木本飼料在畜牧業(yè)中的應(yīng)用研究進展

(1.河南科技大學(xué) 動物科技學(xué)院，河南 洛陽 471003；2.汝陽縣畜牧局，河南 汝陽 471200)

木本植物的枝葉、花、果實、種子等可直接放牧利用或收集處理后飼喂畜禽。近年來，中國各種類型的草地都出現(xiàn)了不同程度的退化，草地質(zhì)量也持續(xù)下降，優(yōu)質(zhì)的粗飼料越來越缺乏[1-2]。中國可做飼用的木本植物約有1000多種[3]，且產(chǎn)量高、品質(zhì)好、青綠期和利用年限長，在牧草缺乏的季節(jié)可代替牧草飼喂家畜，一些粗蛋白含量較高的品種(如豆科、辣木屬等)還可以替代部分蛋白質(zhì)飼料，降低飼養(yǎng)成本，木本飼料在畜牧業(yè)中的作用也將會來越明顯。

1 木本飼料的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 國外應(yīng)用現(xiàn)狀

木本飼料可替代牧草或作為蛋白來源飼喂家畜，使家畜在牧草缺乏的情況下也能夠正常生長和生產(chǎn)，在農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)的國家和一些牧草產(chǎn)量低的地區(qū)木本飼料應(yīng)用很廣。在非洲，至少75%的喬木和灌木用于放牧使用。非洲東部地區(qū)的調(diào)查表明，大約有205000個小農(nóng)戶種植灌木[4]。在亞洲，使用農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)的國家有印度、尼泊爾等。印度半丘陵干旱地區(qū)的家畜大都依賴于森林中可利用的樹葉和草。Bakshi等[5]對該地區(qū)木本植物品種的分析發(fā)現(xiàn)，苦楝樹、白桑和銀合歡是小反芻動物的優(yōu)質(zhì)非常規(guī)飼料。在尼泊爾中部丘陵地區(qū)，隨著森林資源的減少，農(nóng)民逐漸依賴在農(nóng)場種植的木本飼料[6]。在澳大利亞約種植有20×104hm2的木本植物和灌木用于飼喂家畜[7]。在地中海地區(qū)，農(nóng)民轉(zhuǎn)向由自由放牧和補充飼養(yǎng)相結(jié)合的系統(tǒng)，地方政府重新開始種植木本植物，以阻止和逆轉(zhuǎn)牧場的退化[8]。在歐洲南部木本植物是動物飼料必需的資源，尤其是在干旱到半干旱地中海氣候的地區(qū)，很多的本土和引進木本品種被用于人工林種植，如苜蓿樹、地中海濱藜、老人濱藜、多育金雀花、紫穗槐、魚鰾槐、白桑、洋槐和皂莢樹[9]。在墨西哥東北部沿岸平原，豆科樹木和灌木構(gòu)成了多種多樣木本植物區(qū)系的三分之一，農(nóng)民將它們用于大范圍的放牧使用[10]。

1.2 國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀

木本飼料在中國的使用有著悠久的歷史，但將木本植物加工成飼料的研究從20世紀70年代末才開始[11]。近年來由于畜牧業(yè)飼料資源緊缺的問題，科研工作者對木本植物也有較多關(guān)注，主要集中在木本飼料營養(yǎng)價值評定、飼喂效果等方面，目前使用和研究較多的品種有沙棘、檸條、構(gòu)樹、松樹、泡桐、桑樹、胡枝子等，還有一些引進品種如洋槐、銀合歡等，通常是直接放牧或采集后飼喂、加工成葉粉、制粒、微生物發(fā)酵后使用。中國的木本飼料資源種類多、分布廣且營養(yǎng)豐富，一些藥用木本植物中的有效成分提取后還可作為飼料添加劑，如內(nèi)蒙古地區(qū)可做飼用的木本植物有71種[12]，貴州地區(qū)具有飼用價值的闊葉喬木有200多種[13]。因此，可充分開發(fā)利用中國的本土資源，替代部分的常規(guī)飼料，從而降低飼料成本，緩解飼料供應(yīng)不足的問題。

