豆粕抗营养因子的检测技术研究

侯金丽

（河南工业贸易职业学院，河南郑州 451191）

饲料是所有饲养动物的食物总称，饲料配方、营养水平往往与动物生长性能、免疫功能、养殖效益息息相关。在规模化养殖背景下，对饲料成分检测成为新常态。其中，抗营养因子是较为宽泛的概念，可对动物生长发育、消化吸收等产生负面影响，或让动物出现不良生理反应的成分均可归纳到抗营养因子范畴中（王金平，2022）。因此，抗营养因子是饲料成分检测的重要内容，旨在保证饲料安全（梁洪慧等，2022）。但饲料原料和抗营养因子的种类具有多样化的特点，为便于论述，下文主要针对豆粕饲料中的抗营养因子进行分析。

1 豆粕饲料的营养成分及其在动物养殖中的应用

1.1 豆粕饲料的营养成分 在饲料工业中，豆粕是最常见的一种植物性蛋白质饲料，其富含的粗蛋白质和氨基酸能有效满足动物的营养需要。因此，诸多学者对豆粕饲料的营养成分进行检测分析。张辉耀等（2022）利用化学成分分析对豆粕、棉籽粕、菜籽粕3 种植物性蛋白质饲料进行检测，其中，豆粕的粗灰分（GB/T6438-2007）、粗纤维（GB/T6434-2006）、中性洗涤纤维（GB/T20806-2006）含量最低，分别为6.06%、6.6%、12.75% ；豆粕的粗脂肪（GB/T6433-2006）、天门冬氨酸（GB/T18246-2019）、苏氨酸（GB/T18246-2019）含量最高，分别为1.15%、4.95%、1.72%。 江秋雨等（2021）对6 种人工豆粕的常规营养（干物质基础）进行检测后发现，其中干物质为（90.27±0.88）%、粗 脂 肪 为（2.18±0.54）%、粗 蛋 白 质 为（50.32±2.14）%、粗纤维为（6.14±2.61）%、中性洗涤纤维为（11.79±3.99）%、酸性洗涤纤维为（6.93±3.12）%、粗灰分为（6.80±0.25）%、蛋白溶解度为（78.81±1.97）%。由此可见，豆粕的营养价值丰富。

1.2 豆粕在动物养殖中的应用 豆粕具有蛋白质含量高、氨基酸平衡、适口性好等优点，虽然豆粕减量替代、蛋白饲料资源开发、低蛋白日粮技术等降低了豆粕在饲料中的占比，但其依旧在动物养殖中发挥了重要作用（张辉耀等，2024 ；林萌萌等，2023）。杨彩虹（2022）分析了不同蛋白质饲料对湖羊的育肥效果，试验结果显示，与豆粕饲料组相比，棉籽粕饲料组、花生粕饲料组、菜籽饼饲料组湖羊的料重比显著提高，且总能、粗蛋白质的消化率显著降低。葛莹等（2024）从饲料成本角度出发，以豆粕饲料设置90%、95%、100% 粗蛋白质组，结果显示，低豆粕饲料虽然能节约成本，但与100% 粗蛋白组相比，90%、95% 粗蛋白质组黄羽肉鸡的各阶段末重均显著下降，且1 ～6 w料重比极显著升高。周小双和刘海强（2023）对比了豆粕饲料和菜籽粕饲料在育肥猪养殖中的效果，经过63 d 的试验期，与豆粕组相比，9% 菜籽粕替代组育肥猪的末重、平均日增重显著降低，料重比显著升高。由此可见，以豆粕作为蛋白饲料来源或在饲料中添加适当水平的豆粕能促进动物生长发育，提高生长性能。

