龔利福,程 香,姜 塽,王 婷,李 欣,李耀東
(西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅蘭州 730030)
在畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)中,畜禽對(duì)蛋白質(zhì)飼料需求量較大。加快開(kāi)發(fā)新型蛋白飼料資源和提高現(xiàn)有蛋白質(zhì)飼料的利用率是當(dāng)下畜牧行業(yè)急需解決的重大問(wèn)題之一。構(gòu)樹(shù)作為新型非常規(guī)蛋白質(zhì)飼料資源,具有蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪酸和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),且含量比較豐富[1]。此外,構(gòu)樹(shù)適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)[2]。構(gòu)樹(shù)葉在非常規(guī)蛋白質(zhì)飼料開(kāi)發(fā)領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。因此,文章對(duì)構(gòu)樹(shù)葉的營(yíng)養(yǎng)特性、利用方式、生產(chǎn)實(shí)踐等方面進(jìn)行綜述。
構(gòu)樹(shù)營(yíng)養(yǎng)豐富、粗蛋白質(zhì)(CP)含量高,是一種新型植物蛋白質(zhì)飼料原料[3]。構(gòu)樹(shù)的CP 含量比“牧草之王”苜蓿所含的CP 含量還要高。研究表明,與玉米秸稈等非常規(guī)飼料相比,構(gòu)樹(shù)葉是一種安全、純天然、富含CP、鈣(Ca)、鐵(Fe)等營(yíng)養(yǎng)元素的飼料資源[4]。張紅等[5]研究表明,構(gòu)樹(shù)葉中含有可溶性碳水化合物(NFE)40%、CP 27%、粗灰分(Ash)14%、粗纖維(CF)12%、粗脂肪(EE)4%、鈣(Ca)1.2%、磷(P)0.3%。
1.2.1 氨基酸
氨基酸是蛋白質(zhì)的前體物質(zhì),既可參與糖、脂肪的循環(huán)過(guò)程,又可分解成水和二氧化碳,放出大量能量維持動(dòng)物機(jī)體正常的生命活動(dòng)。研究表明,構(gòu)樹(shù)葉中的氨基酸有谷氨酸(Glu)、天冬氨酸(Asp)、亮氨酸(Leu)、苯丙氨酸(Phe)、纈氨酸(Val)、丙氨酸(Ala)、精氨酸(Arg)、甘氨酸(Gly)、蘇氨酸(Thr)、異亮氨酸(Ile)、絲氨酸(Ser)、賴(lài)氨酸(Lys)等17 種氨基酸[6],其含量依次遞減[7-8]。
1.2.2 脂肪酸
脂肪酸是動(dòng)物機(jī)體重要的能量來(lái)源之一。構(gòu)樹(shù)葉富含不飽和脂肪酸,尤以亞麻酸、亞油酸含量最高。研究表明,構(gòu)樹(shù)葉中的亞油酸、棕櫚酸、亞麻酸、硬脂酸、油酸、花生酸、棕櫚油酸、肉豆蔻酸的相對(duì)含量依次為17.16%、29.10%、34.71%、5.23%、6.96%、1.78%、2.26%、2.80%,其中不飽和脂肪酸總量超過(guò)脂肪酸總量的一半,亞麻酸和亞油酸含量分別居第1位和第3位[9]。
1.2.3 多酚類(lèi)化合物
多酚類(lèi)化合物具有多種生物學(xué)功能,不僅能夠促進(jìn)胃腸道消化吸收、防止動(dòng)脈硬化、防止機(jī)體衰老、增強(qiáng)身體免疫力、降低血液脂肪含量等功能,還能平衡抗利尿激素便于尿液排出、防止高血壓、抑制病原微生物生長(zhǎng)、有助于營(yíng)養(yǎng)成分的轉(zhuǎn)化。多酚類(lèi)化合物又稱(chēng)作黃酮類(lèi)化合物,黃酮類(lèi)化合物通過(guò)改變細(xì)胞膜的通透性、破壞微生物的酶系統(tǒng)、加速微生物蛋白質(zhì)變性來(lái)達(dá)到抑制抗原持續(xù)擴(kuò)散的效果。熊燕飛等[10]研究表明,黃酮具有良好的清除羥自由基和超氧陰離子能力。構(gòu)樹(shù)中含有豐富的黃酮類(lèi)物質(zhì),通過(guò)抑制NO 合成、脂質(zhì)過(guò)氧化作用或抑制炎癥介質(zhì)前列腺素的生物合成及白三烯的轉(zhuǎn)化生成,起到抗炎作用,從而防止畜禽發(fā)生炎癥[11-12]。
