单宁的抗营养作用与去除方法
石榴果汁生产中单宁的去除
Removal of Tannins in Production of Pomegranate Juice
．．
ZHANG Lei，LU Yuan-ping* (College of Light Industry, Textile and Food Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China)
２ 结果与分析
※工艺技术
食品科学
2009, Vol. 30, No. 18 137
2.1 明胶添加量对单宁脱除效果的影响
1
5
沉淀总量(g)
单位明胶沉淀量(g)
0.8
4.5
0.6
4
0.4
沉淀总量
3.5
单位明胶沉淀量
0.2
3
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
明胶加入量(ml)
去皮：石榴厚厚的外皮中含有大量不良风味的可溶 性物质及单宁物质，在榨汁时必须尽量避免这些物质进 入果汁中，所以榨汁前要去皮。去皮采用手工方法， 先在石榴上端轻轻旋切一圈，去掉萼部，然后从萼部 至梗部平均纵切四刀，从萼部掰开，剥下子粒。
压榨：将洗净的石榴籽粒加入到螺旋压榨机中压榨 便得到石榴汁。与原料直接接触的机械设备要求采用不 锈钢制造，以防变色、变味，影响品质。
remove tannins from pomegranate juice in this study. The effects of various conditions on removal tannins were discussed. The
removal procedure was as follows: after the pH was adjusted to 4.5, the mixture of 100 ml of pomegranate juice and 12 ml of 1%
抗营养因子的消除或钝化
膨化与制粒
干法挤压膨化
湿法挤压膨化
膨化制粒消除抗营养因子
膨化大豆是整个大豆经过
膨化的饲用产品，保留了 大豆本身的营养成分，去 除了大豆的抗营养因子， 具有浓郁的油香味，营养 价值高，适口性好，在畜 禽及水产料中得到了广泛 的使用。在众多的大豆饲 用类产品加工方法中，李 德发（1986）认为从抗营 养因子的角度讲，热处理 法是大豆产品加工的最佳 方法。
生物钝化法
酶制剂法
生物发酵处理 发芽处理
育种法
酶制剂法
复合酶制剂处理前（A）、后（B、C）小麦扫描 电镜照片
酶制剂法
生物发酵处理
通过微生物（细菌和真菌）进行发酵，从而
产生降解酶，使抗营养因子钝化、降低或消 除毒素。一般采用混菌发酵较单菌发酵效果 好，其优势在于多个菌种之间可以互相补偿 自身的缺陷，进行协同发酵，国内外都在这 方面做了大量的尝试和研究，已经取得了一 定的成果，许多项目已经工业化生产。
化学法
化学方法有酸碱处理、氨处理等。
化学处理是在一定条件下，饲料中加入化学
物质使ANF失活或活性降低，达到钝化的目 的。
化学法处理抗营养因子
籽粕是一种蛋白质含量较高的植物蛋白源，
但因其含有棉酚和环丙烯类脂肪酸等抗营 养因子，限制了其在动物饲粮中的添加量， 尤其是家禽对棉酚较敏感。 其中最常用的是添加 FeSO4和NaHCO3与 棉酚中的活性基团醛基和羟基作用形成螫 合物从而解除了棉酚的毒性，FeSO3能作 为棉酚的解毒剂而且能降低酚在肝中的蓄 积量从而起到预防中毒的作用。
发芽处理
发芽处理。植物中的ANF，如
