發(fā)酵樹葉及其在雞生產應用的研究進展

崔藝燕，田志梅，鄧 盾，劉志昌，容 庭，李家洲，馬現(xiàn)永，陳衛(wèi)東

（廣東省農業(yè)科學院動物科學研究所/畜禽育種國家重點實驗室/農業(yè)部華南動物營養(yǎng)與飼料重點實驗室/廣東省畜禽育種與營養(yǎng)研究重點實驗室/廣東畜禽肉品質量安全控制與評定工程技術研究中心，廣東 廣州 510640）

近年來，我國從其他國家進口大麥、小麥和高粱等谷物作為飼料，約70%的玉米用于飼料生產。未來，由于畜產品消費量的進一步增加，我國飼料原料需求將進一步增加。飼料原料需求的增加將對土地利用變化、飼料原料價格和環(huán)境產生巨大影響。飼料原料短缺，價格上漲，制約著我國畜牧業(yè)的發(fā)展。因此，開發(fā)與生產價低、營養(yǎng)豐富的非常規(guī)飼料十分重要，而在開發(fā)新資源的同時，更需要可持續(xù)的飼料生產。

我國森林面積為2.20億hm2，森林覆蓋率為22.96%，森林蓄積量為175.60億m3［1］。我國林木/灌木資源豐富多樣，是多樹種國家，木本植物約有7 000多種，可飼用的約有400種［2］。我國果樹樹葉資源也很豐富，也是家畜良好的粗飼料。樹葉占樹木總重量的10%左右，樹葉的粗蛋白質含量豐富，脂類、維生素及礦物質元素等含量高，可作為畜禽良好的蛋白質飼料。但目前僅個別地區(qū)對部分松針開發(fā)作為飼料原料，而大部分樹葉只用作柴草，可見多數(shù)樹葉資源沒有得到充分開發(fā)利用。如果能利用林木樹葉作為動物飼料，不僅解決畜牧業(yè)飼料短缺、飼料成本等問題，還能循環(huán)利用資源，解決資源浪費、污染等問題。但未經處理的樹葉由于纖維素和木質素之間的聯(lián)系，動物對其利用率很低。此外，許多樹葉含有高含量的抗營養(yǎng)成分，如單寧、蠟質等，對于動物生長存在負面影響。

微生物發(fā)酵技術是目前的研究熱點，能通過微生物發(fā)酵延長樹葉使用時間、降解抗營養(yǎng)因子，轉化難吸收的營養(yǎng)物質。發(fā)酵技術將樹葉改變?yōu)檫m口性好、無毒低毒、營養(yǎng)價值高的生物飼料，是綠色的生態(tài)養(yǎng)殖技術［3］。但目前發(fā)酵樹葉作為飼料的技術研究缺乏，在動物生產中應用較少。本文綜述了樹葉的營養(yǎng)成分、發(fā)酵菌種、發(fā)酵后成分變化及其在雞生產中的應用，以期為發(fā)酵樹葉對家禽飼料化利用提供依據(jù)。

1 樹葉及其發(fā)酵菌種

1.1 樹葉的營養(yǎng)成分

樹葉發(fā)酵前后的的營養(yǎng)成分變化如表1所示。樹葉的粗蛋白質（CP）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）含量變化范圍較大，分別為7.15%～26.4%、16.47%～55.9%和8.61%～41%。這主要與樹葉的種屬有關，此外不同收獲季節(jié)、不同種植地區(qū)的樹葉營養(yǎng)成分也有所不同。

1.2 樹葉發(fā)酵菌種

由表2可知，銀杏葉主要使用黑曲霉、芽孢桿菌和酵母進行發(fā)酵。桑葉主要使用乳酸菌、酵母和食用真菌進行發(fā)酵。樹葉使用菌株主要為10種乳酸菌（植物乳桿菌、費氏乳桿菌、乳酸乳球菌、保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、戊糖乳桿菌、戊糖片球菌、布氏乳桿菌）、5種霉菌（黑曲霉、米曲霉、綠色木霉、毛曲霉、紅曲霉）、4種芽孢桿菌（凝結芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌）、3種酵母（產朊假絲酵母、熱帶假絲酵母、釀酒酵母），其他菌種使用較少，尤其是食用真菌。目前菌種的使用主要是為了保存樹葉以及提高CP含量，對于降低抗營養(yǎng)因子、粗纖維的菌種研究較少。如何充分利用豐富的菌種發(fā)酵樹葉，如何組合使用菌種改善發(fā)酵樹葉營養(yǎng)價值，發(fā)酵菌種的作用機制以及菌種間的互作等還需要更多的研究。

