饲料中的抗营养因子和有毒有害物质

饲料可为动物提供动物所需的各种营养成分，同时有些饲料原料中也存在一些抗营养因子或有毒有害物质。这些成分中能破坏饲料营养成分或以不同机制阻碍动物对营养成分的消化、吸收和利用并对动物的健康产生副作用的物质被称为抗营养因子;而对动物产生毒性作用的物质，即有毒有害物质。在实践中，抗营养因子和有毒有害物质并无特别明显的界限。下面就饲料中常见的抗营养因子或有毒有害物质进行简单介绍：

一、蛋白酶抑制因子

1、蛋白酶抑制因子包括胰蛋白酶抑制因子和胰凝乳蛋白酶抑制因子，可抑制动物肠道中蛋白质水解酶对饲料的水解作用，从而阻碍动物对饲料蛋白质的消化利用。常见于生大豆中。

2、受影响的蛋白酶:胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胃蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶、凝血酶等十多种酶的活性。

3、危害：对植物本身具有保护作用，可防止大豆籽粒自身发生分解代谢使种子处于休眠状态，并具有抗虫害的功能，但对人和动物来说，是一种抗营养因子，会导致动物生长减慢或停滞，引起胰腺肥大、动物胰腺机能亢进，导致胰腺分泌过盛，造成必须氨基酸(特别是含硫氨基酸)的内源性损失。

二、水溶性非淀粉多糖

1、水溶性非淀粉多糖是指饲料中除去淀粉和蛋白质后在水中可溶而不溶于80%乙醇的多糖成分。其化学成分主要有阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、甘露寡糖、葡萄甘露寡糖、果胶等。

2、抗营养机理:

(1)增加小肠内容物的粘度，降低消化酶及其底物的扩散速率，降低酶解作用效率;

(2)使养分吸收减少，而在肠道蓄积，为肠道大量有害微生物的繁殖提供良好的环境，改变肠道pH值，影响消化酶的发挥，并刺激肠壁，使之增厚，损伤绒毛，引起黏膜形态和功能的变化，进一步降低养分吸收率;

(3)非淀粉多糖能与胆汁酸结合，限制胆汁酸的作用;而与胆固醇、脂肪结合则导致脂肪消化吸收显著降低，特别是饱和脂肪酸。

三、抗原蛋白

1、抗原蛋白是饲料中的大分子蛋白质或糖蛋白，动物采食后会改变体液免疫功能，因而又被称为致敏因子。大多数豆类与花生及其饼粕饲料中都含有抗原蛋白。饲料中的抗原蛋白可对仔猪和犊牛引起过敏反应。

四、芥子碱和芥酸

1、芥子碱为4-羟基-3,5-二甲氧基苯丙烯胆碱酯，能溶于水，性质不稳定，容易发生非酶化的水解反应生成芥子酸和胆碱。芥子碱味苦，是引起菜籽粕适口性差的重要原因。对于人类而言，大量文献报道芥子碱具有降血压、抗衰老、抗辐射等生物活性，对一系列血管生成疾病适用。

2、芥酸是油菜等十字花科作物种子中另一种广泛存在的抗营养因子，是一种不饱和脂肪酸。它不是芥子酸，一般能溶于油脂中，所以菜籽粕中不含有太多的芥酸。动物大量饮食芥酸会引起心肌脂肪沉积和心肌坏死。

五、棉酚及其衍生物

1、棉酚是一种高活性的锦葵科棉属植物色素腺产生的多酚二萘衍生物，是棉子色素腺体中最主要的色素。含活性醛基和活性羟基的游离棉酚毒性最大，变性棉酚毒性较小，结合棉酚几乎无毒害作用。结合棉酚是游离棉酚与蛋白质、氨基酸、磷脂等物质形成的结合物，它丧失了活性，也难被动物消化。游离棉酚易溶于油和一般的有机溶剂，而结合棉酚一般不溶于油和乙醚、丙酮等有机溶剂。

2、棉酚的衍生物棉紫酚、棉绿酚、二氨基棉酚等均属具有毒性的抗营养因子。

3、游离棉酚的毒害作用：

(1)是细胞、血管和神经的毒物;

(2)降低棉籽饼粕中赖氨酸的可利用率;

(3)影响雄性动物的生殖机能;

(4)干扰动物正常的生理机能;

(5)影响鸡蛋品质。

六、硫代葡萄糖苷

1、硫代葡萄糖苷是芥子苷和葡萄糖苷的总称，由葡萄糖和带有一个硫酸根的异硫氰酸酯缩合而成，主要以钾盐形式存在。硫代葡萄糖苷存在于11个不同种属的双子叶被子植物中，最重要的是十字花科(油菜、青菜、白菜、萝卜、甘蓝等)。这些植物的根、茎、叶和种子中均可存在，但主要存在于种子中。

