劉喜生,任有蛇,岳文斌
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院,山西 太谷 030801)
飼草料中的天然有毒有害物質(zhì)及其對羊的危害
劉喜生,任有蛇,岳文斌
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院,山西 太谷 030801)
抗?fàn)I養(yǎng)因子廣泛存在于植物界,這些有毒有害物質(zhì)進(jìn)入動物體內(nèi)后,其可能轉(zhuǎn)化為具有更大活性和毒性的物質(zhì),引起畜禽產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量下降,起到致病作用,甚至引起死亡。主要對飼草料中硝酸鹽及亞硝酸鹽、苷類物質(zhì)、棉酚等抗?fàn)I養(yǎng)因子的危害作一介紹。
飼草料;有毒有害物質(zhì);危害
飼草料中有毒有害物質(zhì)超標(biāo)的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重,影響家畜生產(chǎn)力的發(fā)揮和產(chǎn)生毒害作用。這些有毒有害物質(zhì)進(jìn)入動物體內(nèi)后可能轉(zhuǎn)化為具有更大活性和毒性的物質(zhì),從而起到致病作用,不僅會引起畜禽產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量下降,而且還會在體內(nèi)蓄積和殘留,并通過食物鏈傳給人,對人類健康造成嚴(yán)重危害[1-2]。
在飼草料作物中所含的有毒有害物質(zhì)種類很多,有生物堿、皂苷、組胺、蛋白酶抑制因子、植物凝集素、單寧、植酸、硫葡萄糖苷、芥子堿、棉酚及其衍生物、香豆素、抗維生素因子、草酸、硝酸鹽及亞硝酸鹽等。該文將主要介紹飼草料中含有的硝酸鹽及亞硝酸鹽、苷類物質(zhì)、棉酚等抗?fàn)I養(yǎng)因子的危害。
1.1 飼草料中的硝酸鹽及亞硝酸鹽的來源 青綠飼料及樹葉類飼料都不同程度地含有硝酸鹽。植物將從土壤中吸收的硝酸鹽還原成氨,然后再合成有機含氮化合物。植物體內(nèi)亞硝酸鹽含量很低,而硝酸鹽含量很高。植物體內(nèi)硝酸鹽含量不僅與植物的種類、品種、植株部位及生育階段有關(guān),而且還與土壤、肥料、水分、溫度、光照等因素有關(guān)[3]。
1.2 硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽的條件 新鮮青綠飼料中一般富含NO3-,NO2-含量較少,而引起畜禽中毒的主要是NO2-。青綠飼料在刈割收獲時,由于植物組織受損傷并釋放出硝酸還原酶,或者是自然界中廣泛存在的硝酸還原酶微生物易于侵入并迅速繁殖,只要條件適宜就易使植物中存在的NO3-還原為NO2-。例如,青綠飼料長時間高溫堆放、青綠飼料用小火燜煮或煮后久置就容易發(fā)生該現(xiàn)象。
1.3 硝酸鹽及亞硝酸鹽在家畜體內(nèi)的轉(zhuǎn)化及危害反芻動物瘤胃中的理化和生理條件都較適合于將NO3-還原為NO2-,所以,對牛來說,除了直接攝入過多的亞硝酸鹽可發(fā)生亞硝酸鹽中毒外,攝入較多富含硝酸鹽的飼草料也有亞硝酸鹽中毒的危險。羊的瘤胃中將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榘钡哪芰Ρ扰?,故對亞硝酸鹽的敏感度比牛低。
亞硝酸鹽吸收入血后,亞硝酸離子與血紅蛋白相互作用,使正常的血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白。在正常機體內(nèi),正常紅細(xì)胞內(nèi)高鐵血紅蛋白只占血紅蛋白總量的1%左右,當(dāng)機體大量攝入亞硝酸鹽時,高鐵血紅蛋白大量增加,出現(xiàn)高鐵血紅蛋白血癥,從而引起機體組織缺氧。當(dāng)動物體內(nèi)高鐵血紅蛋白占血紅蛋白總量的20%~40%時,即可出現(xiàn)缺氧癥狀;占80%~90%時,即引起動物死亡。
