大豆类饲料营养价值及抗营养因子的分析
大豆抗营养因子的研究概况
·油脂工程·大豆抗营养因子的研究概况刁恩杰丁晓雯（西南农业大学食品学院）【摘要】大豆具有很高的营养价值，但大豆中存在的抗营养因子阻碍了机体对营养物质的消化吸收和利用。
本文分别介绍了各种抗营养因子的结构、抗营养机理及去除方法。
【关键词】大豆；抗营养因子；研究中图分类号：文献标识码：文章编号：（）大豆抗营养因子（简称）根据耐热性分为热稳定性和热不稳定性。
其中热稳定性包括大豆抗原蛋白、植酸、大豆寡糖等；热不稳定性包括胰蛋白酶抑制剂、糜蛋白酶抑制剂、植物凝集素、致甲状腺肿素、脂肪酶抑制剂、皂甙等。
抗营养因子胰蛋白酶抑制剂大豆胰蛋白酶抑制剂（简称）是大豆中的主要抗营养因子，相对分子量在之间的多肽类或蛋白质，具有生物活性，其在大豆中含量约。
大豆中的胰蛋白酶抑制剂（简称）约有种，但迄今只有种胰蛋白酶抑制剂得到较详细的研究。
蛋白酶抑制剂的主要抗营养机理是它与胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶结合成复合物，使这些酶失去活性。
这样，一方面影响糜蛋白酶的消化，另一方面又可反馈促使胰脏增加这些消化酶的分泌而造成内源蛋白质的大量损失，从而制约了营养成分的利用，使转化率降低。
植物凝集素大豆的植物凝集素是一个四聚体糖蛋白，有数量相等的结构并由不同的种亚基构成。
其抗营养作用机理是通过它与肠粘膜上皮细胞受体结合导致细胞内吞，进而干扰消化和吸收，由于肠粘膜的损伤，会使粘膜上皮的通透性增加，这样，植物凝集素和其他一些肽类便可被人体吸收，可对机体的免疫系统产生影响。
凝血素大豆中的凝血素是一种以高亲和性将聚糖结合在糖蛋白、糖脂或多糖上的糖蛋白。
近来研究表明：大豆凝血素除凝血作用外，还具有刺激肠壁、妨碍消化吸收营养物质以及影响小肠粘膜细胞代谢、肠道内细菌生态及免疫机能等不良作用。
致甲状腺肿素致甲状腺肿素在大豆中含量极微，其前体物质是硫代葡萄糖苷。
它的抗营养机理是：硫代葡萄糖苷在硫代葡萄糖苷酶的作用下发生酶解，生成的配基进一步生成氰、硫氰酸酯、异硫氰酸酯，其中异硫氰酸酯在中性条件下自动环化成恶唑烷硫酮，后种物质主要影响动物甲状腺的形态与功能，是致甲状腺肿大的主要物质。
大豆抗营养因子及其消除方法
大豆中的抗营养因子危害
大豆中的抗营养因子危害大豆抗营养因子的主要成分就是大豆胰蛋白酶抑制剂。
这种物质对植物本身能够达到一定的保护的作用，比如说能够避免大豆籽粒出现分解代谢，可以使大豆的种子处于休眠的状态，另外还有一定的抗虫害的效果。
但是要了解这种大豆中的抗营养因子，对人和动物的健康是有危害的，下面我们就来了解一下这方面的内容。
大豆中的抗营养因子危害在这些大豆抗营养因子中胰蛋白酶抑制因子、大豆凝集素、大豆球蛋白以及β-伴大豆球蛋白是大豆中最主要的抗营养因子。
它们能够引起幼龄动物肠道过敏、腹泻、肠道损伤、胰腺增生肥大、免疫机能下降、胃排空速率下降、食物滞留、采食量下降、日增重下降、生长缓慢甚至死亡。
