飼料原料中抗營養因子的預防與控制

畜牧編輯

　　1棉籽中的抗營養因子
　　1.1基本知識
　　棉籽餅粕中主要對動物有毒的物質為棉酚。棉籽的胚葉上布滿褐色圓形或其橢圓形的色素腺體，腺體內除了油脂和樹脂外，還含有大量的色素物質，其中以棉酚為主，占色素腺體質量的20.6%～39.0%。此外，還含有多種棉酚的衍生物。主要種類及其性質如下。
　　1.1.1棉酚
　　棉酚是一種復雜的多元酚類化合物，分游離型和結合型兩種，結合型棉酚不被動物體吸收，直接排出體外，游離棉酚與氨基酸結合，對動物有害。具有活性羥基、活性醛基的多元酚類化合物稱為游離棉酚，它呈黃色、具有三種異構體，分子式為C3H3O2，分子量為518.57。而與蛋白質、氨基酸、磷酯等物質結合，沒有活性酸羥基、醛基的稱為結合棉酚，其喪失了活性，對動物是無毒的。
　　1.1.2棉紫酚
　　又稱棉紫素，呈紫紅色，它經常與棉酚存于棉籽中，并隨棉籽儲存期的延長和溫度的升高而增加其含量。棉紫酚除了在棉籽中以天然狀態存在外，還能在棉籽加工的熱處理過程由棉酚轉化而成。棉紫酚在酸中能被分解轉化為游離棉酚。
　　1.1.3棉綠酚
　　又稱棉綠素，為深綠色的晶體物質。1963年才從棉紫色腺體中分離出來。
　　1.1.4棉藍素
　　又稱棉藍素，呈藍色，分子式為C30H32O8，是棉酚的不穩定氧化產物。在生棉籽中不存在，只存在于加熱過的熟棉籽中。
　　1.1.5二氨基棉酚
　　呈黃色，以液態氨和棉酚進行反應可合成二氨基棉酚。棉籽在高溫下進行儲存時，有自然產生的二氨基棉酚。
　　1.1.6棉黃素
　　又稱棉橙素、棉橙酚，呈橙色，分子式為C35H34O8N2，經硫酸作用可轉變為棉酚，酸解產生的棉酚量為82%～86%。
　　1.2危害
　　1.2.1對動物、人、環境的影響
　　棉酚主要由其活性醛基和活性羥基產生毒性和多種危害。棉酚還對動物生殖系統的機能有害，特別是雄性動物的生殖機能。
　　1.2.2動物臨床中毒機理
　　棉酚可降低飼料中賴氨酸的有效性。在棉籽榨油過程或制顆過程中由于受濕熱的作用，棉酚的活性羥基、醛基與蛋白質中賴氨酸的ε氨量結合，發生美拉德反應，使結合的賴氨酸不能吸收、利用。
　　1.2.2.1單胃動物
　　對單胃動物來說，棉酚在體內大量積累，可損害肝細胞、心肌和骨胳肌，與體內硫和蛋白質穩定地結合，損害血紅蛋白中的鐵，并導致貧血。此外，棉籽中尚含有一種具有環丙烯結構的脂肪酸，導致母雞卵巢和輸卵管萎縮、產卵量降低及卵變質。
　　1.2.2.2反芻動物
　　由于反芻動物消化過程中特殊的瘤胃環境，使棉籽餅粕中游離棉酚的毒性減小。瘤胃中可溶性蛋白量很大，加上瘤胃中高度的還原環境和水熱條件，促使游離棉酚與賴氨酸的ε-氨基結合為結合棉酚，其吸收率很低。因此，對于成年的反芻動物來說，飼料游離棉酚的危害很小，可以把棉籽餅粕作為一種正常的蛋白飼料而大量飼用。但對于瘤胃功能發育不全的幼畜來說，棉酚還有一定的毒性。
　　1.2.3動物臨床中毒癥狀