羊長期采食硝酸鹽、亞硝酸鹽含量較高的飼料后,可導(dǎo)致亞硝酸鹽中毒癥。母畜可引起受胎率降低,因胎兒發(fā)生高鐵血紅蛋白癥而導(dǎo)致死胎、流產(chǎn)或胎兒被吸收;硝酸鹽含量高時,可使胡蘿卜素氧化,妨礙VA的形成,引起VA缺乏癥;硝酸鹽和亞硝酸鹽可在體內(nèi)爭奪合成甲狀腺素的碘,有致甲狀腺腫的作用;其還參與致癌物N-亞硝基合成物的合成,該類化合物對動物是強致癌物[4]。
1.4 預(yù)防措施
①注意青綠飼料的調(diào)制、飼喂及貯存方法。葉菜類青綠飼料宜新鮮生喂,在收獲和運輸飼料時要整齊放置,應(yīng)存放在干燥、陰涼、通風(fēng)處,薄層攤開,不可長期堆放。
②在采食硝酸鹽含量高的飼料時,要同時喂給適量容易消化的糖類飼料,以降低瘤胃pH值,抑制硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽的過程,并促進(jìn)亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氨,從而防止亞硝酸鹽的積累。
③在種植飼料作物或牧草時,施用鉬肥可減少植物體內(nèi)硝酸鹽的積累。要注意控制氮肥的用量和施用時間,特別是在臨近收獲或放牧?xí)r期,不要過多地施用氮肥。
④通過作物育種,選育低富集硝酸鹽品種。
苷類又稱配糖體,它是糖或糖醛酸等與另一非糖類物質(zhì)通過糖的端基碳原子連接而成的化合物。其中非糖部分稱為苷元或配基,其連接的鍵稱為苷鍵。飼草中易出現(xiàn)的有毒有害苷類主要有氰苷、硫葡萄糖苷和皂苷[5]。
2.1 氰苷
2.1.1 飼草料中氰苷的類型及其轉(zhuǎn)化:氫氰酸是生氰植物經(jīng)過酶的作用從生氰前體中釋放出來的。生氰前體分為生氰糖苷和生氰酯兩大類。不同的氨基酸可產(chǎn)生不同的糖苷,氰苷的水解通常是由β-葡萄糖苷酶和羥氰裂解酶催化進(jìn)行的。在生長期間的植物體內(nèi),氰苷不會受到水解酶的作用,只有當(dāng)植物體完整的細(xì)胞受到破壞或死亡后,使氰苷和水解酶接觸時,水解反應(yīng)才迅速進(jìn)行,釋放出氫氰酸。
2.1.2 氰苷的毒性:反芻動物由于瘤胃微生物的活動,可在瘤胃中將氰苷水解產(chǎn)生氫氰酸,中毒癥狀出現(xiàn)較早。氫氰酸急性中毒癥狀主要為呼吸快速且困難,呼出苦杏仁氣味,隨后全身衰弱無力,行走站立不穩(wěn)或臥地不起,心律失常。中毒嚴(yán)重者最后全身陣發(fā)性痙攣,瞳孔散大,因呼吸麻痹而死亡。引起急性中毒的劑量,一般來說,當(dāng)每100 g植物(干重)中氰化氫含量超過20 mg時,就有中毒的危險。除了急性中毒外,長期攝入含生氰糖苷的植物也能引起動物慢性中毒。
2.1.3 含生氰糖苷的飼料:主要有高粱及玉米、蘇丹草、白三葉、菜豆屬植物和箭舌豌豆、木薯、亞麻籽餅等。
2.1.4 含生氰糖苷飼草料的合理利用與去毒處理:掌握植物生育期中的有毒成分含量的變化規(guī)律,加以合理利用。應(yīng)用含氰苷的飼料時,控制喂量,與其他飼草飼料搭配喂給。
去毒處理一般采取用水浸泡、加熱蒸煮的方法。磨碎和發(fā)酵對去除氫氰酸也有作用。比如亞麻籽餅的去毒方法是將其經(jīng)水浸泡后煮熟,可將水解形成的氫氰酸遇熱揮發(fā)而除去。
2.2 硫葡萄糖苷
2.2.1 硫葡萄糖苷的種類和含量:硫葡萄糖苷是一類葡萄糖衍生物的總稱,種類很多,已發(fā)現(xiàn)的就有100多種。常見的油菜植株各部分都含有硫葡萄糖苷。
2.2.2 硫葡萄糖苷的降解:在含有硫葡萄糖苷的植物中,都含有與該糖苷共存的酶,稱為硫葡萄糖苷酶或芥子酶。油菜籽在榨油加工過程中或被動物攝入后,硫葡萄糖苷酶與硫葡萄糖苷接觸而使其水解產(chǎn)生葡萄糖、硫酸氫根離子及配糖體,因降解條件不同,配糖體可降解為硫氰酸酯、異硫氰酸或脫去硫原子形成腈,某些R-基團(tuán)含有異硫氫氰酸酯可自動環(huán)化為惡唑烷硫酮。