蛋白酶抑制因子、凝集素、单 宁等的作用是用来抵抗微生物、 昆虫、鸟类及其他天敌的破坏， 种子发芽后，ANF被内源酶破 坏。根据这一原理，部分饲料 的ANF可通过发芽来处理，且 豆类的适口性得到明显的改善。
破坏单宁的方法有哪些种类
破坏单宁的方法有哪些种类破坏单宁的方法有很多种，以下是其中一些常见的方法：1. 高温处理：将含有单宁的食物暴露在高温环境中，例如烹饪、烘烤、煮沸等。
高温会破坏单宁的结构，降低其含量。
例如，经过长时间的烹饪或高温烘烤，单宁含量较高的红肉将会降低。
2. 加酸处理：在食材中添加酸性物质，如柠檬汁、醋等，可以中和、分解单宁，并减少其对食物的影响。
这种方法常用于腌制食物或调味料的制作过程中。
3. 氧化反应：单宁容易与氧气发生反应，形成氧化物并降解。
因此，将食物暴露在氧气中，例如置于空气中暴露，或使用氧化剂如过氧化氢，可以加速单宁的氧化和破坏。
4. 酶解作用：某些食材中含有可以降解单宁的酶，例如水果中的鞣酸酶等。
将含有酶的食材与富含单宁的食物一起搭配食用，可以促使单宁的降解。
5. 物理剥离：通过物理手段将食物中的单宁物质去除。
例如，将咖啡渣放入过滤纸中，利用重力滤除咖啡中的单宁物质。
6. 化学还原反应：某些化学物质可以还原单宁，并使其分解或去除。
例如，添加还原剂如亚硫酸氢钠、二氧化硫等，可以破坏单宁的结构。
7. 化学氧化反应：某些化学物质可以氧化单宁，并使其分解或去除。
例如，加入过氧化氢或氧化铝等化学物质，可以破坏单宁结构。
8. 加热处理：通过加热食材或食品加工过程，可以使单宁发生结构的改变和破坏。
例如，将含有单宁的食材进行煮沸或蒸煮，可以在一定程度上降低单宁的含量。
需要提醒的是，虽然破坏单宁的方法可以降低其对食物的影响，但有时候单宁也具有一些健康益处。
单宁是一种天然的抗氧化剂，具有抗炎和抗氧化的作用，有助于保护心血管健康和减少炎症。
单宁还可以与某些营养物质结合，增强其吸收效果。
因此，在选择破坏单宁的方法时，需要根据个人的健康状况和饮食需求进行权衡。
单宁对反刍动物的营养作用
2018年第3期饲料研究单宁对反刍动物的营养作用赵娅张佩华(湖南农业大学动物科学技术学院，长沙410128)摘要：单宁是一类广泛分布于植物中的多酚类聚合物，是一类重要的抗营养因子。
近年 来,研究表明饲料中含有适量的单宁对反刍动物有一定的营养作用。
本文旨在对单宁的抗营养 作用、营养机制以及研究进展就行阐述，为动物生产中有效利用单宁提供理论参考。
关键词单 宁;反刍动物;抗营养作用；营养机制。
关键词：单宁;反刍动物;抗营养作用；营养机制单宁可与蛋白质和碳水化合物结合形成难溶 或不溶性的沉淀，因此一直被认为是饲料中的抗 营养因子。
然而，由于反刍动物特殊的生理和消化 特点，近年来的研究表明，饲粮中含有适量的单宁 对于反刍动物的生产性能及环境保护具有一定的 积极作用。
1单宁概述单宁，又称为鞣酸或鞣质，是广泛存在于植物 体内的一类多元酚化合物，是植物进化过程中由 碳水化合物代谢衍生出来的一种自身保护性物 质，是植物与环境相互作用的产物。
根据结构与活 性不同，单宁可分为水解单宁和缩合单宁2大类。
水解单宁是由糖和有机酸聚合形成的低聚 物，相对分子质量500~3000,用酶(如单宁酶、苦 杏仁酶)或酸处理后可水解为单糖、没食子酸(五倍子酸）或逆没食子酸，水解单宁广泛存在于咖 啡、茶、可可、甘草、菊芋、柿子、草莓、核桃、花生、榛子、板栗、山核桃、可乐坚果、豆类、葡萄以及许 多植物中。
缩合单宁是由羟基黄烷类单元构成的聚合物，相对分子质量2900~28000, 一般不易水解，产 物为红色的花色素(如花青素、飞燕草色素和花葵 素等)。
