蓖麻粕的脫毒及其在畜禽生產中的應用

任春環 ， 黃椏鋒 ， 郭曉飛 ， 張子軍 *， 程建波

（1.安徽農業大學動物科技學院，安徽合肥 230036；2.安徽地方畜禽遺傳資源保護與生物育種省級實驗室，安徽合肥 230036）

蓖麻籽是一種經濟價值很高的油料作物。蓖麻粕是蓖麻提取油后，剩余的殘渣，其粗蛋白質含量為34%～36%，蓖麻粕脫皮后，粗蛋白含量可達 60%（Mottola等，1972、1968）。 蓖麻蛋白中含有球蛋白60%、谷蛋白20%、清蛋白16%（閔建華，1990），不含或含少量動物難以吸收的醇溶蛋白，所以蓖麻蛋白絕大部分可被動物消化吸收利用（史志誠，2001）。但由于蓖麻粕含有蓖麻堿、變應原、蓖麻毒蛋白、血球凝集素等毒素，所以限制了其在畜禽生產中的應用。

1 蓖麻粕的有毒成分及毒性

蓖麻粕的有毒成分為：蓖麻毒蛋白 （蓖麻毒素）、蓖麻堿、變應原和血球凝集素。蓖麻毒蛋白是蓖麻中毒性最強的毒素，一般含量為5.0%～9.0%（邵建新等，2002），具有很強的抑制蛋白質合成的功能 （李國瑞等，2009）。Raghavan等（1986）發現蓖麻毒蛋白有使紅細胞發生凝集的特性，蓖麻毒蛋白可引起血液循環系統和呼吸系統的麻痹，并導致絞痛、腹瀉、全身性衰竭、肌肉抽搐。蓖麻堿是一種中等毒性的生物堿，一般含0.15%～0.20%（邵建新等，2002），是導致甲狀腺腫大的潛在因子（Pahuja，1978），還會引起動物嘔吐，血壓下降，呼吸抑制，并可損害肝和腎（史志誠，2001）。 雛雞蓖麻堿的半數致死量 （LD50）為11.24 μg/g體重，其中毒癥狀為神經中樞麻痹、呼吸急促、全身痙攣、步態不穩、最終倒地死亡（閔建華，1990）。蓖麻堿對小鼠具有毒害作用，日糧300 mg/kg的添加量是其對小鼠產生毒性作用的最小劑量（鄭雪莉等，2004）。變應原是由少量多糖（2%～3%）與蛋白質聚合而成的糖蛋白（金征宇和李星，1995），蓖麻粕中的含量為5.0% ～9.0%（邵建新等，2002），具有強烈的過敏活性。血球凝集素是高分子蛋白質，占蓖麻粕的0.005%～0.015%（邵建新等，2002），對糖分子有一定的特異親合力，其結構和毒性與蓖麻毒蛋白相似，遇熱不穩定，100℃加熱30 min可被破壞，喪失活性（梁新宇等，1999）。

2 蓖麻粕的脫毒研究

由于蓖麻毒蛋白和血球凝集素屬于熱敏性毒素，所以在蓖麻制油過程中，經過熱處理后，已經變性失去毒性，然而需指出的是，蓖麻毒蛋白毒性的消除只能是通過濕熱處理，干熱處理幾乎不發生任何作用（陳志慧，2005），所以蓖麻粕的脫毒主要是針對蓖麻堿和變應原。

2.1 化學方法 化學法是將水、蓖麻餅、化學試劑按比例加入到耐腐蝕并帶有攪拌裝置的脫毒罐中，開啟攪拌，按照所需溫度、壓力，通（或不通）蒸汽，維持一定時間即可出料進行分離（史志誠和牟永義，1996）。化學法有氨處理法（氫氧化氨）、堿處理法（氫氧化鈉、碳酸鈉）、酸水解法（鹽酸、硫酸）、酸堿聯合水解法、鹽處理法、酸醛法、石灰法等。其中去毒效果最好的是氫氧化鈉法，在蓖麻餅中加入1%氫氧化鈉，在100℃下濕蒸15 min，變應原減少了98.4%，用2%氫氧化鈉和10%甲醛共同處理，變應原被全部去除（Jenkins，1963）。化學去毒法殘毒量少，工藝較簡單，易操作，但易使蓖麻餅中的營養物質受到損失，降低其營養價值，同時也污染環境。

