书名：豆粕中抗营养因子的研究
定价：85.0
ISBN：9787030501967
作者：王忠艳
版次：1
出版时间：2017-02

内容提要：
本书介绍了豆粕中脲酶、胰蛋白酶抑制因子、大豆凝集素、植酸及大豆抗原等主要抗营养因子的结构、性质、抗营养机制及分析测定方法等，同时全面分析了豆粕中致甲状腺肿素产生的机制及其对动物的抗营养作用与大豆中不同提取异黄酮的工艺对其产生的影响；系统地论述了豆粕中主要抗营养因子的灭活方法；重点介绍了对豆粕进行系列干热和湿热处理后脲酶活性、胰蛋白酶抑制因子、大豆凝集素、噁唑烷硫酮等抗营养因子的灭活及蛋白质溶解度的变化情况，从中找到了豆粕的最佳处理方法，为豆粕及提取异黄酮豆粕的科学合理应用提供基础研究数据。同时，通过对主要抗营养因子系列分析方法的研究，利用 Excel 实现了用简单实用的抗营养因子分析方法对标准测定方法所得数据的估测；通过系列试验分析了从大豆提取异黄酮过程中抗营养因子噁唑烷硫酮的产生及蛋白质溶解度的变化规律，优化出抗营养因子产生量最少的提取异黄酮生产工艺。最后介绍了对用优化出的抗营养因子最佳灭活方法所得样本进行动物试验，展示了其优良的生产性能。



目录：
目录
第一部分大豆营养及抗营养概论
1绪论3
1.1大豆中抗营养因子与食品和饲料安全的关系3
1.2大豆中主要的生物活性物质5
1.2.1大豆异黄酮5
1.2.2大豆低聚糖6
1.2.3大豆皂苷7
1.2.4大豆磷脂8
1.3大豆中主要的抗营养因子9
1.3.1脲酶9
1.3.2胰蛋白酶抑制因子9
1.3.3大豆凝集素9
1.3.4致甲状腺肿素10
1.3.5植酸10
1.3.6大豆抗原10
1.4大豆抗营养因子的灭活11
1.4.1物理方法处理11
1.4.2化学方法处理13
1.4.3生物学方法处理13
2大豆中脲酶、胰蛋白酶抑制因子和大豆凝集素的研究进展16
2.1脲酶的研究进展16
2.1.1脲酶的来源16
2.1.2脲酶的结构17
2.1.3脲酶的基本性质18
2.1.4脲酶对动物的影响18
2.1.5脲酶活性测定的研究19
2.2胰蛋白酶抑制因子的研究进展20
2.2.1胰蛋白酶抑制因子的来源21
2.2.2胰蛋白酶抑制因子的性质23
2.2.3胰蛋白酶抑制因子对动物的影响24
2.2.4胰蛋白酶抑制因子活性测定的研究24
2.3大豆凝集素的研究进展26
2.3.1大豆凝集素的来源及分类27
2.3.2大豆凝集素的结构28
2.3.3大豆凝集素的性质29
2.3.4大豆凝集素对动物的影响31
2.3.5大豆凝集素活性测定的研究33
3大豆提取异黄酮过程中的抗营养因子35
3.1大豆副产品饲料35
3.2提取异黄酮的方法36
3.3致甲状腺肿素37
3.3.1概述38
3.3.2致甲状腺肿素产生的机制39
3.3.3硫苷的结构、分类及化学组成41
3.3.4硫苷的降解产物及影响其降解的因素41
3.3.5去除硫代葡萄糖苷的方法44
3.4不同取油工艺对致甲状腺肿素去除的影响44
3.4.1浸出法取油工艺对致甲状腺肿素去除的影响44
3.4.2压榨法取油工艺对致甲状腺肿素去除的影响45
3.5各种提取异黄酮工艺的优缺点及实用性45
3.5.1有机溶剂萃取法46
3.5.2微波预处理再经乙醇提取法47
3.5.3超声波辅助提取法47
3.5.4高速逆流色谱技术48
3.5.5大孔吸附树脂法48
3.5.6高速离心分离技术49
3.5.7超临界萃取技术49
3.5.8高压浸提法49
3.5.9热水浸提法50
3.5.10酸解法、酶解法50
3.6研究大豆中抗营养因子的目的50
