桑褐斑病葉的營(yíng)養(yǎng)成分變化及對(duì)家蠶的健康效應(yīng)分析

江秀均，柴建萍，陸鵬飛，謝道燕，蘇振國(guó)，白興榮

(云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶桑蜜蜂研究所，云南 蒙自 661100)

【研究意義】桑褐斑病又稱爛葉病、爛斑病、焦斑病，是危害桑樹葉片的主要真菌病害之一，是由半知菌亞門真菌桑粘隔孢SeptogloeummoriBriosi et Cavara或桑褐斑病殼豐孢Phloeosporamaculans(bereng.)Allwsch.[1]侵染桑樹葉片引起的。近年來，隨著國(guó)家“東桑西移”戰(zhàn)略布局的實(shí)施，云南省的蠶桑產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，桑褐斑病在新老蠶區(qū)桑園的發(fā)生范圍也在不斷擴(kuò)大，桑樹的危害程度逐年加重。據(jù)調(diào)查，云南省每年有50 %以上桑園發(fā)生該病害，嚴(yán)重時(shí)株發(fā)病率達(dá)58.94 %～100 %[2-4]，個(gè)別發(fā)病嚴(yán)重的蠶區(qū)夏秋季桑葉減產(chǎn)無法養(yǎng)蠶，相關(guān)數(shù)據(jù)表明每年因該病給蠶農(nóng)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)百萬至上千萬元[1]，桑褐斑病已成為制約云南蠶業(yè)區(qū)域性發(fā)展的重要生物災(zāi)害之一?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】桑樹病害不僅造成桑葉產(chǎn)量損失，降低桑葉質(zhì)量，直接影響蠶業(yè)生產(chǎn)，而且能助長(zhǎng)蠶病流行。陳田飛等[5]報(bào)道了桑樹遭受桑輪紋病后桑葉中的蛋白質(zhì)、粗多糖、粗脂肪的含量明顯低于健康桑葉，氨基酸中除結(jié)氨酸、酪氨酸和賴氨酸不同程度增加外，其余的氨基酸都比健康桑葉減少。王澤林等[6]研究發(fā)現(xiàn)桑褐斑病嚴(yán)重影響桑葉的產(chǎn)量及病害葉喂家蠶降低了結(jié)繭率、蟲蛹統(tǒng)一生命率、全繭量、繭層率和繭層率。王澤林等[7]用白粉病葉喂蠶，全齡飼喂白粉病葉后家蠶的4齡結(jié)繭率、蟲蛹統(tǒng)一生命率、全繭量、繭層量和繭層率低于健康桑葉。朱光書等[8]研究表明用赤銹病桑葉養(yǎng)蠶對(duì)蠶體沒有毒性，但病重葉喂蠶，會(huì)使蠶體重、蛹體重、全繭量和繭層量下降?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】云南桑園面積大，實(shí)施現(xiàn)有防控技術(shù)桑褐斑病發(fā)生仍嚴(yán)重，秋蠶晚秋不得不用大量病葉飼喂家蠶。目前桑褐斑病的研究主要集中在發(fā)生規(guī)律[3]、藥效防控[9-11]、生物學(xué)特性[12-14]、離體致病性[4]及病原菌的ITS序列分析[1,15]，有關(guān)桑褐斑病對(duì)桑葉營(yíng)養(yǎng)成分影響的報(bào)道未見?！緮M解決的關(guān)鍵問題】針對(duì)云南省桑褐斑病暴發(fā)危害嚴(yán)重，擬通過測(cè)定健康桑葉和感病桑葉的營(yíng)養(yǎng)成分，結(jié)合養(yǎng)蠶生物試驗(yàn)分析病害葉對(duì)家蠶健康的影響，為探索飼喂褐斑病葉后家蠶營(yíng)養(yǎng)缺乏的人工干預(yù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試家蠶和桑樹