雖然構(gòu)樹(shù)葉CP 含量高,但一般很難被動(dòng)物直接消化利用,還具有一些抗?fàn)I養(yǎng)因子成分,使其適口性差,因而目前沒(méi)有作為蛋白質(zhì)飼料原料廣泛利用[13]。因此,要想開(kāi)發(fā)利用構(gòu)樹(shù)資源,必須采用正確的利用方式對(duì)其進(jìn)行合理的加工處理。
青貯可以延長(zhǎng)青飼料的保存時(shí)間,減少飼草刈割后散亂堆放造成的養(yǎng)分流失,同時(shí)青貯對(duì)木質(zhì)素和植物纖維有良好的軟化作用,有助于畜禽吸收利用。構(gòu)樹(shù)葉經(jīng)過(guò)青貯發(fā)酵后CP 和EE 含量均有所增加,CF 和NFE 含量均有所減少,從而提高構(gòu)樹(shù)葉作為動(dòng)物飼料的利用效率。此外,EE 含量增加和CF 含量下降一定程度上改善構(gòu)樹(shù)葉的適口性,加大其在動(dòng)物日糧中的使用量。研究表明,在青貯過(guò)程中,添加蔗糖、纖維素酶、乙酸及其復(fù)合物均對(duì)構(gòu)樹(shù)葉有不同程度的影響,尤其添加10%的乙酸青貯構(gòu)樹(shù)葉效果最好,其次是復(fù)合添加劑[14]。
構(gòu)樹(shù)夏秋季枝葉豐富。為充分提高資源利用的效率,在此時(shí)期可將一部分構(gòu)樹(shù)葉風(fēng)干儲(chǔ)存用于飼料原料匱乏的季節(jié),可平衡青飼料季節(jié)性產(chǎn)量大幅度波動(dòng),以便合理利用飼料資源。此外,青飼料和干草料2種飼料混合使用可以解決某些地區(qū)發(fā)生的季節(jié)性青飼料匱乏問(wèn)題,可推動(dòng)畜牧業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。
粉末飼料主要有2種方式:膨化粉碎[15]、干燥粉碎。構(gòu)樹(shù)葉經(jīng)膨化粉碎所得的膨化構(gòu)樹(shù)粉的飼用價(jià)值要高于干燥后的構(gòu)樹(shù)粉,膨化可以使構(gòu)樹(shù)葉中的淀粉糊化和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,不僅可以降低抗?fàn)I養(yǎng)因子在構(gòu)樹(shù)葉中的含量,而且可以提高可溶性纖維素的比例。同時(shí),在構(gòu)樹(shù)葉粉中添加其他精料后可以制作成全價(jià)飼料直接投喂畜禽或者做成顆粒飼料后使用,也可以進(jìn)一步提取其有效成分作為飼料添加劑,或者制作成微貯發(fā)酵飼料再利用。通過(guò)將構(gòu)樹(shù)葉加工制成粉末狀飼料能夠顯著改善動(dòng)物消化吸收情況,避免過(guò)多浪費(fèi)。
構(gòu)樹(shù)葉含有較高的粗纖維和單寧。飼喂時(shí)添加大量構(gòu)樹(shù)葉其中的單寧容易與飼糧中的一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如糖類(lèi)、蛋白類(lèi)、金屬離子等結(jié)合形成沉淀,導(dǎo)致這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在動(dòng)物體內(nèi)得不到充分的吸收利用,使主要飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值有所下降,不利于大量開(kāi)發(fā)使用。如果采取植物提取技術(shù)獲得構(gòu)樹(shù)葉的提取物,合成飼料添加劑投入到常規(guī)飼料混合均勻可以最大限度地避免這些不良因素的產(chǎn)生,同時(shí)也不會(huì)對(duì)其本身的營(yíng)養(yǎng)成分造成損失,有利于在反芻和非反芻動(dòng)物中普遍飼喂,擴(kuò)大構(gòu)樹(shù)葉在單胃動(dòng)物養(yǎng)殖中的應(yīng)用[16]。
發(fā)酵可以將構(gòu)樹(shù)葉中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大分子蛋白質(zhì)物質(zhì)水解為小分子氨基酸或小分子肽或短肽鏈等易被動(dòng)物消化吸收的成分[17-18]。另外,發(fā)酵還可以降解構(gòu)樹(shù)葉中的粗纖維,并且發(fā)酵時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量的芳香族化合物,使飼料聞起來(lái)充滿香氣,動(dòng)物采食率增加。試驗(yàn)表明,構(gòu)樹(shù)葉發(fā)酵處理后,單寧含量顯著降低,增加其他養(yǎng)分的含量,有利于構(gòu)樹(shù)葉在單胃動(dòng)物中的利用。