2.2.3 硫葡萄糖苷降解物的毒性:硫葡萄糖苷的水解產(chǎn)物有毒性。硫苷的水解產(chǎn)物主要有硫氰酸酯、異硫氰酸酯、噁唑烷硫酮和腈4類。在羊生產(chǎn)中,如果較大量地飼喂未經(jīng)去毒的菜籽餅,可能引發(fā)中毒。
2.2.4 含硫苷飼草料的合理利用與去毒處理:培育“雙低”油菜品種是解決菜籽餅粕去毒和提高其營養(yǎng)價值的根本途徑?!半p低”油菜是指油菜籽中硫苷和芥酸含量均低的品種。加拿大在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)油菜“雙低”化,其餅粕中硫苷含量僅為一般油菜餅含量的1/10左右[6]。
通過改進(jìn)制油工藝、餅粕脫毒、控制飼喂量都可控制硫苷降解產(chǎn)物對動物的毒性。國外研究了在預(yù)榨浸出制油以前,先滅活菜籽中芥子酶的新工藝。我國采用先蒸炒整粒油菜籽使芥子酶滅活,然后再去殼和預(yù)榨浸出制油的工藝比較合適。菜籽餅的脫毒方法中以含水乙醇浸出法、化學(xué)添加劑處理法較好。
2.3 皂苷 皂苷由皂苷元和糖、糖醛酸或其他有機酸組成,廣泛存在于植物的葉、莖、根、花和果實中。
2.3.1 皂苷的分類和理化性質(zhì):按照皂苷水解后生成的皂苷元的化學(xué)結(jié)構(gòu),可將皂苷分為甾體皂苷和三萜皂苷2類。多種飼用植物如苜蓿、油菜籽餅、大豆中含有的皂苷均為三萜皂苷。皂苷多具苦味和辛辣味,影響適口性。
2.3.2 皂苷生物活性和毒害作用:皂苷具有降低膽固醇、溶血和臌氣作用。
2.3.3 含皂苷飼草料的合理利用與去毒處理:青飼或放牧羊時,易得臌氣病。因此,青飼應(yīng)在刈割后凋萎1~2 h進(jìn)行,放牧前先喂一些干草或粗飼料,在有露水和未成熟的草地上不要放牧,這些措施均可防止臌脹病的發(fā)生。調(diào)制成青貯飼料和干草也可以防止臌脹病的發(fā)生。
3.1 棉酚的性質(zhì)及毒性 棉酚為棉籽餅粕的主要有毒物質(zhì),是棉籽中色素腺所含的一種黃色多酚色素,含量約占棉餅干物質(zhì)量的0.03%,并以結(jié)合或游離2種狀態(tài)存在。結(jié)合棉酚無毒,而游離棉酚則對動物可產(chǎn)生毒害作用。生產(chǎn)中發(fā)生的中毒多半因長期不間斷地給動物飼喂棉籽餅,致使棉酚在體內(nèi)積累而產(chǎn)生慢性中毒[7]。
3.2 棉籽餅粕去毒處理和合理利用
3.2.1 去毒處理:應(yīng)從多方面著手,包括培育和推廣無腺體棉花品種,改進(jìn)棉籽的加工工藝,對含毒量高的棉籽餅在飼喂前進(jìn)行脫毒處理。
3.2.2 合理利用:我國工廠化制油工藝生產(chǎn)的棉籽餅,一般含游離棉籽餅0.05%~0.08%。該類棉籽餅可不經(jīng)去毒處理,直接與其他飼料配合使用。反芻動物對棉酚耐受性較強,故棉籽餅粕在育肥飼糧中的用量可加大到占蛋白質(zhì)飼料的50%~70%,但在種公羊飼料中比例不要超過20%或者盡量不用。飼糧中高蛋白質(zhì)水平可降低棉酚的毒性,用棉籽餅作飼料時,其配方中蛋白質(zhì)含量最好稍高于規(guī)定的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。如果在日糧中適當(dāng)補充賴氨酸,可獲得較好的飼養(yǎng)效果。
4.1 草木樨 草木樨株體內(nèi)含有香豆素,含量為1.05%~1.40%,具有苦味,影響動物的適口性。因此,飼喂時應(yīng)由少到多,數(shù)天之后,家畜就開始喜食。
4.2 沙打旺 沙打旺體內(nèi)含有脂肪族硝基化合物,在家畜體內(nèi)可代謝為β-硝基丙酸或β-硝基丙醇等有毒物質(zhì),反芻動物的瘤胃微生物可以將其分解,所以飼喂比較安全。
4.3 銀合歡 銀合歡莖葉和種子中營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富,且適合性好,牛、馬、羊、兔喜歡采食。但如果大量采食,會出現(xiàn)中毒癥狀,表現(xiàn)為脫毛、食欲減退、體重下降、甲狀腺腫大、繁殖機能減退和初生幼畜死亡等[8]。
