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1、棉子餅粕中棉酚的危害與脫毒方法研究進(jìn)展 摘要：蛋白質(zhì)飼料資源緊缺，價(jià)格不斷攀升已成為影響畜牧業(yè)發(fā)展的一個(gè)突出問(wèn)題。棉子餅粕是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)飼料資源，但由于含有有毒物質(zhì)棉酚，制約了其在畜牧業(yè)中的應(yīng)用。綜述了棉子餅粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、棉酚對(duì)動(dòng)物的危害、棉子餅粕脫毒方法研究進(jìn)展及存在的問(wèn)題?！ ￡P(guān)鍵詞：棉子餅粕；游離棉酚；毒害；脫毒；飼料；利用 中圖分類號(hào)：S562；0625.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114(2009)02-0487-07 隨著我國(guó)畜牧業(yè)的快速發(fā)展，蛋白質(zhì)飼料資源的
2、緊缺已成為當(dāng)今我國(guó)飼料行業(yè)一個(gè)突出的問(wèn)題，尋找開發(fā)新的蛋白質(zhì)資源和充分利用蛋白質(zhì)資源是飼料工業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)急需解決的問(wèn)題。我國(guó)是世界上棉花生產(chǎn)大國(guó)之一，年產(chǎn)棉子餅粕600萬(wàn)t左右。棉子餅粕的營(yíng)養(yǎng)雖然豐富，但其中占普通棉子的0.7％～4.8％、占棉子餅粕0.2％～2.8％的棉酚(Gossypol)毒素制約了這種優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料資源的利用，居五大餅粕類產(chǎn)量之首的棉子餅粕飼用率僅為30％左右，未能物盡其用。眾多學(xué)者對(duì)棉子餅粕中棉酚的危害和脫毒方法等諸多方面進(jìn)行了廣泛而深入的研究，其中，微生物發(fā)酵法被認(rèn)為是一種綜合
3、效益好、最有發(fā)展?jié)摿Φ拿拮语炂擅摱痉椒?，因而受到廣泛重視?！ ?棉子餅粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及其毒素 1．1棉子餅粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 棉子餅粕是提取棉子油后的副產(chǎn)品，其主要營(yíng)養(yǎng)成分與大豆餅粕相媲美(表1)。我國(guó)棉子餅粕中蛋白質(zhì)含量約占36.3％～47.0％，僅次于豆粕，同大米和小麥相比，蛋白質(zhì)含量高出5～8倍。棉子餅粕水解后可得到17種氨基酸，其中賴氨酸含量較低，為1.40％～2.13％，而精氨酸含量較高，達(dá)3.94％～4.98％，賴氨酸與精氨酸之比遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了100:120的理想值。從8種必需氨基酸來(lái)看，
4、棉子蛋白與大豆蛋白比較接近，從維生素和礦物質(zhì)方面看，棉子餅粕含有豐富的維生素E和B族維生素等，磷含量在0.83％～1.04％，鈣則低于0.03％。因此，棉子餅粕是重要的蛋白質(zhì)飼料資源之一?！ ?．2 毒素――棉酚的理化特性 棉酚(Gossypol)俗稱棉毒素，是錦葵科棉屬植物色素腺產(chǎn)生的多酚二萘衍生物，存在于棉花的根、莖、葉和子實(shí)的色素腺體中，尤其在子實(shí)棉仁的球狀色素腺體中含量較多。棉酚純品為黃色結(jié)晶，能溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑如丙酮、乙醚、氯仿、甲醇等，較難溶于甘油、環(huán)已烷和苯，不溶于低沸點(diǎn)石油醚
5、和水，熔點(diǎn)181～185℃。分子式為C30H30O8，分子量518.5。棉酚是棉子中主要的酚類化合物，存在酚醛型、半縮醛型和環(huán)狀羧基型3種異構(gòu)體，這3種異構(gòu)體可發(fā)生互變，與之密切相關(guān)的類似化合物至少有15種。其酚醛型結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1?！ ∶薹拥慕Y(jié)構(gòu)式中含有醛基和羧基?；瘜W(xué)性質(zhì)很活潑。醛鄰位的羥基活潑，具有很強(qiáng)的酸性，故棉酚能與碳酸鈉、氫氧化鈉反應(yīng)，生成溶于水的棉酚鹽；棉酚含醛基，具有還原性，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和費(fèi)林反應(yīng)；棉酚易與蛋白質(zhì)、氨基酸、磷脂等物質(zhì)作用，可以大大降低棉子油的毒性。棉酚活潑的化學(xué)性質(zhì)給制
6、油業(yè)和飼料業(yè)中棉酚的脫除提供了理論基礎(chǔ)?！ ∶薹影雌浯嬖诘男问娇煞譃橛坞x棉酚FG(Freegossypol)和結(jié)合棉酚UG(Unitedgossypol)，兩者之和稱之為總棉酚TG。結(jié)合棉酚是棉酚在高溫蒸炒過(guò)程中，游離棉酚與棉仁中的蛋白質(zhì)、氨基酸、磷脂等形成的結(jié)合物，喪失了活性，并不能被消化道吸收，可很快隨糞便排出體外，故無(wú)毒害作用，而FG能被消化道吸收，對(duì)人畜機(jī)體有毒害作用。不同的棉子油提取方法，游離棉酚含量有較大差異(表2)?！ ?游離棉酚對(duì)動(dòng)物的危害 2．1損害細(xì)胞、血管和神經(jīng)系統(tǒng)，造
7、成心力衰竭和組織水腫 游離棉酚對(duì)腸胃黏膜有刺激作用，引起腸胃黏膜發(fā)炎和出血，并能增加動(dòng)物血管壁的通透性，使血紅細(xì)胞和血漿滲透到外周組織，致受害組織發(fā)生血漿性浸潤(rùn)。中毒癥狀表現(xiàn)為呼吸困難、生長(zhǎng)減慢，食欲減退等，尸檢發(fā)現(xiàn)內(nèi)臟水腫、肝和肺充血、胸腔和腹腔體液滲出、心肌纖維惡化。豬中毒時(shí)精神萎靡不振，后肢無(wú)力，行走無(wú)力，皮毛無(wú)光。結(jié)膜暗紅，有黏狀分泌物，心跳快而弱，呼吸急促，鼻腔有黏漿流出，食欲減退，便秘或腹瀉，糞便于黑或帶血，不斷喝水，但尿量少，出現(xiàn)血尿?！ ?．2可與體內(nèi)蛋白質(zhì)、鐵等結(jié)合，使酶失活，
8、引起缺鐵性貧血 Lyman等指出棉酚的羧基可以很容易地與棉了中的蛋白質(zhì)和血漿球蛋白發(fā)生反應(yīng)。Braham等報(bào)道，棉酚和金屬離子結(jié)合引起豬貧血。當(dāng)給含棉酚的飼糧中補(bǔ)鐵時(shí)，血液恢復(fù)正常，但中毒癥狀依舊：同時(shí)以適當(dāng)水平補(bǔ)充鐵和鈣離子，動(dòng)物恢復(fù)正常。鐵離子可以沉淀棉酚，鐵離子與游離棉酚形威一個(gè)可溶性鰲合物，而鈣可以使該鰲合物不溶?！ ?．3棉酚使機(jī)體嚴(yán)重缺鉀，可導(dǎo)致低鉀麻痹癥，用腎細(xì)胞及血管神經(jīng)受損，中樞神經(jīng)活動(dòng)受抑 戴云等用含棉酚2.0mg?mL-1任