大豆球蛋白：占大豆蛋白质40%左右，六聚体，300-380KDa，12条肽链，6个酸性亚基和6个碱性亚基，亚基之间通过二硫键连接，电泳图谱中有两个条带(B亚基20kDa、A亚基34-44kDa)，与IgE、IgM、IgA，有很强的结合性。
引起过敏反应，最终导致消化吸收障碍和过敏性腹泻β-伴大豆球蛋白：占大豆蛋白质30%左右，糖蛋白三聚体，含有3.8%的甘露糖和1.2%的氨基葡萄糖。
等电点4.8-4.9，180KDa,α、、β，等电点分别为4.9、5.18、5.66-6.0，电泳图谱有三个条带(α亚基57-76KDa、亚基57-72KDa、β亚基42-53KDa)，引起过敏反应，导致小肠绒毛萎缩，隐窝增生等过敏性损伤，最终导致消化吸收障碍和过敏性腹泻。
胰蛋白酶抑制因子：含量约30mg/g，约占大豆种子贮存蛋白质总量的6%，种子蛋白质干重的2%。
分为KTI(含量约1.4%，2个二硫键，一个反应中心-63号精氨酸、64号异亮氨酸)、BTI(0.6%，两个反应中心，7个二硫键)两种，两者的质量比约为4:1，摩尔比为1.5:1，一分子KTI抑制钝化一分胰蛋白酶分子，一分子BTI抑制两分子胰蛋白酶分子。
降低采食量、日增重、饲料转化率凝集素：非免疫球蛋白本质的蛋白或糖蛋白，他能特异性识别并可逆结合复杂糖复合物中的糖链而不改变所结合糖基的共价键结构。
大豆的检验及营养价值的应用
大豆的检验及营养价值的应用摘要：经过多年对大豆营养成分的检验和研究，本文就大豆的营养价值、抗营养因子及去除方法这几方面进行阐述，初步探讨大豆的应用及发展前景。
大豆是一年生草本植物，营养价值很高，大豆经加工可制作出多种豆制品，因其含有大量的不饱和脂肪酸、多种微量元素、维生素及优质蛋白质而成为高血压、动脉硬化、心脏病等心血管病人的有益食品。
但大豆中的抗营养因子使人体产生不良的生理反应，影响人体对营养物质的消化吸收和利用。
关键词：营养物质抗营养因子大豆制品大豆是我国重要粮食作物之一，已有五千年栽培历史，适于冷凉地域生长，为一年生草本植物，大豆按其色泽可以分为黄、青、黑、褐等，通常说的大豆就是指黄豆。
因为用途多样，营养价值高，栽培广泛，便于出口，在缓和世界性饥饿问题上起了重要作用。
大豆含有丰富的优质蛋白、不饱和脂肪酸、钙及B族维生素是我国居民膳食中优质蛋白质的重要来源，还可预防癌症、心血管等疾病。
近年来，大豆加工业主产品市场空间日益扩大，国家大力支持大豆加工业的发展，大豆的发展将向生产一体化、加工企业规模化、进一步开发大豆功能、发展大豆深加工业的方向发展。
1 大豆中的营养物质经过对大豆营养物质的检验和研究，大豆中含有蛋白质、脂质、大豆异黄酮等易被人体吸收的营养物质，具体如下：1.1 蛋白质大豆植物蛋白质含量在36-42%，而肉、蛋、鱼、奶等蛋白质不足30%，谷类食物蛋白质占8-13%。
大豆蛋白质中人体“必需氨基酸”含量充足、组分齐全，属于“优质蛋白质”。
大豆蛋白质中80-90%是大豆球蛋白，并含有少量的清蛋白。
在营养价值上，可与动物蛋白等同，在基因结构上也最接近人体氨基酸。
人体对蛋白质的需求也因人而异，1999年，美国食品药品监督局（FDA）发表声明：每天摄入25克大豆蛋白，有减少患心脑血管疾病的风险。
