菊苣粕在動物生產(chǎn)中的應用進展

侯磊，梁代華，楊運玲，劉文峰

（谷實農(nóng)牧集團股份有限公司）

資源開發(fā)利用

菊苣粕在動物生產(chǎn)中的應用進展

侯磊，梁代華，楊運玲，劉文峰

（谷實農(nóng)牧集團股份有限公司）

菊苣粕為菊苣根提取菊糖后的粕類副產(chǎn)品。為更好地開發(fā)菊苣粕這種非常規(guī)飼料資源，本文就菊苣粕的營養(yǎng)價值和生產(chǎn)應用等問題進行了綜述。

菊苣粕；果膠；菊糖；中性洗滌纖維

菊苣（Cichorium intybus L.）別名藍菊、歐洲菊苣或法國苣荬菜，為菊科菊苣屬多年生草本植物，原產(chǎn)于西亞、中亞、歐洲和北美洲等地區(qū)。菊苣于1997年由全國牧草品種審定委員會審定通過為引進牧草新品種（李惠蘭，1997），目前在我國華北、西北及東北地區(qū)分布廣泛。菊苣因含有豐富的菊糖（約占其塊根干重的70%以上），常作為菊糖、低聚果糖及高果糖的生產(chǎn)原料（Waes等，1998）。菊苣粕（CRP）為菊苣根提取菊糖后的粕類副產(chǎn)品。本文就菊苣粕的營養(yǎng)價值、生理學功能及其在養(yǎng)殖生產(chǎn)中的應用作一綜述。

1 菊苣粕定義及營養(yǎng)特性

菊苣粕是菊苣根在提取菊糖過程中，經(jīng)清洗除雜、切絲、連續(xù)滲出后的粕類副產(chǎn)品。菊苣粕約含干物質(zhì)87%，粗蛋白質(zhì)8.8%，中性洗滌纖維32%，酸性洗滌纖維24%，木質(zhì)素2.0%（Maertens等，2014）。另外，菊苣粕和甜菜粕一樣均含有較高的可溶性纖維，且菊苣粕至少約含7%的菊糖和27%的果膠（Maertens等，2014）。

1.1 果膠果膠主要由半乳糖醛酸以α-（1，4）糖苷鍵連接形成直鏈多聚物，也可能含有鼠李糖、半乳糖和阿拉伯糖的側(cè)鏈（Cummings等，2007）。果膠是一類復雜的聚合物，其半乳糖醛酸含量，中性糖含量，糖苷鍵組成，甲酯化和乙?；?，酰胺含量和分子質(zhì)量不盡相同（Voragen等，2001）。這些分子內(nèi)結(jié)構(gòu)對部分理化性質(zhì)，如食糜的溶解性和黏度有顯著的影響（Eastwood等，1992）。果膠雖不是細胞壁組成成分，但被認為是非淀粉多糖（NSP）的碳水化合物之一。非淀粉多糖是被稱為膳食纖維的一類碳水化合物，主要指那些在小腸內(nèi)不能被消化酶消化或消化率很低，但是卻能被腸道微生物部分或全部發(fā)酵的碳水化合物（Devries，2004）。根據(jù)非淀粉多糖的水溶性，可分為水溶性非淀粉多糖（SNSP）和不溶性非淀粉多糖（INSP）。

水溶性非淀粉多糖松散地與纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)等結(jié)合，故可溶于水，在植物中含量低；而不溶性非淀粉多糖是以酯鍵、酚鍵、阿魏酸、鈣離子橋等共價鍵或離子鍵較牢固地和其他成分結(jié)合，故難溶于水或不溶于水，在植物性飼料中含量高。最常見的非淀粉多糖纖維素屬不溶性非淀粉多糖，而果膠屬于可溶性非淀粉多糖。

