饲料学

1. 饲料学 第十章 饲料卫生 ENTER

2. 概 要 第一节 饲料源性有毒有害物质 第二节 非饲料源性有毒有害物质 第三节 饲料安全与法规 第四节 “绿色”无公害饲料的生产 小结 复习思考 ■

3. 第一节 饲料源性有毒有害物质 一、植物性饲料中的有毒有害物质 二、动物性饲料中的有毒有害物质 三、矿物质饲料中的有毒物质 四、饲料添加剂导致的饲料安全问题

4. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 抗维生素因子 生物碱 甙类 硝酸盐及亚硝酸盐 饲用植物中 有毒化学成分/ 抗营养因子 非蛋白氨基酸 酚类极其衍生物 毒肽与毒蛋白 胃肠胀气因子 有机酸 非淀粉多糖 进化和适应环境过程中，经遗传、变异和选择，存留下来的、对植物自身生存繁殖所必需，为植物种性所固有，并通过亲代遗传。

5. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 （一）生物碱（alkaloids） • 一类存在于生物体内的含氮有机化合物，有类似碱的性质，能和酸结合生成盐。 • 分布广泛，至少已在 130 个科的植物中发现有生物碱的存在。

6. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 1．存在形式 • 少数极弱碱性生物碱（如秋水仙碱）类游离存在 • 所有的以有机酸盐的形式存在（常见的酸有柠檬酸、酒石酸、苹果酸、草酸、琥珀酸等）。

7. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 2．分布 • 生物碱在植物体组织各部分都可能存在，往往集中于某一部分（或器官）。 • 一般多存在于植物生长最活跃的部分 • 其次分布于表皮组织

8. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 3．毒性 • 对动物具有强烈的生物活性。药物、毒物。 • 种类繁多，具有多种毒性，特别是具有显著的神经系统毒性与细胞毒性。 • 例：斯旺松宁（swainonine）（紫云英属植物所含）特殊或强效的甘露糖酶抑制剂，使家畜产生甘露糖病。

9. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 （二）甙类(glycosides，又称配糖体) • 是糖或糖醛酸等与另一非糖物质通过糖的端基碳原子连接而成的化合物。 • 非糖部分—甙元或配基（aglycone） • 连接的键—甙键。

10. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 1．氰甙（ cyanogenic glycoside） • 一类α-羟腈的甙，约 2000 多种生氰植物。 • 生氰植物：指能在体内合成生氰化合物，经水解后释放氢氰酸的植物。 • 高粱 • 木薯 • 十字花科植物

11. 一、植物性饲料中的有毒有害物质

12. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 合成及水解

13. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 氰甙的毒性 • 水分、温度适宜的条件下，氰甙经共存酶的作用，水解产生氢氰酸（HCN）而引起动物中毒。 • 主要症状：呼吸快速且困难，呼出苦杏仁味气体，随后全身衰弱无力，行走站立不稳或卧地不起，心率失常。 • 中毒严重者最后全身阵发性痉挛，瞳孔散大，因呼吸麻痹而死亡。

14. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 脱毒与利用 • 溶于水，经酶或稀酸可水解为氢氰酸。氢氰酸的沸点低（26℃），加热易挥发。 • 一般采用水浸泡、加热蒸煮等办法即可脱毒。 • 磨碎和发酵也有作用。 • 含氰甙的饲料时，应限量饲喂。 • 如木薯块根用量一般以 10% 为宜。

15. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 2．硫葡萄糖甙（glucosinolate） • 种类与含量 • 一类葡萄糖衍生物的总称 • 广泛存在于十字花科、白花菜科等植物的叶、茎和种子中。

16. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 油菜植株的各部分都含有硫葡萄糖甙 • 种子＞茎＞叶＞根 • 不同类型油菜种子中硫葡萄糖甙的含量相同。 • 中国油菜大部分品种含量在 3%～8% 之间 • 甘蓝型油菜含量范围为1.10%～8.62 % • 白菜型油菜含量范围为0.97%～6.25% • 芥菜型油菜含量范围为2.73%～6.03% • 春油菜硫葡萄糖甙含量都低于冬油菜。

17. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 硫葡萄糖甙的降解 • 硫葡萄糖甙植物中共存酶：硫葡萄糖甙酶（ glucosinolase，又称芥子酶myrosinase） • 硫葡萄糖甙酶与硫葡萄糖甙接触而使其水解。

18. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 降解产物： • 葡萄糖、硫酸氢根离子及配糖体。 • 降解条件不同，配糖体可降解为 • 硫氰酸脂、异硫氰酸脂（isothiocyanate，ITC） • 或脱去硫原子形成腈（nitrile，CN） • 某些 R-基团含有羟基的 ITC 可自动环化为噁唑烷硫酮（oxazolidinethione，OZT）

19. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 硫葡萄糖甙降解产物的毒性 • 硫氰酸脂、异硫氰酸脂和噁唑烷硫酮可引起甲状腺形态学和功能的变化 • 异硫氰酸脂和硫氰酸脂的硫氰离子（ SCN－）与碘离子（I－）的形状和大小相似，在血液中含量多时，可与I－竞争，浓集到甲状腺中去，抑制了甲状腺滤泡浓集碘的能力，导致甲状腺肿大。

20. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 噁唑烷硫酮抑制酪氨酸的碘化，使甲状腺生成受阻，同时干扰甲状腺球蛋白的水解，进而影响甲状腺素的释放。 • 腈主要引起动物肝脏、肾脏肿大和出血。 • 硫葡萄糖甙在较低的温度及酸性条件下酶解时会生成大量的腈。腈进入体内后通过代谢迅速析出氰离子（CN－），因而对机体的毒性比ICT和OZT 大得多。

21. 硫氰酸脂 榨油加工 摄食咀嚼 甲状腺形态学 和功能的变化 异硫氰酸脂 油菜籽 噁唑烷硫酮 （芥子酶） 硫葡萄糖苷酶 肝脏、肾脏 肿大和出血 腈 一、植物性饲料中的有毒有害物质

22. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 脱毒及利用 • 培育“双低”油菜品种——根本途径 • “双低”油菜指油菜籽中硫葡萄糖甙和芥酸含量均低的品种。 • 改进脱油工艺、饼粕脱毒、控制饲喂量 • 国外：预榨浸出前，先灭活芥子酶的新工艺 • 比较合适我国的工艺：蒸炒整粒油菜籽灭活芥子酶，后再去壳和预榨浸出制油的。

23. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 较好脱毒方法：含水乙醇浸出法、化学添加剂 • 安全限量 • 与菜籽品种、加工方法、饲喂动物的种类和生长阶段有关。 • 蛋鸡、种鸡， 5% • 生长鸡、肉鸡， 10%～15% • 母猪、仔猪， 5% • 生长肥育猪， 10%～15%

24. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 3．皂甙 • 广泛存在于植物的叶、茎、根、花和果实中。 • 由皂甙元（sapogenins）和糖、糖醛酸或其它有机酸组成。

25. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 分类和理化性质 • 按照皂甙被水解后生成的皂甙元的化学结构，可将皂甙分为甾体皂甙 （steroidalsaponins） 和三萜皂甙（triterpenoid saponins）2大类。 • 各种饲用植物所含均为三萜皂甙，如苜蓿、油茶籽饼、大豆。

26. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 皂甙多具苦味和辛辣味——降低适口性。 • 一般溶于水，有很高的表面活性，其水溶液经强烈振摇产生持久性泡沫，且不因加热而消失。

27. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 生物活性和毒害作用 • 降胆固醇作用： • 与胆固醇结合生成不溶于水的复合物，减少胆固醇在肠道的吸收，具有降低血浆中胆固醇含量的作用。 • 皂甙在瘤胃中受微生物的作用而发生了变化，反刍动物摄入皂甙后不会降低血浆及组织中的胆固醇含量

28. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 溶血作用 • 皂甙水溶液能使红细胞破裂，具溶血作用 • 溶血作用与皂甙和红细胞膜中胆固醇的相互作用有关 • 将皂甙水溶液注射入血液，低浓度时即产生溶血作用，但皂甙经口摄入时无溶血毒性。

29. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 臌气作用 • 皂甙降低水溶液表面张力，反刍动物大量采食新鲜苜蓿，在瘤胃中和水形成大量的持久性泡沫夹杂在瘤胃内溶物中。 • 泡沫不断增多，阻塞喷门时，使嗳气受阻，致使形成瘤胃臌气。 • 毒鱼作用：对鱼类、软体动物等冷血动物有很强的毒性，致死量每千克体重为100mg。

30. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 （三）非蛋白氨基酸、毒肽和毒蛋白 1.非蛋白氨基酸（nonprotein amino acids） • 植物体中不是组成一般蛋白质的氨基酸 • 动物机体中不存在这些氨基酸 • 非蛋白氨基酸与正常的蛋白质氨基酸的化学结构类似，被摄入机体后，可成为后者的抗代谢物，从而引起多种类型的毒性作用。

31. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 2.毒肽和毒蛋白 • 具有一定毒性的肽类和蛋白质类化合物分别称为毒肽和毒蛋白。

32. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 （1）植物红细胞凝集素 • 可使红细胞发生凝集作用的一类蛋白质 • 作物中普遍存在，多存在于豆科作物种子 • 大豆粉中约含有 3% 的凝集素 豌豆10% 蚕豆2% 大豆100%

33. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 危害： • 降低饲料中营养物质在消化道的吸收率 • 使动物的生长受到抑制或停滞 • 甚至还可呈现其它毒性。 • 凝集素不耐热。对饲料进行充分的热处理，使凝集素灭活或破坏：在常压下蒸汽处理1h，可使凝集素完全破坏。湿热处理较干热处理容易破坏。

34. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 （2）蛋白酶抑制剂 • 数百种蛋白酶抑制剂中，对动物营养影响最大的是胰蛋白酶抑制剂 • 胰蛋白酶抑制剂主要存在于豆科籽实及其饼粕中，如大豆、豌豆、菜豆和蚕豆等 • 胰蛋白酶抑制剂中又以 Kunitz 胰蛋白酶抑制剂和Bowman—Birk 胰蛋白酶抑制剂最为重要

35. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • Kunitz 胰蛋白酶抑制剂主要含于大豆。 • 其中 Kunitz胰蛋白酶抑制剂平均含量1.4% • Bowman—Birk胰蛋白酶抑制剂平均含量 0.6% • Bowman—Birk 胰蛋白酶抑制剂主要含于菜豆和豌豆

36. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 胰蛋白酶抑制剂抗营养作用 • 降低蛋白质的利用率、抑制生长和引起胰腺肥大 • 抑制动物生长的机制：抑制肠道中蛋白水解酶对饲料蛋白质的分解作用，阻碍动物对饲料蛋白质的消化利用，导致生长减慢或停滞

37. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 消除： • 蛋白酶抑制剂是糖蛋白，对热不稳定，充分加热可使之失活，从而消除其抗营养作用 • 但过度加热使营养物质如氨基酸、维生素受到破坏，应适度加热 • 加热处理：湿加热法和干加热法 • 湿加热法较为有效：常压蒸气加热 30min。

38. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 （3）脲酶 • 脲酶本身对动物生产无影响 • 生大豆中活性很高，添加尿素等非蛋白氮反刍动物日粮中会加速尿素等分解释放的氨，进而引起氨中毒 • 脲酶不耐热，胰蛋白酶抑制因子在加热时能以相近的速率变性 • 脲酶活性容易测定，常用其活性来判断大豆蛋白加热强度及胰蛋白酶抑制因子被破坏的程度

39. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 （四）酚类衍生物 • 酚类（phenol）是芳香族环上的氢原子被羟基或功能衍生物取代后生成的化合物。

40. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 1．棉酚（gossypol） • 棉籽中色素腺体所含的一种黄色多酚色素 • 分子式为 C30H28O6 • 含量约占棉饼干物质量的 0.03% • 结合棉酚：氨基酸或其它物质结合的棉酚 • 游离棉酚：具有活性羟基和活性醛基的棉酚

41. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 游离棉酚的毒性 • 其活性醛基和活性羟基产生毒性和危害 • 家畜摄入棉酚 • 大部分形成结合棉酚由粪中直接排出 • 小部分被吸收 • 排泄比较缓慢，有明显的蓄积毒性

42. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 毒害作用 • 细胞、血管和神经的毒物 • 进入消化道刺激胃肠粘膜，引起胃肠炎 • 吸收入血后，增强血管壁通透性，促使血浆和血细胞向周围组织渗透，使受害组织发生浆液性浸润、出血性炎症和体腔积液 • 易溶于脂质，能在神经细胞中积累而使神经系统的机能发生紊乱。

43. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 降低棉籽饼中赖氨酸的利用率 • 脱油过程中，受湿热作用，游离棉酚的活性醛基可与棉籽饼粕中的赖氨酸的ε-氨基结合，降低棉籽饼中赖氨酸的可利用率。

44. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 影响雄性动物的生殖机能 • 破坏睾丸的生精上皮，导致精子畸形、死亡、甚至无精子。降低繁殖力，甚至公畜性不育。 • 干扰动物体正常的生理机能 • 在体内可与许多功能蛋白质和一些重要的酶结合，使它们丧失正常的生理功能。

45. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 影响鸡蛋品质 • 蛋经一定时间贮藏后，蛋黄中的铁离子与游离棉酚结合，形成黄绿色或红褐色的复合物 • 饲粮含游离棉酚50mg/kg，蛋黄就会变色。

46. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 去毒措施 • 培育无腺体棉花的品种 • 70 年代引进无腺体品种，已培育出无腺体品种，棉籽饼粕中游离棉酚含量在 0.04% 以下 • 改进脱油工艺 • 预压浸提工艺 • 结合棉酚形成少，赖氨酸损失也少 • 大部分游离棉酚随棉籽油排出

47. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 脱毒处理 • 对于棉酚含量超过 0.1% 的棉籽饼 • 硫酸亚铁法（普遍）、碱处理法、加热处理法和微生物发酵去毒法。

48. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 硫酸亚铁法： • 硫酸亚铁的 Fe2+与棉酚螯合，其活性醛基和羟基失去作用，棉酚—铁复合物在动物消化道内难以吸收，排出体外 • 亚铁离子与游离棉酚等摩尔结合，实际用量高于1:1，以保证 Fe2+与游离棉酚充分的结合 • 饲粮中铁离子总量不得超过 500mg/kg

49. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 • 合理利用 • 游离棉酚0.06%～0.08% 的饼粕，限量使用： • 生长肥育猪、肉鸡饲粮中可占10%～20% • 母猪及产蛋鸡饲粮中可占5%～10% • 游离棉酚超过0.2%的饼粕，去毒后小心使用。 • 配方中使用棉籽饼时，粗蛋白质水平稍高于规定标准 • 赖氨酸利用率低 • 补充合成赖氨酸或适量搭配鱼粉、血粉

50. 一、植物性饲料中的有毒有害物质 2.单宁（dannin，又称鞣质） • 多元酚类化合物。 • 可水解单宁 （hydrolysable tannins） • 没食子酸、双倍酸（间二没食子酸）或六羟二酚酸等多酚体以碳水化合物（如葡萄糖）为中心酯化而成。 • 结晶单宁 （condensed tannins） • 儿茶素或其它异黄酮的寡聚体。