　　豬棉籽餅中毒，首先表現精神沉郁，低頭拱地，后肢無力，走路搖晃，以后則拒食，嘔吐，口鼻流出白色泡沫，呼吸促迫，肺部聽診有雜音，有時皮膚上出現摻塊。6月齡以下的病豬，對棉籽餅特別敏感，一般急性中毒，可在數小時內突然倒地死亡。家禽中毒時體重下降，卵孵化率降低，孵黃顏色變淡。成年反芻動物長期飼喂棉籽餅作為蛋白飼料會降低牛奶中的含脂率及非脂肪固體的含量。只有犢牛，可能發生真正的棉酚中毒，其癥狀包括食欲下降，兼有腹瀉、黃疸目盲，重者伴有代償病類似癥狀。我國水牛蛋白質營養水平低于乳牛，因此對棉酚的易病性高于乳牛，且長期飼喂棉籽餅的奶牛，牛奶中的乳脂率和非脂肪固體含量都顯著下降。
　　1.3預防與檢測
　　1.3.1預防
　　1.3.1.1物理方法
　　加工方法對棉籽餅（粕）品質影響很大，經過加熱處理的棉籽餅（粕）游離棉酚含量低，但蛋白質品質變差；經溶劑浸提的棉籽餅粕蛋白質品質較佳，但游離棉酚含量較高。總的來說，預壓萃取是最好的加工方法。
　　1.3.1.2化學方法
　　飼料中添加亞鐵鹽（如硫酸亞鐵）能提高動物對棉酚的耐受力。
　　1.3.1.3生物學方法
　　目前已經育出轉基因低棉酚棉花，其棉酚含量可大幅度降低。
　　1.3.2檢測
　　在3-氨基-1-丙醇存在下用異丙醉與正己烷的混合溶劑提取游離棉酚，用苯胺使棉酚轉化為苯胺棉酚，在最大吸收波長440nm處進行比色測定（飼料中游離棉酚的測定方法GB 13086-1991）。適用于棉籽粉、棉籽餅（粕）和含有這些物質的配合飼料（包括混合飼料）中游離棉酚的測定。
　　2大豆中的抗營養因子
　　2.1基本知識
　　目前，飼料中常用的大豆類制品有大豆餅、大豆粕及膨化大豆粉，前兩者是油脂加工的副產品，因煉油工藝不同而生產出餅或粕。農村小型煉加工以壓榨為主，其副產品是豆餅，而大型煉油廠主要是浸提或浸、壓混合工藝其副產品是豆粕。近年來由于大豆餅粕價格上升很多，不少飼料廠特別是生產魚用配合飼料廠將大豆經膨化工藝藝后，直接用膨化大豆粉。
　　2.2大豆制品中有害成分的概述
　　大豆餅粕中含有的毒素為膜蛋白抑制因子、皂角甙、脂氧化酶以及抗維生素因子。膜蛋白酶抑制因子（TD）或又泛稱作蛋白消化酶抑制因子（PI）主要存在于大豆籽實的子葉當中，尤其以子葉的外側部分含量豐富。大豆凝集素是一種糖蛋白，分子量10000，糖類部分占5%，主要是D-甘露糖和N-乙酸葡萄糖膠。這毒素極不耐熱，在常壓下蒸氣處理由或5磅高壓蒸氣處理20min，便可使SBA對于干熱純化處理具有明顯抗性。抗維生素因子大豆中抗維生素A是脂氧化酶，它促使飼料中不飽和脂肪酸產生過氧化物。此不穩定的過氧化物可使與其共存的維生素A和胡蘿卜素氧化破壞。這種抗維生素A在常壓下通過蒸氣加熱15min即可破壞。生大豆餅粕中還有抗維生素D、E、B12等。
　　2.3危害
　　2.3.1對動物、人、環境的影響
　　人們對豬生產中大豆制品的有害成分的危害作用有深入的研究。生大豆（RSB）導致增重降低，并且膜腺和小腸中的膜蛋白酶及康蛋白酶活性均被抑制而降低。生大豆中的抑制劑是導致腸道蛋白水解作用抑制，進而引起生產下降的主要因素。生大豆引起的膜液分泌素的濃度升度，膜液分泌受一種反饋機制的控制。