2 樹葉發(fā)酵效果

2.1 發(fā)酵樹葉的營養(yǎng)成分變化

由表1可知，大部分發(fā)酵樹葉的CP含量（13.18%～47.34%）較未發(fā)酵時提高，NDF、ADF、可溶性碳水化合物含量降低。戊糖乳桿菌發(fā)酵桑葉降低粗纖維含量（6.25%）［31］。發(fā)酵樹葉CP含量較高，可作為蛋白質飼料。但發(fā)酵樹葉主要報道了CP、NDF、ADF和可溶性碳水化合物含量，缺乏其他營養(yǎng)成分（粗脂肪、粗纖維、維生素、礦物質、氨基酸等）的研究報道，這不利于實際生產應用。發(fā)酵試驗應當詳細研究各種樹葉的常規(guī)營養(yǎng)成分，做到成分清楚，利于研制飼料配方。

表1 樹葉發(fā)酵前后的營養(yǎng)成分Table 1 Nutrient composition of leaves before and after fermentation（DM, %）

表2 樹葉發(fā)酵的菌種Table 2 Strains of fermented leaves

2.2 發(fā)酵樹葉的品質變化

發(fā)酵樹葉的品質較好。乳酸菌顯著降低了辣木的pH值［25］。乳酸桿菌和蔗糖發(fā)酵的桑葉含有較多的乳酸（4.46%～10.54%，P＜0.05），較少的氨氮（0.03%～0.13%，P＜0.01）、乙酸（0.73%～3.40%，P＜0.05）、大腸菌群（＜2.30 log CFU/g FM，P＜0.01）和pH值（＜4.40，P＜0.01）［9］。團花樹青貯樣品的pH值（P＜0.001）、氨氮含量較低（P＜0.001），乳酸（P＜0.001）、真蛋白質含量（P＜0.001）、CP（P＜0.05）較高［12］。植物乳桿菌發(fā)酵團花樹顯著降低了pH值、CP濃度［11］。植物乳桿菌a214顯著降低飼料桑pH值, 但對刺槐及雜交構樹效果不顯著；添加植物乳桿菌（S37、FG1）和GFG（植物乳桿菌、布氏乳桿菌和纖維素酶）對降低雜交構樹pH值作用顯著。植物乳桿菌（F1、FG1）和GFG顯著提高雜交構樹青貯乳酸含量［20］。

2.3 發(fā)酵樹葉的抗營養(yǎng)因子變化

發(fā)酵樹葉抗營養(yǎng)因子含量降低，可提高其作為動物飼料的營養(yǎng)價值，提高動物的生產力。橡樹葉經肺炎克雷伯菌發(fā)酵處理后極顯著降低28.32%～33.44%總單寧含量［13］。黑曲霉、枯草芽孢桿菌和產朊假絲酵母組合發(fā)酵后的辣木莖葉粉，水解單寧的含量顯著降低17.18%～41.24%，黑曲霉及三菌混合發(fā)酵樹葉的植酸含量顯著降低12.02%～14.94%［26］。黑曲霉、米曲霉、綠色木霉和酵母菌（產朊假絲酵母菌、熱帶假絲酵母菌）降解橄欖葉殘渣單寧酸，總單寧降解率最高為86.49%（P＜0.05）［18］。植物乳桿菌發(fā)酵團花樹降低了17.61%縮合單寧濃度（P＞0.05）［11］。

2.4 發(fā)酵樹葉的活性物質變化

微生物發(fā)酵可提高樹葉黃酮、氨基酸、還原糖、多酚等活性物質含量，改善抗氧化能力?；钚猿煞指叩陌l(fā)酵樹葉應用于動物生產，可提高動物抗氧化能力，促進機體健康，提高生產性能。目前這方面研究較多的是銀杏葉和桑葉，其他樹葉研究較少。