Ramasamy等（2013）研究發(fā)現(xiàn)，菊苣粕含細胞壁多糖（CWPs）（58%），這其中，果膠含量最高（62%），其次是纖維素（27%）和半纖維素（11%）。同時發(fā)現(xiàn)菊苣粕中果膠主要是同型半乳糖醛酸聚糖（65%），其次是阿拉伯糖（19%）和半乳聚糖（11%），而半纖維素多糖主要是木葡聚糖。

1.2 菊糖菊糖是天然果聚糖類碳水化合物，它由果糖分子通過β-（2，1）糖苷鍵連接。菊糖的鏈長度為2~60不等，聚合度平均為12（Roberfroid，2005）。菊糖易溶于水，不能被胃和小腸消化吸收，但可以被后腸完全發(fā)酵利用產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸（VFA）、氣體和有機酸。菊糖具有膳食纖維及益生素的生理功能，是人類一種品質(zhì)優(yōu)良的功能性食品基料，并可以作為一種脂肪的替代物加以使用（Clevenger等，1998；Delzenne等，1994）。菊糖在畜禽日糧中也具有積極的作用，可調(diào)節(jié)腸道平衡、改善動物脂肪代謝、促進鈣吸收、促進動物生長、提高免疫、提高飼料利用率等（Ortiz等，2009；張艷等，2004；Demigné等，1995）。Ramasamy等（2013）研究發(fā)現(xiàn)，菊苣粕除富含細胞壁多糖（58%）外，還含菊糖（6%），作為儲存多糖。

1.3 中性洗滌纖維中性洗滌纖維（NDF）主要包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等成分，代表飼料中結(jié)構(gòu)性碳水化合物，是飼料中被動物緩慢消化或不被消化的成分。NDF在反芻動物日糧中具有重要作用，日糧中含有一定量的中性洗滌纖維能夠保證反芻動物唾液分泌、反芻行為及瘤胃內(nèi)環(huán)境的正常和穩(wěn)定，對反芻動物的采食量、營養(yǎng)物質(zhì)消化率及其生產(chǎn)性能具有一定的調(diào)控作用（Tjardes等，2002）。研究表明，在日糧中添加中性洗滌纖維，能提高仔豬腸道短鏈脂肪酸含量，降低糞便埃希氏菌屬大腸桿菌數(shù)量，提高生長性能，并可顯著提高妊娠母豬產(chǎn)仔性能，影響母豬血漿激素水平（馮冬冬，2010；Hermes等，2009）。Maertens等（2014）研究發(fā)現(xiàn)，菊苣粕含中性洗滌纖維32%，酸性洗滌纖維24%。

2 菊苣粕在動物生產(chǎn)中的應用

2.1 在豬生產(chǎn)中的應用在現(xiàn)代養(yǎng)豬生產(chǎn)中，很多高纖維原料被用于生豬飼養(yǎng)中，以改善腸道健康和動物福利（Presto等，2009；Wenk，2001）。高纖維日糧的不足可降低養(yǎng)分利用率和能值。研究發(fā)現(xiàn)，豬對日糧纖維的消化率卻表現(xiàn)出相當大的變異性，這與構(gòu)成植物細胞壁的多糖化學組成相關(guān)（Laar等，2000；Chabeauti等，1991）。多糖結(jié)構(gòu)對非淀粉多糖消化率有顯著的影響，其中水溶性非淀粉多糖，如果膠，幾乎可完全在豬后腸消化，而木質(zhì)素和不溶性非淀粉多糖如纖維素和木聚糖，幾乎不被消化（Noblet等，2001）。因此，使用具有較高水平的可溶性非淀粉多糖和較低水平的木質(zhì)素的高纖維原料可以將養(yǎng)分利用率的負面影響降到最低。

