農(nóng)林學(xué)類論文-大豆抗?fàn)I養(yǎng)因子及鈍化的分析.doc

農(nóng)林學(xué)類論文-大豆抗?fàn)I養(yǎng)因子及鈍化的分析摘要：抗?fàn)I養(yǎng)因子能破壞或阻礙營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用，對動物健康和生長性能產(chǎn)生不良影響。本文對大豆中的幾種重要的抗?fàn)I養(yǎng)因子的作用機(jī)理及其鈍化處理方法進(jìn)行了綜述。關(guān)鍵詞：抗?fàn)I養(yǎng)因子大豆鈍化大豆作為植物飼料蛋白質(zhì)源，被廣泛應(yīng)用于飼料行業(yè)中。大豆粕粗蛋白含量為35-42%。大豆粕以其蛋白質(zhì)含量高，氨基酸比較平均而成為全世界最主要的植物蛋白質(zhì)飼料原料。但大豆中含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，嚴(yán)重影響動物的消化、吸收。大豆中的抗?fàn)I養(yǎng)因子主要包括：蛋白酶抑制劑、植物凝集素、大豆抗原蛋白(致敏因子)、脲酶、脹氣因子、植酸及致甲狀腺腫素等多種抗?fàn)I養(yǎng)因子。一、抗?fàn)I養(yǎng)因子1.蛋白酶抑制因子蛋白酶抑制因子主要有KTI（胰蛋白酶抑制因子）和BBI（弓手抑制因子）兩類。KTI主要抵抑制胰蛋白酶，而BBI同時(shí)抑制胰蛋白酶和胰凝乳蛋白質(zhì)酶。蛋白酶抑制因子，它能抑制胰蛋白酶、胃蛋白酶、糜蛋白酶活性，促進(jìn)胰腺分泌、胰腺腫大，造成必需氨基酸內(nèi)源性損失的結(jié)果；生長停滯、生產(chǎn)性能下降。其中重要的是胰蛋白酶抑制因子，胰蛋白酶抑制因子主要影響胰腺的分泌功能，它與胰蛋白酶在小腸中的濃度相關(guān)。腸道的胰蛋白酶與抑制因子結(jié)合，然后經(jīng)糞便排出體外，因此降低了胰蛋白酶的濃度。大量胰蛋白酶的大量補(bǔ)償性分泌，造成內(nèi)源性含硫氨基酸的丟失引起體內(nèi)氨基酸代謝不平衡，特別是蛋氨酸的不足引起生長受阻，消化吸收功能失調(diào)和紊亂（Callaher和Scheeman，1986）。2.植物凝聚素植物凝聚素主要以糖蛋白的形式存在，它的主要作用是對免疫系統(tǒng)和器官具有一定的毒害，對腸道產(chǎn)生的免疫球蛋白A有顯著的拮抗作用；能影響家畜的生產(chǎn)性能。植物凝集素是一種對某些糖分子具有高度親和力的蛋白質(zhì)，其中大多數(shù)是糖蛋白。植物凝集素和糖及配糖體（糖脂、糖肽、低聚糖、氨基葡聚糖）的結(jié)合，類似于酶和底物的結(jié)合或抗原和抗體的結(jié)合，具有高度的特異性。3.多酚類化合物多酚類化合物如單寧、酚酸單寧屬于水溶性的酚類化合物，主要作用與蛋白質(zhì)、碳水化合物、酶形成復(fù)合物干擾豬消化過程，降低蛋白質(zhì)的利用率；與消化酶形成復(fù)合物，使酶的活性下降，養(yǎng)分消化率降低，影響適口性。Wijavila等（1977）報(bào)道單寧等多酚類化合物和鈣、鐵、鋅等多種金屬離子結(jié)合形成不溶性化合物，降低其利用率。4.致甲狀腺腫素這是一類有機(jī)小分子，在豆粕中含量極微，其前體物是硫代葡萄糖苷，單個(gè)硫代葡萄糖苷是無毒的，但在硫代葡萄糖苷酶的作用下會產(chǎn)生致甲狀腺腫的一系列小分子物質(zhì)。在豆粕中硫代葡萄糖苷與硫代葡萄糖苷酶是內(nèi)源性的，只有當(dāng)組織破碎并在合適條件下(水、溫度等)才能起系列酶解作用。所以殺滅尚未酶解的硫代葡萄糖苷酶，則有利于阻止致甲狀腺腫素的產(chǎn)生。5.大豆抗原蛋白Castimpoolas等從大豆中鑒定出4種球蛋白，即大豆球蛋白、-伴大豆球蛋白、-伴大豆球蛋白、-伴大豆球蛋白，并證明它們是大豆蛋白中的主要抗原成分。大豆蛋白抗原進(jìn)入動物體內(nèi)主要引起動物發(fā)生過敏反應(yīng)，造成免疫損傷主要在腸道，細(xì)胞免疫和體液免疫都參與了這一過程，但絨毛結(jié)構(gòu)的變化主要是由細(xì)胞免疫引起的，這種作用使小腸結(jié)構(gòu)受損，食糜滯留時(shí)間縮短，營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收出現(xiàn)紊亂，導(dǎo)致消化不良、腹瀉等現(xiàn)象的發(fā)生。6.脲酶一般脲酶本身并沒有毒性作用,但在一定溫度和pH值條件下，生大豆中的脲酶遇水迅速將含氮化合物分解生成氨從而引起氨中毒。