大豆抗营养因子的主要成分是大豆胰蛋白酶抑制剂(STI)，它对植物本身具有保护作用，可防止大豆籽粒自身发生分解代谢，使种子处于休眠状态，能调节大豆蛋白质的合成和分解，并具有抗虫作用，但是在多数情况下对人和动物有害。

大豆营养丰富，但是同时也存在多种抗营养因子（antinutritional factors，ANFs）影响其在动物体内的有效利用。大豆及其加工产品中存在的抗营养因子有大豆球蛋白（Glycinin)、β-伴大豆球蛋白（β-conglycinin）、胰蛋白酶抑制因子（TI）、大豆凝集素（SBA）、抗维生素因子、脲酶、植酸、皂甙、异黄酮、单宁、寡糖等。 按照其对热的稳定性可以分为一下两种：

热不稳定性抗营养因子：胰蛋白酶抑制因子、大豆凝集素、寡糖、脲酶以及抗维生素因子

热稳定性抗营养因子：大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白、异黄酮、单宁、植酸、皂甙等。

胰蛋白酶抑制剂：胰蛋白酶抑制剂是大豆中主要的抗营养因子，现在已经发现的胰蛋白酶抑制剂有7～10种。胰蛋白酶抑制剂在大豆中的含量为2%左右。其中KTI含量为1.4%左右。当动物采食未完全除去胰蛋白酶抑制剂的大豆饲料后，胰蛋白酶抑制剂一方面阻碍肠道内蛋白水解酶的作用而使蛋白质消化率下降，引起恶心、呕吐等肠胃中毒症状；另一方面胰蛋白酶抑制剂还作用于胰腺本身，发生补偿性反应，造成机能亢进，刺激胰腺分泌过多的胰腺酶，造成胰腺分泌的内源性必需氨基酸缺乏，引起消化吸收功能失调或紊乱，严重时出现腹泻，抑制机体生长和造成胰脏肿大等现象。

大豆凝集素：大豆凝集素是一种高亲和性的糖蛋白，其在大豆中的含量为3%左右。大豆凝集素是一个由四个亚基组成的四聚体，在动物体内，凝集素分子中的1个亚基与1个血细胞表面的凝血素专一结合，另1个亚基与另一个血细胞结合，从而通过凝血素的架桥作用导致血细胞聚集。凝血素在动物肠道中不易被蛋白酶水解，它通过与小肠壁上皮细胞表面特异性受体相结合，损坏小肠壁刷状缘粘膜结构，干扰消化酶的分泌，抑制肠道对营养物质的消化吸收，从而降低蛋白质的利用率，使动物生长受阻甚至停滞。另外凝血素还对肠壁、肠道细菌及免疫机能产生一定影响，引起肠腔糜烂，微绒毛变短萎缩，肠细胞退化，病变周围组织产生水肿和杯状细胞肥大增生等。

植酸：植酸是植物性饲料中有机磷的主要存在形式，大豆中60%～80%的磷都是以植酸态的形式存在的。大豆中的植酸含量可达2%，是一种很强的络合剂，其12个酸基在肠胃中能牢固地粘合带正电荷的锌、铜、钙、镁、铁等二价和多价金属离子，形成难溶性的植酸盐络合物，导致这些必需矿物质元素的利用率降低，结果使动物出现矿物质缺乏症，如厌食、消瘦、生长迟缓和脱毛等，严重影响机体的正常代谢与生殖能力。另外，植酸还能与大豆蛋白或一些酶结合，形成植酸蛋白质/酶复合物，影响蛋白质/酶的生理功能。

大豆抗原蛋白：动物的免疫系统对大豆抗原蛋白特别敏感，可引起过敏反应和肠粘膜损害。过敏反应造成的免疫损伤主要在肠道，表现为肠绒毛萎缩，粘膜双糖分解酶的数量及活性下降，木糖吸收率降低及血清中抗大豆免疫球蛋白IgG滴度升高，结果小肠结构受损、食糜滞留时间缩短，营养物质和矿物质的转运、吸收紊乱，导致消化不良、腹泻和生长受阻。现已确信大豆抗原蛋白的过敏反应是仔猪腹泻的主要原因之一，过敏反应还可引起仔猪的体重下降和突然死亡等。

