棉子饼粕中棉酚的危害与脱毒方法研究进展.doc

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1、棉子饼粕中棉酚的危害与脱毒方法研究进展　　摘要：蛋白质饲料资源紧缺，价格不断攀升已成为影响畜牧业发展的一个突出问题。棉子饼粕是一种优质的蛋白质饲料资源，但由于含有有毒物质棉酚，制约了其在畜牧业中的应用。综述了棉子饼粕的营养价值、棉酚对动物的危害、棉子饼粕脱毒方法研究进展及存在的问题。　　关键词：棉子饼粕；游离棉酚；毒害；脱毒；饲料；利用　　中图分类号：S562；0625.31　文献标识码：A　文章编号：0439-8114(2009)02-0487-07　　　　随着我国畜牧业的快速发展，蛋白质饲料资源的

2、紧缺已成为当今我国饲料行业一个突出的问题，寻找开发新的蛋白质资源和充分利用蛋白质资源是饲料工业和养殖业急需解决的问题。我国是世界上棉花生产大国之一，年产棉子饼粕600万t左右。棉子饼粕的营养虽然丰富，但其中占普通棉子的0.7％～4.8％、占棉子饼粕0.2％～2.8％的棉酚(Gossypol)毒素制约了这种优质蛋白质饲料资源的利用，居五大饼粕类产量之首的棉子饼粕饲用率仅为30％左右，未能物尽其用。众多学者对棉子饼粕中棉酚的危害和脱毒方法等诸多方面进行了广泛而深入的研究，其中，微生物发酵法被认为是一种综合

3、效益好、最有发展潜力的棉子饼粕脱毒方法，因而受到广泛重视。　　　　1棉子饼粕的营养价值及其毒素　　　　1．1棉子饼粕的营养价值　　棉子饼粕是提取棉子油后的副产品，其主要营养成分与大豆饼粕相媲美(表1)。我国棉子饼粕中蛋白质含量约占36.3％～47.0％，仅次于豆粕，同大米和小麦相比，蛋白质含量高出5～8倍。棉子饼粕水解后可得到17种氨基酸，其中赖氨酸含量较低，为1.40％～2.13％，而精氨酸含量较高，达3.94％～4.98％，赖氨酸与精氨酸之比远远超过了100:120的理想值。从8种必需氨基酸来看，

4、棉子蛋白与大豆蛋白比较接近，从维生素和矿物质方面看，棉子饼粕含有丰富的维生素E和B族维生素等，磷含量在0.83％～1.04％，钙则低于0.03％。因此，棉子饼粕是重要的蛋白质饲料资源之一。　　　　　1．2　毒素――棉酚的理化特性　　棉酚(Gossypol)俗称棉毒素，是锦葵科棉属植物色素腺产生的多酚二萘衍生物，存在于棉花的根、茎、叶和子实的色素腺体中，尤其在子实棉仁的球状色素腺体中含量较多。棉酚纯品为黄色结晶，能溶于大多数有机溶剂如丙酮、乙醚、氯仿、甲醇等，较难溶于甘油、环已烷和苯，不溶于低沸点石油醚

5、和水，熔点181～185℃。分子式为C30H30O8，分子量518.5。棉酚是棉子中主要的酚类化合物，存在酚醛型、半缩醛型和环状羧基型3种异构体，这3种异构体可发生互变，与之密切相关的类似化合物至少有15种。其酚醛型结构见图1。　　　　棉酚的结构式中含有醛基和羧基。化学性质很活泼。醛邻位的羟基活泼，具有很强的酸性，故棉酚能与碳酸钠、氢氧化钠反应，生成溶于水的棉酚盐；棉酚含醛基，具有还原性，能发生银镜反应和费林反应；棉酚易与蛋白质、氨基酸、磷脂等物质作用，可以大大降低棉子油的毒性。棉酚活泼的化学性质给制

6、油业和饲料业中棉酚的脱除提供了理论基础。　　棉酚按其存在的形式可分为游离棉酚FG(Freegossypol)和结合棉酚UG(Unitedgossypol)，两者之和称之为总棉酚TG。结合棉酚是棉酚在高温蒸炒过程中，游离棉酚与棉仁中的蛋白质、氨基酸、磷脂等形成的结合物，丧失了活性，并不能被消化道吸收，可很快随粪便排出体外，故无毒害作用，而FG能被消化道吸收，对人畜机体有毒害作用。不同的棉子油提取方法，游离棉酚含量有较大差异(表2)。　　　　2游离棉酚对动物的危害　　　　2．1损害细胞、血管和神经系统，造

7、成心力衰竭和组织水肿　　游离棉酚对肠胃黏膜有刺激作用，引起肠胃黏膜发炎和出血，并能增加动物血管壁的通透性，使血红细胞和血浆渗透到外周组织，致受害组织发生血浆性浸润。中毒症状表现为呼吸困难、生长减慢，食欲减退等，尸检发现内脏水肿、肝和肺充血、胸腔和腹腔体液渗出、心肌纤维恶化。猪中毒时精神萎靡不振，后肢无力，行走无力，皮毛无光。结膜暗红，有黏状分泌物，心跳快而弱，呼吸急促，鼻腔有黏浆流出，食欲减退，便秘或腹泻，粪便于黑或带血，不断喝水，但尿量少，出现血尿。　　　　2．2可与体内蛋白质、铁等结合，使酶失活，

8、引起缺铁性贫血　　Lyman等指出棉酚的羧基可以很容易地与棉了中的蛋白质和血浆球蛋白发生反应。Braham等报道，棉酚和金属离子结合引起猪贫血。当给含棉酚的饲粮中补铁时，血液恢复正常，但中毒症状依旧：同时以适当水平补充铁和钙离子，动物恢复正常。铁离子可以沉淀棉酚，铁离子与游离棉酚形威一个可溶性鳌合物，而钙可以使该鳌合物不溶。　　　　2．3棉酚使机体严重缺钾，可导致低钾麻痹症，用肾细胞及血管神经受损，中枢神经活动受抑　　戴云等用含棉酚2.0mg・mL-1任