大豆胰蛋白酶抑制剂对肉鸡生长和肠道健康的影响

许楠楠

摘 要：近年来，随着我国畜禽养殖业向“限抗”“禁抗”“替抗”的转变，肉鸡的肠道因失去抗生素的保护而变得非常脆弱，肠道健康问题成为当前肉鸡养殖户关注的热点问题。豆粕作为肉鸡饲粮中主要的蛋白质来源，豆粕中同样含有抗营养因子—大豆胰蛋白酶抑制剂，可损害肉鸡肠道健康。因此，通过总结胰蛋白酶抑制剂的概念及其对肉鸡生长和肠道健康的影响，以期为合理利用豆粕及改善肉鸡肠道健康提供参考。

关键词：大豆胰蛋白酶抑制剂；肉鸡；生长；肠道健康

中图分类号：S816文献标识码：A文章编号：1673-1085（2024）06-0089-04

随着我国畜禽养殖业向着健康可持续的方向发展，我国畜禽养殖的饲料端也迅速的向“禁抗”“替抗”转变，畜禽的肠道健康也成为了当前养殖户关心的重点问题[1]。豆粕是肉鸡饲粮中最为重要的蛋白质来源，在我国的肉鸡养殖中的需求量极大[2]。然而，豆粕中含有的大豆胰蛋白酶抑制剂是一种天然的抗营养因子，使用高含量的豆粕提高日粮中抗营养因子含量，从而对肉鸡的生长性能造成影响。因此，通过对大豆胰蛋白酶抑制剂的概念、大豆胰蛋白酶抑制剂对肉鸡生长和肠道健康的影响等方面探讨大豆胰蛋白酶抑制剂的危害，以期为豆粕在肉鸡养殖中合理应用提供理论参考，同时也为降低大豆胰蛋白酶抑制剂的不良影响提供理论依据。

1  大豆胰蛋白酶抑制剂的概念

大豆胰蛋白酶抑制剂是一类天然的多肽类抗营养因子。现代动物营养学研究发现，大豆胰蛋白酶抑制剂是由70～180个氨基酸残基通过肽键连接而成的多肽，其中氨基酸残基的组成及性质决定了大豆胰蛋白酶抑制剂的功能和性质[3]。有研究表明，从大豆中主要分离出Kunitz型和Bowmanbirk型2种类型的大豆胰蛋白酶抑制剂。Kunitz型大豆胰蛋白酶抑制剂主要存在于大豆的子叶和种子中，其中种子中含量最多，能够专一抑制胰蛋白酶；而Bowmanbirk型大豆胰蛋白酶抑制剂是能够从2个不同的活性位置上同时抑制胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的物质[4]。Kunitz型和Bowmanbirk型2种类型的大豆胰蛋白酶抑制剂使胰蛋白酶失活的作用机理为：组成大豆胰蛋白抑制剂的氨基酸残基能够和胰蛋白酶中的氨基酸发生络合反应，进而使胰蛋白酶丧失酶解的活性，实现抑制胰蛋白酶活性的作用[5-6]。

2  大豆胰蛋白酶抑制剂对肉鸡生长的影响

研究表明，日粮中含有过量的大豆胰蛋白酶抑制剂会对肉鸡的增重和饲料转化率造成负面影响[7]。现代动物营养学研究发现，日粮中大豆胰蛋白酶抑制剂的活性降低10%～15%，肉鸡体重会增加0.1 kg左右。尽管豆粕在生产过程中会进行加热，而加热过程会使大豆胰蛋白酶抑制剂的含量显著降低，但不同的豆粕中含有的大豆胰蛋白酶抑制剂存在巨大的差异。因此，从肉鸡养殖效益方面考量，降低日粮中豆粕含量降低大豆胰蛋白酶抑制剂含量，减轻其对肉鸡增重和饲料转化率造成的负面影响。此外，不同来源的豆粕含有的大豆胰蛋白酶抑制剂也不同，因此豆粕的来源也应得到养殖户的重视。不同豆粕来源中的大豆胰蛋白酶抑制剂的活性见表1[2]。

