金佛山方竹筍籜營養(yǎng)成分及飼用價值

卞麗麗 秦 敏 王福升 丁雨龍 姚文靜 李 龍 黃菲藝 林樹燕

(南京林業(yè)大學(xué)南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心/南京林業(yè)大學(xué)竹類研究所/南京林業(yè)大學(xué)生物與環(huán)境學(xué)院 南京 210037)

隨著我國畜牧業(yè)的發(fā)展和糧食安全問題的凸顯，人畜爭糧矛盾日益突出。自2012年以來，美國、俄羅斯等產(chǎn)糧大國遭遇大面積旱災(zāi)，我國糧食主產(chǎn)區(qū)也遭遇多年罕見的病蟲害，這些自然災(zāi)害必然導(dǎo)致全球糧食嚴(yán)重減產(chǎn)、糧食物價波動以及飼料糧的使用量增加。

竹類植物含有竹醌、天然生物黃酮以及多糖等活性成分，其資源量大，生存能力強且不占用農(nóng)用耕地。目前，對于竹類資源的開發(fā)主要是對竹筍的食用、建筑行業(yè)以及手工藝品對竹材的利用，這些行業(yè)在對竹類利用的過程中會產(chǎn)生諸如筍籜、竹節(jié)等大量筍業(yè)加工廢棄物，堆積在路邊并腐爛，造成環(huán)境污染[1]。利用竹類資源作為飼料代替部分常規(guī)飼料如谷物、豆類等，有利于降低飼養(yǎng)成本，減少飼料糧產(chǎn)業(yè)對人類口糧的使用，均衡飼料糧營養(yǎng)，從根源上減輕養(yǎng)殖環(huán)保壓力，打造無抗養(yǎng)殖體系，實現(xiàn)環(huán)境協(xié)調(diào)和綠色循環(huán)，增加竹農(nóng)和養(yǎng)殖戶收入，促進鄉(xiāng)村振興和共同富裕[2]。

筍籜是包裹竹筍可食用部分的外殼,在竹筍加工時會去除掉這部分。金佛山方竹[Chimonobambusautilis(keng) keng f.]的筍期在每年的9月中旬至10月中旬,發(fā)筍盛期會產(chǎn)生大量的筍籜,這些含水量較高的新鮮筍籜被丟棄,不但形成生物資源的浪費,更因腐爛霉變而造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳?。本試驗分析了金佛山方竹原種以及2個金佛山方竹品種筍籜的基本營養(yǎng)成分、礦質(zhì)含量和氨基酸組成,以期為金佛山方竹筍籜的開發(fā)應(yīng)用奠定基礎(chǔ),緩解人畜爭糧矛盾,減輕廢棄筍籜對竹筍產(chǎn)區(qū)居民生活環(huán)境的污染,降低動物養(yǎng)殖的飼料成本,從而實現(xiàn)金佛山方竹筍籜的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

金佛山方竹原種及2個金佛山方竹品種(分別記為FY、F1、F2)的筍籜采集于遵義市桐梓縣黃連鄉(xiāng)。該地海拔1781.19 m，地理位置為106°59′49″E、28°28′13″N。樣品以干冰保存，寄回南京進行相關(guān)指標(biāo)的檢測。

1.2 測定指標(biāo)與方法

粗蛋白采用凱氏定氮法測定；還原糖采用DNS比色法測定；總糖采用酸解苯酚法測定；膳食纖維采用酶解法測定；全磷采用鉬銻抗比色法測定；全鉀采用火焰光度計法測定；鈣等礦質(zhì)元素采用ICP-aes/ms法測定；游離氨基酸組分采用液相色譜法。所有指標(biāo)測定均為3次生物學(xué)重復(fù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 筍籜常規(guī)營養(yǎng)成分含量

