辣木作為新型飼料在反芻動物上的研究進(jìn)展

文/張婷婷

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所）

辣木（Moringa oleifera Lam.）亦稱油辣木或鼓槌樹，辣木科辣木屬熱帶落葉喬木，原產(chǎn)于北印度亞喜馬拉雅區(qū)域及非洲，多用途速生喬木樹種，是一種多年生速生樹[1]。目前，已有30 多個國家對辣木進(jìn)行引種栽培，我國也從印度、緬甸等地引進(jìn)種子和栽培技術(shù)，在廣東、廣西、海南、四川和云南等地大規(guī)模種植，已形成了規(guī)?；脑戏N植基地[2]。辣木的葉片、嫩莢、嫩芽、花朵、嫩莖和根均可食用，其富含多種礦物質(zhì)、維生素和藥理活性成分，是藥食同源的植物，其營養(yǎng)價值和藥用價值已被廣泛證實并正被開發(fā)利用。辣木嫩果莢富含蛋白質(zhì)、多種礦物質(zhì)和維生素等營養(yǎng)物質(zhì)，可作為蔬菜食用；辣木種子的含油量很高，辣木油是一種對人體健康極為有利的功能食用油，另外，種子含有活性凝結(jié)成分，有凈化水的特殊功能[3]。辣木葉粗蛋白質(zhì)（CP）含量約為27%[4]，高于優(yōu)質(zhì)苜蓿（20%）；辣木嫩枝的CP含量為7.2%[5]，接近羊草；辣木莖的CP含量為5.26%[6]，與秸稈相近。同時，辣木產(chǎn)量高，鮮重年產(chǎn)量約為126 噸/hm2[7]；干重年產(chǎn)量為10.4～24.7 噸/hm2[8]；辣木耐干旱，可在貧瘠地區(qū)生存，是一種不與糧食爭土地的資源[9]。所以可將辣木葉、枝、莖作為粗飼料開發(fā)利用，充分利用辣木葉、枝、莖作為飼料資源，可一定程度上減緩我國，特別是干旱地區(qū)牧草短缺問題，為開拓木本植物資源提供參考。為此，本文就辣木的生物學(xué)特性、常規(guī)營養(yǎng)成分、瘤胃降解特性以及在反芻動物上的應(yīng)用效果等內(nèi)容進(jìn)行綜述，旨在為其作為反芻動物新型飼料的廣泛推廣與應(yīng)用提供理論參考，以促進(jìn)我國畜牧業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

1 辣木的生物學(xué)特性

辣木是單科單屬植物，現(xiàn)有14 個已知種。其中M. stenoptetala（原產(chǎn)于埃塞俄比亞和肯尼亞北部）、M.peregrina（原產(chǎn)于蘇丹、埃及和阿拉伯半島）、M.ovalifolia（原產(chǎn)于安哥拉和納米比亞）和Moringa oleifera（原產(chǎn)于印度北部喜馬拉雅區(qū)域）等4 個種已有栽培，而生長快、分布廣且利用和研究最多的是Moringa oleifera。辣木樹高一般達(dá)5～12 m，多數(shù)8～10 m，樹冠傘形，樹干通直，軟木材質(zhì)，樹皮灰白色；主根粗壯，樹根膨大似塊莖，可貯存大量的水分；枝干細(xì)軟，樹枝多數(shù)下垂?；ň叻枷阄叮咨蛉榘咨?，直徑約2.5 cm，放射狀排列。葉淺綠色，三回羽狀復(fù)葉，長30～60 cm。果實為三棱狀，早期淺綠色，后變成深綠色，成熟后呈褐色，充分成熟的莢果橫切面近圓形或三棱形，長30～120 cm。辣木對土壤條件和降雨量有較強的適應(yīng)性，但忌積水。能適應(yīng)砂土和黏土等各種土壤，也能生長于微堿性土壤中。辣木喜溫耐寒，抗逆性強，能耐長期干旱，也能耐高溫和輕微霜凍。