3.7研究大豆中抗营养因子的意义52
第二部分豆粕中抗营养因子系列研究及试验
4豆粕中主要抗营养因子的灭活方法57
4.1试验材料和试验方法57
4.1.1试验材料57
4.1.2试验方法与试验设计57
4.1.3试验统计分析方法59
4.2经干热及湿热处理后蛋白质溶解度变化和脲酶灭活情况59
4.2.1蛋白质溶解度的测定59
4.2.2脲酶活性的测定方法60
4.2.3生豆粕经干热处理后蛋白质溶解度和脲酶活性变化61
4.2.4生豆粕经湿热处理后蛋白质溶解度和脲酶活性的变化68
4.2.5提异黄酮豆粕经干热处理后蛋白质溶解度和脲酶活性的变化75
4.2.6提异黄酮豆粕经湿热处理后蛋白质溶解度和脲酶活性的变化83
4.3经干热及湿热处理后胰蛋白酶抑制因子灭活情况91
4.3.1胰蛋白酶抑制因子活性的测定方法91
4.3.2生豆粕经干热处理后胰蛋白酶抑制因子活性的变化93
4.3.3生豆粕经湿热处理后胰蛋白酶抑制因子活性的变化97
4.3.4提异黄酮豆粕经干热处理后胰蛋白酶抑制因子活性的变化99
4.3.5提异黄酮豆粕经湿热处理后胰蛋白酶抑制因子活性的变化100
4.4经干热及湿热处理后大豆凝集素的灭活情况102
4.4.1大豆凝集素活性的测定方法103
4.4.2生豆粕经干热处理后大豆凝集素活性的变化103
4.4.3生豆粕经湿热处理后大豆凝集素活性的变化107
4.4.4提异黄酮豆粕经干热处理后大豆凝集素活性的变化110
4.4.5提异黄酮豆粕经湿热处理后大豆凝集素活性的变化113
4.5市售普通豆粕及提异黄酮豆粕的蛋白质溶解度及抗营养因子116
4.5.1市售普通豆粕的蛋白质溶解度及抗营养因子116
4.5.2市售提异黄酮豆粕的蛋白质溶解度及抗营养因子117
4.6抗营养因子最佳灭活方法研究的体会117
4.7本章小结118
4.7.1用干热法对生豆粕进行最佳处理的条件118
4.7.2用湿热法对生豆粕进行最佳处理的条件118
4.7.3用干热法对提异黄酮豆粕进行最佳处理的条件119
4.7.4用湿热法对提异黄酮豆粕进行最佳处理的条件119
4.7.5市售豆粕的合理使用119
5大豆中主要抗营养因子分析方法120
5.1试验材料及设备120
5.1.1试验材料120
5.1.2试验仪器120
5.1.3试验试剂121
5.1.4试验方法与试验设计121
5.2脲酶活性的分析测定方法122
5.2.1常用的脲酶活性分析方法122
5.2.2脲酶活性的测定结果与分析128
5.2.3脲酶活性分析方法小结137
5.3胰蛋白酶抑制因子活性的分析测定方法139
5.3.1常用的胰蛋白酶抑制因子活性分析方法139
5.3.2脲酶代换法与分光光度法测定结果140
5.3.3胰蛋白酶抑制因子活性分析方法小结144
5.4试验方法的合理性验证145
5.5本章小结145
5.5.1用测定脲酶活性的pH增值法对滴定法进行估测145
5.5.2用测定脲酶活性的分光光度法对滴定法进行估测146
5.5.3用测定胰蛋白酶抑制因子活性的脲酶代换法对分光光度法进行估测146
6不同提异黄酮工艺产豆粕中抗营养因子147
6.1试验材料及处理方法147
6.1.1试验材料147
6.1.2试验仪器147
6.1.3试验试剂147
6.1.4试验方法与试验设计148
6.2噁唑烷硫酮含量测定方法148
6.2.1分析测定原理148
6.2.2酶源制备148
6.2.3试样制备149
6.2.4测定步骤149
6.2.5结果计算150
6.3优化提取异黄酮工艺研究结果与分析150
6.3.1干热处理大豆后可酶解硫代葡萄糖苷含量及蛋白质溶解度的变化150
