大豆及其加工副產(chǎn)品是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的植物性飼料蛋白質(zhì)原料，其蛋白質(zhì)含量高，除含硫氨基酸較缺乏外，其他氨基酸較平衡。大豆加工副產(chǎn)品一大豆餅、粕作為一種良好的植物性飼料蛋白原料，在畜禽及水產(chǎn)動物日糧中用量一般可達(dá)20%~30%。但是由于大豆及其副產(chǎn)品中存在一些影響?zhàn)B分消化和畜禽生理健康的抗?fàn)I養(yǎng)因子，主要有胰蛋白酶抑制因子、植物凝集素、皂苷、致甲狀腺中因子、胃腸脹氣因子、抗維生素因子及抗原蛋白等(賀英1996)。這些抗?fàn)I養(yǎng)因子的存在不僅降低飼料的營養(yǎng)價(jià)值和利用率，而且降低畜禽和水產(chǎn)動物的生產(chǎn)性能，使動物胰臟腫大(家禽較常見)引起幼齡動物腹瀉(豬較常見)、生長受阻等。大豆及其副產(chǎn)品中的抗?fàn)I養(yǎng)因子大部分為蛋白質(zhì)或糖蛋白。根據(jù)其熱穩(wěn)定性不同可將這些抗?fàn)I養(yǎng)因子分為2類：熱穩(wěn)定性抗?fàn)I養(yǎng)因子和熱不穩(wěn)定性抗?fàn)I養(yǎng)因子，其中大豆抗原為熱穩(wěn)定性因子。在適宜的加工處理?xiàng)l件下，胰蛋白酶抑制因子、脲酶等熱不穩(wěn)定性抗?fàn)I養(yǎng)因子活性顯著降低，而大豆抗原仍保持較高的活性。

1、大豆中主要的抗?fàn)I養(yǎng)因子

1.1蛋白酶抑制劑

在自然界已發(fā)現(xiàn)數(shù)百種蛋白酶抑制劑(Protease inhibitors，PI)，大豆中普遍存在的有胰蛋白酶抑制劑(Trypsin inhibitor，TI)和糜蛋白酶抑制劑(Chymotrypsin inhibitor，CI)。大豆胰蛋白酶抑制劑(STI)是大豆中的主要抗?fàn)I養(yǎng)因子，其相對分子質(zhì)量在7975~21500之間的多肽類或蛋白質(zhì)。大豆中的胰蛋白酶抑制劑有7~10種，目前分離出的主要有2種，即Kunitz(簡稱KTI)和Bouman Birk(簡稱BBI)。胰蛋白酶抑制劑在豆粕中含量約為2%，其中KTI含量為1.4%左右，主要抑制動物體內(nèi)分泌的胰蛋白酶活性；BBI含量為0.6%左右，可同時(shí)抑制胰蛋白酶與胰凝乳蛋白酶活性。胰蛋白酶抑制劑是大豆中的一類主要抗?fàn)I養(yǎng)因子，動物采食含胰蛋白酶抑制劑的飼料時(shí)，胰蛋白酶抑制劑鏈環(huán)結(jié)構(gòu)中暴露的氨基酸殘基(活性中心部位)與蛋白酶中的氨基酸發(fā)生絡(luò)合作用，使腸道中蛋白水解酶的作用受到抑制，從而阻礙動物對飼料蛋白質(zhì)的消化吸收;同時(shí)還作用胰腺本身，發(fā)生補(bǔ)償性反映，造成機(jī)能亢進(jìn)，胰腺分泌過多，引起必需氨基酸(特別是含硫氨基酸)的內(nèi)源性損失，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)腹瀉、抑制機(jī)體生長和造成胰臟腫大等現(xiàn)象。