广泛存在于双子叶植物的细胞壁或茎杆、树皮、花和种子的胞液中，热带和亚热带乔灌木含 量最高，豆科植物(如红豆草、百脉根和小冠花)、油 菜籽及高梁含量次之，小麦、白苜蓿和黄苜蓿等含 量较低，鲜见于禾本科植物。
2单宁的抗营养作用单宁多数为无定形固体，有涩味并能和蛋白 质、碳水化合物、重金属盐、维生素、无机金属离子35饲料研究2018年第3期等结合生成复合物，因此会降低动物的采食量以及某些营养元素的生物利用率;此外，其本身和代 谢产物能对动物产生一定的毒害作用，因为被认 为是抗营养因子。
单宁的作用和用途共17页
2 降低家畜消化率
❖ 单宁对反刍动物消化过程的影响是复杂的， 过量单宁与饲料中蛋白质和碳水化合物结合 后，非但不会被瘤胃微生物降解，而且可以 抑制瘤胃微生物酶的活性。研究已证实，反 刍家畜采食单宁含量高的饲草时，会降低蛋 白质、碳水化合物等养分的消化率，当单宁 含量大于5％时，会抑制瘤胃微生物的活动， 甚至毒害家畜。另外，单宁还与肠道表皮细 胞发生反应，降低肠壁的渗透性，使养分难 以吸收。单宁同蛋白质形成复合物的能力强 于同碳水化合物形成复合物的能力，因为蛋 白质肽中羧氧基的氢键具有很强的亲和力。
4 抑制寄生虫
❖ 反刍动物采食饲草易受到寄生虫感染的威胁。Moian (2003)试验发现， 与采食不含单宁的牧草相比，羔羊采食含有单宁的牧草可以增加耐受寄 生虫感染，且增加羔羊的机体质量，降低体内寄生虫的数量。驱虫剂处 理后的(无寄生虫)羔羊采食冠状岩黄芪(含缩合单宁)和紫花苜蓿(不含缩 合单宁)时生长速度相当，而没有驱虫的羔羊采食冠状岩黄芪时生长更快， 显示能更好抵抗寄生虫。采食冠状岩黄芪的羔羊在屠宰时粪中的虫卵数 和寄生虫的重量分别为采食紫花苜蓿的羔羊的42%和45%。也有研究显 示，苜蓿在1.25%~4.0%的单宁酸溶液中浸泡后，对苜蓿象甲虫具有毒 性和排趋性(Leque和Barry,2000)。Paolini等(2003)研究发现，患羊采食 白坚木提取物的单宁，游行毛圆线虫和幼虫都减少60%，粪便中游行毛 圆线虫卵减少，这可能是雌虫活力下降的原因，但是成虫数量不减少。 这与其他学者报道的成虫大量减少不一致，可能是因为寄生虫生理阶段 和种类不一样。
得重要突破, 近年来它在化妆品生产中也崭露 头角 。
单宁的功能
❖ 收效作用 ❖ 防晒功能 ❖ 美白作用 ❖ 抗氧作用 ❖ 保湿作用 ❖ 防腐作用
单宁的抗营养作用与去除方法的研究进展
单宁的抗营养作用与去除方法的研究进展单宁是一类具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等益处的天然化合物。
然而，单宁也具有一定的抗营养作用，会对人体健康产生一些不利影响。
因此，研究人员一直在探索单宁的抗营养作用以及去除方法，并取得了一些进展。
首先，单宁的抗营养作用主要表现在阻碍人体对食物中的一些重要营养物质的吸收。
特别是在食物中添加了过多的单宁，会干扰人体对膳食铁和膳食蛋白质的吸收。
这会导致铁和蛋白质缺乏，产生贫血和营养不良等健康问题。
因此，研究单宁的抗营养作用有助于有效解决铁和蛋白质缺乏问题。
目前的研究主要集中在降低单宁的抗营养作用方面。
一种常见的方法是通过化学处理来去除单宁。
例如，一些还原剂如亚硫酸盐和硫酸盐可以与单宁发生反应，减少其抗营养活性。
此外，还有一些酶类如鞣酸酶和单宁酶可以将单宁分解为无生物利用价值的小分子化合物，从而降低其抗营养作用。
另外，也有研究人员探索使用物理处理方法来去除单宁。
例如，一些研究表明，通过高温处理可以有效降低单宁的抗营养活性。
高温可以导致单宁的构象发生改变，使其变得不易吸附在营养物质上，从而减少其抗营养作用。