大豆低聚糖：大豆低聚糖是大豆可溶性寡糖的总称，它的主要成分为水苏糖、棉籽糖和蔗糖等，蔗糖容易被吸收，而棉籽糖和水苏糖是半乳糖类的非还原性糖，由于动物小肠粘液中缺乏α一半乳糖苷酶，棉籽糖和水苏糖不能被消化而直接进入动物的大肠中，经肠道产气微生物作用，转化成挥发性脂肪酸，然后再产生气体，如CO2、H2、NH3，也可产生少量甲烷等气体，从而引起动物嗝气、肠鸣等肠胃胀气或腹疼现象。

脂肪氧化酶：脂肪氧化酶又称抗维生素因子，它在大豆蛋白中的含量比较高，约占大豆总蛋白质的2%，是一种含非血红素铁的蛋白质。该酶只要遇到水分，就能专一催化大豆中多元不饱和脂肪酸(亚油酸、亚麻酸)的加氧反应，生成的过氧化物可以破坏与其共存的维生素A、D、E、B12和胡萝卜素，生成具有共轭双键的脂肪酸氢过氧化物，再经裂解酶分解生成短碳链的醇、酮和醛类等挥发性物质，导致产生豆腥味。另外，脂肪氧化酶氧化生成的过氧化物，可破坏脂肪中的维生素A、D、E等脂溶性维生素及胡萝卜素的活性，从而降低大豆蛋白的效价和营养价值。

在这些大豆抗营养因子中胰蛋白酶抑制因子、大豆凝集素、大豆球蛋白以及β-伴大豆球蛋白是大豆中最主要的抗营养因子。它们能够引起幼龄动物肠道过敏、腹泻、肠道损伤、胰腺增生肥大、免疫机能下降、胃排空速率下降、食物滞留、采食量下降、日增重下降、生长缓慢甚至死亡。

大豆球蛋白：占大豆蛋白质40%左右，六聚体，300-380KDa，12条肽链，6个酸性亚基和6个碱性亚基，亚基之间通过二硫键连接，电泳图谱中有两个条带（B亚基20kDa、A亚基34-44 kDa），与IgE、IgM、IgA，有很强的结合性。引起过敏反应，最终导致消化吸收障碍和过敏性腹泻　

β-伴大豆球蛋白：占大豆蛋白质30%左右，糖蛋白三聚体，含有3.8%的甘露糖和1.2%的氨基葡萄糖。等电点4.8-4.9，180KDa,α、 、β，等电点分别为4.9、5.18、5.66-6.0，电泳图谱有三个条带（α亚基57-76KDa、 亚基57-72KDa、β亚基42-53KDa），引起过敏反应，导致小肠绒毛萎缩，隐窝增生等过敏性损伤，最终导致消化吸收障碍和过敏性腹泻。

胰蛋白酶抑制因子：含量约30mg/g，约占大豆种子贮存蛋白质总量的6%，种子蛋白质干重的2%。分为KTI（含量约1.4%，2个二硫键，一个反应中心-63号精氨酸、64号异亮氨酸）、BTI（0.6%，两个反应中心，7个二硫键）两种，两者的质量比约为4:1，摩尔比为1.5:1，一分子KTI抑制钝化一分胰蛋白酶分子，一分子BTI抑制两分子胰蛋白酶分子。降低采食量、日增重、饲料转化率

凝集素：非免疫球蛋白本质的蛋白或糖蛋白，他能特异性识别并可逆结合复杂糖复合物中的糖链而不改变所结合糖基的共价键结构。

大豆凝集素：指能与N-乙酰基半乳糖胺/半乳糖特异结合的糖蛋白约占蛋白质的3%，120KDa,四聚体，在小肠中有50%-60%不被降解。能与细胞表面的特殊糖蛋白和寡糖结合，凝集红血球，破坏肠壁，抑制消化，对免疫系统有毒害作用。

因此检测大豆及其加工产品中的各种抗营养因子含量对大豆抗营养因子的研究、大豆原材料的选购、大豆加工工艺的评价、饲料配方的改进以及提高饲料产品竞争力具有重要参考价值

尽管大豆的这些主要抗营养因子的基本理化特性已被逐渐认识，其抗营养作用的部分机制也逐渐被揭示，但许多深层次的重要问题仍未能得到解决。主要瓶颈之一就是缺乏成熟可靠的检测技术来灵敏准确地测定大豆、大豆加工产品和动物体中的这些主要抗营养因子。