2.4.1 銀杏葉 微生物發(fā)酵提高了銀杏葉黃酮、銀杏內酯、氨基酸、香味物質的含量。凝結芽孢桿菌發(fā)酵銀杏葉，總黃酮、銀杏內酯A、銀杏內酯B、銀杏內酯C、銀杏酸分別降低4.42%、4.30%、3.98%、10.24%、7.63%、79.31%，乙酸 和 乳酸含量急劇 增加［22］。黑曲霉發(fā)酵銀杏葉總黃酮、還原糖、總氨基酸分別提高21.25%、66.23%［5］、21.25%［6］，銀 杏酸 降 低了97.30%［6］。黑曲霉GYX086發(fā)酵銀杏葉產生強烈的香味，總黃酮、還原糖、CP、必需氨基酸和總氨基酸含量分別比對照顯著提高26.03%、62.73%、14.58%、96.41%和16.49%［5］。銀杏葉發(fā)酵后，異山奈素消失，出現(xiàn)庚酸、乙酯-十八碳烯酸等7種新成分［21］。地衣芽孢桿菌和納豆芽孢桿菌發(fā)酵銀杏葉的黃酮、總氨基酸、香氣物質含量比發(fā)酵前分別提高了10.6%～16.7%、17.22%～31.05%、95.26%～98.68%［4］。 產 朊 假絲酵母和黑曲霉發(fā)酵銀杏葉氨基酸、黃酮、香氣物質含量比發(fā)酵前提高了95.44%、96.97%和98.45%［4］。發(fā)酵處理提高了銀杏葉提取物的生物活性，從而提高了其對大鼠的抗氧化、抗凋亡和抗炎活性［21］。

2.4.2 桑葉 微生物發(fā)酵提高桑葉黃酮、多酚、1-脫氧野尻霉素（DNJ）等含量。乳酸菌發(fā)酵桑葉的總多酚、總黃酮、綠原酸、DNJ分別顯著提高14.95%、14.76%、14.80%、4.2%［28］。戊糖乳桿菌發(fā)酵桑葉，γ-氨基丁酸極顯著提高413.65%，還原糖和總糖分別降低65.15%（P＜0.05）、40.20%（P＜0.01）［31］。干酪乳桿菌發(fā)酵桑葉提高抗氧化能力，DPPH、FRAP分別極顯著提高8.66%、6.91%［10］。蛹蟲草發(fā)酵桑葉提取物具有抗肥胖作用，可抑制脂肪肝內質網應激和脂肪肝內質網應激誘導的肝細胞凋亡［29］?；鹉緦涌拙⒂枷x草、樟芝發(fā)酵的桑葉DNJ產量分別為0.359%、0.356%和0.337%，靈芝發(fā)酵桑葉DNJ提取率是桑葉的2.74倍［27］。嗜酸乳桿發(fā)酵桑葉提取物對5-氟尿嘧啶誘導的大鼠粘膜炎具有保護作用［30］。

