抗营养因子研究进展综述大纲

　　引言

　　饲料中抗营养因子的广泛存在不仅降低了动物生产性能，影响饲料各养分消化率，并且对胃肠道健康造成损害，甚至危害到免疫系统。因此，如何对其深入研究，在实际生产中消除抗营养因子的负作用、提高其利用效率是摆在营养学家面前的一个重大课题。至今，人们就一直运用营养学、微生物学、组织学和生物化学等研究方法解释引起抗营养作用的可能机理，并取得了一定进展。同时，科学家们也纷纷对抗营养因子的钝化作用进行了大量的研究，包括物理，化学，生物以及遗传育种等等不同的技术，各项工艺参数也在逐步完善，并且在生产实践中取得了良好的效果。但是，仍然有许多科学问题亟待探讨。

　　1 抗营养因子的种类和分布

　　依据Huisman 1992年的分类方法将饲料中的抗营养因子分为六大类，(1)对蛋白质的消化和利用有不良影响。如胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶抑制因子、植物凝集素、酚类化合物、皂化物等。(2)对碳水化合物的消化有不良影响。如淀粉酶抑制剂、酚类化合物、胃胀气因子等。(3)对矿物元素利用有不良影响。如植酸、草酸、棉酚、硫葡萄糖苷等。(4)维生素拮抗物或引起动物维生素需要量增加的抗营养因子。如双香豆素、硫胺素酶等。(5)刺激免疫系统的抗营养因子。如抗原蛋白质等。(6)综合性抗营养因子，对多种营养成分利用产生影响。如水溶性非淀粉多糖、单宁等。抗营养因子广泛存在于植物的根，茎，叶以及果实中。

2  抗营养因子的危害

　　抗营养因子通过影响体内消化酶的活性、与被消化底物紧密的结合、与营养成分吸收的竞争抑制以及形成特殊的物理结构影响消化酶对底物的水解以及直接刺激免疫系统等几种途径，干扰畜禽对营养物质的吸收，进一步影响动物的生长速度和健康水平。

　　2.1 蛋白酶抑制剂

　　在动物营养中具有重要意义的蛋白酶抑制因子是KTI和BBI两类。KTI和BBI与蛋白酶结合形成稳定的化合物，使酶的活性被抑制，影响饲料蛋白质的水解。同时，它使胰粘膜的内分泌细胞释放更多的CCK-PZ激素，后者使胰腺产生更多的消化酶(如胰蛋白酶、淀粉酶等)，这样使动物的胰腺代偿增大，尤其是小动物明显。KTI明显影响动物的生长，这是由于降低了采食量，影响氮的消化、吸收和沉积。此外，它也引起胆囊排空速度增加，降低脂肪的吸收。与KTI不同，BBI抑制因子并不明显影响饲料采食量、饲料转化率和增重，但BBI也导致胰腺的大量分泌和胰腺肥大。

　　2.2 植物凝集素

　　植物凝集素主要影响小肠的上皮细胞，从而影响营养的吸收，造成消化酶活性的改变以及内源性蛋白质的大量分泌丢失，粘蛋白量增加等。此外，有毒的凝集素进入循环系统，引起特异的IgG凝集素抗体的产生，总之，这些都使营养消化率降低，氮沉积减少，有时由于它的特殊寡糖与细胞表面结合造成小肠绒毛脱落，最终导致腹泻，从而导致动物体增重下降和饲料效率变低。抑制胸腺生长，引起肝脏、胰腺、小肠增生肥大。大量摄入植物凝集素时，可使动物体重迅速下降及中毒死亡。此外，它还改变肠道微生物的生态环境。并对肠道产生的IgA有拮抗作用，对免疫系统有破坏作用。

　　2.3 植酸

　　植酸是一种很强的螯合剂，它能将Zn2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+等各种矿物元素螯合，形成难溶性植酸—金属络合物，从而影响这些矿物元素的吸收利用，使其生物学效价明显降低。在低于蛋白质等电点pH介质中，则很容易生成植酸—金属离子—蛋白质三元复合物，从而使蛋白质的溶解性大降低还影响动物对蛋白质的吸收利用。此外降低磷的利用率，由于鸡、猪等单胃动物体内缺少水解植酸磷的植酸酶，因此对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 丹宁

