α-半乳糖苷在豆类作物中含量较高。由于单胃动物胃肠道缺乏水解α-半乳糖苷的酶，日粮中存在α-半乳糖苷会降低动物对饲粮的能量、蛋白质的消化率，影响动物的生产性能。在饲粮中加入α-半乳糖苷酶是有效的消除α-半乳糖苷抗营养作用的方法。

1  α-半乳糖苷及其在饲料原料中的含量
    许多植物体中含α-D-半乳糖苷结构的低聚糖或多聚糖类，尤其多见于种子、根、芽等组织内。常见的α-半乳糖苷为棉子糖家族寡糖，是由一个蔗糖单位（果糖-葡萄糖）与多个半乳糖单位，以α-1,6 糖苷键连接而成的长短不同的一类物质，主要包括棉子糖（Raffinose）、水苏糖（Stachyose）和毛蕊花糖（Verbascose）等，不同植物种子中α-半乳糖苷的含量差异很大。与谷实类种子相比，豆科种子、棉籽、葵花籽、菜籽中含有较高水平的α-半乳糖苷（2%-9%）。通常所讲的α-半乳糖苷主要指大豆寡糖（Soybean oligosaccharides），因其进入大肠后可被肠道微生物发酵产气，引起消化不良、腹胀、肠鸣等症状，故又称之为胃肠胀气因子（Flatulence factors）。各类豆科籽实中大豆寡糖的含量差异很大，其中羽扇豆中含量最高达到19%，豌豆中含量最低为4.7%，大豆为7.1%。大豆寡糖主要存在于子叶中。大豆中的蔗糖和棉子糖的含量与油脂含量成正相关，而水苏糖的含量与蛋白质的含量成正相关。经过加工的一些大豆产品，如大豆浓缩蛋白和大豆分裂蛋白中低聚糖的含量明显降低，然而脱脂大豆粉仍含有较高含量的α-半乳糖苷（Eldrige等，1979）。
2  α-半乳糖苷的抗营养作用
    饲料原料中，大多数植物性蛋白原料含有相当高的α-半乳糖苷，由于单胃动物的消化道内缺乏水解α-半乳糖苷的α-1,6 半乳糖苷酶（Gitzelmann等，1965），这些未消化的物质会增加肠道食糜的渗透压，加快肠道食糜的排空速度（Wiggins，1984），从而对能量和蛋白的消化率以及动物的生长产生负面影响（Bengala-Freire等，1991；Veldman等，1993；Gdala等，1997a），另外这些未消化的碳水化合物在后肠被微生物利用，增加肠道气体的生成，导致猪的肠胃不适（Calloway等，1966；Fleming，1981）。
2.1 α-半乳糖苷对能量利用的影响
    大豆寡糖是导致大豆饼粕能量利用率下降的主要原因之一。Coon等（1988）利用80％乙醇处理豆粕后使α-半乳糖苷含量降低，然后使用强饲法比较了低寡糖豆粕和普通豆粕的鸡氮校正真代谢能（TMEn）的变化。结果发现，低寡糖的TMEn值显著高于普通豆粕。Coon等（1990）进行的研究再次证实上述现象的存在。研究认为大豆加工产品中存在的α-半乳糖苷寡糖是导致TMEn降低的主要原因。Leske等（1993a）研究发现，将豆粕中棉子糖、水苏糖全都萃取后，然后加入不同比例萃取的棉子糖、水苏糖或棉子糖＋水苏糖，结果表明，当水苏糖添加量为普通豆粕水苏糖含量的20%或棉子糖含量的60%以上时，代谢能和干物质消化率显著降低，进一步研究还发现TMEn值与棉子糖或水苏糖含量之间存在二次曲线回归关系：
Y=5357.1-4780.8x+2572.8x2 (r2=0.95)
其中y=TMEn，x=棉子糖的含量（干物质基础，0.65-1.05%）
Y=3841.7+377.34x+46.225x2 (r2=0.83)
其中y=TMEn，x=水苏糖的含量（干物质基础，0.36-5.36%）
