蓖麻粕的脫毒及其在畜禽生產(chǎn)中的應用

任春環(huán) ， 黃椏鋒 ， 郭曉飛 ， 張子軍 *， 程建波

（1.安徽農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，安徽合肥 230036；2.安徽地方畜禽遺傳資源保護與生物育種省級實驗室，安徽合肥 230036）

蓖麻籽是一種經(jīng)濟價值很高的油料作物。蓖麻粕是蓖麻提取油后，剩余的殘渣，其粗蛋白質(zhì)含量為34%～36%，蓖麻粕脫皮后，粗蛋白含量可達 60%（Mottola等，1972、1968）。 蓖麻蛋白中含有球蛋白60%、谷蛋白20%、清蛋白16%（閔建華，1990），不含或含少量動物難以吸收的醇溶蛋白，所以蓖麻蛋白絕大部分可被動物消化吸收利用（史志誠，2001）。但由于蓖麻粕含有蓖麻堿、變應原、蓖麻毒蛋白、血球凝集素等毒素，所以限制了其在畜禽生產(chǎn)中的應用。

1 蓖麻粕的有毒成分及毒性

蓖麻粕的有毒成分為：蓖麻毒蛋白 （蓖麻毒素）、蓖麻堿、變應原和血球凝集素。蓖麻毒蛋白是蓖麻中毒性最強的毒素，一般含量為5.0%～9.0%（邵建新等，2002），具有很強的抑制蛋白質(zhì)合成的功能 （李國瑞等，2009）。Raghavan等（1986）發(fā)現(xiàn)蓖麻毒蛋白有使紅細胞發(fā)生凝集的特性，蓖麻毒蛋白可引起血液循環(huán)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的麻痹，并導致絞痛、腹瀉、全身性衰竭、肌肉抽搐。蓖麻堿是一種中等毒性的生物堿，一般含0.15%～0.20%（邵建新等，2002），是導致甲狀腺腫大的潛在因子（Pahuja，1978），還會引起動物嘔吐，血壓下降，呼吸抑制，并可損害肝和腎（史志誠，2001）。 雛雞蓖麻堿的半數(shù)致死量 （LD50）為11.24 μg/g體重，其中毒癥狀為神經(jīng)中樞麻痹、呼吸急促、全身痙攣、步態(tài)不穩(wěn)、最終倒地死亡（閔建華，1990）。蓖麻堿對小鼠具有毒害作用，日糧300 mg/kg的添加量是其對小鼠產(chǎn)生毒性作用的最小劑量（鄭雪莉等，2004）。變應原是由少量多糖（2%～3%）與蛋白質(zhì)聚合而成的糖蛋白（金征宇和李星，1995），蓖麻粕中的含量為5.0% ～9.0%（邵建新等，2002），具有強烈的過敏活性。血球凝集素是高分子蛋白質(zhì)，占蓖麻粕的0.005%～0.015%（邵建新等，2002），對糖分子有一定的特異親合力，其結構和毒性與蓖麻毒蛋白相似，遇熱不穩(wěn)定，100℃加熱30 min可被破壞，喪失活性（梁新宇等，1999）。

2 蓖麻粕的脫毒研究

由于蓖麻毒蛋白和血球凝集素屬于熱敏性毒素，所以在蓖麻制油過程中，經(jīng)過熱處理后，已經(jīng)變性失去毒性，然而需指出的是，蓖麻毒蛋白毒性的消除只能是通過濕熱處理，干熱處理幾乎不發(fā)生任何作用（陳志慧，2005），所以蓖麻粕的脫毒主要是針對蓖麻堿和變應原。

2.1 化學方法 化學法是將水、蓖麻餅、化學試劑按比例加入到耐腐蝕并帶有攪拌裝置的脫毒罐中，開啟攪拌，按照所需溫度、壓力，通（或不通）蒸汽，維持一定時間即可出料進行分離（史志誠和牟永義，1996）?；瘜W法有氨處理法（氫氧化氨）、堿處理法（氫氧化鈉、碳酸鈉）、酸水解法（鹽酸、硫酸）、酸堿聯(lián)合水解法、鹽處理法、酸醛法、石灰法等。其中去毒效果最好的是氫氧化鈉法，在蓖麻餅中加入1%氫氧化鈉，在100℃下濕蒸15 min，變應原減少了98.4%，用2%氫氧化鈉和10%甲醛共同處理，變應原被全部去除（Jenkins，1963）?；瘜W去毒法殘毒量少，工藝較簡單，易操作，但易使蓖麻餅中的營養(yǎng)物質(zhì)受到損失，降低其營養(yǎng)價值，同時也污染環(huán)境。