　　2.3.2作用機理
　　可能是蛋白質水解受抑制，引起蛋白質供給不足，體內某些或所有氨基酸的缺乏；或是由于采食大豆膜液大量分泌造成膜（康）蛋白酶中含量高的幾種氨基酸，尤其是胱氨酸、蛋氨酸的不足，從而影響生產性能。這種影響在豬年幼時期表現很明顯，隨年齡增大則影響減弱或幾乎沒有影響。大豆中含有有害物質或抑制生長因子，如一種能降低蛋氨酸和胱氨酸有效性的胰蛋白酶抑制因子、血細胞凝聚素、皂角苷、尿素酶等，加熱能除去這些抗營養因子，但加熱必需適當。
　　2.4預防與檢測
　　2.4.1預防
　　大豆中的有毒成分為熱敏因子，熱處理使其鈍化。加熱時的溫度、濕度和時間直接影響大豆餅粕的整個質量。通變動熱導致大豆餅（粕）營養物質間發生Mailiara反應，使其中有效賴氨酸、精氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、酶氨酸、組氨酸、絲氨酸均顯著降低。加熱不足則不能使其中有害成分活性喪失。因此，殘留于大豆粕中有害物質的含量受加工工藝的影響。
　　3菜籽粕中的抗營養因子
　　3.1基本知識
　　菜籽餅（粕）含有的抗營養因子主要有硫葡萄糖甙類的代謝物如惡唑烷硫酮和異硫氰酸鹽、芥子堿和單寧，過量食用可引起動物甲狀腺腫大。菜籽粕中所含的硫甙本身無毒害作用，但是它的水解產物異硫氫酸脂、惡唑烷硫酮等，會引起菜籽粕和油的質量問題，這種水解反應在水分含量適合葡萄糖硫甙酶的條件下會發生。
　　3.2污染與危害
　　這些抗營養因子還影響飼料的適口性，干熱或濕熱加工處理均可降低部分抗營養因子的含量。雞長期飼喂含大量菜籽餅粕的飼料會產生甲狀腺腫大、甲狀腺及腎臟的上皮細胞脫落等現象，破蛋、軟蛋增多，嚴重者還會發生肝出血和死亡。豬過量食用菜籽餅粕也可造成甲狀腺、肝臟和腎臟腫大，母豬繁殖性能下降等現象。對反芻動物來說不良影響作用甚微。目前加拿大、瑞典、波蘭等國先后育成葡萄糖甙和芥子堿低的油菜品種，叫“雙低”油菜，其粗蛋白質為34%，賴氨酸1.91%蛋氨酸和胱氨酸含量也相當高。由雙低油菜籽加工的菜籽餅所含抗營養因子也少。對于這樣的菜籽餅（粕）在飼料中可加大用量。
　　此外，菜籽餅（粕）具有通便性，日糧中用量過高常常出現軟便現象。
　　3.3控制與處理
　　目前菜籽加工技術已達到可以防止硫甙水解的水平，這些技術包括以下幾個方面：（1）加工過程中菜籽的水分含量應控制在6%～10%，超過10%時隨溫度升高水解加快，低于6%則酶在受熱條件下只會緩慢失活。在加工過程中既不能加水也不能通蒸汽，否則會引起局部水分增高而加速水解。（2）在蒸炒過程中，溫度必須盡快升至80℃～90℃，在溫度達到這一溫度之前，酶解速度會隨著溫度的升高而加快，所以緩慢加溫會延長水解時間。（3）蒸炒和脫溶劑的溫度不宜超過110℃，否則蛋白質會受到破壞，同時硫甙在加熱時也會分解。
　　來源：賽爾畜牧網

鹽太咸

棉酚的危害主要是種用動物
影響棉粕利用的主要是棉殼、纖維和顏色
單胃動物盡量使用浸提

jpxxw88

這個較全面的分析，但能結合高蛋白與新品種棉粕分析，并標明毒物含量更好。