飼料抗?fàn)I養(yǎng)因子(Anti nutritional factors，AFN)是指飼料中所含的一些對(duì)養(yǎng)分的消化、吸收和利用產(chǎn)生不利影響的物質(zhì)以及影響畜禽健康和生產(chǎn)能力的物質(zhì)的統(tǒng)稱�？�?fàn)I養(yǎng)因子普遍存在于植物性飼料中，其作用主要表現(xiàn)為降低飼料中蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率，降低動(dòng)物的生長(zhǎng)速度和動(dòng)物的健康水平。了解常見飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子的影響，通過科學(xué)的技術(shù)去除抗?fàn)I養(yǎng)因子，可達(dá)到合理利用飼料資源，提高飼料利用率，增加經(jīng)濟(jì)收益的目的。

1抗?fàn)I養(yǎng)因子的分類
1.1按抗?fàn)I養(yǎng)作用分類
    根據(jù)不同的抗?fàn)I養(yǎng)作用可以把抗?fàn)I養(yǎng)因子分為6大類:(1)抗蛋白質(zhì)消化和利用的營(yíng)養(yǎng)因子，如胰蛋白酶抑制因子、植物凝集素、酚類化合物、皂化物等。(2)抗碳水化合物的營(yíng)養(yǎng)因子，如淀粉酶抑制劑、酚類化合物、胃脹氣因子等。(3)抗礦物元素利用的營(yíng)養(yǎng)因子，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。
2按來源分類
1.2.1植物性飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子:(1)豆科及油料籽實(shí)中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，主要有蛋白酶抑制因子、植物凝集素、硫葡萄糖苷、芥子堿、棉酚、脲酶、脂肪氧化酶、抗維生素因子等。(2)禾本科籽實(shí)中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，主要有水溶性非淀粉多糖、植酸、單寧等。
(3)甘藍(lán)類植物中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，主要有硫葡萄糖苷。(4)塊根和塊莖類植物中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，主要有生氰葡萄糖苷、生物堿、蛋白酶抑制因子等。
1.2.2動(dòng)物性飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子:動(dòng)物副產(chǎn)品是畜禽很好的蛋白質(zhì)飼料，但處理不當(dāng)易被細(xì)菌降解產(chǎn)生生物胺，其中部分是神經(jīng)遞質(zhì)(神經(jīng)活性胺、血管活性胺等)，進(jìn)入畜禽體內(nèi)后，會(huì)擾亂畜禽的正常生理活動(dòng)。此外，淡水魚類及軟體動(dòng)物含硫胺素酶，家禽蛋中含有破壞生物素的抗生朊及影響B(tài)族維生素的卵白素等。
2抗?fàn)I養(yǎng)因子的鈍化及消除方法
    為了提高飼料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率和利用率，消除抗?fàn)I養(yǎng)因子對(duì)動(dòng)物機(jī)體產(chǎn)生的不良生理生化作用，提高動(dòng)物生產(chǎn)性能，必須對(duì)飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子的活性進(jìn)行鈍化或消除。主要有物理方法(水浸泡、機(jī)械加工、熱失活法、超聲波失活法、微粒化處理)、化學(xué)方法(包括酸堿處理法、氨處理法)、生物技術(shù)法、作物育種法、控制用量等方法。
2.1蛋白酶抑制劑因子