1.2大豆抗原蛋白

大豆抗原蛋白為熱穩(wěn)定性因子，是大豆對動物(特別是幼齡動物)影響最大的一類物質(zhì)。大豆抗原蛋白是大豆及其加工副產(chǎn)品中能引起動物過敏反映的一類具有抗原性的蛋白質(zhì)，主要有：大豆疏水蛋白(Soybean hydrophobic protcin)、大豆殼蛋白(Soybean hull protein)、大豆抑制蛋白(Soybean profilin)、大豆空泡蛋白(Soybean vacuolarprotein)、大豆球蛋白(Glycinin)、伴大豆球蛋白(Conglycinin)等。按離心時(shí)沉降系數(shù)和免疫學(xué)方法可將大豆蛋白質(zhì)分為11S球蛋白和7S球蛋白。其中大豆球蛋白(Glycinin)和β-伴大豆球蛋白(β-Conglycinin)占大豆蛋白的50%~90%(雷繼鵬，2003)，同時(shí)對幼齡動物致敏影響最為強(qiáng)烈的也是大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白。β-伴球蛋白含量可作為大豆蛋白營養(yǎng)價(jià)值的評判指標(biāo)之一。免疫系統(tǒng)對抗原蛋白特別敏感，可引起過敏反映和腸黏膜損害。過敏反映造成的免疫損傷主要在腸道，表現(xiàn)為腸絨毛萎縮，黏膜雙糖分解酶的數(shù)最及活性下降，木糖吸收率降低及血清中抗大豆免疫球蛋白IgG滴度升高，結(jié)果小腸結(jié)構(gòu)受損，食糜滯留時(shí)間縮短，營養(yǎng)物質(zhì)和礦物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)、吸收紊亂，導(dǎo)致消化不良、腹瀉和生長受阻?，F(xiàn)已確定仔豬對大豆抗原蛋白有過敏反映是引起仔豬腹瀉的主要原因之一，還可引起體質(zhì)量下降和突然死亡等現(xiàn)象。

1.3植酸

植酸(Phytic acid)又稱肌醇六磷酸，是植物性飼料中有機(jī)磷的主要存在形式，是一種弱酸性的淡黃色或淡褐色的黏稠液體。植酸廣泛存在于禾谷類及籽實(shí)種子中，大豆中60%~80%的磷都是以植酸狀態(tài)存在。豆粕中的植酸含量可達(dá)2%左右，是一種很強(qiáng)的絡(luò)合劑，在腸胃中能與帶正電荷的鋅銅、鈣、鎂、鐵等二價(jià)和多價(jià)金屬離子形成難溶性的植酸鹽絡(luò)合物，導(dǎo)致某些必需礦物質(zhì)元素的生物效能降低，結(jié)果使動物出現(xiàn)礦物質(zhì)缺乏癥，如厭食、消瘦、生長遲緩和脫毛等，嚴(yán)重影響機(jī)體的正常代謝與生殖能力。同時(shí)植酸在低于蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的酸性條件下，蛋白質(zhì)帶正電，植酸帶負(fù)電，兩者能結(jié)合生成植酸-蛋白質(zhì)復(fù)合物;而在高于蛋白質(zhì)等電點(diǎn)pH介質(zhì)的堿性條件下，蛋白質(zhì)和植酸都帶負(fù)電，能與金屬離子生成植酸-金屬離子-蛋白質(zhì)三元復(fù)合物，從而大大降低了蛋白質(zhì)的生物效價(jià)和消化率。而且，植酸及其不完全水解產(chǎn)物還能抑制蛋白質(zhì)、淀粉水解酶以及脂肪酶的活性，嚴(yán)重影響動物的正常消化和吸收。

1.4植物紅細(xì)胞凝聚素(PHA)