2 辣木的常規(guī)營養(yǎng)組分

辣木富含植物蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素和礦物質(zhì)等多種營養(yǎng)元素。國內(nèi)外相關(guān)研究表明，辣木所含鈣和蛋白質(zhì)含量分別為牛奶的4 倍和2 倍、鉀是香蕉的3倍、鐵是菠菜的3 倍、維生素C是柳橙的7 倍、維生素A是胡蘿卜的4 倍，其營養(yǎng)價值與現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)家稱為“人類營養(yǎng)的微型寶庫”的螺旋藻相當(dāng)。張婷婷在博士后出站報告中研究了辣木不同部位的常規(guī)營養(yǎng)成分，研究可得，辣木葉、辣木樹枝和辣木莖的粗蛋白、粗脂肪、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維等營養(yǎng)成分均存在較大差異；其中，3 個部位中粗蛋白含量最高的為辣木葉，高達(dá)253 g/kg DM，其次為枝和莖，二者粗蛋白含量均低于100 g/kg DM。辣木中粗脂肪含量的趨勢和粗蛋白一致，由大到小依次為辣木葉、辣木枝和辣木莖；粗灰分含量，以辣木葉中最高，辣木枝和辣木莖含量相似；辣木枝和辣木莖中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于辣木葉，其中辣木枝和辣木莖分別為630 g/kg和820 g/kg DM，辣木葉為484 g/kg DM；三個部位中脂肪酸含量最高的為辣木葉，其次為枝和莖。辣木葉含量最高的為亞麻酸、軟脂酸和亞油酸，含量分別為：6.53、6.11和2.16 g/kg DM；辣木枝含量最高的為軟脂酸、亞油酸和油酸，含量分別為：1.38、0.76和0.43 g/kg DM；辣木莖含量最高的為軟脂酸、亞油酸和油酸，含量分別為：0.87、0.59和0.30 g/kg DM；三個部位中氨基酸含量最高的為辣木葉，其次為枝和莖。并且三個部位的氨基酸組成差異較大，辣木葉含量最高的為谷氨酸、天冬氨酸和蛋氨酸，含量分別為：25.7、20.1和17.9 g/kg DM，含量最低的為精氨酸、色氨酸和賴氨酸，含量分別為：3.34、2.88和2.54 g/kg DM；辣木枝含量最高的為谷氨酸、脯氨酸和天冬氨酸，含量分別為：7.67、6.67和5.54 g/kg DM，含量最低的為半胱氨酸、蛋氨酸和酪氨酸，含量分別為：0.67、0.56和0.44 g/kg DM；辣木莖含量最高的為谷氨酸、脯氨酸和天冬氨酸，含量分別為：7.27、6.15和5.03 g/kg DM，含量最低的為半胱氨酸、蛋氨酸、酪氨酸和色氨酸，含量分別為：0.56、0.56、0.34和0.34 g/kg DM。

3 辣木瘤胃降解率

李媛等[10]研究了辣木不同部位在奶牛瘤胃中的降解特性，研究發(fā)現(xiàn)辣木干物質(zhì)、有機物在瘤胃內(nèi)的降解率和降解參數(shù)變化趨勢相近，48 h達(dá)到降解平臺期，但不同部位的降解率差異較大；辣木各部位干物質(zhì)和有機物的有效降解率差異顯著，葉、枝、莖的有效降解率依次降低。辣木葉粗蛋白的96 h降解率高達(dá)90.86%，較辣木莖和枝分別高22.84%、38.92%；三者粗蛋白的有效降解率依次降低，但粗蛋白的有效降解率明顯高于干物質(zhì)和有機物；辣木葉、枝、莖NDF的96 h瘤胃降解率依次降低，分別為50.55%、27.11%、16.24%；辣木葉的NDF、ADF的有效降解率均顯著高于辣木枝和辣木莖。從瘤胃降解特性來看，辣木3 個部位的營養(yǎng)價值依次為辣木葉＞辣木枝＞辣木莖。張婷婷等[11]研究了辣木不同部位在肉牛瘤胃中的降解特性，研究發(fā)現(xiàn)辣木各部位在肉牛瘤胃中降解特性和奶?；疽恢?，各營養(yǎng)成分瘤胃降解率均為辣木葉＞辣木枝＞辣木莖。所以，辣木用于反芻動物飼料時，建議單獨飼喂辣木葉，辣木枝混合營養(yǎng)含量高的飼料飼喂，不建議將辣木莖直接作為反芻動物飼料。

4 辣木在牛飼料中的應(yīng)用

辣木葉粉作為低質(zhì)草料的蛋白質(zhì)補充料，不僅可以提高奶牛干物質(zhì)采食量、養(yǎng)分消化率及牛奶產(chǎn)量，且不影響牛奶品質(zhì)，還可降低飼喂成本。Mendieta-Araica等[12]和Sarwatt等[13]均證明了辣木葉粉作為低質(zhì)草料的蛋白質(zhì)補充料的可行性。Mendieta-Araica等[13]用辣木葉粉替代奶牛混合精料中的豆粕，發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)物質(zhì)的消化率除蛋白質(zhì)消化吸收率顯著降低外，其余均無顯著差異，牛奶品質(zhì)也未受到影響，由此可得，辣木葉粉在等能量等蛋白質(zhì)基礎(chǔ)上可替代豆粕作為奶牛飼糧中的蛋白質(zhì)源；Sarwatt等[13]報道辣木葉粉可有效部分替代奶牛飼糧中的棉籽粕，還可提高牛奶產(chǎn)量，兩者最佳配比為40（辣木葉粉）∶60（棉籽粕）。Nadir等[14]在臂形草基礎(chǔ)飼糧中分別加入2、3 kg辣木葉粉后，干物質(zhì)采食量由8.5 kg/天相應(yīng)增加到10.2和11.0 kg/天，干物質(zhì)、有機物、粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維的表觀消化率及牛奶產(chǎn)量均顯著提高。同時，Reyes等[15]用辣木飼喂奶牛，研究了辣木對奶牛產(chǎn)奶量、奶品質(zhì)和對飼料消化吸收率的影響，結(jié)果顯示，辣木可以提高奶牛的干物質(zhì)采食量和產(chǎn)奶量，對牛奶品質(zhì)沒有顯著影響。辣木葉粉作為低質(zhì)草料的蛋白質(zhì)補充料在反芻動物上研究較多，然而辣木枝莖是否可用于反芻動物粗飼料研究較少，張婷婷的博士后出站報告在2018年分別研究了在奶牛和肉牛飼料中添加辣木枝莖的可行性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在奶牛飼料中添加辣木枝莖可以提高奶牛的產(chǎn)奶量，對乳脂、乳蛋白以及乳糖均無顯著影響，但是顯著降低了乳中體細(xì)胞數(shù)，同時改善了牛奶中脂肪酸的組成，提高了不飽和脂肪酸的比例，降低了飽和脂肪酸的比例，辣木在奶牛飼料中最適添加比例為6%；由辣木枝莖添加于肉牛飼料試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，辣木枝莖可以顯著提高肉牛的日增重，降低料肉比，并且，辣木在肉牛飼料中最適添加比例同樣是6%。由此可見，辣木葉粉和辣木枝莖均可作為飼料用于養(yǎng)牛生產(chǎn)，辣木枝莖在改善反芻動物生產(chǎn)性能的同時，還可以改善奶品質(zhì)和肉品質(zhì)。