2 木本飼料的營養(yǎng)特點

2.1 木本植物的營養(yǎng)價值

木本飼料通常被認為粗蛋白含量低，粗纖維和灰分含量高。但這些營養(yǎng)物質(zhì)的含量是隨著季節(jié)的變化而改變的，而且木本植物的品種和采集部位不同，營養(yǎng)成分的差別很大[9]。木本飼料的粗蛋白、粗纖維和鈣含量與禾草飼料相比較高，灰分和磷含量相近[14]。根據(jù)貴州省36種木本飼料植物的營養(yǎng)成分分析可看出，大多數(shù)品種的粗蛋白含量高于10%，粗纖維含量低于25%，粗灰分和脂肪含量分別在3%～12%和1.8%～6.86%之間[13]。尼泊爾丘陵地區(qū)的31種木本飼料的營養(yǎng)成分分析表明：木本飼料都含有豐富的營養(yǎng)，粗蛋白含量在11%以上，除Na外的微量和常量元素豐富，纖維素和半纖維素含量低，酸性洗滌纖維含量較高，木質(zhì)素含量較高但是單寧含量中等[15]。通過恰當?shù)娘曫B(yǎng)管理，大多數(shù)木本飼料種類能夠滿足動物的基本營養(yǎng)需求，使利益最大化使用但對動物沒有負面影響。木本植物中豆科營養(yǎng)價值相對較高，如合歡、刺槐、檸條、銀荊和木豆等。中國9種常見的豆科木本植物營養(yǎng)成分分析表明，粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、粗灰分、鈣和磷含量分別在13.7%～31.6%、2.4～14.5%、11.1%～40.7%，4.6%～9.3%、0.18%～2.9%和0.2%～2.1%之間[16]。

2.2 木本植物中的抗營養(yǎng)因子

木本植物中的抗營養(yǎng)因子有單寧、含羞草素、二氫吡啶、鞣酸等，其中影響木本飼料在草食動物中應(yīng)用的主要是單寧[17-18]。研究表明，單寧對飼料利用和動物生產(chǎn)的影響有正負兩方面，主要與單寧的量和生物活性有關(guān)[19]。負面影響主要是降低體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)(尤其是蛋白質(zhì))的利用率、動物增重、飼料適口性、采食量以及消化酶活性，固態(tài)發(fā)酵和添加適量聚乙二醇可降低單寧的含量[20]。但低濃度的單寧有抗蟲和增加瘤胃非降解蛋白含量的效果，在肉牛飼糧中添加濃縮單寧能夠提高蛋白質(zhì)的代謝水平[21]。Méndez-Ortíz等[22]研究發(fā)現(xiàn)，當羊被捻轉(zhuǎn)血矛線蟲感染后，可能會采食更多富含單寧的樹葉，樹葉采食量的增加會使糞便中線蟲卵數(shù)量降低，但是當聚乙二醇存在時這種效果就會被阻礙。除此之外，一些體內(nèi)和體外的試驗都表明單寧具有抗蟲效果，可以將富含單寧的植物用作天然的胃腸道抗線蟲藥。

2.3 木本植物中的提取物

木本植物中常含有一些生物活性物質(zhì)，如黃酮類、多糖和萜類等化合物，其化學(xué)成分十分復(fù)雜，常有抗氧化、抑菌、增強免疫力和提高生產(chǎn)性能的作用。黃酮類化合物是植物的次級代謝產(chǎn)物，在馬尾松、沙棘、小葉錦雞兒和楊樹等眾多樹種中廣泛存在，有抗炎、抗菌、抗病毒、抗腫瘤、抗氧化等重要作用。黃酮類化合物的抗氧化作用主要通過與一些酶的相互作用、清除活性氧等自由基、與金屬離子螯合、與其他抗氧化劑協(xié)同[23-24]等來實現(xiàn)。沙棘中黃酮類化合物很豐富，沙棘提取物可影響脂肪leptin基因表達和血清中l(wèi)eptin水平，提高眼肌面積[25]。沙棘油具有較強的保肝藥活性，能夠降低肝臟中黃曲霉毒素的濃度并減小其不良影響[26]。