1.2 脂质大豆中的脂肪含量为18-20%，富含亚麻油酸和亚麻油稀酸，为不饱和脂肪酸，所以使得大豆具有降低胆固醇的作用。
大豆中的抗营养因子
大豆中的抗营养因子北京康比特运动营养研究所张平大豆，有着“田园里的肉”、“优质蛋白质的仓库”等美称，是古今中外公认的营养佳品。
但食用时也会引起一些身体不适症状，尤其是在加工、烹饪方法不当时，这主要是由于大豆中还存在着一些影响营养素吸收的“抗营养”元素。
大豆中抗营养因子有以下几种：“蛋白酶抑制剂”蛋白抑制剂是指存在于一些植物当中，对蛋白酶有一定抑制作用的物质。
大豆中存在一定的蛋白酶抑制剂，能抑制蛋白酶类的活性，尤其是以抗胰蛋白酶因子最多，对人体胰蛋白酶的活性有部分的抑制作用，会妨碍蛋白的吸收。
常采用加热的办法来去除生大豆中的抗蛋白因子。
“豆腥味”大豆中含有各种酶类，其中脂肪氧化酶是产生豆腥味及其他异味的主要酶类，影响食品口味。
在烹饪时，采用95摄氏度以上加热10至15分钟就能够去除部分豆腥味。
“胀气因子”大豆细胞壁上存在这一些不能被机体消化吸收的棉籽糖、水苏糖等，在肠道微生物的作用下发酵产生二氧化碳和氨，可引起胀气。
“植物红细胞凝血素”大豆中还存在一种能够凝集人和动物红细胞的蛋白质，加热后可破坏掉。
由于大豆存在以上抗营养因素，所以其蛋白消化率只有65%，但是，其通过水泡、研磨、加热、发酵、发芽等方法制作成豆制品，其消化率则会明显提高，如豆浆消化率约为85%，而豆腐的消化率则提高到92-96%。
大豆经一系列加工，可制作成为豆浆、豆腐、腐竹等。
经过加工后的豆制品，不仅去除大豆中不利营养吸收的成分，还将大豆中的蛋白质由密集状态变成疏松状态，使得大豆蛋白更容易被分解吸收，大大提高了大豆的营养价值。
豆浆是由大豆浸泡研磨制成，煮沸后饮用，可谓“植物奶”。
鲜豆浆营养丰富，味美可口，富含人体所需氨基酸、多种维生素和多种微量元素，具有很好的保健作用。
由于在豆腐制作过程中加入钙盐，所以其含钙量较高。
对于青少年骨骼生长、老年人预防骨质疏松有着特殊的帮助。
豆腐在微生物的作用下制成腐乳，蛋白质分解成为多肽、氨基酸等，易被人体吸收，并且富含维生素B12、钙、铁等矿物质，被誉为“中国奶酪”，常吃对于预防高血压、动脉硬化、风湿病等均有一定作用。
饲料原料中的抗营养因子
饲料原料中的抗营养因子几乎所有的饲料原料均含有抗营养因子，如果抗营养因子含量过高，对畜禽的生产性能和健康会产生不利影响。
了解抗营养因子的一般常识，通过降低添加水平、配合技术、加工处理或添加酶制剂等方法可减少和避免抗营养因子引起的负作用。
1植物中的抗营养因子植物体内存在的抗营养因子包括蛋白酶抑制因子、致甲状腺肿素、生物碱、草酸盐和植酸。
采食后将削弱营养物质的吸收，抑制动物的生长。
有些抗营养因子则由真菌和细菌代谢产生或植物在抗损伤和感染过程中产生。
对原料进行适当加工可中和抗营养因子的毒性或脱毒。
1.1豆蛋白豆类如大豆、花生、雏豆、蚕豆等是很好的蛋白源，但均含有抗营养因子，因而限制了在饲料中的用量。
豆类中的抗营养因子包括蛋白酶抑制因子、植物疑集素、脲酶、脂肪氧合酶、生氰葡萄糖苷和抗维生素因子。
所有豆类均含一定量的胰蛋白酶抑制因子。
