甚至滅活

3、效果不明顯。3.1.2擠壓處理擠壓處理可分為干榨和濕榨2種。Friesen等(1993)報道，用濕榨法處理的豆餅 與未處理的豆餅相比會顯著提高斷奶仔豬的日增重和飼料報酬。他們的研究還表 明，飼喂?jié)裾ヌ幚淼亩癸灥臄嗄套胸i，其日增重比飼喂十榨豆餅的仔豬有顯著 提高。Piao et al(1999)報道，擠壓處理能使大麥細胞壁的0 -葡聚糖和阿拉伯 木聚糖結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，水溶性增加，從而提高了營養(yǎng)成分利用率。3.1.3蒸汽處理這種方法又可以分為常壓和高壓。常壓加熱的溫度低，一般在100 C以下。常壓 蒸汽處理30 min左右，大豆中的胰蛋白酶抑制因子活性可降低90%左右，而不 破壞賴氨酸的活性。高壓蒸

4、汽處理是用專門的高壓蒸汽鍋或罐進行的。原料在容 器內(nèi)的加熱時間隨溫度、壓力、pH值及原料性質(zhì)的不同而有很大差異。全脂大 豆在120 C蒸汽加熱7 .5 min胰蛋白酶抑制因子從20.6 mg/ g降低到3.3 mg/g。Johnson等(1980)報道，在pH 6.7 , 99154 C范圍內(nèi)，溫度每升高 11 C，胰蛋白酶抑制因子的滅活速率增加一倍，他們的研究還指出，在pH 6 .7, 99 C處理1 h,會使胰蛋白酶抑制因子的活性降低到原來的7.6 %;在pH 6 .7, 154 C和pH 9.5, 143 C則只需40 s,其活性就可降低到原來的7.6%。3.1.4去殼處理禾谷類籽實的種

5、皮中含有較多的非淀粉多糖，而豆類和高粱的殼中含有較多的 單寧、木質(zhì)素、植酸等抗營養(yǎng)因子，去殼處理就能夠除掉這些抗營養(yǎng)因子，同時 提高其蛋白質(zhì)的含量，提高其利用率。Marquardt(1989)用蠶豆的實驗證明對一 些種皮單寧類含量高的豆類飼料，去皮后其蛋白質(zhì)的消化率和蛋白質(zhì)質(zhì)量提高; 以淀粉和離散蛋白顆粒的大小為基礎，利用氣流分類技術(shù)就能夠把豆類籽實的各 部分分開，這樣不僅可以除去抗營養(yǎng)因子，還可以提高蛋白質(zhì)的質(zhì)量。3.1.5微波處理 這種方法是通過微波磁場（波長12 nm）的震蕩，即原料中的極性分子（水分 子）震蕩，使電磁能轉(zhuǎn)化為熱能，使抗營養(yǎng)因子滅活。其效果與原料中的水分含 量和處理時間有

6、關(guān)。水分低，則胰蛋白酶抑制因子的殘留量高。一般加熱15 min, 胰蛋白酶抑制因子的活性可降低90%。3.1.6炒烤處理這是一種干熱方法，Schmidt（1987）報道，在190 C, 1060 s即可使大豆中 的植物凝集素徹底被破壞，800 C, 90 s可以使胰蛋白酶抑制因子的活性降低 到安全水平以下。Umapathy等（1998） 120 C, 15 min十熱豇豆，結(jié)果胰蛋白酶 抑制因子、植物凝集素、總單寧含量降低，而聚合單寧和植酸的含量基本沒有變 化。此外，利用某些抗營養(yǎng)因子溶于水的特性可用水浸泡法將其除去。如縮合單寧 溶于水，因此將高粱用水浸泡再煮沸可除去70%的單寧。麥類中的非淀

7、粉多糖也 可通過水浸泡法將其部分除去。將豆類籽實浸泡在水（或鹽水、堿水）中煮一定時 間（1020 min）晾十后，蠶豆和豌豆中的胰蛋白酶抑制因子和植物凝集素全部 被滅活，但部分養(yǎng)分也隨之丟失，降低了飼料的利用率，而且費用高，不適宜批 量生產(chǎn)。3.2化學方法化學鈍化是指在飼料中加入一定量的某種化學物質(zhì)，并在一定條件下處理（反 應），使抗營養(yǎng)因子失活或活性降低，達到鈍化的目的。近年來，人們在用化學方 法鈍化抗營養(yǎng)因子方面取得了較大進展。用這種方法來鈍化大豆中的抗營養(yǎng)因子 主要是破壞其中的二硫鍵，改變分子結(jié)構(gòu)，達到滅活的目的。張建云等（1999）研究了目前在豆類中常用的鈍化劑及其效果。生大豆用6 %

8、的尿 素+10%水在常溫下處理20 d效果較好，其中的胰蛋白酶抑制因子活性從4 .01 X 104 TIU/g降到0.95 X104 TIU/ g。后又改變尿素的濃度和處理時間，發(fā)現(xiàn) 5 %的尿素+20 %水處理30 d效果更好，胰蛋白酶抑制因子活性降至0 .86 X10 4TIU/g ,降低78.55 %,并且脲酶活性由2 ,05A pH降至0.2 pH。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)， 處理前后氨基酸的含量沒有顯著變化，而且豆餅中的殘留氨量也不大，況且鈍 化豆餅中脲酶的活性已降至0 .2A pH,因此日糧中的氨也不會對畜禽造成危害。 尿素水解生成NH3和OH-, NH3和OH -可使胰蛋白酶抑制因子的二硫鍵斷