在反芻動(dòng)物飼料中添加構(gòu)樹(shù)葉,不僅表現(xiàn)出較好的瘤胃降解性,還能提高動(dòng)物的生長(zhǎng)性能[19]。構(gòu)樹(shù)葉作為黃淮白山羊飼糧的粗飼料,有助于為瘤胃微生物提供穩(wěn)定的酸堿度環(huán)境,瘤胃中的氨態(tài)氮和微生物蛋白含量與構(gòu)樹(shù)葉添加量呈正比,有利于瘤胃發(fā)酵[20]。劉祥圣等[21]將構(gòu)樹(shù)不同部位飼喂奶牛后,利于瘤胃內(nèi)容物的充分降解,可普遍作為蛋白飼料原料使用。因此,構(gòu)樹(shù)作為動(dòng)物飼料有較大的發(fā)展空間,能有效緩解我國(guó)常規(guī)飼料資源不足的問(wèn)題。
在生長(zhǎng)豬日糧中添加適量發(fā)酵構(gòu)樹(shù)葉粉能夠顯著提高豬的營(yíng)養(yǎng)參數(shù),同時(shí)能有效緩解豬體內(nèi)的毒素累積,低過(guò)敏反應(yīng),提高綜合健康指數(shù)。構(gòu)樹(shù)葉替代部分全價(jià)料后可提高哺乳仔豬的生長(zhǎng)性能,降低飼養(yǎng)成本及提高效益。在生長(zhǎng)豬日糧配比中加入一定的構(gòu)樹(shù)葉或發(fā)酵構(gòu)樹(shù)葉可降低豬的背膘厚度,同時(shí)能改善豬肉的色度。另外,楊青春等[22]試驗(yàn)表明,在育肥豬飼糧中添加構(gòu)樹(shù)葉對(duì)其各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)不僅沒(méi)有不良影響,還能提高育肥豬的屠宰性能,改善肉的品質(zhì)。
熊羅英等[23]研究表明,構(gòu)樹(shù)葉能降低AA 肉雞的腹脂率、皮脂厚度,減少雞肉加工過(guò)程中的水分損失,提高雞肉質(zhì)感。研究發(fā)現(xiàn),發(fā)酵構(gòu)樹(shù)葉對(duì)鵪鶉蛋殼厚度、蛋黃指數(shù)影響不大,但能顯著提高鵪鶉產(chǎn)蛋率及蛋重,從而提高鵪鶉產(chǎn)蛋的經(jīng)濟(jì)效益[24-25]。
家兔是典型的節(jié)糧型草食動(dòng)物,對(duì)低品質(zhì)高纖維飼料的利用率較高。家兔盲腸中含有大量的微生物。家兔依靠盲腸微生物和圓小囊的協(xié)同作用,消化飼料中的粗纖維。夏玉兵等[26]試驗(yàn)表明,在家兔日糧中添加構(gòu)樹(shù)葉粉可提高采食量以及吸收利用效果,加快家兔的生長(zhǎng)速度,降低飼料成本,從而獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益。
目前,將構(gòu)樹(shù)葉應(yīng)用于水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖中的研究主要在改善魚(yú)類(lèi)的腸道菌群結(jié)構(gòu)和提高魚(yú)的成活率兩方面。周本翔等[27]研究表明,草魚(yú)的腸道菌群組成很大程度上受到其飼糧組成成分的作用,并且添加構(gòu)樹(shù)葉可提高草魚(yú)的成活率。此外,陳建軍等[28]試驗(yàn)表明,構(gòu)樹(shù)葉對(duì)于鯉魚(yú)的免疫性能有很好的促進(jìn)作用。
戚亞偉等[29]研究發(fā)現(xiàn),添加適量構(gòu)樹(shù)葉能顯著降低肥胖小鼠血漿總膽固醇、葡萄糖和游離脂肪酸的含量,提高高密度脂蛋白膽固醇含量,促進(jìn)膽固醇排泄。構(gòu)樹(shù)葉的提取物可以防止小鼠產(chǎn)生高脂血癥[30]。此外,構(gòu)樹(shù)葉中的生物活性物質(zhì)對(duì)某些致炎物質(zhì)的感染具有良好的抗性[31]。以上試驗(yàn)均表明,構(gòu)樹(shù)葉中的某些活性物質(zhì)對(duì)于預(yù)防小鼠疾病的發(fā)生有重要作用。
由于常規(guī)飼料的缺乏以及畜禽養(yǎng)殖規(guī)模的壯大,開(kāi)發(fā)利用非常規(guī)飼料原料勢(shì)在必行。以構(gòu)樹(shù)葉為代表的“非常規(guī)”飼料資源經(jīng)過(guò)合理的加工處理,可以有效緩解飼料資源緊缺問(wèn)題,對(duì)畜牧養(yǎng)殖業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有重要意義。