2.2 物理方法 物理法脫毒是通過加熱、加壓、水洗等方式將蓖麻粕中的毒素轉(zhuǎn)移到水溶液中，然后通過分離、洗滌、浸提等過程將蓖麻粕中的毒素洗凈（史志誠和牟永義，1996）。物理方法有沸水洗滌法、高壓蒸汽法、膨化法、膨爆法、蒸汽處理法等，其中沸水洗滌法和高壓蒸汽法在水洗毒素的過程中造成了營養(yǎng)成分的損失，所以不常用于實際生產(chǎn)。膨爆法的流程為：先將去殼的粕分離通入蒸汽加溫（王建民等，1992），然后通入高壓氣體，以0.7～3 MPa的壓力突然膨爆，毒素得以與水充分接觸而釋放于水中，毒蛋白、凝集素由于高溫變性失去毒性，經(jīng)該法脫毒的蓖麻餅可達到飼喂安全水平（唐彩琴，1991）。

2.3 聯(lián)合法 是將化學脫毒方法與物理脫毒方法聯(lián)合使用達到最佳脫毒目的，例如，擠壓膨化法：脫脂的蓖麻餅粕經(jīng)粉碎、過篩后與定量的堿性化學物質(zhì)（如石灰）進行混合，然后將混合物送入擠壓膨化機進行高溫、高壓的瞬間反應，可得脫毒粗品，經(jīng)干燥、冷卻、粉碎過篩即得脫毒蓖麻粕成品，該方法對蓖麻毒蛋白的去除率為100%，變應原的去除率在98%以上，脫毒后的餅粕中粗蛋白質(zhì)含量可達41.5%（張樹軍等，2011）。

2.4 生物化學法 該工藝的簡單流程是：將蓖麻粕粉碎過篩，使殼粕分離，粕用水浸泡，膨松后加入生物化學脫毒劑，毒素與脫毒劑反應后無毒且溶于水，離心驅(qū)水后將濕粕干燥制成去毒蛋白質(zhì)粉。經(jīng)該法脫毒，將毒蛋白、凝集素完全驅(qū)除，蓖麻堿和變應原含量均為0.0024%，完全達到飼喂安全水平，去毒后蓖麻粕中粗蛋白質(zhì)含量達45%以上（張樹軍等，2011）。

2.5 微生物法 該方法是利用有些微生物在生長繁殖過程中可以降解或轉(zhuǎn)化有毒物質(zhì)，從而將蓖麻餅中的毒性物質(zhì)進行脫毒。其流程為：在能降解或轉(zhuǎn)化有毒物質(zhì)的微生物（如細菌）的液體培養(yǎng)基中加入蓖麻餅粕，使發(fā)酵與脫毒同步進行。當液體中細菌繁殖達到一定量時，將液體同滅菌的蓖麻粕去殼粉混合，進行固體發(fā)酵，發(fā)酵好后，將發(fā)酵物烘干粉碎制成高活性酵母蛋白飼料，蛋白質(zhì)含量達45%以上（游占岐，1998）。在蓖麻餅中直接接種真菌（DT菌）、酵母菌對蓖麻餅進行脫毒，結果表明，DT菌發(fā)酵脫毒15 d后，蓖麻堿去除率為93.54%，變應原未檢出，酵母菌發(fā)酵脫毒5 d后，蓖麻堿去除率為85.66%，變應原未檢出（許振華等，2007）。蔣萬春等（1989）用血粉發(fā)酵菌對蓖麻餅固體發(fā)酵進行去毒，設置了三個發(fā)酵組，各組血粉發(fā)酵菌種添加水平分別為5%、10%和15%，其中添加水平為15%處理組的蓖麻堿和變應原的去毒率高于其他兩組，分別達到了59.14%和72.52%。該法要求條件低，設備簡單，是比較有開發(fā)潛力的蓖麻粕脫毒方法。

3 脫毒蓖麻粕在畜禽生產(chǎn)中的應用

3.1 在家禽飼料中的應用 于維軍等 （2009）試驗結果表明，在日糧中添加5%和10%脫毒蓖麻粕能提高4～7周齡肉雞增重，但差異不顯著，添加10%優(yōu)于添加5%，若添加劑量大于15%，則對肉仔雞的生長性能有明顯的抑制作用。在飼料中添加12%的脫毒蓖麻粕，與飼料中加入12%的豆粕飼喂肉雞，無論從死亡數(shù)、肉雞增重速度，還是進食轉(zhuǎn)換率來看均無差異（劉大川，1991）。在日糧中加入脫毒蓖麻餅后，雞的采食量、體重、健康狀況、產(chǎn)蛋率、蛋重、蛋品質(zhì)、種蛋受精率、孵化率均與對照組無顯著差異（朱云南等，1991）。日糧中蓖麻餅的比例超過5%時，將降低雞的產(chǎn)蛋量，用未脫毒的蓖麻餅直接飼喂產(chǎn)蛋雞，可使雞受到慢性中毒性侵害，表現(xiàn)為脫毛、停產(chǎn)、機體消瘦、內(nèi)臟器官發(fā)生病變（許光明等2006）。劉大川（1991）報道，用10%去毒蓖麻餅替代蛋雞日糧中的豆餅，通過56 d的觀察，其產(chǎn)蛋量、蛋重、受精率和孵化率與對照組均無顯著差異。