此外，还有一些研究表明，使用微波处理和超声波处理也可以降低单宁的抗营养活性。
这些物理处理方法可以破坏单宁的分子结构，使其在人体内不易发挥抗营养作用。
除了降低单宁抗营养活性的方法，研究人员还在探索如何增强单宁的抗氧化活性而减少其抗营养作用。
一些研究表明，通过与其他化合物结合，可以增强单宁的抗氧化活性，而不会增加其抗营养作用。
例如，一些蛋白质和单宁结合可以减少单宁的沉淀和不可溶性结合，从而提高其生物利用度。
总的来说，单宁的抗营养作用及其去除方法是一个备受关注的研究领域。
虽然目前的研究还不够全面，但已经取得了一些进展。
随着技术的不断进步，相信将来会有更多有效的方法来降低单宁的抗营养作用，从而更好地发挥其益处。
单宁的作用和用途课件
3 毒性作用
❖ 单宁本身对动物的毒性很低，动物采食单宁后的毒 性来自单宁在体内被水解为多种小分子酚类化合物 产生的毒性，因此，水解单宁的毒性大于缩合单宁。 中国有关动物单宁中毒的报道，绝大多数是关于放 牧家畜对栎树叶的中毒。中毒症状表现为食欲减退 或废绝、停止反刍、便秘、粪便呈黑色、体温降低、 水肿、出现蛋白尿和糖尿。通过瘘管向瘤胃内容物 中直接投入单宁，引起牛中毒的临界浓度为3％～5 ％；山羊为8％～10％。绵羊饲料中按每千克体重 加入0.9 g水解单宁时，经15小时饲喂后，绵羊即出 现中毒现象。
基本简介
❖ 单宁是多酚中高度聚合的化合物，它们能与蛋白 质和消化酶形成难溶于水的复合物，影响食物的吸收 消化。可分为水解单宁（hydrolytictannin，HT）， 分子中具有酯键, 是葡萄糖的没食子酸酯。另一种是 缩和单宁（condensedtannin，CT），是黄烷醇衍生 物，是一种常用单宁。两者常共存，后者也称原花色 素（proanthocyanidins）全谷、豆类中的单宁含量 较多。
单宁的营养作用
❖ 1 过瘤胃蛋白保护作用
❖ 单宁能与植物性饲料中的蛋白质结合，降低该蛋白质在瘤胃中的溶解度 和表面活性，避免被瘤胃微生物迅速降解，增加过瘤胃蛋白数量，从而 提高蛋白质利用效率，并且还能降低瘤胃中泡沫的稳定性，防止臌胀病 的发生。单宁-蛋白质复合物在pH值3.5～7.5时不溶于水，可稳定存在， 低于或高于此值时，即解离释放出蛋白质。反刍家畜瘤胃发酵过程中， pH值在6～7之间，与单宁结合的蛋白质比较稳定，不易被微生物降解； 当此复合物流经真胃（pH值2.5）和小肠 （pH值8~9）时，蛋白质与单宁 立即分离，经胃蛋白酶和胰蛋白酶分解，形成畜体容易吸收的小分子物 质，在某种程度上起到了过瘤胃蛋白保护的作用。大量试验数据表明， 适当提高反刍动物饲料中的单宁含量对采食量几乎不产生影响，但可提 高过瘤胃食糜中非氨氮的比例，促进瘤胃尿素氮的循环，提高主要必需 氨基酸的利用效率，虽然蛋白质的表观消化率有可能降低，但总的氮沉 积率得到提高。
饲料中主要抗营养因子作用机理及其防治措施
2.3 其 他抗 营养 作用 饲料中还有其他抗营养作用，如降低矿物
质 、微量 元素 利用 率；降 低维 生素 利用 率。另 外 像是皂甙的溶血作用和降胆固醇作用等。
营养 成分 损耗。 因此 ，不 断探索 新的 方法 ，既提 高饲 料利 用率，又可 以增 加经济 效益 ，就显 得尤 为重要。如何通过更加简洁且可行的措施来降 低抗 营养 因子的 危害 ，使 饲料的 利用 率更 高，将 具有重要的理论与实际意义。