除此之外,飼草料中還有其他影響動物消化吸收的有毒有害成分,如豆科中的酶蛋白抑制劑、凝集素,高粱中的單寧,廣泛存在于各類植物中的植酸和植物鹽、草酸和草酸鹽等,都不同程度地影響著動物生產(chǎn)性能的發(fā)揮。
以上介紹的有毒有害成分主要考慮的是舍飼條件下容易引起羊中毒的植物。對在天然草地正常放牧羊來說一般不會引起中毒,因為有毒植物所含的有毒成分大都具有特殊味道或刺激性,長期生活在一個地方的羊?qū)Ξ?dāng)?shù)赜卸局参锒加斜鎰e能力,要根據(jù)不同情況采取不同措施進(jìn)行預(yù)防,可保證羊不中毒或減少中毒。
[1]楊海英,李詳明,楊在賓.飼料中的有毒有害物質(zhì)及其監(jiān)控[C]//2007山東飼料科學(xué)技術(shù)交流大會論文集.泰安:山東畜牧獸醫(yī)學(xué)會,2007.
[2]董寬虎,沈益新.飼草生產(chǎn)學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003.
[3]羅方妮,蔣志偉.飼料衛(wèi)生學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.
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[5]顏淑珍,劉秋云,宋來興,等.飼料中應(yīng)注意的天然有害成分[C]//第三屆中國奶牛發(fā)展大會論文集.上海:中國奶業(yè)協(xié)會,2008.
[6]陳默君,張文淑,周禾.牧草與粗飼料[M].北京.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,1999.
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[8]董寬虎,張建強,王印魁.山西草地飼用植物資源[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社,1998.
(責(zé)任編輯:錢英紅)
Natural Toxic and Hazardous Components from Forage and Feed:Harm to Sheep
LIU Xi-sheng,REN You-she,YUE Wen-bin
(College of Animal Science and Technology,Shanxi Agricultural University,Taigu 030801,China)
The anti-nutritional factors are widely distributed in forage plants,which are toxic and hazardous for animals.The toxicity of these natural components may be enhanced when they enter the body of animals by feed intake.The anti-nutritional components from forage and feed can result in reduction of animal products quality and cause severe disease and even death. Here,we introduced the harm of several common anti-nutritional factors,including nitrate,nitrite,glycosides and gossypol in forage and feed of sheep.
forage and feed;toxic and hazardous substances;harm
S816;S826.4
A文章順序編號:1672-5190(2016)02-0050-03
2016-02-05
劉喜生(1957—),男,副教授,碩士,主要從事羊生產(chǎn)教學(xué)及研究工作。