2、硫代葡萄糖苷本身无抗营养作用，但在加工的过程中，在自身芥子酶即硫代葡萄糖苷酶的作用下会生成甲状腺肿素，即噁唑烷硫酮、异硫氰酸酯和丙腈等多种有毒有害物。

3、反刍动物对硫代葡萄糖苷的耐受量相对较大，但长期采食或大量采食也会降低繁殖率，引起甲状腺功能紊乱等。

七、环丙烯类脂肪酸

1、环丙烯类脂肪酸是棉籽产品中的一类抗营养因子，包括苹婆酸和锦葵酸。环丙烯脂肪酸主要对蛋品质有影响，可形成“桃红蛋”，还可使蛋黄变硬，加热后形成所谓的“海绵蛋”。

八、单宁

1、单宁又叫鞣酸，属于天然酚类化合物，广泛存在于红豆草、油菜籽、葡萄以及高粱等植物的茎秆、树皮或者种子中。植物单宁根据其化学性质可分为水解单宁和缩合单宁。水解单宁可分解为葡萄糖和和没食子酸，没食子酸有强烈的刺激性和苦涩味。

2、动物采食过量的单宁会降低动物采食量，影响动物的生长，严重的会引起动物的急性中毒。饲料中的单宁易与蛋白质结合，从而使蛋白质沉淀，单宁还可与金属离子结合抑制酶的活性，从而影响蛋白质和金属矿物元素的利用率。当单宁进入到反刍动物瘤胃中，其在细菌、微生物等作用下分解产生低分子酚类化合物，这些酚类化合物进入到血液中，超过机体排毒能力时会引起中毒。

九、植酸

1、植酸是肌醇磷酸酯的混合物，易与金属络合形成稳定的络合物。植酸主要以钙镁复盐的形式广泛存在于植物及其种子(尤其是胚芽)中。在谷实类、豆类的总磷中，植酸磷约占30%~70%，糠麸类中的比例更高(有的可达80%)。

2、对植酸磷非反刍动物的利用率非常低，甚至根本不能被利用，但是瘤胃微生物可以产生植酸酶降解植酸，使得几乎所有植酸磷都能够被反刍动物所吸收。

3、植酸的抗营养作用：降低矿物元素的吸收利用率;能络合蛋白质分子，降低蛋白质的生物学效价，使消化酶失活，进一步降低蛋白质、淀粉和脂肪的消化率。

十、抗维生素因子

1、抗维生素因子是在化学结构上与某种维生素类似的化合物，在动物代谢过程中可与该维生素竞争并取而代之，或能破坏某种维生素而使其丧失生理活性作用的物质。在豆科植物、蕨类植物、油菜、木棉籽实及高粱、亚麻籽、伞形科植物等植物中都存在抗维生素营养因子。许多贝类水生生物中含有抗微生物B1因子。

2、根据抗维生素种类可分为抗维生素A、D、E、K、B1、B6、B12、抗烟酸、抗生物素等因子。

十一、植物凝集素

1、植物凝集素是一种蛋白质，能凝集红细胞，又称血细胞凝集素或植物血凝素，多以糖蛋白形式存在于豆类植物及其饼粕饲料中。植物凝集素一般为二聚体或四聚体结构，其分子由一个或多个亚基组成，每个亚基有一个与糖分子特异结合的专一位点，该位点可与红细胞、淋巴细胞或小肠上皮细胞的特定糖基结合。另外，植物凝集素能与淋巴细胞结合，并对肠道产生的免疫球蛋白A有拮抗作用，对免疫系统有破坏作用。植物凝集素还能影响动脂肪代谢，影响动物对营养物质的消化与吸收，导致动物生长缓慢。

十二、硝酸盐及亚硝酸盐

1、植物性饲料中亚硝酸盐很少，而硝酸盐含量较多，硝酸盐在还原酶的作用下可转化为亚硝酸盐。植物中的硝酸盐转化为亚硝酸盐多是饲料原料的储存和加工处理不当造成的。禾本科植物比豆科植物含硝酸盐多。动物性饲料鱼粉中的亚硝酸盐含量比较高。

2、含硝酸盐、亚硝酸盐的饲料可能导致动物急、慢性中毒。亚硝酸盐进入血液后，亚硝酸根离子与血红蛋白作用，使正常的血红蛋白氧化成高铁血红蛋白。当该化合物大量增加时，使血红蛋白失去携氧功能，引起机体组织缺氧，发生中毒。