6.3.2干热处理豆粕后可酶解硫代葡萄糖苷含量及蛋白质溶解度的变化152
6.3.3干热处理提异黄酮豆粕后可酶解硫代葡萄糖苷含量及蛋白质溶解度的变化154
6.3.4湿热处理大豆后可酶解硫代葡萄糖苷含量的变化156
6.3.5大豆经不同溶剂萃取后噁唑烷硫酮含量的变化157
6.3.6不同提取异黄酮工艺生产的豆粕中噁唑烷硫酮含量的变化158
6.4本章小结159
7动物饲养试验161
7.1试验材料及处理161
7.1.1试验材料161
7.1.2试验设计161
7.2粪样和料样分析方法162
7.2.1基本原理162
7.2.2基本方法162
7.3试验结果与分析162
7.3.1经不同处理豆粕对鸡体增重的影响162
7.3.2经不同处理豆粕对鸡体增重与风干料重之比的影响163
7.3.3经不同处理豆粕对鸡干物质采食量的影响164
7.3.4经不同处理豆粕对鸡干物质代谢率的影响165
7.4本章小结167
参考文献168

在线试读：
第一部分 大豆营养及抗营养概论
1 绪论
大豆［Glycine max（L.）］是豆科（Fabaceae）、蝶形花亚科（Faboideae）、大豆属（Glycine）植物。我国是大豆（soybean）的故乡，早在我国古书籍《黄帝内经》中就有大豆的记载，古时称大豆为“菽”，它曾经是我国传统的农作物之一，而当今大豆与小麦、水稻及玉米一起成为世界四大支柱农作物，大豆被广泛地栽培到世界各地。在已有农作物中，大豆因其较高的蛋白质含量、较好的蛋白质品质而被人们所喜爱。因为蛋白质是人及动物维持生命及生长发育所需的重要营养素之一，它不仅是机体重要的组成成分，还是机体所需活性物质及机体组织修复所需养分，在特别情况下也是机体重要的能量来源，所以，大豆及其副产品是重要的蛋白质饲料原料，同时也是饲料组分中较昂贵的成分之一。
在成熟的大豆籽粒中，平均蛋白质含量在40%左右，具体含量常因种植品种的不同及栽培条件的不同而在27%～50%波动，其中蛋白质含量最高达56%以上，这样的大豆其营养价值可与牛肉、猪瘦肉及鸡肉等媲美。不仅蛋白质含量高，大豆中蛋白质还含有人体所需各种必需氨基酸，且其含量和比例与人类需要相吻合。因此，其营养价值远高于其他豆类及常规油料作物，大豆中除半胱氨酸和蛋氨酸等含硫氨基酸较少外，其他各种营养均衡，且易于被人体所吸收。我们知道大豆中的脂肪为黄色液体，是一种半干性油，人及动物对豆油的可消化性与葵花籽油相近，消化率都较高。豆油中脂肪酸甘油酯占95%左右，其中80%～90%为不饱和脂肪酸，并且大豆油中基本没有胆固醇。大豆中富含人体所需的多种矿物质，矿物质总量占4.5%～6.8%，常见的矿物质有钙、镁、磷、硫、钾、钠及铁、硒等。其中，硒可有效防止致癌物质与细胞中脱氧核糖核酸相结合，从而起到防癌作用。大豆品种不同其所含有的维生素种类不同，其中以水溶性维生素为主，而脂溶性维生素含量较少，主要含有胡萝卜素、维生素B1、维生素B2、烟酸、泛酸、维生素B6、维生素C、维生素E 及肌醇等。大豆中仅含有22%～35%的碳水化合物，且碳水化合物组成复杂，既含有我们称为膳食纤维的不溶性碳水化合物，又包括可溶性的碳水化合物，如棉籽糖和水苏糖等低聚糖类，也有像阿拉伯半乳糖等多糖类。
1.1 大豆中抗营养因子与食品和饲料安全的关系
抗营养因子（anti-nutritional factor，ANF）广泛存在于植物界中，它们是植物经过漫长进化过程进行自然选择的结果。优点是抗营养因子可以有效地使植株及种子在生长过程中免受像霉菌、细菌、病毒及各种昆虫和鸟类的侵袭，使其种族得以延续。缺点是大豆中的抗营养因子可严重地影响采食动物对其营养物质的消化和吸收，并且大豆中这样的抗营养因子种类较多，如果某种抗营养因子的含量超过了动物的可耐受范围，则抗营养因子就会对动物健康及其生产性能造成影响。
