豆粕抗營養因子的檢測技術研究

侯金麗

（河南工業貿易職業學院，河南鄭州 451191）

飼料是所有飼養動物的食物總稱，飼料配方、營養水平往往與動物生長性能、免疫功能、養殖效益息息相關。在規模化養殖背景下，對飼料成分檢測成為新常態。其中，抗營養因子是較為寬泛的概念，可對動物生長發育、消化吸收等產生負面影響，或讓動物出現不良生理反應的成分均可歸納到抗營養因子范疇中（王金平，2022）。因此，抗營養因子是飼料成分檢測的重要內容，旨在保證飼料安全（梁洪慧等，2022）。但飼料原料和抗營養因子的種類具有多樣化的特點，為便于論述，下文主要針對豆粕飼料中的抗營養因子進行分析。

1 豆粕飼料的營養成分及其在動物養殖中的應用

1.1 豆粕飼料的營養成分 在飼料工業中，豆粕是最常見的一種植物性蛋白質飼料，其富含的粗蛋白質和氨基酸能有效滿足動物的營養需要。因此，諸多學者對豆粕飼料的營養成分進行檢測分析。張輝耀等（2022）利用化學成分分析對豆粕、棉籽粕、菜籽粕3 種植物性蛋白質飼料進行檢測，其中，豆粕的粗灰分（GB/T6438-2007）、粗纖維（GB/T6434-2006）、中性洗滌纖維（GB/T20806-2006）含量最低，分別為6.06%、6.6%、12.75% ；豆粕的粗脂肪（GB/T6433-2006）、天門冬氨酸（GB/T18246-2019）、蘇氨酸（GB/T18246-2019）含量最高，分別為1.15%、4.95%、1.72%。 江秋雨等（2021）對6 種人工豆粕的常規營養（干物質基礎）進行檢測后發現，其中干物質為（90.27±0.88）%、粗 脂 肪 為（2.18±0.54）%、粗 蛋 白 質 為（50.32±2.14）%、粗纖維為（6.14±2.61）%、中性洗滌纖維為（11.79±3.99）%、酸性洗滌纖維為（6.93±3.12）%、粗灰分為（6.80±0.25）%、蛋白溶解度為（78.81±1.97）%。由此可見，豆粕的營養價值豐富。

1.2 豆粕在動物養殖中的應用 豆粕具有蛋白質含量高、氨基酸平衡、適口性好等優點，雖然豆粕減量替代、蛋白飼料資源開發、低蛋白日糧技術等降低了豆粕在飼料中的占比，但其依舊在動物養殖中發揮了重要作用（張輝耀等，2024 ；林萌萌等，2023）。楊彩虹（2022）分析了不同蛋白質飼料對湖羊的育肥效果，試驗結果顯示，與豆粕飼料組相比，棉籽粕飼料組、花生粕飼料組、菜籽餅飼料組湖羊的料重比顯著提高，且總能、粗蛋白質的消化率顯著降低。葛瑩等（2024）從飼料成本角度出發，以豆粕飼料設置90%、95%、100% 粗蛋白質組，結果顯示，低豆粕飼料雖然能節約成本，但與100% 粗蛋白組相比，90%、95% 粗蛋白質組黃羽肉雞的各階段末重均顯著下降，且1 ～6 w料重比極顯著升高。周小雙和劉海強（2023）對比了豆粕飼料和菜籽粕飼料在育肥豬養殖中的效果，經過63 d 的試驗期，與豆粕組相比，9% 菜籽粕替代組育肥豬的末重、平均日增重顯著降低，料重比顯著升高。由此可見，以豆粕作為蛋白飼料來源或在飼料中添加適當水平的豆粕能促進動物生長發育，提高生長性能。