抗营养因子可归为对动物生长或健康造成 不良影响的自然物质成分。不仅不利于动物对 饲 料中 养分 的消 化、吸 收和 利用，还会 影响畜 禽 的健康和其生产力。饲料中发现多达数百种的 抗 营养 因子 ，且其 分布 也很 广。据 检测 表明 ，抗 营 养因 子种 类多 ，存在 于几 乎所有 饲料 中，有 些 饲 料中 的抗 营养 因子含 量较 低，不 易被 发现 ，或 者 对 家 畜 的 毒 害 作 用 还 没 有 被 发 现 ，所 以 还 没 有 引起人们的注意。
蛋 白质 、电解 质和 脂类 的内 源分泌 显著 增加 ，增 低、家 畜生 长减 慢、间 或有 器官 损害 或内分 泌发
加 了肠 道分 泌的 消化液 ，导 致消化 器官 增大 ，从 生紊 乱，严重 的甚 至中 毒。尽管 部分 方法能 有效
而 引 起 消 化 功 能 降 低 。 [14]
去 除 饲 料 中 的 抗 营 养 因 子 ，但 同 时 也 会 造 成 其 它
此外单宁会降低纤维素的消化率其机理是单宁与瘤胃细菌酶结合或与饲料植物细胞壁上的碳水化合物结合形成不易消化的复合物11抗营养因子的抗营养作用21降低蛋白质的利用率211胰蛋白酶抑制剂通过结合小肠液中的胰蛋白酶生成的无活性复合物降低了饲料中蛋白质的消化率导致外源性氮的大量损失
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2 、微生物对单宁的降解作用
1单宁对微生物的拮抗性 单宁被认为是植 物在长期进化过程中为防止被动物采食和致病 微生物感染而产生的一类具有防御作用的次级 代谢物质。因此，单宁具有抑制微生物生长以 及抵抗生物降解的能力。单宁对微生物的抑制 机制目前尚未完全了解，其主要机制可能是： i与微生物的细胞壁上的某些物质反应，导致 其功能降低或丧失；ii与微生物分泌的胞外酶 结合使之活性丧失；iii与环境中的营养物质结 合抑制微生物的吸收。
单宁对养殖动物的毒性主要表现在两个方面，一是 直接损伤消化道，二是其代谢物质进入循环系统后 对肝肾等造成损伤。研究发现，单宁酸可对大鼠产 生急性毒害作用。口服单宁酸后，大鼠表现出惊厥 呼吸衰竭并导致死亡，解削结果显示，单宁酸导致 肝坏死、肾炎以及暂时性急性肠炎，并能导致脾、 肾上腺皮质和睾丸等多个器官浮肿以及胸腺等萎缩。 研究发现饲料中高浓度的单宁(8％)对刚断奶的小鼠 有致死作用，而随着小鼠的生长，其对单宁的耐受 能力逐渐增强。由于单宁具有较强的抗营养作用， 因此，在动物饲料中应慎重添加富含单宁的植物性 饲料原料。
2)降低动物体内的氮平衡：研究表明，单宁 能降低动物体内的氮平衡。用单宁含量不同 的高梁饲喂北京鸭，发现高单宁含量的高梁 可显著降低其体氮沉积量。单宁降低氮平衡 的原因可能是，降低氮的摄入量、消化吸收 量以及提高氮的排出量。
单宁对粪氮的影响比较复杂，一方面，可能 是单宁降低了氮的摄入量以及消化和吸收量； 另一方面，单宁诱导唾液腺分泌的富脯氨酸 蛋白也是造成体氮流失的重要原因。
有研究表明，单宁对碱比较敏感，在碱性条件 下，单宁活性受到抑制。草木灰被证明对单宁 活性具有一定程度的抑制作用。由于草木灰水 溶液呈碱性，因此，其作用机制被认为NaOH 相同。已有研究表明，草木灰不仅可以降低单 宁含量，还能提高绵羊对其蛋白质等的消化率。
由于单宁能与某些化合物结合成比与蛋白 质等形成的复合物更难溶的复合物，因此 向植物性原料中添加这类物质可显著降低 单宁的抗营养作用，这类物质包括PEG和 PRP，其中关于PEP以开展了大量研究。PEP 能与单宁形成比蛋白质更难溶的复合物， 因此能够提高动物对含单宁饲料中蛋白质 等的摄食率、消化率。
目前，已有大量研究表明单宁能降低动物对营养物质 的生物利用率。单宁主要降低蛋白质并在不同程度上 影响其他营养物质的利用率。尽管相关研究还不深入， 然而，目前的研究报道显示，单宁对营养物质的生物 利用率的抑制作用可能具有多方面的原因，主要町能 有以下几个方面：
