木薯茎叶中的抗营养因子
木薯茎叶中抗营养因子有单宁、氰化物、胰蛋白酶抑制剂、草酸盐、植酸,其中单宁和氰化物是其主要的抗营养因子。Fauysi等分析了新鲜木薯叶中氰化物、单宁、植酸含量分别为40.2~60.6mg/kg、6.9~15.0mg/kg、107~249.1mg/kg,比较了晒干、浸泡、撕碎、80℃烘干、100℃蒸汽处理及其混合方式对去除木薯叶中抗营养因子的效果,认为晒干、撕碎+晒干最能有效去除木薯叶氰化物,处理后残留率分别为4.1%和3.7%;烘干、撕碎+晒干对去除单宁最有效,残留率分别为62.3%和48%;晒干、撕碎+晒干对去除植酸最有效,残留率均为41.1%。
在木薯中,生氰糖甙主要以亚麻苦甙和百脉根甙两种形式存在,分别占体内总量的95%~97%和3%~5%、生氰糖甙本身不呈现毒性,主要由其水解产物HCN引发毒性。正常情况下,生氰糖甙一般存在于表皮细胞中,而分解生氰糖甙的酶则存在与叶肉细胞中。但含有生氰糖甙的植物被动物采食、咀嚼后,植物组织的结构遭到破坏,生氰糖甙与其共存的水解酶作用产生HCN引起动物中毒。中毒的主要原理是使组织细胞不能利用氧,形成细胞内窒息。在非洲,鲜嫩木薯叶主要作为贫困地区人口的食物,采用捣碎、晾晒、水洗、水煮的加工方式来去除氰化物、比较温和有效的方式是先捣碎、日晒2h或者阴干5h、最后水洗3次,这样可以使剩余总氰化物含量分别达到28%、12%和1%。要降低或消除木薯叶氰化物对动物的危害,主要从加工工艺和动物日粮配制着手。作物生氰糖甙脱毒技术主要有干法脱毒、湿法脱毒、微波脱毒、溶剂提取脱毒、挤压膨化脱毒和生物法脱毒等。在动物营养领域使用的最经典的方法是晒干、65℃烘干和青贮。简单的日晒可以去除90%左右的氰化物。由于亚麻苦甙在低pH值下的稳定性,日晒比青贮更能有效去除氰化物。动物可以通过多种途径降解有毒氰化物,但主要是通过与硫代硫酸盐反应形成硫氰酸盐,这种转化可使毒性减少200倍。脱毒过程就是蛋氨酸中硫的利用过程,故应增加蛋氨酸的供给。其他物质也能脱毒, 如在木薯饲粮中添加一定量的硫代硫酸钠或碘等,维生素B12也是一种脱毒途径。中国饲料卫生标准规定,木薯干中氢氰酸(以HCN计)最大允许量为100mg/kg, 猪和鸡配合饲料中最大允许量为50mg/kg,可据此推算饲粮中木薯叶的最大允许添加量。
胰蛋白酶抑制因子会导致肠道对蛋白质的消化、吸收及利用效率下降,同时增加内源氮损失,造成体内氨基酸代谢失调或不平衡,造成胰腺分泌失调性肥大和增生。胰蛋白酶抑制因子对热敏感,如蒸汽处理、膨化、烘烤等都很容易使之灭活。木薯叶粉在淀粉积累期胰蛋白酶抑制剂含量是3.79ITU/mg,在叶片发育期含量为11.14ITU/mg。而去皮豆粕、普通豆粕、膨化大豆的胰蛋白酶抑制剂含量分别是0.3、0.82、0.9ITU/mg。胰蛋白酶抑制因子对动物的影响有一定的剂量范围,大豆产品的蛋白酶抑制因子活性降到2.5ITU/mg时,不会影响蛋白质的消化和降低幼龄动物的生长性能;仔猪基础日粮中添加2.4g/kg胰蛋白酶抑制因子时,其生长速度会下降13%。考虑到胰蛋白酶抑制剂的影响,建议木薯叶主要应用在动物育肥期。
草酸及草酸盐是广泛存在于植物性饲料中的抗营养因子,能显著降低动物对矿物质元素的利用率,并能对器官造成损害,引起中毒。草酸盐是植物中正常存在的成分,可分为可溶性草酸盐和不可溶性草酸盐,可溶性草酸盐主要有草酸钠、草酸钾和草酸铵,不溶性草酸盐主要有草酸钙、草酸镁和草酸铁。木薯叶中草酸盐对动物的负面作用取决于木薯叶中草酸盐和钙的比值。据报道,木薯叶粉中草酸盐含量为1.35~2.88mg/kg DM,测定5个木薯品种的钙和草酸盐的比值都大于0.44%,意味着木薯叶中草酸盐含量不会减少钙的吸收。