·油脂工程·
刁恩杰丁晓雯
（西南农业大学食品学院）
【摘要】大豆具有很高的营养价值，但大豆中存在的抗营养因子阻碍了机体对营养物质的消化吸收和利用。本文分别介绍了各种抗营养因子的结构、抗营养机理及去除方法。
【关键词】大豆；抗营养因子；研究
中图分类号：文献标识码：文章编号：（）
大豆抗营养因子（简称）根据耐热性分为热稳定性和热不稳定性。其中热稳定性包括大豆抗原蛋白、植酸、大豆寡糖等；热不稳定性包括胰蛋白酶抑制剂、糜蛋白酶抑制剂、植物凝集素、致甲状腺肿素、脂肪酶抑制剂、皂甙等。
抗营养因子
胰蛋白酶抑制剂
大豆胰蛋白酶抑制剂（简称
）是大豆中的主要抗营养因子，相对分子量在之间的多肽类或蛋白质，具有生物活性，其在大豆中含量约。大豆中的胰蛋白酶抑制剂（简称）约有
种，但迄今只有种胰蛋白酶抑制剂得到较详细的研究。蛋白酶抑制剂的主要抗营养机理是它与胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶结合成复合物，使这些酶失去活性。这样，一方面影响糜蛋白酶的消化，另一方面又可反馈促使胰脏增加这些消化酶的分泌而造成内源蛋白质的大量损失，从而制约了营养成分的利用，使转化率降低。
植物凝集素
大豆的植物凝集素是一个四聚体糖蛋白，有数量相等的结构并由不同
的种亚基构成。其抗营养作用机理
是通过它与肠粘膜上皮细胞受体结合
导致细胞内吞，进而干扰消化和吸
收，由于肠粘膜的损伤，会使粘膜上
皮的通透性增加，这样，植物凝集素
和其他一些肽类便可被人体吸收，可
对机体的免疫系统产生影响。
凝血素
大豆中的凝血素是一种以高亲和
性将聚糖结合在糖蛋白、糖脂或多糖
上的糖蛋白。近来研究表明：大豆凝
血素除凝血作用外，还具有刺激肠
壁、妨碍消化吸收营养物质以及影响
小肠粘膜细胞代谢、肠道内细菌生态
及免疫机能等不良作用。
致甲状腺肿素
致甲状腺肿素在大豆中含量极
微，其前体物质是硫代葡萄糖苷。它
的抗营养机理是：硫代葡萄糖苷在硫
代葡萄糖苷酶的作用下发生酶解，生
成的配基进一步生成氰、硫氰酸酯、
异硫氰酸酯，其中异硫氰酸酯在中性
条件下自动环化成恶唑烷硫酮，后
种物质主要影响动物甲状腺的形态与
功能，是致甲状腺肿大的主要物质。
皂甙
大豆皂甙是一类广泛存在于豆科
植物中的微量活性化学物质，是由大
豆精醇的羟基与低分子糖的羟基脱水
形成的一种三萜烯类物质。其毒性机
理是：大豆皂甙造成动物红血球破
裂，具有溶血作用；能引起食物中毒
而具有鱼毒性。
胀气因子
大豆中的胀气因子主要是棉籽
糖、水苏糖和毛蕊花糖。棉籽糖在大
豆中含量约为；水苏糖在大豆中
含量约为。棉籽三糖和水苏四糖
不能被胃和肠上段的消化酶消化，而
是被结肠中的细菌发酵产气，引起胃
肠胀气，是大豆中的胀气因子。
植酸
植酸是由分子肌醇和分子磷
酸结合而成，它是一种很强的螯合
剂。它通过磷酸基团能牢固的粘合许
多二价或三价金属阳离子及蛋白质分
子，从而大大降低了、、、
、、、等元素的溶解度
和蛋白质分子的消化利用率。植酸在
低于蛋白质介质的酸性条件下，
蛋白质带正电，植酸带负电，两者结
合生成植酸蛋白质复合物；而在高
于蛋白质等电点介质的碱性条件
!!"《粮油加工与食品机械》!""#年第$期
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表 化学失活法对大豆抗营养因子的抑制效果
化学试剂浓度或含量处理温度（ ）处理时间（ ）抗营养因子
钝化效果戊二醛
先 后戊二醛