以上研究结果表明，棉子糖和水苏糖对大豆产品的TMEn的不良影响与其含量有关，为了最大限度提高豆粕的代谢能，至少要除去80%的水苏糖，60%的棉子糖。
2.2 α-半乳糖苷对养分消化率的影响
    研究表明，大豆寡糖不仅降低大豆制品的干物质和粗蛋白消化率，还影响氨基酸和矿物元素的利用。
    Coon等（1990）发现α-半乳糖苷对干物质和碳水化合物的消化率有显著影响。与普通豆粕相比，用乙醇处理过的低寡糖豆粕纤维素和半纤维素的消化率从0%和9.2%提高到35.5%和61.6%，同时干物质的消化率也从53.9%提高到67.3%。Leske等（1993a；1993b）的试验结果表明，随着寡糖含量的提高，豆粕的干物质消化率呈现出剂量依赖性的下降趋势，当在大豆浓缩蛋白中添加棉子糖、水苏糖和蔗糖达到普通豆粕的水平时，粗蛋白的消化率下降14个百分点。可见水苏糖和棉子糖的存在是导致粗蛋白和干物质消化率下降的主要原因。Slominski等（1994）用产蛋鸡和成年公鸡做试验，发现低寡糖的双低菜籽粕非淀粉多糖的消化率显著高于普通双低菜籽粕。张丽英（2000）的研究结果表明，大豆浓缩蛋白中加入1%和2%的水苏糖对猪的消化能、代谢能、干物质的消化率有明显降低的趋势。另外的研究还表明，α-半乳糖苷的存在使回肠末端淀粉、粗蛋白和无氮浸出物消化率下降。Zhang等（2001）在HP300中加入2%的水苏糖导致氮存留明显下降（p<0.05），且随着日粮水苏糖水平的提高，粗蛋白、粗纤维和氨基酸的粪表观消化率有降低的趋势。Caugant等（1993）给犊牛分别饲喂普通豆粕和用乙醇浸提过的大豆蛋白粉，发现浸提后的大豆蛋白粉氨基酸的消化率升高了。但Risley等（1998）以断奶仔猪作为研究对象时发现，与普通豆粕相比，饲喂低寡糖豆粕日粮的能量和干物质表观消化率均降低。Smiricky等（2002）研究发现在大豆浓缩蛋白中添加大豆寡糖降低了N和AA的表观率和真消化率。Risley等（1998）报道，大豆寡糖对矿物元素的利用也有负面影响，给18日龄仔猪饲喂含30%低水苏糖豆粕的日粮，结果发现，与普通豆粕相比，饲喂低寡糖豆粕日粮磷的表观消化率提高了（62.52% vs 55.49%）。
2.3 α-半乳糖苷对动物生产性能的影响
    Irish等（1993）的试验结果表明，小肠食糜中寡糖的含量越高，肉鸡的生产性能越差；对断奶仔猪而言，在以奶粉为主要蛋白来源的日粮中添加2％的水苏糖会显著抑制断奶后0-21天的日增重，饲料转化率也会有下降的趋势，但是添加1％的水苏糖的抑制作用并不明显。这说明α-半乳糖苷只有在达到一定的水平后才明显影响动物的生产性能。与普通豆粕相比，饲喂酶解大豆蛋白和大豆浓缩蛋白可提高断奶仔猪的采食量和增重速度，并降低仔猪断奶后2周的腹泻率，其原因是这些制品中的大豆寡糖和其它抗营养因子含量非常低（Zhang等，2001）。Saini(1989)报道，α-半乳寡糖可以引起非反刍动物腹泻、胀气和不适。Risley等（1998）研究表明，与普通豆粕相比，饲喂低水苏糖豆粕日粮的18日龄断奶仔猪采食量（399 vs 376 g/d）和日增重(380 vs 355 g/d)均增加。Dreau等（1994）报道，饲喂乙醇水溶液提取的大豆产品可降低断奶后猪肠道形态的改变。
2.4 大豆寡糖对动物腹泻发生的影响