3.2 在豬飼料中的應用 許光明等 （2006）以8%的脫毒蓖麻粕蛋白粉代替同量的豆粕，提高了豬的料重比和氨基酸表觀消化率。也有研究人員用脫毒蓖麻餅替代日糧中大豆餅飼喂生長肥育豬，飼養(yǎng)試驗分為前期（20～50 kg活重階段）和后期（50～90 kg活重階段），結果表明，前期脫毒蓖麻餅在日糧中比例控制在10%以內(nèi)，后期控制在20%以內(nèi)，可獲得較高的日增重和飼料利用率，并且機體沒有受到毒素侵害，降低了飼料成本，提高了經(jīng)濟效益。未脫毒蓖麻餅的毒性試驗結果表明，試驗開始第2天出現(xiàn)中毒癥狀，表現(xiàn)為嘔吐、腹瀉、腹痛不安、食欲廢絕等，病理學檢驗結果為肝、腎、胃腸道出血壞死（蔣萬春等，1989）。

3.3 在反芻動物飼料中的應用 反芻動物 （牛、羊）對蓖麻粕毒素的耐受力較高（閔建華，1990）。Marion等（1967）用含有3600 mg/kg蓖麻毒素的蓖麻餅飼料飼養(yǎng)小母牛，結果未發(fā)現(xiàn)異常。Reddy等（1986）在水牛日糧中加入30%的蓖麻餅，對養(yǎng)分的消化率和瘤胃發(fā)酵特征無顯著影響。王宏（1994）在泌乳奶牛精料中分別添加10%和15%的脫毒蓖麻餅進行飼喂試驗，結果表明，奶牛精料中添加脫毒蓖麻餅，對乳品質(zhì)無不良影響，乳中不含蓖麻堿和變應原，但蓖麻餅添加量達到15%時，有降低泌乳量的趨勢。金征宇和李星（1995）報道，蓖麻餅經(jīng)高溫處理后，在綿羊日糧中加入10%、20%、30%均不影響其采食量、養(yǎng)分消化率、氮平衡和鈣平衡，只是體重隨蓖麻餅添加量的提高而降低，其中以10%添加效果最好。用已處理的蓖麻餅飼喂綿羊，日增重比未脫毒對照組提高16.97%，羊毛長度增加41.08%，蛋白質(zhì)利用率提高15%～20%。在肉羊精料中加入5%、10%、15%脫毒蓖麻粕以替代蛋白質(zhì)飼料，進行60 d飼養(yǎng)試驗，各組肉羊健康狀況良好，各組間肉羊日采食量以及平均體重差異均不顯著，但日增重有下降的趨勢，添加10%脫毒蓖麻粕組飼料轉(zhuǎn)化率最好，飼料成本最低。

3.4 在其他動物上的應用 程漢良和閔建華（1993）在鯉魚日糧中分別添加10%、20%、30%、40%的脫毒蓖麻粕進行飼喂試驗，結果表明，在飼料中添加10%、20%、30%均不影響鯉魚的生長，而以20%效果最好，當添加量超過30%時（40%），魚的死亡率明顯升高。暴仁修和朱云南（1990）進行了用鹽酸常壓蒸汽法脫毒的蓖麻餅飼喂家兔的試驗，結果證明，蓖麻餅與等量的棉籽餅，對家兔具有同等的增重效果，可以用做家兔的蛋白質(zhì)補充料。國外研究人員向兔糧中依次添加0%、10%、15%、20%、25%的煮沸后蓖麻粕，結果表明血紅蛋白、紅細胞計數(shù)、血清總蛋白、膽紅素、尿素含量差異均不顯著（Adedeji等，2006）。

4 小結

在蓖麻粕的脫毒方法中化學方法殘毒量少，工藝較簡單，易操作，但易使蓖麻餅中的營養(yǎng)物質(zhì)受到損失，不僅會降低其營養(yǎng)價值，同時也污染了環(huán)境；物理法工藝相對復雜，成本高；微生物發(fā)酵法要求條件低、設備簡單、無污染，但干物質(zhì)損失較多。因此，需要進一步研究有效、簡便實用、安全的蓖麻粕去毒方法，使之成為可利用的蛋白質(zhì)飼料資源，提高其利用率，可在一定程度上彌補蛋白質(zhì)飼料的不足，對于開發(fā)蓖麻粕作為畜禽蛋白質(zhì)飼料，提高養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)濟效益將有重要的意義。

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