下，蛋白质和植酸都带负电，能与金属离子为桥生成植酸 金属离子 蛋白质三元复合物，这样，大大降低蛋白质的生物效价和消化率。更应注意的是，植酸及其不完全水解产物还能抑制蛋白质、淀粉水解酶和脂肪酶的活性，严重影响人体的正常代谢。
!大豆抗营养因子的失活方法
大豆抗营养因子的存在阻碍了营
养物质的消化吸收，引起人体各种不适反应，因此，要采取措施使抗营养因子失去活性或去除。抗营养因子的失活或去除方法主要有物理、化学、生物学方法。!"#物理方法!"#"#
热失活法
热失活法是最早研究，也是最常用的失活法。 （ ）等在 的热失活研究中发现其失活可分为 个阶段。分段失活的原因是由于存在耐热性不同的主要胰蛋白酶抑制剂 和 。一般认为第一阶段是 的热失活，第二阶段则是 热失活的结果（二者含有的二硫键数量不同）。 （ ）发现在商业豆粉 的失活
中同样分 个阶段，但认为在第一阶段同时存在 和 的失活现象，而第二阶段则是残留的 的进一步失活。顾振宇、励建荣等在大豆致甲状腺肿素去除的研究中认为：低温短时间干热处理大豆粉很难达到灭活硫代葡萄糖苷酶的要求，但随着温度的升高，时间的延长，可降解的硫代葡萄糖苷含量急剧下降，硫代葡萄糖苷酶的灭活是爆发式的，当达到某一温度，经过一定时间处理，硫代葡萄糖苷酶几乎全部灭活。实验表明：硫代葡萄糖苷在 ， 或 ， 或 ， 均可灭活，灭活率达 以上。因此干热法是去除甲状腺肿素的有效方法。励建荣、顾振宇等
在大豆凝血素灭活研究中发现大豆经干热处理以后的活性和生大豆相比略为减少，但由于大豆凝血素在干热的状态下是抗失活的，因此在同一温度下经历不同时间或在同一时间下经历不同温度，其凝血活性基本上没有发生变化，因此干热处理不能使凝血素活性完全丧失；大豆凝血素经湿热处理后，在 其活性没有发生明显变化，从 、 开始明显丧失，进一步湿热处理后，在 、 或 、 其活性完全丧失。!"#"!
超声波失活法
超声波失活法是近几年发展的新技术。超声波具有波动和能量的双重性，在液体中会产生空化气泡的膨胀现象；在溶液的传递过程中，液体中微小气核随超声波声压变化而产生剧烈膨大、振荡和崩溃等过程，该过程所产生的极短暂的强压力脉冲及高温作用，对于溶液中悬浮的微粒（如蛋白质）产生声化效
果，从而引起某些具有生理活性的蛋白质的失活及 的钝化。杨汝德等（ ）用超声波处理大豆制品，钝化其中的 ，结果显示：超声波对生豆奶中天然存在的 的钝化，其效果比对纯化了的 制品好得多；用 的超声波分别对生豆奶中的 和纯化的 进行 、 处理，前者的活力残
留率为 ，而后者降为 。这可能是豆奶中大分子的 和 蛋白质的存在，有助于 的失活。频率大于 的超声波对纯化的 制品几乎不起作用。!"!
化学失活法
用无机化学试剂破坏 和 分子结构的二硫键，可达到破坏 活性的目的，而氨基酸组成不发生明显变化。 等（ ）研究了用偏重亚硫酸钠（ ）、和亚硫酸钠（ ）钝化 的作用机理： 和 与氧气、生豆粉中的水作用，生成亚硫酸根离
子（
）和磺酸根基衍生物（
）
，它们进一步相互作用，生成新的二硫复合物。此复合物以亚硫酸根离子做催化剂，使 的二硫键重组成不可塑性失活分子基团。
（ ）认为 能使 中的二硫键断裂生成 个巯基（ ）
，巯基很容易受空气或其他氧化物氧化，当有微量金属离子如 、 存在时，巯基的氧化作用将明显增加。 研究了用几种化学试剂混合使用对大豆抗营养因子的抑制效果（见表 ）。!"$生物失活法!"$"#
生物还原失活法
朱丹个人资料简介提出在 （辅酶 ）
《粮油加工与食品机械》!""#年第$期
!