2 豆粕的抗营养因子及其对动物的负面影响

2.1 豆粕的抗营养因子 豆粕除了含有丰富的营养成分外，还含有一定的抗营养因子。李盛东（2022）列举了豆粕饲料中较为常见的抗营养因子，如胰蛋白酶抑制因子、大豆抗原蛋白、大豆凝集素和植酸，动物养殖中可以采用微生物发酵的方法去除豆粕饲料的抗营养因子。陈玥和龚玉石（2023）通过发酵前后豆粕饲料抗营养因子的降解率来探索合适的益生菌，经过试验检测发现，与地衣芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、酿酒酵母相比，米曲霉对大分子蛋白的降解能力最强，且对胰蛋白酶抑制因子、大豆球蛋白、β- 伴大豆球蛋白的降解率高达98.07%、64.71%、78.94%。而祝天赐等（2022）从抗营养因子的角度分析了豆粕的利用现状，并提出物理处理法、化学处理法、酶制剂处理法、生物发酵处理法都能有效去除抗营养因子。由此可见，如何简单高效地去除豆粕的抗营养因子成为当下的研究热点。

2.2 抗营养因子对动物的负面影响 豆粕中抗营养因子的危害主要体现在抑制生长、降低饲料利用率、胰腺肿大、过敏反应等方面。为进一步研究抗营养因子的作用机理，诸多学者对细分领域加强了研究。张亚林（2021）在等氮情况下使用8% 大豆球蛋白饲喂幼草鱼，结果发现，大豆球蛋白显著降低了幼草鱼末重、平均日增重和饲料效率。赵琳琳等（2018）以小鼠为试验对象，并在日粮中添加3.6 mg/g 的大豆胰蛋白酶抑制因子，进行了小鼠胰腺氧化损伤造型。夏江英等（2021）则在仔猪基础日粮中添加5 mg/mL 的β- 伴大豆球蛋白，与基础日粮组相比，β- 伴大豆球蛋白组IPEC-J2 活力极显著降低，且提高了促炎性因子浓度，降低了抗炎因子浓度。惠天然等（2023）指出，大豆球蛋白、β- 伴大豆球蛋白是大豆中的主要过敏原，因为大豆过敏难以根治，最佳办法就是预防和控制摄入量。由此可见，豆粕饲料中抗营养因子能对动物的生长发育、免疫功能及机体健康起到负面影响。

3 豆粕饲料中抗营养因子的检测技术研究

鉴于抗营养因子对动物的负面影响，在规模化养殖背景下，对豆粕饲料中抗营养因子的检测成为新常态。

3.1 胰蛋白酶抑制因子的检测技术研究 胰蛋白酶抑制因子是能抑制或阻碍胰蛋白酶活力的物质，在大豆及其副产物中较为常见。针对胰蛋白酶抑制因子的检测，《食品安全国家标准- 大豆制品中胰蛋白酶抑制剂活性的测定》（GB5009.224-2016）指出，采用分光光度计在410 nm 处测定胰蛋白酶与L-BAPA 反应前后的吸光度值可定量分析。该实验室检测方法的精准度较高，但所需试剂、材料、仪器和设备较多，且检测流程较为复杂，难以在基层中大面积推广。王耀等（2019）以综述形式对比了几种胰蛋白酶抑制因子检测技术的优缺点，其中脲酶检测法主要利用脲酶与胰蛋白酶抑制因子含量的相似性，通过脲酶分解的产氨量来间接检测胰蛋白酶抑制因子，脲酶的稳定性差，所以该方法的缺点较为明显，难以精准检测出胰蛋白酶抑制因子含量；酶化学检测法以DL-BAPA 作为底物，通过比色和抑制曲线来检测胰蛋白酶抑制因子含量，但除了胰蛋白酶抑制因子外，豆粕饲料中的其他抗营养因子也会对胰蛋白酶产生抑制作用，这就对检测结果的真实性产生负面影响。李心珠等（2023）在利用荧光适配体传感器检测胰蛋白酶抑制因子时，采用Exo Ⅲ和CNPs 作为信号放大器，结果发现，在100 ～600 ng/mL 范围出现线性相关，且回收率超过97%，这为胰蛋白酶抑制因子的快速检测提供参考。

