減少飼料中抗營養(yǎng)因子的作用

摘 要：對幼齡仔豬而言，抗營養(yǎng)因子可能是有害的。因此，使飼料含有較低水平的抗營養(yǎng)因子能夠改善動物的健康，并促進生長。識別并減少主要的抗營養(yǎng)因子有助于克服這些負面作用。

關鍵詞：抗營養(yǎng)因子；仔豬；生產(chǎn)性能

對仔豬來說，斷奶被認為是其一生中最具有挑戰(zhàn)性和應激性的時期之一。它們要離開母豬，開始從液態(tài)飼料（母乳）轉(zhuǎn)為固態(tài)飼料，且通常會被轉(zhuǎn)群和與其他豬欄的仔豬混群飼養(yǎng)。同時，仔豬被“要求”實現(xiàn)較高的采食量，以確保它們的生長潛力能得到發(fā)揮。大量攝入必須養(yǎng)分是發(fā)揮現(xiàn)代豬種生長潛力所需的。

仔豬斷奶的一個重要方面也是其消化道的發(fā)育。消化道需要發(fā)育，通常還必須應對致病微生物的侵襲。由于歐洲以及世界上多個國家禁止使用已引入養(yǎng)豬生產(chǎn)中的抗生素生長促進劑，這使斷奶已經(jīng)成為一個更大的挑戰(zhàn)。不過，生產(chǎn)力通常已能夠得到維持，甚至提高。主要方法之一是關注斷奶仔豬適合的營養(yǎng)。

1 抗營養(yǎng)因子

大豆是飼料中最常用的蛋白質(zhì)原料，其氨基酸組成使其非常適合在動物營養(yǎng)中使用。然而，在斷奶仔豬日糧中，大豆不是一種合適的蛋白質(zhì)飼料，因為它還含有不受歡迎的抗營養(yǎng)因子（Anti-nutritional Factors，ANFs）。這些抗營養(yǎng)因子分別是：

1.1 胰蛋白酶抑制劑

胰蛋白酶抑制劑是飼料中的天然蛋白質(zhì)，能夠阻斷內(nèi)源性蛋白酶——胰蛋白酶和糜蛋白酶的活性。這是植物為避免被動物食用而產(chǎn)生的一種天然防御機制。實際上，這種“胰蛋白酶抑制劑活性（Trypsin Inhibitor Activity，TIA）”會降低蛋白質(zhì)的消化率，增加蛋白質(zhì)的內(nèi)源性損失。胰蛋白酶抑制劑的活性能夠通過加熱處理得到降低或失去，但過熱將會對飼料中的蛋白質(zhì)質(zhì)量產(chǎn)生負面作用，且會招致反效果。TIA的作用在幼齡動物中表現(xiàn)得尤為強烈，因為大齡動物能夠通過增加其胰臟大小來彌補胰蛋白酶活性的損失。胰蛋白酶抑制劑是最有名的抗營養(yǎng)因子，但也存在其他抗營養(yǎng)因子，且通過高溫處理不能被滅活。

1.2 低聚糖

大豆含有約6 %的低聚糖，主要是棉子糖和水蘇糖。大豆中的低聚糖不能被消化，但哺乳動物腸道中的微生物群可以利用其進行發(fā)酵。這種發(fā)酵不是有益的，因為它是通過潛在的致病菌進行，因此會產(chǎn)生氣體（腸胃氣脹），引起腹瀉，降低能量的利用率。

1.3 抗原

生大豆蛋白中約65 %～80 %的蛋白質(zhì)由β-伴球蛋白和球蛋白組成，它們是大豆蛋白的主要儲存形式，其中之一的β-伴球蛋白在大多數(shù)的動物腸道中會引起腸上皮過敏反應。球蛋白只有通過靜脈注射才會引發(fā)抗體的產(chǎn)生。該抗原在腸道中會引起過敏反應，進而會損傷腸道，降低其消化能力，同時會消耗能量和蛋白質(zhì)。