供試桑葉：2015年8月在云南省陸良縣，取桑樹的第6～10位葉，分別采健康和感病葉片，要求感病葉片的病斑面積占全葉面積的30 %～50 %。所采的桑樹均為同一品種，生長(zhǎng)在相同的環(huán)境條件下，葉片采集后迅速送往昆明農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心昆明測(cè)定。供試家蠶：青松×皓月，由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)蠶桑蜜蜂研究所家蠶研究中心提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 桑葉感染桑褐斑病后主要營(yíng)養(yǎng)成分的變化 主要對(duì)新鮮桑葉有效成分中的粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、總灰分、總糖、可溶性還原糖、各種氨基酸含量及微量元素測(cè)定。鮮桑葉粗脂肪的測(cè)定采用中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(2004)GB/T 5009.6-2003食品中脂肪的測(cè)定方法[16]；粗蛋白測(cè)定采用中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(2010)GB 5009.5-2010食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定方法[17]；灰分測(cè)定采用測(cè)量粗灰分的方法(2010)GB 5009.4-2010飼料中粗灰分的測(cè)定方法[18]；總糖、可溶性還原糖的測(cè)定采用中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(2009)GB/T 5009.7-2008食品中還原糖的測(cè)定方法[19]；氨基酸含量的測(cè)定采用中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(2004)GB/T 5009.124-2003食品中氨基酸的測(cè)定方法[20]；微量元素的測(cè)定采用農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(2008)NY/T 1653-2008蔬菜、水果及制品中礦質(zhì)元素的測(cè)定方法[21-22]；粗纖維測(cè)定采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(2004)GB/T 5009.10-2003植物類食品中粗纖維的測(cè)定方法[22～23]。所有樣品由農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心昆明測(cè)定完成，所有檢測(cè)結(jié)果均以干樣計(jì)。

1.2.2 喂食感染桑褐斑病病葉對(duì)家蠶生長(zhǎng)發(fā)育的影響 試驗(yàn)用病葉選擇感染桑褐斑病的病斑占全葉面積30 %～50 %且未穿孔。從收蟻起，1～2齡飼喂健康桑葉，3齡后分A、B、C、CK 4組飼養(yǎng)，A組3齡起蠶開始飼喂桑褐斑病病葉、B組4齡起蠶開始飼喂桑褐斑病病葉、C組5齡起蠶開始飼喂桑褐斑病病葉，CK組飼喂正常葉，每組50頭蠶，3個(gè)重復(fù)。家蠶飼養(yǎng)要求置于同一溫濕度環(huán)境下操作方法要一致，每天給桑3次，并觀察記錄家蠶的生長(zhǎng)狀況。包括對(duì)家蠶蟲蛹統(tǒng)一生命率、幼蟲體重(適熟蠶)、幼蟲期、結(jié)繭率、全繭量、繭層量、繭層率的影響。

1.2.3 桑褐斑病葉對(duì)家蠶消化吸收率的影響 家蠶對(duì)桑葉消化吸收率的測(cè)定參照張瑤[24]的方法進(jìn)行，即選取發(fā)育一致的5齡起蠶，分別飼喂病葉和健康桑葉，每組10頭，4個(gè)重復(fù)，自然光照條件下飼養(yǎng)。精確稱取用桑量，讓蠶充分飽食，飼養(yǎng)24 h，給桑3次，24 h后調(diào)查剩余的桑葉和蠶糞，計(jì)算食下量、消化量和消化率。

1.3 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

所有數(shù)據(jù)采用SPSS18.0和Excel 2007軟件進(jìn)行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 桑褐斑病對(duì)桑葉主要營(yíng)養(yǎng)成分含量的影響

由表1 可知，感染桑褐斑病后的桑葉營(yíng)養(yǎng)成分均有不同程度的變化，粗灰分含量顯著增加，比健康桑葉高16.47 %。粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、總糖和可溶性還原糖含量均低于健康桑葉，分別低9.55 %、3.23 %、4.97 %、16.91 %、12.11 %。經(jīng)t檢驗(yàn)，感病桑葉與健康桑葉的粗蛋白、粗纖維、總糖、還原糖、粗灰分含量差異均達(dá)顯著水平，粗脂肪的含量差異不顯著。