胰蛋白酶抑制因子与动物小肠中胰蛋白酶结合，使胰蛋白酶失活，胰腺分泌大量胰蛋白酶，使胰腺代偿性增生。
饲喂生大豆的动物表现为胰腺肥大，伴随生长受阻，饲料效率下降。
由于胰蛋白酶抑制因子的特殊结构加热极易变性。
许多人认为，胰蛋白酶抑制因子并非是豆类的主要抗营养因子。
植物凝集素在豆类植物与固氮菌的共生关系中起重要作用。
不同物种其毒性也有差异。
四季豆植物凝集素的毒性强于大豆植物凝集素。
植物凝集素是一种蛋白质，以高度特异的构象与糖和配糖体(如糖脂、糖肽、低聚糖或氨基葡聚糖)结合。
植物凝集素与小肠微绒毛表面的糖蛋白结合，使微绒毛发育异常，从而影响营养物质的吸收。
有研究报道，植物凝集素破坏小肠结构，使葡萄糖、氨基酸、维生素B12吸收不良和铁转运受阻。
植物凝集素破坏小肠表面，使碳水化合物和蛋白质未被消化便进入结肠，并在结肠中发酵。
此外，植物凝集素能与小肠刷状缘和细菌的糖蛋白受体结合，使小肠内壁与细菌粘连。
研究表明，在饲喂生大豆和纯化植物凝集素的小鼠和鸡体内大肠杆菌大量繁殖。
植物凝集素使小肠表皮受损后，细菌和细菌内毒素进入血液循环，从而损伤有机体。
大豆中的抗营养因子及处理方法
大豆中的抗营养因子及处理方法
大豆胰蛋白酶抑制因子
大豆中的主要抗营养因子是大豆胰蛋白酶抑制因子（STI）。
生大豆中主要有两种胰蛋白酶抑制因子，一种是库尼兹胰蛋白抑制因子，另一种是鲍曼-贝尔克胰蛋白酶抑制因子。
大豆胰蛋白酶抑制因子可与动物小肠液中的胰蛋白酶结合，降低胰蛋白酶的活性，导致蛋白质消化利用率下降，并能引起动物生长抑制作用，如引起老鼠、小鸡的胰腺肿大和增生等。
因此，钝化大豆胰蛋白酶抑制因子对改善和提高大豆食品与饲料的营养价值和食用安全有重要意义。
胰蛋白酶抑制因子的检测方法
常用来检测大豆胰蛋白酶抑制因子的方法是脲酶检测法和氢氧化钾检测法。
生大豆中的脲酶与胰蛋白酶抑制因子的含量相近，变性失活的程度也与胰蛋白酶抑制因子相似，故可用脲酶活性作为大豆加工适宜程度的检测指标。
而氢氧化钾检测法是用来评估大豆加工过度和加工不足的最佳方法。
但是这两种方法并不能直接测出蛋白酶抑制因子的含量。
胰蛋白酶抑制因子失活方法
近十年来国内外对于大豆胰蛋白酶抑制因子失活方法与技术的研究，主要在物理失活、化学失活、生物学失活等几个方面获得明显的进展。
其中，物理方法包括热失活法、超声波失活法和其他失活法。
到目前为止,热处理仍是消除大豆中胰蛋白酶抑制因子的主要方法。
其
原理是通过加热,破坏饲料中对热不稳定的抗营养因子。
通常在120℃条件下加热10分钟，大豆中的抗营养因子可以失活，并且较好地保存大豆的营养价值。
大豆中的抗营养因子(精)
食品营养中心资源库食材百科植物食材大豆中的抗营养因子所谓抗营养因子是指存在于天然食物中，影响某些营养素的吸收和利用，对人体健康和食品质量产生不良影响的因素。
大豆中的抗营养因子包括下列5类。
1、蛋白酶抑制剂（protease inhibitor，PI）豆类中含有许多种蛋白酶抑制剂，有胃蛋白酶抑制剂、胰蛋白酶抑制剂等。
存在最为广泛的是胰蛋白酶抑制剂（抗胰蛋白酶因子），会影响人体对蛋白的消化与吸收，会造成机体胰腺增重。