3種金佛山方竹筍籜中常規(guī)營養(yǎng)成分含量及礦質(zhì)元素含量測定結(jié)果見表1和表2。由測定結(jié)果可知，新鮮筍籜含水量可達到82.26%；粗蛋白和膳食纖維含量以F1含量最高，平均含量分別達2.86%和66.03%；總糖及還原糖含量均以F2含量最高，平均含量分別為673.47 mg/g、25.36 mg/g。磷、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、鋅元素在FY的筍籜中含量最多，其中鎂元素遠高于其他2種竹筍籜中的含量。銅元素在F1中含量最高，與另外2種筍籜中的含量呈顯著性差異。硒元素在3種筍籜中含量相近，以F2含量最高。

表1 金佛山方竹筍籜主要營養(yǎng)成分含量(以干質(zhì)量計)Tab.1 Main nutritional components in bamboo shoot sheath of Ch. utilis (by dry weight)

表2 金佛山方竹筍籜礦質(zhì)元素含量(以干質(zhì)量計)Tab.2 Content of mineral elements in bamboo shoot sheath of Ch. utilis (by dry weight)

2.2 筍籜氨基酸含量

3種金佛山方竹筍籜中氨基酸含量的測定結(jié)果見表3。筍籜中共檢測出天冬氨酸、谷氨酸等17種氨基酸，總氨基酸含量在0.03～1.23 mg/g，以天冬氨酸、絲氨酸、組氨酸含量較高，但畜禽所需的主要限制性氨基酸(賴氨酸和甲硫氨酸)含量略低。必需氨基酸平均含量為1.29 mg/g，總氨基酸平均含量為5.87 mg/g，在3種金佛山方竹中以FY的必需氨基酸和總氨基酸含量最高，必需氨基酸含量所占比例(EAA/TAA)達23.49%。

2.3 與部分飼料原料的營養(yǎng)成分比較

常見飼料原料的營養(yǎng)成分見表4。可以看出，常見飼料原料的干物質(zhì)含量均較高，麥秸更是達到96.57%，而金佛山方竹筍籜恰恰相反，水分含量高，干物質(zhì)含量不足20%；飼料蛋白來源主要為豆粕、菜籽粕、棉籽粕等物質(zhì)，金佛山方竹筍籜粗蛋白含量較低，遠低于秸稈中的蛋白含量；秸稈類原料中的蛋白含量雖低，但纖維含量較高，金佛山方竹筍籜纖維含量比其中的花生殼含量(50.91%)還高，含量達61.27%，是其1.2倍；金佛山方竹筍籜中的鈣、磷含量較低，與玉米、小麥的含量相近。

表4 文獻中各類飼料原料的營養(yǎng)成分Tab.4 Nutritional composition of feed materials in literature

3 討論與結(jié)論

金佛山方竹筍肉質(zhì)鮮嫩，味道鮮美，營養(yǎng)可口，每年9月中旬至10月中旬為其發(fā)筍盛期，在采筍的同時會產(chǎn)生大量的筍籜廢棄物，丟棄在路邊，長期堆積使得筍籜腐爛變質(zhì)，散發(fā)異味，污染河道和土壤。筍籜中含有大量的膳食纖維，氨基酸種類齊全，礦質(zhì)元素全面，且易采集、成本低、飼喂方便，是牛、羊、兔等食草牲畜喜食的飼料，具有潛在的飼用價值，值得大力開發(fā)利用[14]。