2.2 桑褐斑病對(duì)桑葉氨基酸含量的影響

由表2可知，桑葉感染桑褐斑后17種氨基酸(包括7種必須氨基酸，2種半必須氨基酸和8種非必須氨基酸)的含量均有不同程度的變化。胱氨酸CYS和脯胺酸PRO的含量增加，比健康桑葉分別增加9.375 %和24.8 %。而其余15種氨基酸的含量是感病桑葉低于健康桑葉，下降比例在1.16 %～61.50 %，其中下降最多的是蛋氨酸，為61.50 %；下降最少的是纈氨酸，為1.16 %。

表1 桑褐斑病對(duì)桑葉營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在5 %水平下差異顯著。下同。

Note: Different lowercase alphabets in the same column represent significant difference at 0.05 level. The same as below.

表2 桑褐斑對(duì)桑葉氨基酸含量的影響

2.3 桑褐斑病對(duì)桑葉礦質(zhì)元素含量的影響

桑葉感染桑褐斑病后礦質(zhì)元素的變化如表3。經(jīng)t檢驗(yàn)，桑葉中礦質(zhì)元素的含量在病葉與健康葉之間差異顯著(P<0.05)，健康桑葉P含量為0.49 %，感病葉片P含量為0.37 %，顯著下降，比健康桑葉下降24.70 %；感病桑葉中Zn、Fe、Mn、Mg、Ca、Cu、Na和K含量顯著增加，其中增加最多的是Ca和Mn，比健康桑葉的含量高104.58 %和99.59 %，其次是K、Mg、Zn、Fe、Na，增加比例在12.41 %～65.19 %，增加最少的是Cu，為6.37 %。

2.4 褐斑病葉對(duì)家蠶生長(zhǎng)發(fā)育的影響

由表4可知，家蠶食桑褐斑病葉后，幼蟲體重、結(jié)繭率和蟲蛹統(tǒng)一生命率都低于對(duì)照，而幼蟲期顯著延長(zhǎng)。結(jié)繭率最高的是CK組，最低的是B組，A、B組與CK組差異顯著，C組與CK組差異不顯著；蟲蛹統(tǒng)一生命率最高的是CK組，最低的是B組，B組顯著低于其他3組；熟蠶體重是A、B組顯著低于C、CK組；幼蟲期最短的是CK組，最長(zhǎng)的是A組，A、B、C 3組與CK組差異顯著，而A、B、C 3組之間差異不顯著。

表3 桑褐斑對(duì)桑葉中礦質(zhì)元素含量的影響

表4 桑褐斑病葉對(duì)家蠶生長(zhǎng)發(fā)育的影響

表5 桑褐斑病葉對(duì)繭質(zhì)的影響

表6 桑褐斑病葉對(duì)家蠶5齡第1日消化吸收的影響

2.5 繭質(zhì)的影響

由表5可知，A、B、C組家蠶全繭量、繭層量與CK組無顯著差異，A組與B、C組間差異顯著；繭層率B組最高，C組最低，A、B組與CK組之間差異不顯著，C組與A、B、CK組之間差異顯著。

2.6 桑褐斑葉對(duì)家蠶消化吸收率的影響

消化率的高低是決定桑葉品質(zhì)優(yōu)劣的重要因素，而五齡期的消化率又與五齡第一日排出的蠶糞量密切相關(guān)。由表6可知，家蠶喂食桑褐斑病葉后的排糞量、食下量、消化量和消化率顯著低于健康桑葉。經(jīng)t檢驗(yàn)，食下量、消化量、排糞量和消化率在病葉與健康葉之間差異顯著。

3 討 論

桑葉是家蠶唯一的天然飼料，葉質(zhì)的優(yōu)劣直接影響蠶桑生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益及蠶的生長(zhǎng)發(fā)育和飼料效率。植物葉片受病害危害后，葉片中的水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量因病菌的繁殖吸收利用而減少，如苜蓿感染褐斑病后粗蛋白、粗脂肪的含量降低，粗灰分的含量顯著升高[25]；桑葉感染桑輪斑病后，葉片中蛋白質(zhì)、粗多糖、粗脂肪和氨基酸含量減少[5]。本研究結(jié)果表明桑葉感染桑褐斑病后，桑葉中粗蛋白、粗脂肪、總糖、可溶性還原糖含量降低，粗灰分的含量升高，與上述文獻(xiàn)報(bào)道類似。