根据抗营养因子作用的不同，可把大豆的抗营养因子分为以下几类。
（1）可抑制动物对饲料中蛋白质进行消化和利用的物质，常见的如胰蛋白酶抑制因子、胰凝乳蛋白酶抑制因子及大豆凝集素、各种多酚类及皂角苷等。
（2）对机体能量物质的消化起抑制作用的物质，常见的有淀粉酶抑制剂、各种酚类化合物及胃肠胀气因子等。
（3）可降低常量及微量矿物质元素溶解度和利用率的一些物质，如植酸、草酸及硫葡萄糖苷等。
（4）可引起动物对某些维生素需要量增加的物质或维生素拮抗物，如双香豆素、硫胺素酶、VA 脂氧化酶类及抗VB6 因子等。
（5）刺激免疫系统的抗营养因子，如抗原蛋白等。
（6）其他抗营养物质。
由于各种抗营养因子在动物饲料中的含量不同及抗营养活性不同，因此它们对机体的抗营养重要程度也不相同。胰蛋白酶抑制因子、大豆脲酶及凝集素等的活性或含量较高，在动物营养中这些抗营养因子起到重要的抗营养作用；而另一些抗营养因子，如维生素拮抗物及皂角苷等仅具有次要的抗营养作用。大豆抗营养因子又可根据其自身的耐热性分为热稳定性抗营养因子和热不稳定性抗营养因子。其中热不稳定性抗营养因子包括胰蛋白酶抑制因子、大豆凝集素、抗维生素因子、致甲状腺肿因子及脲酶等；而热稳定性抗营养因子主要包括大豆抗原蛋白、胀气因子、植酸及单宁等。
大豆因其蛋白质含量较高且所含各种氨基酸均衡而成为人类和动物优质的植物性蛋白质。随着科技的不断进步和养殖业的快速发展，大豆及其副产品在世界饲料原料贸易市场上占据着重要地位。特别是在我国，近年来市场对大豆的需求量迅猛增加，我国已由当年大豆主产国一跃成为**的大豆进口国。遗憾的是，大豆中胰蛋白酶抑制因子、凝集素、抗原蛋白、抗维生素因子、单宁、皂苷、脲酶、硫葡萄糖苷及生物碱等抗营养因子严重地干扰了饲料原料中营养物质的消化和吸收，同时破坏了机体正常的新陈代谢，甚至引起动物各种不良的生理反应，特别是在生产中可严重地影响幼年动物的生长发育，这使得大豆及其副产品在动物生产中的应用受到了一定的限制。因此，在当下饲料蛋白质资源紧缺的形势下，加大其研究力度，拓展其研究深度和广度，以便在生产实践中尽可能地减少大豆中抗营养因子的一些负面影响，从而提高大豆及其副产品的有效利用效率是我们必须解决的一个重大研究课题。其实自从人类发现大豆抗营养因子以来，我们曾经努力通过动物营养学、微生物学、分子生物学、组织学及动物生物化学等研究方法来解释其抗营养机制及灭活方法，经过多年的努力，已经对一些抗营养因子的作用机制有所了解，因此把一部分研究成果展现给大家也是非常必要的。
1.2 大豆中主要的生物活性物质
大豆所含有的生物活性物质很多，到目前我们研究得比较清楚的有大豆异黄酮、大豆低聚糖、大豆皂苷和大豆磷脂等。
1.2.1 大豆异黄酮
大豆中备受人们青睐的功能活性物质就是大豆异黄酮，它是大豆在其生长过程中所形成的次生代谢产物，在大豆中的含量为0.04%～0.6%。由于大豆品种不同，异黄酮含量具有较大的差异。到目前为止，我们已发现大豆异黄酮是由12种主要化合物所组成，它们分别是9种葡萄糖苷及相应的3 种配糖体，其存在形式分别为染料木素（genistein）、黄豆黄素（glycitein）及大豆黄素（daidzein）等。在自然状态下，大豆异黄酮主要以β-葡萄糖苷的形式存在，它具有类雌激素样的作用。大量研究证实：大豆异黄酮能有效预防人类骨质疏松、改善妇女更年期综合征症状、降低某些癌症发病率，特别是对像乳腺癌、前列腺癌这样的癌症具有显著功效。同时，大豆异黄酮可有效降低血液中的胆固醇水平，因此它在一定程度上可起到预防心血管疾病的作用。大量试验研究及美国食品药品管理局（FDA）都证实了大豆异黄酮是21 世纪食品行业中**潜力的功能性食品。由于在大豆取油过程中，大豆异黄酮主要存在于豆粕中，因此我们可以对豆粕进行系列综合开发。大豆异黄酮的主要生理功能如下。