主要检测方法有：　电泳（SDS-PAGE）、高效液相（HPLC）、酶联免疫（ELISA）、酶化学

抗原蛋白检测方法比较

电泳　大多数企业检测大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白采用的是电泳技术。

虽然电泳检测成本较低，但是电泳只能定性和半定量，灵敏度差，对于含量相近的产品无法区分，操作时间长，所用试剂有很大毒性。

高效液相

能够准确定量，但同时需要摸索检测指标、受杂质干扰大、对操作人员要求高、操作繁杂、试剂仪器昂贵。

酶化学

能够较为准确的定量，但所用酶的来源、纯度、活性等对检测结果有很大影响。

酶联免疫（ELISA）

针对这些缺点，北京龙科方舟生物工程技术有限公司利用国家饲料工程技术研究中心的科技研发平台，研发生产出能够准确定量测定三种抗营养因子含量的试剂盒：

大豆球蛋白定量测定试剂盒

β-伴大豆球蛋白定量测定试剂盒

胰蛋白酶抑制因子定量测定试剂盒

工作原理：

利用酶标板的固相吸附包被抗原，样本中的抗原和微孔条上包被的抗原竞争抗体 ，加酶标抗抗体后，酶通过抗抗体与抗体特异性结合形成“抗原-抗体-抗抗体-酶”复合物，加入底物显色，其生成有色物质含量与样本中抗原含量成负相关。

优点：

1.操作简单方便，容易掌握。大致可分为以下几步：样品提取、加样、温育、洗涤、读数。

2.快速，ELISA的操作从样品提取到测定结束读取数据，仅需2.5h~3h，而SDS-PAGE耗时8h以上。

3.准确定量、灵敏度高，

检测下限为10ng/mL

线性回归相关系数R2≥0.99

批内变异系数≤10%

4.安全，试剂盒所用试剂无挥发性、刺激性有毒有害物质

5.终止结果稳定，终止后1小时内结果在误差允许范围内

化学处理方法主要有pH值处理、尿素处理、乙醇处理、亚硫酸钠处理、偏重亚硫酸钠处理、半胱氨酸处理、H2O2+H2SO4处理等。化学方法处理的优点是可节省设备与能源，对不同的抗营养因子均有一定的效果，但最大的障碍是化学物质残留，从而造成饲料营养价值降低，对动物的生产性能产生毒副作用，且成本太高，因此国内应用较少。

豆粕中添加一定的矿物元素制剂(如锌、铜、 钙、镁、铁)可以缓解植酸的螯合作用，添加维生素A、D、E、B12则可以抵消抗维生素因子的作用，服用碘化钾可治疗由于豆粕饲喂小鸡而引起的甲状腺肿大。

国家饲料工程心技术研究中（以下简称“工程中心”）是2000年6月经国家科技部批准立项成立、我国饲料行业唯一的国家级工程技术研究中心。自批准成立以来，“工程中心”以中国农业大学农业部饲料工业中心和中国农科院饲料研究所为依托，按照国家计划，大胆探索技术和体制的创新机制，在技术开发、工程转化、技术辐射和开放服务等方面取得累累硕果：引进创新国际先进技术2项，研究储备高科技产业化技术与工艺4项，组装集成国内先进技术10项，获国家科技进步奖2项，省部级二等奖以上奖项5项，鉴定成果16项，授权专利3项，申请专利10项，形成90个工程化产品，其中8个获国家重点新产品证书，形成直接经济效益1530万元，社会经济效益超过23亿元；在改扩建预混料和化学合成中试生产线的基础上，投资1310万元，建设了微生物发酵中试基地、动物试验场，购置了必要的仪器设备；和企业合作建成新技术、新产品生产基地5个；承担各类科研项目95个，为行业提供饲料养分和质量检测指标101个，主持和参与修制定行业标准21个，向行业提出书面建议9次，举办各类培训班58次，培训人员6000多人次，建成了“中国饲料行业信息网”，成功地推动了我国饲料行业和养殖业的发展。

北京龙科方舟生物工程技术研究中心（以下简称“龙科方舟”）是国家饲料工程技术研究中心的成果转化与技术转移平台，是一个股份制研发的高新技术企业，是北京市科委认定的“科技研究开发机构”。主要从事饲料和饲料添加剂的工程化技术开发、工程中心和两个依托单位的科技成果转化、行业科技成果集成与技术转移、技术培训、技术咨询与技术服务等工作。龙科方舟设有人力资源部、工程化研究开发部、项目与技术转移部、企业合作与技术服务部、基地管理部和培训与发展部等六个部门。计有员工47人，其中固定研发人员18人，流动研发人员12人，其中具有博士学位人员8人，硕士学位人员12人。