優(yōu)良的飼料應(yīng)含有豐富的蛋白質(zhì)、能量、礦物質(zhì)、維生素等，從而使家禽、家畜、水產(chǎn)獲得充足的營養(yǎng)物質(zhì)，能夠正常生長發(fā)育、生產(chǎn)和增重[15]。蛋白質(zhì)在動物的新陳代謝過程中非常重要，不但是機體各種組織的結(jié)構(gòu)物質(zhì)和更新物質(zhì)，還參與營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運及系統(tǒng)免疫。粗蛋白含量是飼料原料營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)之一，金佛山方竹筍籜粗蛋白含量僅為2.86%，遠低于玉米(9.53%)、小麥(13.12%)和麥麩(14.30%)等[3，7-8]，在使用過程中可以增加高蛋白飼料互為補充；蛋白質(zhì)的營養(yǎng)取決于氨基酸的組成、含量及其平衡性，金佛山方竹筍籜中的必需氨基酸含量較低，為21.84%，但氨基酸種類齊全，含量豐富。糖類是生命活動的主要能源物質(zhì)，也是飼料的主要能量來源[16-17]，飼料中糖類的添加有利于減少蛋白質(zhì)作為能量的消耗，并且可以為許多生物合成過程提供代謝底物[18]，但糖類含量過高也會使動物產(chǎn)生生長受阻、脂肪異常沉積和免疫機能下降等負面效應(yīng)[19]。金佛山方竹筍籜中的總糖含量和還原糖含量分別為673.47 mg/g、21.79 mg/g。膳食纖維可為動物生長提供能量，對于動物腸道微生物群落構(gòu)成、代謝及微生態(tài)平衡有較大影響[20]，纖維的飽腹感強，亦可用于控制動物進食量，調(diào)整飼料中纖維占比有利于畜禽的肥育，維持其正常的生產(chǎn)性能。金佛山方竹筍籜中的膳食纖維平均含量在61.27%，高于其他飼料原料的粗纖維含量。

無機元素是動物生長發(fā)育的必需物質(zhì)。氮、磷等常量元素主要用于維持肌體正常運動，作為機體儲能及釋能物質(zhì)，參與蛋白質(zhì)合成過程、調(diào)控體液平衡等；而在微量元素中，鐵是血紅蛋白與肌紅蛋白的重要組分，參與氧氣的運輸和代謝，推動氧化還原反應(yīng)，參與合成細胞色素和多種含金屬輔基的酶；鋅是部分酶、DNA和RNA的重要組成成分；錳主要是參與機體脂肪、蛋白質(zhì)等多種代謝，提高機體免疫功能，促進動物生長，增強動物的繁殖性能[21]；銅、硒元素都有助于提高動物免疫力。金佛山方竹筍籜中微量元素豐富，但鈣、磷元素含量較低，與其他飼料原料存在一定差異。

新鮮筍籜含水量高，不耐存放，且含有少量的單寧等抗?fàn)I養(yǎng)因子，一般需對其進行制干粉碎、微生物發(fā)酵等加工方式制備成適合畜禽食用的飼料。飼糧中少量的單寧可以提高反芻動物對蛋白質(zhì)的利用率，提高肉品質(zhì)和乳品質(zhì)，Liu等[22]試驗證實，筍籜經(jīng)青貯或發(fā)酵處理后能去除筍籜中的單寧，且不會產(chǎn)生氫氰酸等有毒物質(zhì)，用作飼料原料飼喂動物是安全的。筍籜纖維豐富，蛋白質(zhì)、脂肪等含量較低，黃國鋒等[23]在青貯玉米秸稈與青貯筍籜育肥肉牛對比試驗中發(fā)現(xiàn)，筍籜不宜作為反芻動物長期單一的飼料，筍籜具有多汁高纖維的特性，易引發(fā)跂蹄疾病，降低動物增重速度和精料利用率。陳芳等[24]在青貯筍籜替換奶牛日糧中苜蓿干草的試驗中表明，日糧添加適量青貯筍籜對奶牛的生產(chǎn)性能有一定的促進作用且不會影響奶牛的健康水平。王華等[25]用微貯筍籜替代花生秧作為日糧對湖羊進行飼喂，發(fā)現(xiàn)能提高湖羊日增重，且并不影響肉品質(zhì)指標(biāo)。

近年來，糧價波動以及飼料糧的使用量增加都加劇了糧食危機。竹源飼料不僅是一個可持續(xù)的飼料補充，更重要的作用是替代寶貴的糧食。竹源飼料中的粗蛋白含量明顯不如玉米、豆粕等，但含有大量的膳食纖維，能夠促進消化吸收，為養(yǎng)殖戶提供了活性膳食纖維產(chǎn)品，竹子的生長不占用耕地且生長迅速，對于大氣中二氧化碳的固定能力也很強。將金佛山方竹筍籜作為新型飼料原料進行研究、開發(fā)，不僅有助于拓寬飼料資源，而且還提高了金佛山方竹筍籜的利用價值，從而實現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟效益雙贏。