    蛋白酶抑制劑主要存在于大豆、花生及其餅粕內(nèi)，也存在于某些谷實(shí)類塊根、塊莖類飼料中。這些抑制因子本身也是蛋白質(zhì)，能被其抑制的蛋白酶有:胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胃蛋白酶、糜蛋白酶、枯草桿菌蛋白酶、凝血酶等。蛋白酶抑制因子的消除方法通常有熱失活法、烘烤法、超聲波失活法、微�；�處理、生物發(fā)酵法、作物育種、添加復(fù)合酶制劑、發(fā)芽處理。(1)熱失活法、超聲波失活法和微粒化處理雖然能夠消除蛋白酶抑制因子，但是在加熱過程中，加熱不足則不能完全消除抗?fàn)I養(yǎng)因子，而加熱過度則會(huì)破壞其中的Lys、Arg和某些含硫氨基酸，在生產(chǎn)中不可取。(2)化學(xué)處理法的原理為化學(xué)物質(zhì)與抗?fàn)I養(yǎng)因子分子中的二硫鍵結(jié)合，使其分子結(jié)構(gòu)改變而失去活性。使用的化學(xué)物質(zhì)包括硫酸鈉、硫酸銅、硫酸亞鐵和其它一些硫酸鹽。張建云等(1999)研究表明，用5%尿素加20%水處理生大豆30天的效果最好，胰蛋白酶抑制劑活性降低78.55%。國外也有這方面的報(bào)道，如維生素C能使KTI中的二硫鍵斷裂生成2個(gè)琉基，后者很容易受空氣或其他氧化物氧化。在生豆粕中加入10mmol/L維生素C和0.5mmol/LCuSO4，27℃處理1h可使40%以上的KTI失活，65℃處理1h，可使90%以上的KTI和BBI失活。化學(xué)處理法雖然能節(jié)省設(shè)備與能源，但缺點(diǎn)是化學(xué)物質(zhì)的殘留導(dǎo)致飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降，也不可取。(3)微生物發(fā)酵法是目前消除蛋白酶抑制因子最可行的方法。微生物發(fā)酵豆粕中黑曲霉菌株單獨(dú)發(fā)酵最佳的發(fā)酵工藝條件:接種量0.5%，料水比1∶1，發(fā)酵時(shí)間3天，溫度35℃，裝料量20g(直徑7cm×高8cm罐頭瓶中)。發(fā)酵后豆粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到很大提高，粗蛋白含量增加了38.03%，總氨基酸含量提高了35.76%，胰蛋白酶抑制劑含量從1820TIU/mg下降到480TIU/mg。
2.2植物凝集素(PHA)
    植物凝集素易溶于水，通過水浸泡就可以將其消除。同時(shí)因?yàn)槠淠蜔嵝裕�也可以通過加熱處理消除其抗?fàn)I養(yǎng)作用。24MPa≥20min加壓蒸汽處理可以使小麥胚活性完全喪失，而且基本上保持小麥胚的功能特性不被破壞，同時(shí)也改善了小麥胚的貯藏特性。
2.3皂苷
    皂苷是一種比較復(fù)雜的苷類化合物，廣泛存在于植物中，飼用植物中的皂苷主要有首稽皂苷、大豆皂苷、甜菜皂苷、油茶皂苷、羽扇豆中的皂苷，其他豆科植物(如三葉草、豌豆、菜豆、鷹嘴豆等)均含有皂苷。皂苷易溶于水，通常是用水浸泡的方法消除其抗?fàn)I養(yǎng)作用。
2.4脹氣因子
    脹氣因子主要是棉籽糖、水蘇糖和毛蕊花糖。棉籽三糖和水蘇四糖不能被胃和腸上段的消化酶消化，被結(jié)腸中的細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)氣，引起胃腸脹氣。胃腸脹氣因子可采取微�；�處理方法消除，還可以用蒸煮、酶處理和微生物發(fā)酵及80%乙醇浸提。
2.5多酚類化合物(主要是單寧和酚酸)
    多酚類化合物包括單寧、酚酸、棉酚和芥子堿等，主要存在于谷實(shí)類、豆類籽粒、棉菜籽及餅粕和某些塊根飼料中。單寧主要存在于作物外殼中，所以采用機(jī)械加工方法經(jīng)過去殼處理即可消除。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，促使其排出體外。還可通過培育無腺體品種、硫酸亞鐵法、微生物法、吸附法等。崔順安(1994)用1%硫酸亞鐵溶液浸泡餅粕飼料，24h后脫毒95%。利用棉酚易溶于極性溶劑的特點(diǎn)，對(duì)棉籽粕中游離棉酚可用有機(jī)溶劑進(jìn)行提取。熱噴技術(shù)(膨化)可以將飼料中的棉酚降低到世界衛(wèi)生組織的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以下FG≤0.0125%(標(biāo)準(zhǔn)FG≤0.04%)。而熱噴后棉籽餅粕中的粗蛋白、粗脂肪等有效營(yíng)養(yǎng)成分可以保留98%以上。張嗣炯(1995)用尿素對(duì)含游離棉酚0.165%的棉籽餅粕進(jìn)行處理，添加尿素的量相當(dāng)于游離棉酚質(zhì)量的18～20倍，于100℃下反應(yīng)15min，再于50℃下烘干，可使游離棉酚的含量降到0.031%，達(dá)到飼用標(biāo)準(zhǔn)。雙氧水處理棉籽餅粕時(shí)，反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)，蛋白質(zhì)變性劇烈，影響餅粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。微生物固態(tài)菌種發(fā)酵脫毒法，具有脫毒率高，發(fā)酵時(shí)間短，投資小，成本低，工藝簡(jiǎn)單，發(fā)酵過程能增加生物活性物質(zhì)，改善營(yíng)養(yǎng)及適口性等特點(diǎn)。