抗胰蛋白酶因子用加热的方法可使其失去活性，因此豆类食品应彻底煮熟，忌食半生不熟的豆类及其制品。
加热30分钟或者大豆浸泡至含水量60%时，水蒸5分钟即可去除胰蛋白酶抑制剂。
大豆中尿酶的抗热能力较胰蛋白酶抑制剂强，且测定方法简单，故常用尿酶实验来判定大豆中胰蛋白酶抑制剂是否被已破坏。
我国婴儿配方奶粉中明确规定，含有豆粉的婴幼儿代乳食品，尿酶试验必须是阴性。
然而，近年来国外一些研究表明，蛋白酶抑制剂作为植物性化学物质（phytochemical）具有抑制肿瘤和抗氧化作用，对其具体评价和应用还有待进一步研究与探讨。
2、植物红细胞凝血素（phytohematoagglutinin，PHA）植物红细胞凝血素是一种存在于豆类中含量很少的有毒蛋白质，它能凝结人血液的蛋白质，也是影响动物生长的因子。
食用植物红细胞凝集素未破坏的大豆及其制品，会引起恶心、呕吐等症状，严重者甚至引起死亡，加热可去除植物红细胞凝集素。
3、豆腥味大豆中含有许多酶，其中的脂肪氧化酶可以水解大豆脂肪，使其变成低级脂肪酸、醛和酮类物质，是产生豆腥味及其他异味的主要酶类。
采用95℃以上加热10～15min，或用乙醇处理后减压蒸发、钝化大豆脂肪酶等方法，均可脱去部分豆腥味。
4、胀气因子胀气因子（flatus-producing factor）大豆中不能被人体消化吸收的棉籽糖和水苏糖，在肠道微生物作用下可产酸产气，引起肠胀气，故称为胀气因子。
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誅饲料与添加剂
１大豆营养价值分析
蛋白质。
大豆蛋白质含量高，一般在３５％，大豆蛋白主要由球蛋白（约占６３％）、清蛋白（约占１２％）和谷蛋白（８％）组成。
大豆蛋白质量很大程度上由大豆球蛋白决定。
大豆球蛋白由１２个亚基组成，以１１Ｓ、７Ｓ亚基为构成大豆球蛋白的主体。
１１Ｓ亚基的含量最高，为７Ｓ亚基含量的３．４倍左右，分子量约为３５万，是可利用蛋白。
７Ｓ球蛋白中，分子量在１８￣２１万的球蛋白约占７Ｓ含量的１／３左右，是可利用蛋白，约２／３的７Ｓ球蛋白往往与抗营养因子有关，如大豆凝集素、脂氧化酶等，这２／３的７Ｓ球蛋白可通过加工来提高其利用率。
７Ｓ亚基中赖氨酸（Ｌｙｓ）的含量比１１Ｓ中的含量高，但７Ｓ亚基中的含硫氨基酸尤其是蛋氨酸（Ｍｅｔ）含量低于１１Ｓ中的含量。
另外，１５Ｓ亚基约占球蛋白的１／１０，一般为可利用蛋白。
２Ｓ的球蛋白分子量较小，一般为胰蛋白酶抑制剂。
总的来说，大豆蛋白质中，酸性氨基酸含量高，但缺乏Ｍｅｔ和色氨酸（Ｔｒｐ）。
我国东北地区大豆品种资源的氨基酸含量表明谷氨酸（Ｇｌｕ）和谷氨酰胺（Ｇｌｎ）含量最高，平均达１８％；天冬氨酸（Ａｓｐ）和天冬酰胺（Ａｓｎ）第二，平均含量达１１．８％，占总氨基酸含量的２９．８％。
从大到小含量在５％￣８％的氨基酸依次为精氨酸（Ａｒｇ），亮氨酸（Ｌｅｕ），Ｌｙｓ，缬氨酸（Ｖａｌ），丝氨酸（Ｓｅｒ）。
２％￣５％的依次为脯氨酸（Ｐｒｏ），异亮氨酸（Ｉｌｅ），甘氨酸Ｇｌｙ，苏氨酸（Ｔｈｒ），酪氨酸（Ｔｙｒ），组氨酸（Ｈｉｓ）。
２％以下的为Ｍｅｔ和Ｔｒｐ。