2 豆粕的抗營養因子及其對動物的負面影響

2.1 豆粕的抗營養因子 豆粕除了含有豐富的營養成分外，還含有一定的抗營養因子。李盛東（2022）列舉了豆粕飼料中較為常見的抗營養因子，如胰蛋白酶抑制因子、大豆抗原蛋白、大豆凝集素和植酸，動物養殖中可以采用微生物發酵的方法去除豆粕飼料的抗營養因子。陳玥和龔玉石（2023）通過發酵前后豆粕飼料抗營養因子的降解率來探索合適的益生菌，經過試驗檢測發現，與地衣芽孢桿菌、凝結芽孢桿菌、釀酒酵母相比，米曲霉對大分子蛋白的降解能力最強，且對胰蛋白酶抑制因子、大豆球蛋白、β- 伴大豆球蛋白的降解率高達98.07%、64.71%、78.94%。而祝天賜等（2022）從抗營養因子的角度分析了豆粕的利用現狀，并提出物理處理法、化學處理法、酶制劑處理法、生物發酵處理法都能有效去除抗營養因子。由此可見，如何簡單高效地去除豆粕的抗營養因子成為當下的研究熱點。

2.2 抗營養因子對動物的負面影響 豆粕中抗營養因子的危害主要體現在抑制生長、降低飼料利用率、胰腺腫大、過敏反應等方面。為進一步研究抗營養因子的作用機理，諸多學者對細分領域加強了研究。張亞林（2021）在等氮情況下使用8% 大豆球蛋白飼喂幼草魚，結果發現，大豆球蛋白顯著降低了幼草魚末重、平均日增重和飼料效率。趙琳琳等（2018）以小鼠為試驗對象，并在日糧中添加3.6 mg/g 的大豆胰蛋白酶抑制因子，進行了小鼠胰腺氧化損傷造型。夏江英等（2021）則在仔豬基礎日糧中添加5 mg/mL 的β- 伴大豆球蛋白，與基礎日糧組相比，β- 伴大豆球蛋白組IPEC-J2 活力極顯著降低，且提高了促炎性因子濃度，降低了抗炎因子濃度。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過敏原，因為大豆過敏難以根治，最佳辦法就是預防和控制攝入量。由此可見，豆粕飼料中抗營養因子能對動物的生長發育、免疫功能及機體健康起到負面影響。

3 豆粕飼料中抗營養因子的檢測技術研究

鑒于抗營養因子對動物的負面影響，在規模化養殖背景下，對豆粕飼料中抗營養因子的檢測成為新常態。

3.1 胰蛋白酶抑制因子的檢測技術研究 胰蛋白酶抑制因子是能抑制或阻礙胰蛋白酶活力的物質，在大豆及其副產物中較為常見。針對胰蛋白酶抑制因子的檢測，《食品安全國家標準- 大豆制品中胰蛋白酶抑制劑活性的測定》（GB5009.224-2016）指出，采用分光光度計在410 nm 處測定胰蛋白酶與L-BAPA 反應前后的吸光度值可定量分析。該實驗室檢測方法的精準度較高，但所需試劑、材料、儀器和設備較多，且檢測流程較為復雜，難以在基層中大面積推廣。王耀等（2019）以綜述形式對比了幾種胰蛋白酶抑制因子檢測技術的優缺點，其中脲酶檢測法主要利用脲酶與胰蛋白酶抑制因子含量的相似性，通過脲酶分解的產氨量來間接檢測胰蛋白酶抑制因子，脲酶的穩定性差，所以該方法的缺點較為明顯，難以精準檢測出胰蛋白酶抑制因子含量；酶化學檢測法以DL-BAPA 作為底物，通過比色和抑制曲線來檢測胰蛋白酶抑制因子含量，但除了胰蛋白酶抑制因子外，豆粕飼料中的其他抗營養因子也會對胰蛋白酶產生抑制作用，這就對檢測結果的真實性產生負面影響。李心珠等（2023）在利用熒光適配體傳感器檢測胰蛋白酶抑制因子時，采用Exo Ⅲ和CNPs 作為信號放大器，結果發現，在100 ～600 ng/mL 范圍出現線性相關，且回收率超過97%，這為胰蛋白酶抑制因子的快速檢測提供參考。