　　单宁能和蛋白质结合，使蛋白质沉淀。单宁对脯氨酸丰富的蛋白质有较高的亲合力。此外，单宁也可以和金属离子结合。单宁还可以抑制酶的活性。因此，单宁影响营养的消化利用。另外，单宁的苦涩味，当它进入消化道后能分解产生有强烈刺激性的没食子酸，影响适口性和饲料采食量。单宁也可能损伤小肠粘膜，腐蚀肠壁。

　　2.5 棉酚

　　游离棉酚是细胞血管神经毒素.其活性羧基和羟基可以和蛋白质结合,降低蛋白质的利用率。此外游离棉酚对胃肠黏膜有刺激作用,引起胃肠表面都膜发炎,出血,并能增加血管壁的通透性,使血浆,血细胞渗到外周组织,使受害组织发生血浆性浸润。

　　2.6 寡糖

　　寡糖进入消化道后段以后被微生物发酵，产生大量的CO2、H2和少量的CH4，从而引起肠道胀气，导致腹痛、腹泻等，影响营养的吸收利用，降低日粮的能量价值。

　　2.7 抗原蛋白(Glycinin和-Conglycinin)

　　大豆中的抗原蛋白Glycinin和b-Conglycinin可以刺激幼龄动物的才肠道免疫系统，激发过敏反应，从而造成动物生产性能下降，肠粘膜受损，腹泻等不良症状。

　　2.8 其他抗营养因子

　　3 抗营养因子的钝化

　　抗营养因子的钝化方法与很多，主要包括物理，化学，生物，遗传改良以及添加其它营养活性成分来降低抗营养因子的危害，从而使动物的生产性能得到提高。物理方法主要包括热处理法，机械加工处理以及水浸泡法。热处理法主要针对热不稳定的抗营养因子，如胰蛋白酶抑制因子和凝集素等。热处理法包括干热法(烘烤、微波辐射、红外辐射等)和湿热法(蒸煮、热压、挤压等)。机械加工处理主要适用于在种皮含量较高的抗营养因子，可通过机械加工使种皮分离从而消除抗营养因子。水浸泡法适于溶于水的抗营养因子，如丹宁。

　　化学钝化通过在饲料中加入化学物质，并在一定条件下反应，使抗营养因子失活或活性降低，达到钝化的目的。在饲料中加入适量蛋氨酸或胆碱作为甲基供体，可使单宁甲基化，从而达到灭活单宁的目的。此外，添加一定量的亚硫酸钠可使胰蛋白酶抑制因子的二硫键断裂，从而降低其活性;用硫酸铜作为菜籽饼化学脱毒剂，用硫酸亚铁作为棉酚的钝化剂。但化学方法容易造成化学试剂的残留和饲料营养价值的降低。

　　生物钝化法主要是通过生物发酵以及添加活性营养物质或酶制剂等来起到消除抗营养因子的目的。二价铁离子与游离棉酚结合生成在消化道难于吸收的棉酚-铁复合物，使其失去活性;二价铁离子还可降低棉酚在肝脏里蓄积，从而起到预防蓄积性中毒的作用。二价铁、铜、锌离子能与异硫氰酸酯和恶唑烷硫酮络合成难溶的络合物，不被畜禽吸收而去毒。添加植酸酶不仅可降解麸皮等各种植物性饲料里的植酸磷，以提高磷的利用率并减少粪便磷对环境的污染;而且还能将被植酸螯合的钙、锌、铜、铁和蛋白质也被释放出来，恢复被抑制的淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶的活性，提高多种营养物质的消化吸收利用率。

　　4 各种抗营养因子的检测

　　抗营养因子传统的检测方法包括酶化学法、紫外分光光度法等。随着当克隆抗体技术的发展，凝集素，胰蛋白酶抑制因子、大豆抗原蛋白等抗营养因子的酶联免疫检测法已经被逐步建立并且被正式灵敏度高且精准。高效色谱技术的不断完善也使这项高科技技术应用于抗营养因子的检测，如寡糖、异黄酮等。