3  大豆胰蛋白酶抑制剂对肉鸡肠道健康的影响

3.1  对肠道消化酶活性的影响

大豆胰蛋白酶抑制剂可通过降低胰蛋白酶活性，降低肉鸡对饲料中蛋白质的消化率，从而可能导致未充分消化的蛋白质在肠道内积累[6]。而蛋白质的积累为肠道内的某些病原体，如产气荚膜梭菌，提供了增殖的养分，促进其生长和毒素的产生。这些毒素（如外毒素和侵袭酶）具有强大的病原性，不仅不会被肠道蛋白酶分解，还可能直接损伤肠道细胞，引发如坏死性肠炎等严重疾病[8]。坏死性肠炎不仅会导致肉鸡肠道健康受损，还会影响其整体生长性能，因为肠道损伤会降低营养吸收效率，进一步影响肉鸡的生长和发育。大豆胰蛋白酶抑制剂的含量与坏死性肠炎的病变评分见表2[8]。

3.2  对肠道形态功能的影响

大豆胰蛋白酶抑制剂对肉鸡肠道形态功能的影响主要体现在肠道结构的改变和消化吸收能力的降低上。这些抑制剂通过抑制肉鸡胰腺分泌的胰蛋白酶，直接影响蛋白质的有效分解。未充分分解的蛋白质残留在肠道中，不仅提供了病原体如产气荚膜梭菌等增殖的基质，还可能刺激肠道黏膜，引起炎症反应。长期的炎症反应会导致肠道形态结构的改变，如肠壁增厚、绒毛退化、隐窝加深等，绒毛退化减少了吸收面积，而隐窝加深则意味着更多细胞处于分裂而不成熟状态[9]。因此，肠道的营养吸收效率降低，进而影响肉鸡的整体生长和健康状况。

3.3  对肠道抗氧化功能的影响

大豆胰蛋白酶抑制剂对肉鸡肠道抗氧化功能的影响较为复杂，它主要通过干扰蛋白质的正常消化吸收，间接影响肠道细胞的氧化还原状态和抗氧化防御系统。当肉鸡摄入胰蛋白酶抑制剂时，胰蛋白酶的活性受到抑制，导致蛋白质在小肠内不能被充分分解。而不完全的蛋白质消化会增加肠道内自由基的生成，未完全分解的大分子蛋白质则在肠道内积累，可以通过氧化反应产生更多的活性氧（ROS）。这些ROS未被及时清除，则会攻击肠道细胞的脂质、蛋白质和DNA，导致细胞结构和功能的损伤。此外由于胰蛋白酶抑制剂的影响，肠道细胞可能因蛋白质能量供应不足而降低了这些抗氧化酶的合成和活性，减弱了肠道的抗氧化防御能力，如超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）等[10]。

3.4  对肠道免疫功能的影响

大豆胰蛋白酶抑制剂对肉鸡肠道免疫功能的影响主要表现在两个方面：1）抑制免疫细胞活性：具体表现为这些抑制剂通过干扰正常的蛋白质消化过程，限制了免疫细胞所需的关键营养素，特别是氨基酸的供应。氨基酸不仅是构建肠道免疫细胞（如肠道黏膜下的淋巴细胞和巨噬细胞）的基本单元，也是产生抗体和细胞因子等免疫分子的重要前体。当这些氨基酸的供应不足时，免疫细胞的增殖和功能发挥会受到限制，从而降低肠道的免疫响应能力。2）直接或间接地影响肠道的屏障功能：肠道屏障由肠上皮细胞紧密连接形成，是预防病原体侵入和维持肠道内环境稳定的关键结构。不完全消化的蛋白质可能导致局部炎症反应，引发肠上皮细胞间紧密连接的松弛，从而增加肠道通透性。肠道通透性的增加允许更多的外来抗原和病原体穿过肠道屏障，引发连锁的炎症反应，最终会导致局部或系统性的免疫功能紊乱。