3.2 大豆抗原蛋白的檢測技術研究 大豆抗原蛋白是豆粕飼料中引起動物過敏反應的大分子蛋白質，如大豆球蛋白、β- 伴大豆球蛋白。雖然采用酶聯免疫法檢測大豆抗原蛋白具有簡單、快速的特點，但酶聯免疫試劑盒的制作成本較高。為達到降低檢測成本的目的，張詩堯等（2016）建立了一種大豆抗原蛋白的直接ELISA 檢測方法，與競爭ELISA 法相比，該方法的大豆抗原蛋白檢出限顯著提高，且符合率超過72%。因為β- 伴大豆球蛋白具有熱穩定性高和酶耐受性強的特點，荀冉（2023）建立了β- 伴大豆球蛋白的適配體傳感器，該檢測方法的檢出限為3.94 nmol/L，檢測范圍為7 ～56 nmol/L，可適用于液態發酵豆粕飼料的檢測。因為傳感器檢測技術有效兼顧了酶聯免疫法和分光光度法的優點，但如何選擇傳感器及擴大豆粕飼料中抗營養因子的檢測范圍成為未來研究的主要方向。

3.3 大豆凝集素的檢測技術研究 大豆凝集素是具有生物活性的糖蛋白，因為與動物細胞上的特異糖基親和度高，能凝集動物血液中的紅細胞。針對大豆凝集素的實驗室檢測，《植物代謝產物大豆凝集素測定- 酶聯免疫吸附法》（GB/T40220-2021）指出，在大豆凝集素與凝集素抗體結合后，再與酶標抗體結合，以酶標底物顯色，可在450 nm 波長下根據吸光度值繪制曲線，從而計算出大豆凝集素含量。胡驍飛等（2020）采用體內誘生腹水法制備了高親和力大豆凝集素單克隆抗體，該抗體的效價高于1 ∶409600，親和力為1.83×109L/mol，且與豆粕中其他抗營養因子無交叉反應，為大豆凝集素免疫學檢測提供了良好的抗體基礎。為探索快速準確、靈敏特異的大豆凝集素檢測方法，龐杏豪（2022）利用夾心檢測的原理，通過雜交瘤細胞株篩選方式建立了間接ELISA 檢測方法，經測試，該方法的檢測限為3.65 ng/mL，回收率為92.30% ～111.75%，具有準確度高、特異性強的優點。

3.4 植酸的檢測技術研究 植酸是植物種子中普遍存在的一種有機磷類化合物，其中豆科植物種子（大豆、花生、蠶豆、豌豆等）的植酸含量較高。在動物體內，植酸能與鈣、鐵、鋅等礦物質生成不溶性植酸鹽，影響礦物質的吸收。因此，諸多學者對大豆及豆粕中的植酸檢測進行了深入研究。為有效檢測出豆類和谷物食物中的植酸含量，袁長梅等（2021）對比了直接測定法和間接測定法的優劣勢，為檢測技術的改進和研發提供了參考價值。楊露等（2019）指出，因為化學沉淀法難以從肌醇磷酸鹽中分離植酸，離子交換法難以有效區分植酸和肌醇磷酸鹽，容易出現檢測值偏高的情況，所以當前常用高效液相色譜來提高檢測的準確性和靈敏度。袁建等（2015）在植酸檢測中對高效液相色譜作出適當改進，即采用C18 色譜柱，甲醇- 水流動相，1.0 mL/min 流速和35℃柱溫，結果發現，在0.25 ～5 mg/mL 范圍線性關系良好，檢出限為40 μg/mL，回收率超過90%。因為該方法具有快速、準確的優點，可用于豆粕中植酸的檢測。

4 結語

綜上所述，豆粕蛋白質含量高，是最常見的植物性蛋白質飼料。在正視豆粕營養成分和飼用價值的同時，也應充分認識到豆粕中抗營養因子對動物的負面影響。對抗營養因子作用機理和檢測技術的相關研究有利于促進動物的正常生長和發育，提高養殖效益。雖然降解豆粕中抗營養因子的方法眾多，但只能最大程度地減少抗營養因子的含量，而無法做到徹底去除，飼喂動物前最好對抗營養因子進行檢測。因此，只有不斷探索兼具低成本、高精度、易操作的檢測技術才能切實保證飼料安全。