1)降低营养物质的消化与吸收：单宁和饲料中的营养 物质，如蛋白质、糖、钙、铜和锌等结合成不溶于水 的复合物。这些物质在动物消化道内比较稳定，很难 被消化。此外，单宁还能抑制消化酶活力，从而进一 步降低营养物质的消化率。单宁能降低营养物质的吸 收 。研究发现，茶水(含118 mg／1儿茶酚和82 mg／l单 宁酸)能降低大鼠对铁的吸收率达50％以上。
单宁的抗营养作用与去除方法的研究进展
一、单宁的分类、化学结构及理化性质 二、抗营养作用及其机理 三、去除方法 四、应用
一、单宁的分类﹑化学结构及理化性质
植物单宁是一类广泛存在于植物体内的多元酚 化合物，按照其分子结构，分为水解单宁和缩 合单宁。水解单宁包括桔单宁和鞣花单宁，是 桔酸或与桔酸有生源关系的酚羧酸与多元醇组 成的酯。缩合单宁是羟基黄烷醇类单体组成的 缩合物，单体问主要以C—C键相连。单宁是多 酚中高度聚合的化合物，它们能与蛋白质和消 化酶形成难溶于水的复合物，影响食物的吸收 消化。
害作用
1 、降低摄食率
目前，大多数研究报道指出单宁能降低动物摄 食率。单宁具收敛性，口感苦涩，影响适口性， 因此，饲料的适口性随其单宁含量逐渐增加而 降低。单宁与唾液黏蛋白结合并沉淀，从而降 低了唾液的润滑作用使口腔干涩，影响事物的 吞咽，这可能是降低动物摄食率的重要原因。
2 、降低饲料营养物质的生物利用率
3)改变动物消化道菌群：消化道菌群对动 物、尤其是反刍动物的营养消化有重要作 用。研究指出，缩合单宁改变了大鼠消化 道微生物的种群结构，大鼠摄食含单宁的 饲料后，其消化道中单宁耐受菌比例显著 上升。研究发现，缩合单宁对瘤胃蛋白质 降解菌生长具有抑制作用并降低了该类细 菌对蛋白质的水解率。因而也就降低了反 刍动物对饲料蛋白质的消化率。
植物单宁分子内有多个邻位酚羟基，可作为多 基配体与一个中心离子(如铁、铜、锌等金属 离子)络合，形成环状螯合物，在不同的pH值 下发生沉淀．在碱性条件下，单宁与金属离子 易形成多配络合物。
二、抗营养作用及其机理
1 、降低摄食率 2 、降低饲料营养物质的生物利用率 3 、单宁及其降解产物对养殖动物产生直接毒
三、去除方法
1理化方法 2微生物对单宁的降解作用
1 、理化方法
关于理化手段降解单宁的方法主要包括溶液浸 提、干燥方式、脱壳、挤压、碱、聚乙二醇以 及射线处理等。
单宁往往存在于某些豆类的种皮内．而其他部 位含最很少，因此通过脱壳基本上完全除去其 中的单宁。挤压过程中可以产生高温，能对热 不稳定的抗营养因子起到一定程度的破坏甚至 是去除作用。
最新研究表明，射线处理对单宁具有明显的去 除作用，用不同剂量的7射线(2、4和8kGy)照 射5种不同的大豆，发现随着放射剂量的增加， 其包括单宁在内的多种抗营养因子含量显著下 降。
然而传统方法往往在去除植物蛋白源中抗 营养因子的同时，会降低其中其他营养物 质的含量。导致原料的营养价值降低。研 究表明，用水对大豆、豇豆浸提12～14 h 后，可降低其寡糖含量20％ ～ 30％，其中 可降低蔗糖含量分别为27％、3l％和35％。 通过水浸提、脱壳、冲洗以及加热综合处 理后，可降低上述3种豆粉中55％～74％的 蔗糖。研究发现，尽管挤压没有降低芸豆 中蛋白质、糖类、纤维害消化系统：单宁，尤其是高剂黄 的单宁，对动物消化系统的损害作用，已经在 相关研究中得到验证。研究发现连续灌喂高剂 鲢缩合单宁10 d后绵羊胃肠道黏膜出现溃疡、 增厚，内部充气膨胀以及充满大量水样物质。 研究发现，单宁对鸡肝脏的生长具有抑制作用。
3 、单宁及其降解产物对养殖动物产生直接毒害 作用