能凝聚紅血球細(xì)胞的植物凝聚素(Lectin)有：植物凝聚素、植酸凝聚素和磷脂等。自然界中有800多種植物含有PHA，其中600多種存在于豆科植物中。大豆中存在的凝聚素稱為大豆血球凝聚素(Soybean agglutinin，SBA)，SBA是種高親和性的糖蛋白，一般為二聚體或四聚體結(jié)構(gòu)，相對分子質(zhì)量為110000，糖類部分占5%，主要是D-甘露糖和N-乙酰葡萄糖胺，豆粕中含有約3%的血球凝聚素植物凝聚素。在動物腸道中不易被蛋白酶水解，能與小腸壁上皮細(xì)胞表面的特異性受體結(jié)合，從而損壞小腸壁刷狀緣黏膜結(jié)構(gòu)，干擾消化酶的分泌，抑制腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，使蛋白質(zhì)利用率下降，動物生長受阻甚至停滯。另外凝聚素還對腸壁、腸道細(xì)菌及免疫機(jī)能產(chǎn)生一定影響。嚴(yán)重時(shí)引起腸腔糜爛，微絨毛變短萎縮，腸細(xì)胞退化，病變周圍組織產(chǎn)生水腫和杯狀細(xì)胞肥大增生等。

1.5致甲狀腺腫因子

致甲狀腺腫因子(GoitrogeninFactors)是一類有機(jī)小分子，在豆粕中含量極微，其前體物是硫代葡萄糖苷。硫代葡萄糖苷本身無毒，但在硫代葡萄糖苷酶的作用下發(fā)生酶解，生成氰、硫氰酸酯和異硫酸酯，其中異硫氰酸酯在中性條件下可自動環(huán)化成惡唑燒硫酮。異硫氰酸酯和惡唑烷硫酮主要影響動物甲狀腺的形態(tài)與功能，是致甲狀腺腫大的主要物質(zhì)。同時(shí)該類物質(zhì)具有強(qiáng)烈的刺激性氣味，嚴(yán)重降低了動物的采食量。其抗甲狀腺腫的作用機(jī)制可能是這類物質(zhì)與碘競爭性地與甲狀腺結(jié)合而造成甲狀腺代償性腫大。

1.6大豆低聚糖

大豆低聚糖是可溶性寡糖的總稱。在豆粕中的主要成分是水蘇糖、棉籽糖等，含量分別為4%和1%。水蘇糖和棉籽糖是半乳糖類的非還原性糖。由于動物小腸黏液中缺乏a-半乳糖苷酶，水蘇糖和棉籽糖不被消化而直接進(jìn)入大腸中，經(jīng)腸道產(chǎn)氣微生物利用，轉(zhuǎn)化成揮發(fā)性脂肪酸，然后產(chǎn)生大量的氣體，如CO、H、NH;，也可產(chǎn)生少量甲烷等氣體，從而引起動物嗝氣、腸鳴等腸胃脹氣或腹疼現(xiàn)象。

1.7脂肪氧化酶和抗維生素因子

大豆中含有一定的脂肪氧化酶(約占蛋白質(zhì)總量的2%)。脂肪氧化酶是一種含非血紅素鐵的蛋白質(zhì)，在水環(huán)境中，該酶能專一催化豆粕中的多元不飽和脂肪酸(亞油酸、亞麻酸)發(fā)生加氧反映生成具有共軛雙鍵的脂肪酸氫過氧化物，再經(jīng)裂解酶分解生成短碳鏈的醇、酮和醛類等揮發(fā)性物質(zhì)從而產(chǎn)生腥味。另外，脂肪氧化酶氧化生成的過氧化物，可破壞脂肪中的VA、VD、VE等脂溶性維生素及胡蘿卜素的活性，從而降低其效價(jià)和營養(yǎng)價(jià)值，故脂肪氧化酶又稱抗維生素因子(Antivitamin factor)。

1.8脲酶

脲酶(Urease)是豆粕中能將尿素水解成NH和CO的酶，本身沒有毒性，但當(dāng)在適宜的水分、溫度和pH條件下脲酶被激活時(shí)，將豆粕中部分含氮化合物分解成氨，降低蛋白氮、非蛋白氮的利用率，大量的氨存在會引起機(jī)體氨代謝障礙，甚至引起動物中毒現(xiàn)象。

1.9皂甙

大豆皂甙是一類廣泛存在于豆科植物中的微量活性化學(xué)物質(zhì)、是由大豆精醇的羥基與低分子糖的羥基脫水形成的一種三萜烯類物質(zhì)。其毒性機(jī)制是大豆皂甙造成動物紅血球破裂，具有溶血作用，能引起食物中毒而具有魚毒性。