大豆蛋白最缺乏的是Ｍｅｔ和Ｔｒｐ，大豆富含Ａｓｐ、Ｇｌｕ、Ａｒｇ、Ｌｅｕ、Ｌｙｓ、Ｐｒｏ。
由于大豆蛋白中非必需氨基酸比例较大，影响了大豆蛋白质的品质。
氨基酸。
大豆清蛋白的水溶性较好，含硫氨基酸丰富，甘氨酸缺乏。
大豆醇溶谷蛋白的蛋氨酸和色氨酸含量丰富，脯氨酸和谷氨酸含量高，赖氨酸、精氨酸和组氨酸含量低。
大豆谷蛋白中蛋氨酸和色氨酸含量是最少的，也是大豆蛋白中品质最差的蛋白。
有研究认为，大豆球蛋白的１１Ｓ与７Ｓ亚基含量比例的变化，很可能是造成蛋白质氨基酸含量品种差异的原因，可通过遗传育种增加１１Ｓ亚基含量并减少７Ｓ亚基比例及氨基酸含量来改善大豆蛋白质的品质。
大豆蛋白的必需氨基酸占总氨基酸比例为４３％左右，氨基酸模式较好。
但大豆蛋白质的蛋氨酸缺乏，为第一限制性氨基酸，显著降低了大豆蛋白质品质，Ｔｒｐ为第二限制性氨基酸。
此外，大豆蛋白质中精氨酸比例高，会对赖氨酸产生拮抗作用，值得关注。
其他养分。
大豆含无氮浸出物２６％，其中蔗糖占２７％，水苏糖１６％，半乳聚糖２２％，阿戊糖１８％，其中阿聚糖、半乳聚糖和半乳糖酸相结合而形成粘性的半纤维素，存在于大豆细胞膜中，影响大豆的消化利用。
淀粉在大豆中含量甚微，大豆粗纤维含量不高，占４％。
脂肪含量高达１７％。
因此，能量较高，属高能蛋白饲料，大豆脂肪酸中约８５％都是不饱和脂肪酸，亚油酸和亚麻酸含量较高，且含有一定量的大豆磷脂，是天然的表面活性剂和生物活性物质，具有乳化作用，能提高饲料有效能，还具有提供胆碱、肌醇、亚油酸和亚麻酸等营养素以及提高动物对油脂和脂溶性维生素的吸收效率，改善饲料适口性等作用。
２大豆抗营养因子分析
胰蛋白酶抑制因子（ＴＩ）主要存在大豆籽实的子叶中，约占大豆蛋白的６％，其中以ｋｕｎｉｔｚ胰蛋白酶抑制剂（ＳＴＩ）和ｂｏｗｍａｎ－ｂｉｒｋ胰蛋白酶抑制剂（ＢＢＩ）对动物的影响最为严重。
ＳＴＩ主要抑制胰蛋白酶，对糜蛋白酶只有微弱的抑制作用，１克分子抑制剂能纯化１克胰蛋白酶。
ＳＴＩ对热、酸和胃蛋白酶不稳定。
ＢＢＩ对胰蛋白酶、糜蛋白酶均有较强的抑制作用，对胃酸、胃蛋白酶以及碱、热稳定，不易失活。
生大豆的胰蛋白酶抑制剂本身能引起胰腺分泌活动增强，导致胰腺机能亢进，造成含硫氨基酸的内源损失。
大豆凝集素（ＳＢＡ）是一种能够凝集红细胞的蛋白质，通过等电聚焦可分为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四种，其中Ｂ型凝集素是含４．５％的甘露糖和１％氨基葡萄糖的糖蛋白，由２个多肽链组成，分子量１１００００，不耐热。
大豆凝集素对幼鼠的ＬＤ５０，每千克体重约为５０毫克。
大豆抗原。
大豆蛋白中抗原的主要成分有大豆球蛋白、α－伴球蛋白、β－伴球蛋白和γ－伴球蛋白４种，能引起仔猪、犊牛肠道过敏，从而导致腹泻。
其他。
大豆蛋白中的脂氧化酶可引起大豆中的油酸，尤其是亚油酸、亚麻酸发生脂质过氧化，产生不良气味，如豆腥味而影响动物的摄食量。
同时产生的脂质过氧化物严重影响大豆必需氨基酸的利用。
大豆类饲料营养价值及抗营养因子的分析
葛庆斌（黑龙江省宾县糖坊镇畜牧中心150400）
輩輮訝
养殖技术顾问2014.1。