利用生物(養(yǎng)蠶鑒定)鑒定法鑒定桑葉的品質(zhì)或飼料的安全性是最直接最可靠的方法。張瑤等[24]采用生物學(xué)方法鑒定了11個(gè)桑品種飼料價(jià)值；王澤林等[6-7]為了明確桑褐斑病和桑里白粉病被害葉對(duì)家蠶的影響，飼喂被害葉后家蠶的4齡結(jié)繭率、蟲蛹統(tǒng)一生命率、全繭量、繭層量、繭層率下降。朱光書等[8]探討了赤銹病桑葉養(yǎng)蠶對(duì)蠶體健康和蠶繭生產(chǎn)的影響，發(fā)現(xiàn)赤銹病被害葉養(yǎng)蠶，蠶體結(jié)實(shí)、較瘦小、蠶體重、蛹體重及全繭量、繭層量顯著下降，發(fā)育經(jīng)過顯著延長(zhǎng)。本研究中飼喂桑褐斑病葉對(duì)家蠶蟲蛹統(tǒng)一生命率、蠶體重和發(fā)育經(jīng)過的影響與上述類似，但對(duì)繭質(zhì)的影響與上述不同，原因可能與試驗(yàn)人員、蠶品種及桑葉品質(zhì)等有關(guān)。

桑褐斑病的發(fā)生主要危害的是桑樹的中下部葉片，養(yǎng)蠶用葉在3齡蠶后會(huì)采摘病葉飼養(yǎng)，小蠶葉幾乎不會(huì)有病葉，因此本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)也是從三齡起蠶開始飼喂。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，3齡、4齡開始飼喂病葉的結(jié)繭率低于5齡飼喂病葉組，且與對(duì)照組差異顯著；蟲蛹統(tǒng)一生命率3齡試驗(yàn)組顯著高于4齡試驗(yàn)組，可能是由于3齡蠶食桑較少，采的基本都是4～7位葉，葉片上的病斑相對(duì)較少，加之對(duì)病葉有了一個(gè)適應(yīng)過程，所以出現(xiàn)3齡試驗(yàn)組的結(jié)繭率和蟲蛹統(tǒng)一生命率高于4齡試驗(yàn)組，原因有待進(jìn)一步研究。

消化率的高低是決定桑葉品種優(yōu)劣的重要因素，而且5齡期的消化率又與5齡第1日排出的蠶糞量密切有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)喂食桑褐斑病葉的蠶，食下率、食下量、消化率都低于喂食健康桑葉的蠶?？赡苁怯捎谛Q拒食有病斑及病斑周圍的桑葉，從而導(dǎo)致其食下量明顯減少，加之桑葉感病后主要營(yíng)養(yǎng)成分降低，家蠶攝取營(yíng)養(yǎng)就不夠。因此用桑褐斑病病葉養(yǎng)蠶，易造成家蠶體制虛弱，蠶體重下降，幼蟲期延長(zhǎng)。

4 結(jié) 論

本研究測(cè)定桑褐斑病葉和健康桑葉中的主要營(yíng)養(yǎng)成分差異，并結(jié)合養(yǎng)蠶成績(jī)分析家蠶飼喂葉質(zhì)降低的桑葉(桑褐斑病葉)對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育的影響。研究結(jié)果表明，桑葉感染桑褐斑病后，桑葉中的主要營(yíng)養(yǎng)成分粗蛋白、粗纖維、總糖、可溶性還原糖和氨基酸總量的含量降低；粗灰分和多數(shù)礦質(zhì)元素的含量升高；用被害葉養(yǎng)蠶，對(duì)家蠶的健康(消化吸收率、蟲蛹統(tǒng)一生命率、幼蟲期和幼蟲體重)影響較大，而對(duì)繭質(zhì)的影響較小。對(duì)褐斑病普遍發(fā)生的蠶區(qū)應(yīng)合理計(jì)劃采葉，避免褐斑病危害嚴(yán)重時(shí)才用葉。