2.2 物理方法 物理法脫毒是通過加熱、加壓、水洗等方式將蓖麻粕中的毒素轉移到水溶液中，然后通過分離、洗滌、浸提等過程將蓖麻粕中的毒素洗凈（史志誠和牟永義，1996）。物理方法有沸水洗滌法、高壓蒸汽法、膨化法、膨爆法、蒸汽處理法等，其中沸水洗滌法和高壓蒸汽法在水洗毒素的過程中造成了營養成分的損失，所以不常用于實際生產。膨爆法的流程為：先將去殼的粕分離通入蒸汽加溫（王建民等，1992），然后通入高壓氣體，以0.7～3 MPa的壓力突然膨爆，毒素得以與水充分接觸而釋放于水中，毒蛋白、凝集素由于高溫變性失去毒性，經該法脫毒的蓖麻餅可達到飼喂安全水平（唐彩琴，1991）。

2.3 聯合法 是將化學脫毒方法與物理脫毒方法聯合使用達到最佳脫毒目的，例如，擠壓膨化法：脫脂的蓖麻餅粕經粉碎、過篩后與定量的堿性化學物質（如石灰）進行混合，然后將混合物送入擠壓膨化機進行高溫、高壓的瞬間反應，可得脫毒粗品，經干燥、冷卻、粉碎過篩即得脫毒蓖麻粕成品，該方法對蓖麻毒蛋白的去除率為100%，變應原的去除率在98%以上，脫毒后的餅粕中粗蛋白質含量可達41.5%（張樹軍等，2011）。

2.4 生物化學法 該工藝的簡單流程是：將蓖麻粕粉碎過篩，使殼粕分離，粕用水浸泡，膨松后加入生物化學脫毒劑，毒素與脫毒劑反應后無毒且溶于水，離心驅水后將濕粕干燥制成去毒蛋白質粉。經該法脫毒，將毒蛋白、凝集素完全驅除，蓖麻堿和變應原含量均為0.0024%，完全達到飼喂安全水平，去毒后蓖麻粕中粗蛋白質含量達45%以上（張樹軍等，2011）。

2.5 微生物法 該方法是利用有些微生物在生長繁殖過程中可以降解或轉化有毒物質，從而將蓖麻餅中的毒性物質進行脫毒。其流程為：在能降解或轉化有毒物質的微生物（如細菌）的液體培養基中加入蓖麻餅粕，使發酵與脫毒同步進行。當液體中細菌繁殖達到一定量時，將液體同滅菌的蓖麻粕去殼粉混合，進行固體發酵，發酵好后，將發酵物烘干粉碎制成高活性酵母蛋白飼料，蛋白質含量達45%以上（游占岐，1998）。在蓖麻餅中直接接種真菌（DT菌）、酵母菌對蓖麻餅進行脫毒，結果表明，DT菌發酵脫毒15 d后，蓖麻堿去除率為93.54%，變應原未檢出，酵母菌發酵脫毒5 d后，蓖麻堿去除率為85.66%，變應原未檢出（許振華等，2007）。蔣萬春等（1989）用血粉發酵菌對蓖麻餅固體發酵進行去毒，設置了三個發酵組，各組血粉發酵菌種添加水平分別為5%、10%和15%，其中添加水平為15%處理組的蓖麻堿和變應原的去毒率高于其他兩組，分別達到了59.14%和72.52%。該法要求條件低，設備簡單，是比較有開發潛力的蓖麻粕脫毒方法。

3 脫毒蓖麻粕在畜禽生產中的應用

3.1 在家禽飼料中的應用 于維軍等 （2009）試驗結果表明，在日糧中添加5%和10%脫毒蓖麻粕能提高4～7周齡肉雞增重，但差異不顯著，添加10%優于添加5%，若添加劑量大于15%，則對肉仔雞的生長性能有明顯的抑制作用。在飼料中添加12%的脫毒蓖麻粕，與飼料中加入12%的豆粕飼喂肉雞，無論從死亡數、肉雞增重速度，還是進食轉換率來看均無差異（劉大川，1991）。在日糧中加入脫毒蓖麻餅后，雞的采食量、體重、健康狀況、產蛋率、蛋重、蛋品質、種蛋受精率、孵化率均與對照組無顯著差異（朱云南等，1991）。日糧中蓖麻餅的比例超過5%時，將降低雞的產蛋量，用未脫毒的蓖麻餅直接飼喂產蛋雞，可使雞受到慢性中毒性侵害，表現為脫毛、停產、機體消瘦、內臟器官發生病變（許光明等2006）。劉大川（1991）報道，用10%去毒蓖麻餅替代蛋雞日糧中的豆餅，通過56 d的觀察，其產蛋量、蛋重、受精率和孵化率與對照組均無顯著差異。

