抗?fàn)I養(yǎng)因子研究進(jìn)展綜述大綱

　　引言

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

　　1 抗?fàn)I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?fàn)I養(yǎng)因子分為六大類，(1)對(duì)蛋白質(zhì)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(duì)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(duì)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(dòng)物維生素需要量增加的抗?fàn)I養(yǎng)因子。如雙香豆素、硫胺素酶等。(5)刺激免疫系統(tǒng)的抗?fàn)I養(yǎng)因子。如抗原蛋白質(zhì)等。(6)綜合性抗?fàn)I養(yǎng)因子，對(duì)多種營(yíng)養(yǎng)成分利用產(chǎn)生影響。如水溶性非淀粉多糖、單寧等?？?fàn)I養(yǎng)因子廣泛存在于植物的根，莖，葉以及果實(shí)中。

2  抗?fàn)I養(yǎng)因子的危害

　　抗?fàn)I養(yǎng)因子通過影響體內(nèi)消化酶的活性、與被消化底物緊密的結(jié)合、與營(yíng)養(yǎng)成分吸收的競(jìng)爭(zhēng)抑制以及形成特殊的物理結(jié)構(gòu)影響消化酶對(duì)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(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，進(jìn)一步影響動(dòng)物的生長(zhǎng)速度和健康水平。

　　2.1 蛋白酶抑制劑

　　在動(dòng)物營(yíng)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(jié)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(zhì)的水解。同時(shí)，它使胰粘膜的內(nèi)分泌細(xì)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(dòng)物的胰腺代償增大，尤其是小動(dòng)物明顯。KTI明顯影響動(dòng)物的生長(zhǎng)，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(zhuǎn)化率和增重，但BBI也導(dǎo)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(xì)胞，從而影響營(yíng)養(yǎng)的吸收，造成消化酶活性的改變以及內(nèi)源性蛋白質(zhì)的大量分泌丟失，粘蛋白量增加等。此外，有毒的凝集素進(jìn)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?fàn)I養(yǎng)消化率降低，氮沉積減少，有時(shí)由于它的特殊寡糖與細(xì)胞表面結(jié)合造成小腸絨毛脫落，最終導(dǎo)致腹瀉，從而導(dǎo)致動(dòng)物體增重下降和飼料效率變低。抑制胸腺生長(zhǎng)，引起肝臟、胰腺、小腸增生肥大。大量攝入植物凝集素時(shí)，可使動(dòng)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(duì)腸道產(chǎn)生的IgA有拮抗作用，對(duì)免疫系統(tǒng)有破壞作用。

　　2.3 植酸

　　植酸是一種很強(qiáng)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(luò)合物，從而影響這些礦物元素的吸收利用，使其生物學(xué)效價(jià)明顯降低。在低于蛋白質(zhì)等電點(diǎn)pH介質(zhì)中，則很容易生成植酸—金屬離子—蛋白質(zhì)三元復(fù)合物，從而使蛋白質(zhì)的溶解性大降低還影響動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的吸收利用。此外降低磷的利用率，由于雞、豬等單胃動(dòng)物體內(nèi)缺少水解植酸磷的植酸酶，因此對(duì)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(zhì)結(jié)合，使蛋白質(zhì)沉淀。單寧對(duì)脯氨酸豐富的蛋白質(zhì)有較高的親合力。此外，單寧也可以和金屬離子結(jié)合。單寧還可以抑制酶的活性。因此，單寧影響營(yíng)養(yǎng)的消化利用。另外，單寧的苦澀味，當(dāng)它進(jìn)入消化道后能分解產(chǎn)生有強(qiáng)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(xì)胞血管神經(jīng)毒素.其活性羧基和羥基可以和蛋白質(zhì)結(jié)合,降低蛋白質(zhì)的利用率。此外游離棉酚對(duì)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(xì)胞滲到外周組織,使受害組織發(fā)生血漿性浸潤(rùn)。

　　2.6 寡糖

　　寡糖進(jìn)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(dǎo)致腹痛、腹瀉等，影響營(yíng)養(yǎng)的吸收利用，降低日糧的能量?jī)r(jià)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(dòng)物的才腸道免疫系統(tǒng)，激發(fā)過敏反應(yīng)，從而造成動(dòng)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?fàn)I養(yǎng)因子

　　3 抗?fàn)I養(yǎng)因子的鈍化

　　抗?fàn)I養(yǎng)因子的鈍化方法與很多，主要包括物理，化學(xué)，生物，遺傳改良以及添加其它營(yíng)養(yǎng)活性成分來降低抗?fàn)I養(yǎng)因子的危害，從而使動(dòng)物的生產(chǎn)性能得到提高。物理方法主要包括熱處理法，機(jī)械加工處理以及水浸泡法。熱處理法主要針對(duì)熱不穩(wěn)定的抗?fàn)I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(jī)械加工處理主要適用于在種皮含量較高的抗?fàn)I養(yǎng)因子，可通過機(jī)械加工使種皮分離從而消除抗?fàn)I養(yǎng)因子。水浸泡法適于溶于水的抗?fàn)I養(yǎng)因子，如丹寧。

　　化學(xué)鈍化通過在飼料中加入化學(xué)物質(zhì)，并在一定條件下反應(yīng)，使抗?fàn)I養(yǎng)因子失活或活性降低，達(dá)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(dá)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(xué)脫毒劑，用硫酸亞鐵作為棉酚的鈍化劑。但化學(xué)方法容易造成化學(xué)試劑的殘留和飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或酶制劑等來起到消除抗?fàn)I養(yǎng)因子的目的。二價(jià)鐵離子與游離棉酚結(jié)合生成在消化道難于吸收的棉酚-鐵復(fù)合物，使其失去活性;二價(jià)鐵離子還可降低棉酚在肝臟里蓄積，從而起到預(yù)防蓄積性中毒的作用。二價(jià)鐵、銅、鋅離子能與異硫氰酸酯和惡唑烷硫酮絡(luò)合成難溶的絡(luò)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(duì)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(zhì)也被釋放出來，恢復(fù)被抑制的淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶的活性，提高多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收利用率。

　　4 各種抗?fàn)I養(yǎng)因子的檢測(cè)

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