1.2.1.1 抗氧化作用
染料木素即金雀异黄素（genistein），它在碳5、7、4 位含有三个酚羟基，而大豆苷元则在碳7、4 位含两个酚羟基。酚羟基作为供氧体，能与自由基反应而生成相应的离子或分子，从而清除体内的自由基而终止自由基链式反应，防止自由基的氧化，达到预防衰老的目的。大豆异黄酮对体内酶类及动物增长因子都具有抑制作用，研究发现其提取物能明显地抑制阿霉素所引起的小鼠过氧化水平提高和抗氧化酶活性降低。
1.2.1.2 雌激素样作用
异黄酮是典型的植物雌激素，大豆异黄酮既能代替雌激素与雌激素受体（ER）结合发挥雌激素样作用，又能干扰雌激素与雌激素受体结合，表现为抗雌激素样作用。大豆异黄酮显示雌激素活性或抗雌激素活性主要取决于受试对象本身的激素代谢状况。当雌激素水平较高时，如年轻动物和雌激素化的动物及年轻妇女，则显示抗雌激素活性；当雌激素水平较低，如幼小动物、去卵巢动物、绝经的妇女等，则显示雌激素活性，这种雌激素样作用对老年妇女患的许多和激素消退相关的病症，如血脂升高、动脉粥样硬化和骨质疏松等都有一定的预防和治疗作用。
1.2.1.3 对心血管系统的作用
大豆异黄酮能通过不同的途径改善心肌缺血症状，扩张血管，抑制血小板凝聚，降低血中胆固醇和三酰甘油含量，并能抗心率失常。另外，有的异黄酮化合物还能影响骨的再吸收，因而可用于骨病治疗。
1.2.1.4 防癌和抗癌作用
大量的流行病学研究表明：日本人及中国人乳腺癌、结肠癌及前列腺癌的发病率都较低，可能的原因是与膳食中大豆作为染料木素的**来源有关，日本人血浆中总异黄酮水平比西方人高7～100 倍。研究发现，染料木素在体外可有效地抑制内皮细胞的增生及血管的生成，所以异黄酮可用来治疗多种慢性新生血管类疾病。
1.2.2 大豆低聚糖
大豆低聚糖也称为寡糖（oligosaccharide），是大豆中含有的所有低聚糖的总称，它们是由葡萄糖的α-1,6 糖苷键连接半乳糖而成，其主要成分为棉籽糖及水苏糖，大豆低聚糖含量为大豆籽实的10%左右，经不同的制油工艺取油后，低聚糖在豆粕中的含量有所提高，甚至可高达30%，但是低聚糖的甜度较低，仅为蔗糖的70%。虽然它们不能被动物所消化，但是水苏糖和棉籽糖是大肠中有益的双歧杆菌的增殖因子，因此它们可有效地改善大肠内菌群的构成，从而抑制其中腐败物质产生，特别是可抑制致癌物质所生成的酶-偶氮还原酶等有害酶类，从而可增进健康。同时，大豆低聚糖对热较稳定，这样它们可被广泛地应用于清凉饮料、保健品及乳酸菌类饮料生产中。另外，大豆低聚糖可以抑制淀粉的老化，因此把它应用于面包类食品中可起到较好的保鲜效果，确实是一类具有较好保健功效的食品添加剂。大豆低聚糖主要生理功能如下。
1.2.2.1 增进双歧杆菌的繁殖
在人类及动物的大肠中，有益的双歧杆菌可以分解大豆低聚糖，生成乙酸和乳酸，从而降低肠道中pH 及电位。同时双歧杆菌可有效地提高淋巴细胞及微噬体的活性，从而抑制肠道中一些有害菌群的繁殖及生长。此外双歧杆菌自身通过磷脂酸可以与肠黏膜上皮细胞相互作用而紧密配合，并且与其他厌氧菌共同占据肠黏膜表面，从而发挥一种占位效应，这样便形成了一道具有保护作用的生物膜