    顧賽紅等(2003)利用黑曲霉PES對(duì)棉籽粕進(jìn)行固體發(fā)酵，游離棉酚由498mg/kg降為67mg/kg，脫毒率達(dá)86.5%。吸附法是利用吸附劑吸附浸出液中棉酚，減少棉籽粕上吸附的游離棉酚。該方法可以作為其它脫毒方法的附加工藝，進(jìn)一步降低棉酚殘留量，但同時(shí)增加了工藝流程。
2.6植酸
    植酸是環(huán)己六醇酸酯，廣泛存在于成熟谷物、豆類和油籽粒中。植酸是植物性飼料中有機(jī)磷的主要存在形式，一般以單鹽或復(fù)鹽形式存在，稱為植酸鹽，在多數(shù)植物中主要以植酸鈣、鎂復(fù)鹽的形式存在。植酸可以通過水浸泡消除，但是在實(shí)踐中浸泡時(shí)間的長(zhǎng)短掌握得并不好，消除就不徹底。
    植酸也主要存在于外殼中，機(jī)械加工可消除。同時(shí)添加植酸酶也可消除其抗?fàn)I養(yǎng)作用，植酸酶酶解菜子餅的優(yōu)化條件為:溫度45℃，pH4.7，反應(yīng)時(shí)間90min，酶濃度2.4%，植酸酶解率可達(dá)60%。微生物發(fā)酵菜籽餅，采用9%枯草芽孢桿菌接種量，料水比1∶1，發(fā)酵48h，植酸的去除效果最好，去除率69.8%。添加一定量的礦物元素可以緩解植酸的絡(luò)合作用。
2.7抗維生素因子
    抗維生素因子用加熱方法處理就能消除其抗?fàn)I養(yǎng)作用。
2.8非淀粉多糖
    非淀粉多糖(NSP)是指除淀粉以外的多糖類物質(zhì)，主要有β－葡聚糖、阿拉伯木聚糖和果膠等，是谷物飼料中的主要抗?fàn)I養(yǎng)因子。可溶性非淀粉多糖會(huì)增加腸內(nèi)容物粘稠性，從而干擾消化酶與養(yǎng)分的充分混合及食糜微粒在腸腔中的流動(dòng)，減慢食糜通過消化道的速度，從而影響礦物質(zhì)、氨基酸、脂肪的吸收。目前的研究中NSP的處理方法很多，比如熱處理、堿液處理、氨化法、微生物處理、添加復(fù)合酶制劑、水浸泡等方法。當(dāng)在谷物飼料中添加β－葡萄糖和阿拉伯木聚糖時(shí)，能量利用率可提高10%～20%。Li等(1990)報(bào)道，添加β－葡聚糖酶能提高大麥+豆粕日糧的粗蛋白、能量和大部分氨基酸的消化率，也能提高小麥+豆粕日糧的能量消化率，但對(duì)其它物質(zhì)的消化率無明顯改進(jìn)。
2.9糖苷
    糖苷(Glucosides)主要以硫葡萄糖苷(Glucosinolate)為主，硫葡萄糖苷通常以鉀鹽形式存在，本身無毒，熱分解的主要產(chǎn)物是腈類物質(zhì)，如惡唑烷硫酮、異硫氰酸酯、硫氰酸酯等有毒。糖苷的去毒方法主要有:(1)微波、微粉碎和擠壓:在195℃時(shí)對(duì)菜籽粕進(jìn)行90s的微粉碎是一種降低硫代葡萄糖苷含量的有效方法。有研究表明，對(duì)硫代葡萄糖苷含量高的菜籽餅粕進(jìn)行濕法擠壓處理(150℃，220r/min，2%氨氣)能夠使總硫代葡萄糖苷大量減少(670μmol/nmol)。(2)金屬鹽(硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸鋅溶液)溶劑處理:其中硫酸銅溶液處理法較為有效，硫酸銅溶液處理菜籽餅粕(每千克菜籽餅粕浸泡于2L硫酸銅溶液)能夠有效降低900μmol/nmol總硫代葡萄糖苷。(3)固態(tài)發(fā)酵法:試驗(yàn)證明在30℃條件下，對(duì)菜籽粕進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵60～90h，使硫代葡萄糖苷全部降解。發(fā)酵時(shí)間越長(zhǎng)，其含量越低，主要是由于微生物酶的作用。(4)熱處理:熱處理能夠降低菜籽餅粕中硫代葡萄糖苷的含量，且濕熱法比干法熱處理效果好。(5)水處理:硫代葡萄糖苷及其降解產(chǎn)物均易溶于水，有研究表明，水煮10min，甘藍(lán)中葡萄糖苷的含量可以降低30%～53%。(6)補(bǔ)充給藥法:在低硫代葡萄糖苷日糧中補(bǔ)充碘和銅，可以提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能。(7)坑埋法:坑埋法也可消除一部分糖苷，但耗時(shí)長(zhǎng)。在上述方法中，水浸提法、加熱法、硫酸銅溶液處理效果較好。