5 辣木在羊飼料中的應(yīng)用

辣木在養(yǎng)羊生產(chǎn)中的研究多集中在辣木鮮葉和辣木葉粉。Busani等[16]在等能量等蛋白質(zhì)的日糧中，將辣木葉粉部分替代葵花籽粕飼喂山羊，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，辣木葉粉明顯改善了山羊的生長性能，同時顯著提高了山羊的胴體品質(zhì)。Sarwatt等[13]在此基礎(chǔ)上研究了不同比例辣木葉粉替代葵花籽粕的飼喂效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)干物質(zhì)、中性洗滌纖維的消化率隨辣木葉粉替代比例的增加而升高，且干物質(zhì)采食量和代謝能在替代比例為75%時最佳。Akinyemi等[17]將辣木葉粉添加到天竺草飼糧中飼喂綿羊，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，辣木葉粉不僅能提高干物質(zhì)采食量、平均日增重、養(yǎng)分消化率等，還可改善羊的血液生理生化指標(biāo)，辣木葉粉在此研究中最適添加比例為25%。和辣木葉粉相比，辣木鮮葉飼喂山羊同樣也取得了較好的效果。Aregheore[18]將不同比例辣木鮮葉與芒鴨嘴草混合飼喂肥育山羊，結(jié)果顯示，添加20%和50%的辣木鮮葉顯著提高了山羊的平均日增重、干物質(zhì)采食量以及粗蛋白質(zhì)和中性洗滌纖維的消化率。除此之外，辣木不僅可作為多種飼糧的蛋白質(zhì)補充料還可直接作為飼料原料用作動物生產(chǎn)，Akinyemi等[17]研 究 了 用100%辣木葉粉飼喂綿羊，結(jié)果顯示與對照組相比，辣木組干物質(zhì)、有機物、粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維的消化率均顯著升高。Asaolu等[19]用辣木葉粉、銀合歡葉和鼠豆葉作對比試驗證實了辣木葉粉作為單一飼糧的可行性，試驗發(fā)現(xiàn)，飼喂100%辣木葉粉組的山羊氮的消化率和飼料相對營養(yǎng)價值最高。由此可見，辣木葉粉和辣木鮮葉均可作為飼料用于養(yǎng)羊生產(chǎn)。

6 小結(jié)

綜上所述，開發(fā)新型木本飼料可有效解決我國飼草資源匱乏的問題。辣木因其高產(chǎn)、速生、多功能且符合優(yōu)質(zhì)木本飼料標(biāo)準(zhǔn)，在國外已被廣泛應(yīng)用于反芻動物的飼料中，其作為反芻動物飼料均能顯著奶牛、肉牛、羊的總增重、平均日增重及飼料轉(zhuǎn)化率，進(jìn)而提高了反芻動物的生長速度，縮短了出欄時間，降低飼喂成本；同時，辣木還有利于改善肌肉脂肪酸的含量，降低肉脂質(zhì)氧化程度、提高瘦肉率、肉品質(zhì)和奶品質(zhì)明顯改善。因此，辣木飼料開發(fā)與應(yīng)用既可提高反芻動物產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)，又能緩解飼草資源緊缺的現(xiàn)狀?，F(xiàn)階段，為了充分利用辣木這一生物資源，應(yīng)擴大辣木不同地區(qū)的生態(tài)適應(yīng)性，大范圍推廣種植辣木，制定辣木飼料的產(chǎn)品加工標(biāo)準(zhǔn)化加工方案，有針對性地開發(fā)辣木專用飼料，以促進(jìn)辣木作為一種多功能性植物的規(guī)?；瘧?yīng)用。