1.10賴丙氨酸

賴丙氨酸(Lysalaine，LAL)是大豆蛋白質(zhì)在堿性條件下處理形成的。它是賴氨酸與丙氨酸發(fā)生加成反映，其側(cè)鏈以C-N鍵聯(lián)接而成。LAL不耐熱，其水溶液容易分解，對動物有較強(qiáng)的腎臟毒性。

2、豆粕質(zhì)量評價(jià)

豆粕的營養(yǎng)成分含量、加熱程度以及可利用賴氨酸和可消化氨基酸是評價(jià)豆粕質(zhì)量的常用指標(biāo)。豆粕的價(jià)值主要取決于粗蛋白的含量，其粗蛋白含量般為40%~50%，同時(shí)豆粕的水分，粗纖維、灰分、二氧化硅、粗脂肪等的含量也是評價(jià)豆粕好壞的重要指標(biāo)。

目前國內(nèi)外常用尿紊酶、蛋白質(zhì)氫氧化鉀溶解度和蛋白質(zhì)分散指數(shù)來對豆粕加熱程度進(jìn)行評價(jià)。通過測定豆粕中的尿素酶活性，可間接評價(jià)豆粕中胰蛋白酶抑制因子的活性。尿素酶和胰蛋白酶抑制因子在加熱過程中都發(fā)生變性而被滅活，且存在一定的線性關(guān)系。尿素酶活性應(yīng)處于合適的范圍內(nèi)，若尿素酶活性過高，則胰蛋白酶抑制因子活性較強(qiáng)，對動物生長造成影響。但并不是溫度越高越好，當(dāng)加熱過度，尿素酶和胰蛋白酶抑制因子活性下降，而在高溫條件下還原性糖類和賴氨酸發(fā)生Maillard反映，導(dǎo)致賴氨酸生物利用率下降。目前，大部分國家都對大豆粕中尿素酶的活性進(jìn)行了規(guī)定，如美國大豆粕質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，尿素酶活性規(guī)定為0.05~0.2(pH增值法檢測)，巴西為0.01~0.3，而大多數(shù)國家規(guī)定為0.05~0.5(于炎湖，1990)。蛋白質(zhì)氧化鉀溶解度也是常用的評價(jià)豆粕受熱程度的指標(biāo)，即通過測定蛋白質(zhì)在0.2%氫氧化鉀溶液中的溶解度來檢測豆粕是否加熱過度。研究表明，蛋白質(zhì)氫氧化鉀溶解度與雞和豬的生長率呈顯著的相關(guān)性(Parsons，1991;Lee，1992)，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)的氫氧化鉀溶解度低于72%時(shí)生產(chǎn)性能就有一定程度的下降目前一般只對豆粕受熱程度進(jìn)行評價(jià)，由于豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子的種類較多，所以僅以一種或少數(shù)幾種方法進(jìn)行評價(jià)是不夠的，有必要對其進(jìn)行綜合性評價(jià)，如氨基酸總量、可消化氨基酸、可利用賴氨酸等，甚至進(jìn)行動物試驗(yàn)。

3、結(jié)語

豆粕中的蛋白質(zhì)含量較高，營養(yǎng)成分比較齊全、平衡，是單胃動物很好的日糧蛋白源。但豆粕中存在的多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，對動物體內(nèi)某些消化酶有抑制作用或與營養(yǎng)物質(zhì)絡(luò)合成不易消化的成分，對動物體內(nèi)的某些器官具有破壞作用，從而對動物的生理、生長、健康等造成不良的影響。研究大豆抗?fàn)I養(yǎng)因子有利于提高其營養(yǎng)利用價(jià)值，而要去除各種抗?fàn)I養(yǎng)因子，首先要充分了解其主要功能和確切成分，然后采用各種方法消除其不利影響，從而提高動物的健康水平和生長性能。