3.2 大豆抗原蛋白的检测技术研究 大豆抗原蛋白是豆粕饲料中引起动物过敏反应的大分子蛋白质，如大豆球蛋白、β- 伴大豆球蛋白。虽然采用酶联免疫法检测大豆抗原蛋白具有简单、快速的特点，但酶联免疫试剂盒的制作成本较高。为达到降低检测成本的目的，张诗尧等（2016）建立了一种大豆抗原蛋白的直接ELISA 检测方法，与竞争ELISA 法相比，该方法的大豆抗原蛋白检出限显著提高，且符合率超过72%。因为β- 伴大豆球蛋白具有热稳定性高和酶耐受性强的特点，荀冉（2023）建立了β- 伴大豆球蛋白的适配体传感器，该检测方法的检出限为3.94 nmol/L，检测范围为7 ～56 nmol/L，可适用于液态发酵豆粕饲料的检测。因为传感器检测技术有效兼顾了酶联免疫法和分光光度法的优点，但如何选择传感器及扩大豆粕饲料中抗营养因子的检测范围成为未来研究的主要方向。

3.3 大豆凝集素的检测技术研究 大豆凝集素是具有生物活性的糖蛋白，因为与动物细胞上的特异糖基亲和度高，能凝集动物血液中的红细胞。针对大豆凝集素的实验室检测，《植物代谢产物大豆凝集素测定- 酶联免疫吸附法》（GB/T40220-2021）指出，在大豆凝集素与凝集素抗体结合后，再与酶标抗体结合，以酶标底物显色，可在450 nm 波长下根据吸光度值绘制曲线，从而计算出大豆凝集素含量。胡骁飞等（2020）采用体内诱生腹水法制备了高亲和力大豆凝集素单克隆抗体，该抗体的效价高于1 ∶409600，亲和力为1.83×109L/mol，且与豆粕中其他抗营养因子无交叉反应，为大豆凝集素免疫学检测提供了良好的抗体基础。为探索快速准确、灵敏特异的大豆凝集素检测方法，庞杏豪（2022）利用夹心检测的原理，通过杂交瘤细胞株筛选方式建立了间接ELISA 检测方法，经测试，该方法的检测限为3.65 ng/mL，回收率为92.30% ～111.75%，具有准确度高、特异性强的优点。

3.4 植酸的检测技术研究 植酸是植物种子中普遍存在的一种有机磷类化合物，其中豆科植物种子（大豆、花生、蚕豆、豌豆等）的植酸含量较高。在动物体内，植酸能与钙、铁、锌等矿物质生成不溶性植酸盐，影响矿物质的吸收。因此，诸多学者对大豆及豆粕中的植酸检测进行了深入研究。为有效检测出豆类和谷物食物中的植酸含量，袁长梅等（2021）对比了直接测定法和间接测定法的优劣势，为检测技术的改进和研发提供了参考价值。杨露等（2019）指出，因为化学沉淀法难以从肌醇磷酸盐中分离植酸，离子交换法难以有效区分植酸和肌醇磷酸盐，容易出现检测值偏高的情况，所以当前常用高效液相色谱来提高检测的准确性和灵敏度。袁建等（2015）在植酸检测中对高效液相色谱作出适当改进，即采用C18 色谱柱，甲醇- 水流动相，1.0 mL/min 流速和35℃柱温，结果发现，在0.25 ～5 mg/mL 范围线性关系良好，检出限为40 μg/mL，回收率超过90%。因为该方法具有快速、准确的优点，可用于豆粕中植酸的检测。

4 结语

综上所述，豆粕蛋白质含量高，是最常见的植物性蛋白质饲料。在正视豆粕营养成分和饲用价值的同时，也应充分认识到豆粕中抗营养因子对动物的负面影响。对抗营养因子作用机理和检测技术的相关研究有利于促进动物的正常生长和发育，提高养殖效益。虽然降解豆粕中抗营养因子的方法众多，但只能最大程度地减少抗营养因子的含量，而无法做到彻底去除，饲喂动物前最好对抗营养因子进行检测。因此，只有不断探索兼具低成本、高精度、易操作的检测技术才能切实保证饲料安全。