!"
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氢化硫氧还蛋白体系中，还原型的
和硫氧还蛋白还原酶能够还原和而使其活性丧失。
等实验证明了能够被
氢化硫氧还蛋白体系（）、二硫基苏糖醇（）以及硫辛酸氢化硫氧还蛋白（
）还原而失活。生物还原剂的作用在于使和中的二硫键还原成巯基，的活性中心受到破坏而失活。黄惠华等人在茶多酚与巯基蛋白之间相互作用的研究中发现茶多酚对具有明显的失活作用。通过对的络合，发现当茶多酚
络合比达到时，和
的失活率达到和。茶多酚具有清除自由基和抗氧化性。茶多酚对的钝化，是由于其自身的氧化还原转化，使中的二巯基被破坏而失活。
!"#"!酶解失活法
根据是一种多肽或简单的蛋白质，可被蛋白酶水解使其结构改变，尤其是其活性中心的改变而失活。就木瓜蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶及胃蛋白酶对的降解失活做了报道，在木瓜蛋白酶的作用下，在其活性中心和个低电子区断裂成个片断，由于活性中心的破坏导致失活；枯草杆菌蛋白酶和胃蛋白酶对失活的原
理更为复杂。对于的酶失活至今未见报道，可能是因为的分子质量小、含氨基酸残基少而其活性中心不易被酶解破坏的缘故。
!"#"#发酵失活法
利用鹰嘴豆粉与大豆粗粉混合发酵，发现其产品的胰蛋白酶所受到的抑制活性明显降低。其原因是大豆粉中的乳酸菌原经过发酵后形成乳酸菌（包括芽孢乳杆菌、乳酸链球菌、明串珠菌）。尽管有的存在，这些乳酸菌都能水解酪蛋白，这表明有一些新的不受抑制的蛋
白酶产生，使失去抑制作用。
!"#"$其他失活法
大豆发芽后，使水苏四糖和棉籽
三糖含量大幅度下降，出芽天，下
降，出芽天，便检测
不到。
#总结与讨论
大豆是人类重要的食物来源之
一，因而，大豆营养质量的提高多年
来一直受到人们的密切关注。由于抗
营养因子的存在，限制了大豆营养成
分的充分利用和综合开发大豆食品，
因此，研究大豆抗营养因子及其失活
方法就有重要的意义。今后对大豆抗
营养因子的研究工作主要集中在以下
个方面：!利用微生物学和分子生
物学的原理和手段，培养和筛选"
半乳糖苷酶高产菌种，并且经过纯化
后形成商品化的"半乳糖苷酶制
剂，以解决大豆寡糖的抗营养问题；
#利用细胞培养和细胞融合技术，制
备氏抗胰蛋白酶因子单克隆抗体，
经过理化特性鉴定后，开发氏抗胰
蛋白酶因子试剂盒或者试剂条，以在
实际中能够快速测定大豆中氏抗
胰蛋白酶因子含量，判别大豆质量的
好坏；$对大豆中热不稳定抗营养因
子植物凝集素的受体结构进行深入
研究，从而针对性地筛选大豆植物凝
集素受体类似物，并研究它的作用条
件和机理，从而从根本上阻断大豆植
物凝集素的抗营养作用。
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收稿日期：
作者简介：刁恩杰（），男，山东济
南市人，西南农业大学食品学院研究生，
主要研究方向为食品生物技术。
通讯地址：（）重庆市北碚西南农业
大学信箱
!!"《粮油加工与食品机械》!""#年第$期
大豆抗营养因子的研究概况
作者：刁恩杰， 丁晓雯
作者单位：西南农业大学食品学院
刊名：
粮油加工与食品机械
英文刊名：MACHINERY FOR CEREALS OIL AND FOOD PROCESSING
年，卷(期)：2003(8)
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