4  小结

综上所述，大豆胰蛋白酶抑制剂可损害肉鸡肠道健康，进而影响其生长。因此，消除大豆胰蛋白酶抑制剂的影响对于提高肉鸡养殖效率至关重要。未来应注意以下几个方面：1）探索大豆胰蛋白酶抑制剂的适宜剂量及豆粕的使用量；2）探索降低豆粕中大豆胰蛋白酶抑制剂含量的方法；3）了解大豆胰蛋白酶抑制剂的结构，寻找出其发挥作用的功能性靶点，从而抑制其活性；4）寻找和研发豆粕替代物，减少豆粕使用量。

参考文献：

[1]  石建存，杨彩然，段晓红.禁抗生产下提高养鸡经济效益的措施[J].中国动物保健，2021，23（12）：93-95.

[2]  ADERIBIGBE A，COWIESON A J，SORBARA J O，et al.Growth performance and amino acid digestibility responses of broiler chickens fed diets containing purified soybean trypsin inhibitor and supplemented with a monocomponent protease[J].Poultry science，2020，99（10）：5007-5017.

[3]  程芬芬.大豆胰蛋白酶抑制剂的制备、理化性质及多酚失活机理研究[D].广州：华南理工大学，2017.

[4]  程芬芬，刘春，杨晓泉.大豆胰蛋白酶抑制剂的制备及性质[J].食品科学，2017，38（3）：37-44.

[5]  张宾.大豆胰蛋白酶抑制剂的制备、理化性质和抗黄曲霉作用[D].青岛：中国海洋大学，2010.

[6]  刘利，杨帆，李素霞，等.重组Bowman-Birk型大豆胰蛋白酶抑制剂的性质及抑制机理[J].华东理工大学学报（自然科学版），2021，47（3）：292-299.

[7]   孟霞，王晶晶，Alfred Blanch.大豆胰蛋白酶抑制剂对家禽生长和肠道健康的影响[J].国外畜牧学（猪与禽），2022，42（4）：67-69.

[8]   ADERIBIGBE A S，COWIESON A J，AJUWON K M，et al.Contribution of purified soybean trypsin inhibitor and exogenous protease to endogenous amino acid losses and mineral digestibility[J].Poultry Science 2021，100（12）：101486.

[9] 王建东，王景松，王健霖，等.产气荚膜梭菌主要毒素生物学活性研究进展[J].上海畜牧兽医通讯，2023（4）：18-24.

[10]KUENZ S，THURNER S，HOFFMANN D，et al.Effects of gradual differences in trypsin inhibitor activity on the estimation of digestible amino acids in soybean expellers for broiler chickens[J].Poultry science，2022，101（4）：101740.

Effects of Soybean Trypsin Inhibitors on Growth and Intestinal

Health of Broilers

XU Nannan

（Benxi Comprehensive Agricultural Administrative Law Enforcement Team， Benxi  117000， Liaoning）

Abstract： In recent years， with the transformation of China's livestock and poultry industry to "limited antibiotic"， "banned antibiotic" and "replacement antibiotic"， the intestines of broilers become very vulnerable due to the loss of antibiotic protection. The growth and intestinal health of poultry broilers have become a hot issue of concern for poultry broiler farmers. Soybean meal， the main protein in broiler diets， also contains an anti-nutritional factor named soy Trypsin inhibitor， which can harm the intestinal health of broilers. Therefore， the concept of Trypsin inhibitor meal and its effects on the growth and intestinal health of broilers were summarized in order to provide reference for rational utilization of soybean meal and improvement of intestinal health of broilers

Keywords：  Soybean trypsin inhibitor; Broilers; Growth; Intestinal health