Ivarsson等（2012）研究了菊苣作為纖維源，分別對斷奶仔豬和生長豬消化率、腸道微生物和生長性能的影響。果膠、阿拉伯木聚糖和菊糖分別是試驗日糧非淀粉多糖的主要成分。研究結(jié)果表明，生長性能并未因菊苣的添加受到影響，消化率僅略微下降；而菊苣和甜菜粕均可影響腸道微生物，具有更高的乳酸菌:大腸菌比值；飼喂富含阿拉伯木聚糖的小麥和大麥日糧，主要增加動物回腸食糜丁酸水平，而飼喂富含果膠的菊苣和甜菜粕日糧，由于其果膠分子質(zhì)量分布不同，菊苣主要增加的是乙酸水平；甜菜粕主要增加的是丙酸水平。這說明非淀粉多糖源和微生物及有機酸的產(chǎn)生之間存在極強的相關(guān)性。Bach Knudsen（2001）研究也發(fā)現(xiàn)非淀粉多糖源是決定日糧膳食纖維利用率的一個重要因素。Wellock等（2008）研究發(fā)現(xiàn)菊苣菊糖能夠降低斷奶腹瀉。Shim等（2007）研究了不同菊糖類型（純品、菊苣根、菊苣粕）的低聚果糖體外發(fā)酵對仔豬糞便微生物活性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，緩慢發(fā)酵（高聚合度）和快速發(fā)酵（低聚合度）的果聚糖組合應用可能比單一類型的低聚果糖更有益于仔豬的腸道微生態(tài)系統(tǒng)健康。Liu等（2011）研究表明，肉仔雞能夠適應高水平的菊苣，并無任何消化紊亂的跡象，因此認為菊苣對肉仔雞來說是一種適口性較好的富含纖維的飼料原料。這進一步表明菊苣的可溶性非淀粉多糖部分不會引起黏度問題。

Byrne等（2008）研究了菊苣根及菊糖活性成分對減少公豬異味的影響，發(fā)現(xiàn)菊苣能夠潛在降低公豬豬肉膻味。Aluwé等（2011）研究了在公豬日糧中添加菊苣粕和菊苣根對公豬異味及肉品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)其能極顯著降低脂肪中糞臭素的濃度（P＜0.001），并增加吲哚濃度（P=0.001），但雄甾烯酮濃度不受影響（P=0.803），并且豬肉的pH終值顯著高于對照組（P＜0.001）。Hansen等（1998）研究發(fā)現(xiàn)，菊苣菊糖能夠有效降低結(jié)腸、直腸、血漿和背膘中糞臭素水平。

2.2 在反芻動物生產(chǎn)中的應用Rush等（1999）在閹牛日糧中用濕菊苣粕（濕菊苣粕干物質(zhì)10.3%，日糧干物質(zhì)26.1%）或濕甜菜粕（濕甜菜粕干物質(zhì)24.7%，日糧干物質(zhì)45.6%）替代玉米青貯（日糧干物質(zhì)49.0%）時發(fā)現(xiàn)，濕菊苣粕組干物質(zhì)攝入量極顯著低于其他兩組（P<0.01），分析可能是由于濕菊苣粕的適口性差或水分含量過高引起。與濕甜菜粕組相比，濕菊苣粕組日增重無差異，料重比顯著降低（P<0.05）。Sun等（2008）在體外研究了瘤胃纖維分解細菌對新鮮菊苣降解的容易程度及對細胞壁多糖果膠的影響。研究發(fā)現(xiàn)，菊苣主要是由毛螺菌和產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌降解，而不是由生黃瘤胃球菌和丁酸弧菌降解。95%果膠由毛螺菌降解為糖醛酸，中性糖阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖。產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌也能降解果膠，但速率要較毛螺菌慢。研究還發(fā)現(xiàn)，菊苣能在瘤胃中快速分解成小顆粒，主要原因可能是反芻動物采食新鮮菊苣后反芻時間縮短和采食量增加（Hoskin等，1995；Barry，1998）。