2.4.3 其他樹葉 發(fā)酵橄欖葉渣中氨基酸總量比原葉渣增加22.0%，谷氨酸和天冬氨酸含量增加25.4%以上，黑曲霉和產朊曲霉發(fā)酵的纖維素酶活性最高（P＜ 0.05）［18］。Trametes versicolor發(fā)酵橄欖葉顯著提高漆酶活性［17］。黑曲霉發(fā)酵松針產生了纖維素酶、半纖維素酶、β-葡萄糖苷酶，總氨基酸和必需氨基酸分別顯著提高89.68%、54.39%［14］。黑曲霉、枯草芽孢桿菌和產朊假絲酵母混合發(fā)酵的辣木莖葉還原糖發(fā)生顯著變化，抗氧化活性顯著提高［26］。米曲霉發(fā)酵菝葜葉中維生素C當量抗氧化能力最高，釀酒酵母和芽孢桿菌發(fā)酵的菝葜葉綠原酸含量顯著高于新鮮菝葜葉，可提高酚酸、黃酮的提取率和清除自由基的能力［35］。與未發(fā)酵的番石榴葉相比，Monascus ankaGIM 3.592 和釀酒酵母GIM 2.139發(fā)酵及復合酶處理使總酚、總黃酮、槲皮素和山奈酚的含量分別顯著提高了2.1、2.0、13.0、6.8倍；發(fā)酵番石榴葉可溶性酚類提取物對α-葡萄糖苷酶具有較高的抗氧化活性和抑制作用［37］。Eurotium amsterlodamibsx001發(fā)酵沙棘葉，總酚和黃酮含量顯著增加，提高了發(fā)酵產物的抗氧化活性［33］。發(fā)酵黃漆木葉提取物增加了小鼠T淋巴細胞和B淋巴細胞的數(shù)量和增殖，增強非特異性免疫作用［32］。乳桿菌發(fā)酵芒果葉提取物減少RAW 264.7細胞中脂多糖產生的活性氧物質，隨著濃度的增加，對蘑菇酪氨酸酶活性、亞硝酸鹽清除的抑制作用增加［38］。Rhodosporidium toruloides發(fā)酵的柿葉熱水提取物顯著降低3T3-L1細胞甘油三酯含量約11%［36］。樹葉經過微生物發(fā)酵后，其活性物質含量均有所提高，同時改善了其抗氧化能力和免疫效果。

3 發(fā)酵樹葉在雞生產的應用

3.1 發(fā)酵樹葉對雞生長性能的影響

發(fā)酵樹葉能夠提高雞的生長性能，改善血液生化、抗氧化指標。添加10%發(fā)酵橄欖葉渣（經黑曲霉和產朊假絲酵母菌發(fā)酵）可增加雞體重120%，提高血清生化指標［18］。與對照組相比，3.5 g/kg發(fā)酵銀杏葉能顯著提高的肉雞平均日采食量（ADFI）、日增重（ADG），最佳添加量為3.5～4.5 g/kg［23］。Zhang等［39］發(fā)現(xiàn)發(fā)酵銀杏葉可提高肉仔雞體重、飼料轉化率以及血清和肝臟α-生育酚濃度，顯著降低肝臟活性氧、蛋白羰基和丙二醛（MDA）含量。0.35%發(fā)酵銀杏葉（經黑曲霉發(fā)酵）可顯著降低雞的增重比，隨添加量增加，血清α-生育酚濃度線性增加（P＜0.05）［40］。地衣芽孢桿菌或納豆芽孢桿菌發(fā)酵銀杏葉可改善肉雞的飼料效率、促進胸腺和脾臟發(fā)育［4］。經黑曲霉發(fā)酵的松針能顯著提高肉仔雞的血清和肝臟的超氧化物歧化酶（SOD）活性和抗氧化能力，顯著降低MDA含量［14］。發(fā)酵銀杏葉亦可顯著降低脂多糖刺激的雞ADG、ADFI減少［6］。發(fā)酵山杏葉可預防雛雞啄癖，對肝腎無毒害［41］。發(fā)酵杜仲葉粉、杜仲葉粉均可顯著降低蛋雞血液總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白濃度，顯著增加高密度脂蛋白濃度［42］。飼喂發(fā)酵構樹葉對AA肉仔雞的生長無不良影響［43］。