9、裂，生 成游離巰基，該巰基與其他基團重新結(jié)合為無活性的分子基團，從而使胰蛋白 酶抑制因子失去活性。此外，國外這方面的報道也較多，如亞硫酸鈉處理法、半 胱氨酸處理法以及H2O2 +CuSO4處理法等。但這些方法費用較高，而且殘留物也 可能會對動物的生產(chǎn)性能產(chǎn)生影響，因此目前國內(nèi)應用較少。對于黃曲霉毒素的 去除，目前仍以化學方法為主。100 kg玉米中加入3L乙醇或95 %99 %的甲醇，能短期防止黃曲霉毒素的產(chǎn) 生。添加防霉劑，如丙酸（鹽）、雙乙酸鹽、乙氧喹等都可以防止黃曲霉毒素的產(chǎn) 生。對已污染的飼料，可用有機溶劑如氯仿、甲醇等進行提取，還可用氫氧化鈉、 高錳酸鉀等處理。硫葡萄糖苷的水解產(chǎn)物可

10、用硫酸銅滅活，其他金屬如鐵、竦、 鋅的鹽類也能去除硫葡萄糖苷的水解產(chǎn)物。硫酸亞鐵中的亞鐵離子則能與游離棉 酚結(jié)合，使之失去活性。Khan等（1998）用1%硫酸亞鐵處理菜籽粕顯著減輕了肉仔 雞的甲狀腺腫，提高了日增重和飼料效率。向飼料中添加聚乙烯毗咯化合物、聚 乙二醇等物質(zhì)，使之與單寧類物質(zhì)結(jié)合，從而避免單寧與飼料中的蛋白質(zhì)和動 物體內(nèi)的內(nèi)源性蛋白質(zhì)結(jié)合，提高飼料利用率。用化學方法鈍化飼料抗營養(yǎng)因子是一種有效的方法。在實踐中應根據(jù)飼料原料的 情況合理選用。但某些化學鈍化劑有殘留，會對動物體產(chǎn)生毒副作用，因此在應 用時應嚴格控制用量，并注意檢測其殘留量。3.3生物學方法3.3.1酶處理法目前，酶

11、制劑作為飼料添加劑發(fā)展非常迅速。酶制劑不僅可以補充、保持動物體 內(nèi)的酶活性，維持動物對酶的需求，提高飼料利用率，而且還可以滅活和鈍化飼 料中的抗營養(yǎng)因子。目前，飼料中添加的酶制劑有單一酶制劑和復合酶制劑。植 酸酶是應用最廣泛的單一酶制劑。常用植物性飼料中的磷大約有2/3是以植酸磷 的形式存在的，而單胃動物的消化道中缺乏植酸酶，不能利用這種有機磷。Um 等（1998）的研究表明，在日糧中添加250 IU/kg植酸酶，并使日糧中無機磷的 添加量由0.26%降低至0.16 %,結(jié)果提高了雞的產(chǎn)蛋量、蛋重及飼料報酬，而且 降低了蛋的破殼率。Sebastia（1996）報道，日糧中添加植酸酶會增加鈣、鎂

12、、磷 等的沉積量。而Biehl和Baker（1991 ）的研究指出，添加植酸酶會使鐵沉積量降 低，這可能是由于微量元素之間的拮抗作用或是由于鐵可能抑制植酸酶的活性。 Um（1998）的研究還表明，在蛋雞日糧中，用小麥+亞油酸+微生物酶制劑可以替 代玉米,不僅產(chǎn)蛋量、蛋重差異不顯著，而且添加酶制劑后蛋黃顏色評分也達到 玉米的水平。在豬飼料中添加植酸酶則可以提高豬對鈣、磷的利用率和生產(chǎn)性能。 復合酶制劑是由一種或幾種酶制劑為主體，加上其它單一酶制劑混合而成的， 可以同時降解多種需要降解的底物（抗營養(yǎng)因子或營養(yǎng)成分）,能最大限度的提 高飼料的營養(yǎng)價值。由6 -葡聚糖酶、果膠酶、阿拉伯木聚糖酶、甘露聚

13、糖酶、 纖維素酶組成的NSP酶就能對多種飼料起作用，在實踐中可以根據(jù)原料的不同 來選擇合適的復合酶。例如，大麥（燕麥）-豆粕型飼糧添加以6 -葡聚糖酶和果 膠酶為主，輔以纖維素酶和a -半乳糖苷酶的復合酶，可以提高飼料養(yǎng)分的利用 率o Li等（1997）報道，添加6 -葡聚糖酶能提高大麥+豆粕日糧的粗蛋白、能量 和大部分氨基酸的消化率；也能提高小麥+豆粕日糧的能量消化率，但對其它物 質(zhì)的消化率無明顯改進。3.3.2植物育種法通過植物育種，降低植物性飼料中的抗營養(yǎng)因子是解決問題的根本方法。但由于 大多數(shù)抗營養(yǎng)因子在植物生長及自我保護中發(fā)揮作用，這就使得育種工作者必 須既要考慮降低各種抗營養(yǎng)因子的含量，又要考慮植物籽實不易受病蟲害，目 前這一工作進展不大。3.3.3萌發(fā)處理從生物學上講，植物性飼料類的抗營養(yǎng)因子，如蛋白酶抑制因子、凝集單寧等的 作用在于保護籽實免遭微生物、昆蟲、鳥類及其他天敵的破壞。種子萌發(fā)后，抗 營養(yǎng)因子被內(nèi)源酶破壞。Tan-Wilson等（1982）報道，在萌發(fā)的第13天時，子葉 中的Bowman -Birk胰蛋白酶抑制因子活性降到0。另有