2.3 在兔生產(chǎn)中的應用眾所周知，膳食纖維對兔消化問題的預防起著重要作用。Trocino等（2013）曾定義和討論了總膳食纖維，不溶性纖維和可溶性纖維及其在兔的營養(yǎng)和消化健康方面的相關(guān)性?？扇苄岳w維為總膳食纖維的一部分，由非淀粉和非中性洗滌纖維的多糖組成，包括果膠，β-葡聚糖，果聚糖和樹膠（HALL，2003）。研究表明，不溶性和低消化纖維分（半纖維素，纖維素和木質(zhì)素）影響食糜的排空時間（Gidenne等，1994)，而可溶性和高消化纖維（半纖維素和果膠）促進盲腸微生物的活動（Gidenne等，2004），并且不溶性纖維和可溶性纖維之間的良好平衡有利于腸道健康（Nicodemus等，2006）。

目前，在兔日糧中，主要的可溶性纖維源為甜菜粕、蘋果渣和柑橘渣。Maertens等（2014）在研究菊苣粕是否可作為生長兔的可溶性纖維源時，將試驗分為對照組、甜菜粕組（添加量13.5%）、菊苣粕10組（添加量10%）和菊苣粕20組（添加量20%）。各組日糧粗蛋白質(zhì)（15.5%）和中性洗滌纖維（33.7%~34.9%）一樣。對照組日糧可溶性纖維含量最低（7.3%），菊苣粕10組（9.9%）和甜菜粕組（10.6%）相近，菊苣粕20組（13.7%）最高。研究發(fā)現(xiàn)，菊苣粕富含可溶性纖維34%，使用量可高達20%，對生長兔的日增重、采食量和屠宰產(chǎn)量無不良影響，和甜菜粕一樣均可顯著降低料重比，可作為甜菜粕的替代物。

研究表明，菊糖型果聚糖是家畜的飼料重要組成部分（Flickinger等，2003)。給家兔飼喂含菊糖型果聚糖的日糧有利于盲腸微生物活動和家兔的生長性能（Maertens等，2004)。但果聚糖商品純品較貴，實際應用較為困難，因此富含果聚糖的植物來源原料，如菊苣根值得研究（含菊糖70%以上）。Volek等（2011）研究發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，家兔日糧中添加10%干菊苣根，淀粉全消化道表觀消化率極顯著降低（P<0.001），而果聚糖全消化道表觀消化率極顯著提高（P<0.001），盲腸重量及內(nèi)容物乳酸量顯著提高（P<0.05），盲腸內(nèi)容物pH值顯著降低（P<0.05）。因此，推斷菊苣根可作為家兔日糧天然菊糖型果聚糖來源之一，對盲腸發(fā)酵活動非常有利。Castellini（2007）研究發(fā)現(xiàn)，新鮮菊苣可提高斷奶前幼兔的盲腸內(nèi)容物的生化特性：低NH3、低pH和高揮發(fā)性脂肪酸，表明腸道微生物處于一個良好的發(fā)酵平衡；而斷奶后飼喂新鮮菊苣可提高生長兔日采食量和日增重，但對屠宰重和料重比無影響。研究認為采食菊苣后，果寡糖和菊糖的最終代謝物為短鏈脂肪酸，主要是丙酸和丁酸，這有利于提高揮發(fā)性脂肪酸和降低pH值。

3 小結(jié)

綜上所述，菊苣粕作為非常規(guī)原料，由于富含果膠、菊糖、中性洗滌纖維等營養(yǎng)成分，在動物生產(chǎn)中具有廣闊的應用前景，但有必要對其主要活性成分的作用機理進行進一步的深入研究。

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Chicory rootpulp（CRP）is the dried and ground productobtained from the chicory rootshreds after partial extraction of inulin by diffusion.In this paper，the nutritionalvalue and the application ofchicory rootpulp are reviewed.

chicory root pulp；pectin；inulin；neutral-detergent fiber

S816.46

A

1004-3314（2017）06-0035-04

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20170608