由于大豆及其制品中脲酶含量與PI含量呈正相關(guān)關(guān)系,因此常以脲酶活性用來判斷大豆的受熱程度和估計(jì)胰蛋白酶抑制劑的活性。7.脹氣因子大豆中的脹氣因子主要是棉籽糖、水蘇糖和毛蕊花糖。棉籽糖在大豆中含量約為1%；水蘇糖在大豆中含量約為4%。棉籽三糖和水蘇四糖不能被胃和腸上段的消化酶消化，而是被結(jié)腸中的細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)氣，引起胃腸脹氣，是大豆中的脹氣因子。二、抗?fàn)I養(yǎng)因子鈍化的物理方法大豆抗?fàn)I養(yǎng)因子的存在阻礙了營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，引起各種不適反應(yīng)，因此，要采取措施使抗?fàn)I養(yǎng)因子失去活性或去除。加熱過度或加熱不足都會使大豆的營養(yǎng)效價(jià)和生物學(xué)活性降低。1.蒸汽處理：常壓加熱的溫度低，一般在100以下。常壓處理30min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。高壓處理時(shí)，加熱時(shí)間隨溫度、壓力、PH值及原料性質(zhì)而不同。2.浸泡蒸煮處理：先浸泡后加熱可減少水溶性和可分散性的化合物（凝集素、植酸、寡聚糖），消除程度依溫度、浸泡液類型而不同。鹽和堿通過改進(jìn)細(xì)胞膜滲透性有助于消除抗?fàn)I養(yǎng)因子。但此法易引起營養(yǎng)物質(zhì)如可溶性蛋白質(zhì)和維生素的損失，因而一般很少采用。3.炒烤與加壓烘烤處理：Schmidt（1987）報(bào)道，190時(shí)10-60s即可使大豆中的植物凝集素徹底被破壞。還有人報(bào)道在130-133，壓力為25帕，凝集素和胰蛋白酶抑制因子都能失活。4.膨化處理：原理是原料受到的壓力瞬間下降而使其膨化導(dǎo)致抗?fàn)I養(yǎng)因子滅活，細(xì)胞破裂可提高雞對大豆養(yǎng)分的消化吸收。國內(nèi)外大量研究表明，目前較好的熱處理?xiàng)l件是120熱壓15min、105蒸煮30min，因此熱處理方法較常用。三、抗?fàn)I養(yǎng)因子鈍化的化學(xué)方法指在豆粕中加入化學(xué)物質(zhì)，并在一定的條件下反應(yīng),使抗?fàn)I養(yǎng)因子失活或活性降低，來達(dá)到鈍化的目的。研究表明，用5%的尿素+20%水處理效果最好,胰蛋白酶抑制因子活性降低了78.5%，脲酶活性降低了90.4%，且豆粕中的殘留氨量也不大。用乙醇處理可使豆粕蛋白的結(jié)構(gòu)改變，對降低大豆抗原蛋白活性有一定的效果。國外在化學(xué)方法方面報(bào)道的很多，如亞硫酸鈉處理法、半胱氨酸處理法(Mende,1982)等。化學(xué)方法處理可節(jié)省設(shè)備與能源，但最大的障礙是化學(xué)物質(zhì)殘留，會對動物的生產(chǎn)性能產(chǎn)生毒副作用，且成本費(fèi)用太高，因此目前國內(nèi)應(yīng)用較少。四、抗?fàn)I養(yǎng)因子鈍化的其他技術(shù)方法1.酶制劑處理法：在抗?fàn)I養(yǎng)因子的鈍化研究中最具有應(yīng)用價(jià)值的酶有植酸酶、纖維素酶等。Cromwell（1991）證明日糧添加植植酸酶明顯降低了日糧磷的需要量和糞便磷排泄，從而減少了環(huán)境的污染。降解淀粉多糖的酶也逐漸應(yīng)用于生產(chǎn)。2.微生物發(fā)酵：發(fā)酵已被證明是減少胰蛋白酶抑制因子的可行方法。對棉籽餅和菜籽餅中的抗?fàn)I養(yǎng)因子也有較好的效果。黃玉德（1994）等利用微生物發(fā)酵技術(shù)，使棉酚含量下降至可飼用水平。3.發(fā)芽的方法同樣可以分解籽實(shí)類飼料原料的抗?fàn)I養(yǎng)因子（Classen，1993）。不同豆類經(jīng)過發(fā)芽后胰蛋白酶抑制劑、凝集素、單寧等含量有不同程度的下降（Savelkonl等），豆類的適口性得到明顯的改善。生物技術(shù)處理法處理效率高，且成本低，沒有殘留問題，對飼料營養(yǎng)成分的影響和破壞也較小，但要求技術(shù)水平較高，因此沒能形成工廠化。酶制劑處理時(shí)，添加酶的量要適當(dāng)，過量會擾亂消化道的正常消化機(jī)能而產(chǎn)生不良作用。4.育種方法：通過育種改良農(nóng)作物,現(xiàn)已培育出低單寧高粱、雙低(低硫葡萄糖苷、低芥酸)