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影响农作物秸秆利用的因素(抗营养因子)

放大字体  缩小字体   网站:中国农林科技网  来源:乡村三农小书屋  发布日期:2019-10-02
核心提示:一、木质素木质素是植物细胞壁成分之一,与纤维素和半纤维素不同,木质素属于非碳水化合物。木质素结构复杂、多样,并可以与半纤

一、木质素

木质素是植物细胞壁成分之一,与纤维素和半纤维素不同,木质素属于非碳水化合物。木质素结构复杂、多样,并可以与半纤维素形成结构稳定的化学键而降低了植物细胞壁成分的溶解性和降解率,难以被动物消化利用,是粗饲料中的主要抗营养因子。在高粱、玉米和小麦秸秆中分别占17%、14。9%和20。5%左右。从20世纪开始,国内外学者一直在寻找降解木质素的有效方法,目前认为主要包括物理法、化学法、物理化学法和生物降解法等,具体见表2-1。

表2-1 木质素的降解方法

影响农作物秸秆利用的因素(抗营养因子)
 
 
 
 

物理法和化学法,可在一定程度上降解秸秆中的木质纤维素,但都存在条件苛刻、设备要求高的特点,并且污染严重。生物降解法利用某些微生物在培养过程中产生分解木质素的酶类从而降解木质素。此法具有作用条件温和、专一性强、无环境污染、处理成本低等优点。目前研究较多的菌种是白腐真菌。白腐真菌的菌丝可以穿入木质素,侵入木质细胞腔内,释放降解木质素的酶,分解木质素。

二、单宁

1。分布及种类

单宁又称单宁酸或鞣酸,是一类水溶性酚类化合物。单宁在植物界中广泛分布,是一种重要的次级代谢产物,也是除木质素以外含量最多的一类植物酚类物质。单宁主要存在于植物界的高等植物,特别是双子叶植物,如豆科、桃金娘科等的树皮、叶子、木质部、果实以及种子等几乎各个组织器官中。

单宁是多酚中高度聚合的化合物,能与蛋白质和消化酶形成难溶于水的复合物,影响饲料的消化吸收。可分为水解单宁和缩合单宁,两者常共存,后者也称原花青素,全谷、豆类中的单宁含量较多。

单宁的主要种类和来源见表2-2。

表2-2 单宁的主要种类及来源

影响农作物秸秆利用的因素(抗营养因子)
 
 
 
 

注:引自艾庆辉等(2011),单宁的抗营养作用与去除方法的研究进展(中国海洋大学学报,自然科学版)。

2。抗营养作用

单宁因具有苦涩味道,并能和蛋白质、糖类、金属离子等结合而成为难以消化吸收的复合物,故而会降低动物的采食量以及饲料中某些营养元素的生物利用率。加上单宁本身和其代谢产物往往能对动物产生毒害作用,因此被认为是抗营养因子。单宁可以降低饲料的采食量、消化率,甚至直接对动物产生毒害,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或进行脱毒处理。

3。降解方法

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、微生物降解等。目前已有大量关于微生物降解单宁的研究报道。微生物不仅可以显著降解植物性饲料原料中的单宁,还可以同时降解其他多种抗营养因子,并提高其营养物质含量,改善消化率。单宁降解菌以青霉属和曲霉属种类居多。

三、其他抗营养物质

秸秆中还含有其他抗营养因子包括植酸盐和非淀粉多糖等,非淀粉多糖主要包括纤维素、果胶、β-葡萄糖、阿拉伯木聚糖等。

1。植酸盐

植物性饲料中的磷大部分以植酸磷的形式存在,而且植酸盐中的磷通过螯合作用,降低动物对锌、锰、钙、铜、铁、镁等微量元素的利用,以及通过与蛋白质结合,形成复合体而降低对蛋白质的消化吸收。

2.非淀粉多糖

植物性原料的细胞壁通常含有纤维素、果胶、木聚糖等物质,蛋白质等营养物质包裹在纤维素和果胶等成分中,而纤维素和果胶在动物消化道中较难被动物消化,因而阻碍了秸秆类物质的消化。(乡村三农小书屋

 
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