3.2 在豬飼料中的應用 許光明等 （2006）以8%的脫毒蓖麻粕蛋白粉代替同量的豆粕，提高了豬的料重比和氨基酸表觀消化率。也有研究人員用脫毒蓖麻餅替代日糧中大豆餅飼喂生長肥育豬，飼養試驗分為前期（20～50 kg活重階段）和后期（50～90 kg活重階段），結果表明，前期脫毒蓖麻餅在日糧中比例控制在10%以內，后期控制在20%以內，可獲得較高的日增重和飼料利用率，并且機體沒有受到毒素侵害，降低了飼料成本，提高了經濟效益。未脫毒蓖麻餅的毒性試驗結果表明，試驗開始第2天出現中毒癥狀，表現為嘔吐、腹瀉、腹痛不安、食欲廢絕等，病理學檢驗結果為肝、腎、胃腸道出血壞死（蔣萬春等，1989）。

3.3 在反芻動物飼料中的應用 反芻動物 （牛、羊）對蓖麻粕毒素的耐受力較高（閔建華，1990）。Marion等（1967）用含有3600 mg/kg蓖麻毒素的蓖麻餅飼料飼養小母牛，結果未發現異常。Reddy等（1986）在水牛日糧中加入30%的蓖麻餅，對養分的消化率和瘤胃發酵特征無顯著影響。王宏（1994）在泌乳奶牛精料中分別添加10%和15%的脫毒蓖麻餅進行飼喂試驗，結果表明，奶牛精料中添加脫毒蓖麻餅，對乳品質無不良影響，乳中不含蓖麻堿和變應原，但蓖麻餅添加量達到15%時，有降低泌乳量的趨勢。金征宇和李星（1995）報道，蓖麻餅經高溫處理后，在綿羊日糧中加入10%、20%、30%均不影響其采食量、養分消化率、氮平衡和鈣平衡，只是體重隨蓖麻餅添加量的提高而降低，其中以10%添加效果最好。用已處理的蓖麻餅飼喂綿羊，日增重比未脫毒對照組提高16.97%，羊毛長度增加41.08%，蛋白質利用率提高15%～20%。在肉羊精料中加入5%、10%、15%脫毒蓖麻粕以替代蛋白質飼料，進行60 d飼養試驗，各組肉羊健康狀況良好，各組間肉羊日采食量以及平均體重差異均不顯著，但日增重有下降的趨勢，添加10%脫毒蓖麻粕組飼料轉化率最好，飼料成本最低。

3.4 在其他動物上的應用 程漢良和閔建華（1993）在鯉魚日糧中分別添加10%、20%、30%、40%的脫毒蓖麻粕進行飼喂試驗，結果表明，在飼料中添加10%、20%、30%均不影響鯉魚的生長，而以20%效果最好，當添加量超過30%時（40%），魚的死亡率明顯升高。暴仁修和朱云南（1990）進行了用鹽酸常壓蒸汽法脫毒的蓖麻餅飼喂家兔的試驗，結果證明，蓖麻餅與等量的棉籽餅，對家兔具有同等的增重效果，可以用做家兔的蛋白質補充料。國外研究人員向兔糧中依次添加0%、10%、15%、20%、25%的煮沸后蓖麻粕，結果表明血紅蛋白、紅細胞計數、血清總蛋白、膽紅素、尿素含量差異均不顯著（Adedeji等，2006）。

4 小結

在蓖麻粕的脫毒方法中化學方法殘毒量少，工藝較簡單，易操作，但易使蓖麻餅中的營養物質受到損失，不僅會降低其營養價值，同時也污染了環境；物理法工藝相對復雜，成本高；微生物發酵法要求條件低、設備簡單、無污染，但干物質損失較多。因此，需要進一步研究有效、簡便實用、安全的蓖麻粕去毒方法，使之成為可利用的蛋白質飼料資源，提高其利用率，可在一定程度上彌補蛋白質飼料的不足，對于開發蓖麻粕作為畜禽蛋白質飼料，提高養殖業經濟效益將有重要的意義。

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