      早在1917年，Kuriyama等报道，给禁食鼠饲喂3~5克棉子糖可导致严重的腹泻，粪中有残余的棉子糖出现。Rackis（1975）研究指出，α-半乳糖苷族寡糖可导致渗出性腹泻（Osmotic catharsis）。而Wangner等（1976）认为，高水平的棉子糖是导致渗出性腹泻的主要原因。仔猪断奶前后腹泻是导致其死亡和生产性能下降的主要原因，而仔猪断奶后腹泻的发生是否与普遍采用的玉米-豆粕型日粮中有较高水平大豆寡糖的存在有关，目前尚未定论。
2.5 α-半乳糖苷对肠道pH和食糜排空速度的影响及其他抗营养作用
    Coon等（1990）研究发现，与普通豆粕（含寡糖）相比，鸡饲喂不含寡糖豆粕日粮后减少了饲料消耗，延长了食糜在消化道的吸收时间，提高了盲肠的pH值（见表4）。作者认为普通豆粕的TMEn值较低的原因是由于微生物的水解能力很强，改变了后肠的消化环境，使后肠的pH值降低，食糜的通行速度加快，使营养物质在小肠中的消化吸收时间缩短，从而降低了营养物质的消化率，而低寡糖豆粕则正相反，食糜通过速度较慢，pH值较高，很可能创造了一个更适合分解碳水化合物的环境，从而使半纤维素的消化率显著高于普通豆粕。未降解的寡糖直接进入后肠，被寄生的厌氧微生物所利用产生大量的氢气、CO2、氮气及少量的甲烷和短链脂肪酸（Trevino，1990；Rackis，1975；Liener，1994）。张丽英（2000）发现水苏糖对断奶仔猪食糜通过消化道的速率和结肠pH值有明显影响，pH值的降低主要与食糜中挥发性脂肪酸和乳酸等物质的含量较高有关。Wiggins（1984）报道产气因子复合物可以增加食糜通过胃肠道的速率，作者认为其原因是产气因子复合物在小肠中通过渗透压的作用保持流动性不断增加，从而使食糜通过速率加快，进而影响营养物质的吸收。此外，Smits 等（1996)认为大豆寡糖可能增加食糜粘度，通过降低小肠消化酶与食糜的相互作用而干扰营养物质的消化。

3  大豆寡糖的去除方法
    大豆寡糖是热稳定性非常好的抗营养因子，仅热处理很难将其去除。目前去除大豆寡糖的方法主要有化学方法和生物学方法，以及通过遗传育种方法培育低寡糖的大豆品种的方法。Rachis等（1970）发现用80％乙醇溶液浸提大豆制品可有效去除寡糖，其去除效果与浸提时间和溶液温度等密切相关。Tanaka等（1975）用80%乙醇溶液，按10：1（v/w）在75℃条件下循环浸提豆粕2小时，然后用水冲洗30分钟，可将普通豆粕中97.5%的可溶性碳水化合物去除。用乙醇浸提尽管可以有效去除大豆寡糖，但许多试验表明饲喂用乙醇浸提的低寡糖豆粕，并未表现出动物生产性能方面的改善（Irish等，1995；Hughes等，1998），这可能是由于豆粕中其他有益的成分也同时被乙醇浸提掉，影响了豆粕的营养价值。Irish等（1995）用乙醇浸提或用α-半乳糖苷酶孵育豆粕，结果发现：α-半乳糖苷含量从6.59%减少到0.81%和1.43%。添加α-半乳糖苷酶可有效降解大豆寡糖，但去除寡糖的程度与酶解作用条件（温度、pH和时间）密切相关。α-半乳糖苷酶处理大豆粉可使棉子糖和水苏糖的含量减少90.4%和91.9%（Mulimani等，1997）。Somiari等（1995）发现粗酶处理比浸泡和蒸煮更能有效降低豇豆中的寡糖含量。综上所述，酶处理被认为是去除这些抗营养因子最经济可行的方法。研究证明动物日粮中添加α-半乳糖苷酶制剂可以促进营养物质的消化并消除或减少饲料组成中α-半乳糖苷糖类物质对营养物质消化的副作用，从而改善了动物的生产性能，降低饲料成本。