1.4 植酸

植酸是一種含磷的酸，能夠與重要礦物質(zhì)如鈣、鎂、鐵、鋅結(jié)合而形成復合物，影響它們的利用。由于它也與蛋白質(zhì)有關，其被分解后會提高蛋白質(zhì)的消化率。眾所周知，植酸已能用植酸酶進行降解，目的是提高磷的利用率。最近，植酸酶生產(chǎn)商正建議提高其在飼料中的使用劑量，以減少植酸的其他ANF作用。然而，許多研究已發(fā)現(xiàn)磷的消化率有很大差異。2010年，Kerr等在一項研究中，給豬飼喂添加了外源性植酸的玉米-大豆型日糧，結(jié)果驗證了這一點。

1.5 凝集素

凝集素是一種（四聚）糖蛋白，能抗蛋白質(zhì)水解作用。它們能夠粘附于小腸上皮，引起腸道上皮的刷狀緣嚴重破壞和絨毛潰瘍，進而會增加內(nèi)源性氮的損失。在豬日糧中使用無凝集素的大豆，能使飼料轉(zhuǎn)化率改善約10 %（表1）。

1.6 未消化的物質(zhì)

由于抗營養(yǎng)因子造成的營養(yǎng)物質(zhì)損失，是在斷奶仔豬日糧中使用大豆后引發(fā)的問題之一。未消化的物質(zhì)在腸道中還會成為細菌發(fā)酵的底物。大豆中ANFs含量上的差異不僅會影響仔豬的生長性能，還會增加如由致病菌生長引起的腹瀉風險。因此，確保大豆原料盡可能含有最低水平的ANF活性，是提高仔豬生產(chǎn)性能、健康和福利的一個重要方法。

2 一種新型成分

減少抗營養(yǎng)因子可以通過熱處理、溶劑萃取或酶降解來實現(xiàn)。正如上文所說，熱處理只能對熱敏感的分子起作用，但對熱穩(wěn)定的ANFs如低聚糖不起作用（圖1）。過熱會對飼料的營養(yǎng)價值帶來實實在在風險，將極大地降低動物對蛋白質(zhì)的利用率。溶劑萃取也是一種減少抗營養(yǎng)因子的方法，但它是一種較粗放的處理工藝，不能消除某些ANFs，如植酸和低聚糖。

Hamlet蛋白質(zhì)公司研發(fā)了一種生物轉(zhuǎn)化工藝，通過使用酶來減少飼料中的抗營養(yǎng)因子（表2）。公司生產(chǎn)的HP800 Booster是一種新研發(fā)的產(chǎn)品，是大豆和酵母協(xié)同處理后的結(jié)果。該產(chǎn)品含有酵母細胞壁的重要成分——甘露糖和葡聚糖。已知細菌對腸道的附著受細菌凝集素與含有D-甘露糖的受體介導。因此，使用以甘露糖為主要成分的碳水化合物生產(chǎn)出的產(chǎn)品，將有利于減少致病性細菌在腸中的定植。因為此類糖會附著在腸道上，從而可防止腸道致病性細菌的附著。

3 生產(chǎn)性能

圖2 顯示了在丹麥豬場進行的3項飼喂試驗中斷奶仔豬的平均日采食量（Average Daily Feed Intake，ADFI）。所有這3項試驗有一個共同點，即都使用了用大豆和酵母的協(xié)同加工生產(chǎn)出的產(chǎn)品——HP800 Booster，并用也是Hamlet蛋白質(zhì)公司生產(chǎn)的一種高質(zhì)量大豆蛋白源HP300對其進行檢測。試驗1和2的試驗時間為21 d，兩種蛋白質(zhì)源的添加水平都為10 %。試驗3的兩種蛋白質(zhì)源都按15 %的水平添加，試驗時間僅為10 d。斷奶仔豬的ADFI平均改善了7 %（5 %～11 %）。即使考慮到了仔豬的ADFI，該ADFI也已經(jīng)處于一個較高的水平。該結(jié)果表明，大豆和酵母的協(xié)同加工生產(chǎn)出的產(chǎn)品能夠提高斷奶仔豬的采食量，哪怕仔豬采食量的起點已處于較高的水平。新的試驗正在進行，初步的數(shù)據(jù)都證實了這些發(fā)現(xiàn)，即這一組合能夠提高斷奶仔豬的采食量?！酢?/p>

原題名：Reducing the effects of anti-nutritional factors（英文）

原作者：Catsten Pedersen（丹麥Hamlet蛋白質(zhì)公司，應用經(jīng)理）