3.2 發(fā)酵樹葉對雞腸道健康的影響

發(fā)酵樹葉能提高雞腸道消化能力、腸道形態(tài)、抗氧化能力，改善腸道健康。飼喂肉雞發(fā)酵銀杏葉，提高了乙醚提取物的表觀總消化道保留率和十二指腸相對重量，不同程度地提高胰腺、小腸的抗氧化和消化酶活性，降低MDA含量［44］。此外，喂肉雞發(fā)酵銀杏葉可降低空腸和回腸蛋白羰基含量，改善腸道形態(tài)，顯著提高空腸、回腸的SOD和谷胱甘肽活性，顯著增加回腸乳酸菌數(shù)量，顯著降低回腸和盲腸中的大腸桿菌、沙門氏菌數(shù)量［39］。Zhang等［6］研究表明，發(fā)酵銀杏葉顯著降低雞（脂多糖刺激）的十二指腸和空腸相對重量、絨毛高度、隱窩深度、堿性磷酸酶活性和血漿D-木糖，顯著降低十二指腸和空腸干擾素-γ、白細胞介素（IL）-4、IL-13、IL-18、誘導型一氧化氮合酶和十二指腸鈉葡萄糖共轉運蛋白1mRNA表達水平（P＜0.01或P＜0.05）。發(fā)酵杜仲葉粉顯著降低肉雞盲腸大腸桿菌數(shù)量（5.52%），顯著提高乳酸菌數(shù)量（9.55%）［45］。

3.3 發(fā)酵樹葉對雞肉品質的影響

發(fā)酵樹葉具有改善雞肉品質的作用，提高肌肉抗氧化能力，改善脂肪酸代謝和氨基酸含量。飼喂發(fā)酵銀杏葉的肉雞胸肌L*值、腿肌蒸煮損失和胸肌、腿肌滴水損失（24、48 h）均顯著降低，肌肉中SOD、T-AOC的活性極顯著增加，胸肌中2,2-疊氮二（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）ABTS和腿肌OH·、O2·-的清除活性顯著降低［23］。發(fā)酵銀杏葉降低腹部脂肪和肌肉MDA濃度，改善24 h的pH、滴水損失和烹飪損失，顯著降低胸肌C16∶0、C18∶0濃度，極顯著提高 C18∶2、C18∶ 3和 C20∶ 4的濃度［40］。地衣芽孢桿菌或納豆芽孢桿菌銀杏葉發(fā)酵物改善肉雞的抗氧化功能以及胸肌嫩度，納豆芽孢桿菌略優(yōu)于地衣芽孢桿菌［4］。發(fā)酵杜仲葉組雞肉中天門冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、精氨酸、蛋氨酸、組氨酸、色氨酸總鮮味氨基酸和總氨基酸顯著高于對照組，雞肉棕櫚油硬脂酸、飽和脂肪酸和花生四烯酸極顯著高于對照組［45］。

3.4 發(fā)酵樹葉對雞蛋品質的影響

發(fā)酵樹葉能提高蛋雞的蛋品質，發(fā)酵杜仲葉使用較多。飼糧添加發(fā)酵杜仲葉顯著提高海蘭褐蛋雞的全期產蛋率，0.3%添加組的產蛋率最高、料蛋比最低，0.5%添加組顯著增加平均蛋重，發(fā)酵杜仲葉顯著降低蛋黃膽固醇濃度［42］。發(fā)酵杜仲葉（糞腸球菌）顯著提高京紅蛋雞蛋中棕櫚油酸7.79%、亞油酸16.54%、花生四烯酸組成比例7.79%，硬脂酸、膽固醇分別顯著降低16.12%、12.4%［45］。發(fā)酵山杏葉可提高蛋雞產量、蛋品質，降低蛋殼破損率、料蛋比［41］。

4 展望

微生物發(fā)酵可以改善樹葉的營養(yǎng)價值，提高活性物質含量，降低抗營養(yǎng)因子含量。發(fā)酵樹葉應用于雞生產，能夠改善雞的腸道健康、提高生產性能和產品質量。但是目前發(fā)酵樹葉品種較少（14種），菌種使用種類不足（34種），應用于雞生產的發(fā)酵樹葉數(shù)量更是缺乏（6種）。發(fā)酵樹葉的研究必將是一個長期的科學課題，包括菌種的篩選、發(fā)酵樹葉營養(yǎng)價值的改善、樹葉抗營養(yǎng)因子含量的減少等方法，以及發(fā)酵過程的規(guī)范和優(yōu)化等。發(fā)酵樹葉來源豐富、營養(yǎng)價值高，同時能減少資源浪費和環(huán)境污染，可解決飼料短缺的問題，對我國畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起推動作用。發(fā)揮發(fā)酵樹葉的優(yōu)勢，解決其不足，可實現(xiàn)社會效益、經濟效益、生態(tài)效益多贏。