植物的種子、莖、葉中廣泛含有多糖類物質(zhì)，木本植物的O-乙?；?半乳糖基-葡糖甘露聚糖和膠質(zhì)有免疫刺激活性和自由基清除能力，木聚糖或低聚木糖有益生元的作用[27]。馬尾松花粉多糖有助于治療免疫抑制病毒和細菌引起的感染，增強兔和雛雞的免疫能力和生產(chǎn)性能[28-29]。松針多糖可抑制巨噬細胞產(chǎn)生IL-10，增強巨噬細胞的代謝活力吞噬能力，增加NO和TNF-α和IL-1β的分泌量而增強機體的免疫力[30]。油茶樹葉、種子和果殼多糖有抗氧化和抗腫瘤的效果[31-33]。茶籽多糖與抗生素有相似的生產(chǎn)效果[34]。將茶籽多糖飼喂生長豬可改善其生長性能，與添加抗生素組相比平均采食量和平均日增重分別提高了4.5%和4.7%，料肉比降低了4.2%[35]。萜類化合物有抑菌、改善動物生產(chǎn)性能和免疫調(diào)節(jié)的作用，如樹胡椒精油對捻轉(zhuǎn)血矛線蟲卵的孵化有抑制作用[36]，雪松精油有明顯的抗菌和抗氧化特性，其殺菌機理可能是細胞質(zhì)外流誘導(dǎo)和質(zhì)壁分離[37]。

3 木本飼料的飼喂效果

在利用木本飼料時應(yīng)盡量考慮當?shù)刭Y源條件兼顧動物的偏好，選擇合適的品種種植和飼喂，從而達到好的生產(chǎn)效果和經(jīng)濟效益。反芻動物有強大的瘤胃，與單胃動物相比能夠更好地利用木本飼料，而且可供選擇的樹種也較多。

銀合歡原產(chǎn)于墨西哥，是蛋白質(zhì)含量豐富的豆科植物，牛、羊、兔均喜食，也可制成草粉喂豬和禽[38]。Srivastava等[39]將銀合歡葉曬干制成顆粒料飼喂山羊，通過對山羊表觀性能的觀察發(fā)現(xiàn)，將銀合歡長期作為唯一的飼料對舍飼山羊沒有任何顯著的有害影響。Kang等[40]對沼澤水牛進行飼喂試驗發(fā)現(xiàn)，銀合歡葉粉可以作為蛋白質(zhì)來源，且銀合歡葉粉與2 g/kg BW的能量水平組合，同時補充尿素-氫氧化鈣處理秸稈，能提高沼澤奶牛的采食量、營養(yǎng)物質(zhì)消化率、瘤胃發(fā)酵和微生物數(shù)量。

檸條是豆科錦雞兒屬的落葉大灌木飼用植物，分布廣泛。檸條的枝、葉、花營養(yǎng)豐富，是反芻動物的優(yōu)質(zhì)飼料[41]。營養(yǎng)期和盛花期檸條營養(yǎng)價值較高且營養(yǎng)物質(zhì)的利用效率較高，是最佳的利用時期[42]。用檸條替代30%的粗飼料，不影響產(chǎn)奶量，乳脂率有所提高，獲得的經(jīng)濟效益最高[43]。檸條發(fā)酵飼料可代替部分秸稈青干草和苜蓿等常見過冬粗飼料，小尾寒羊采食發(fā)酵TMR飼料后生長良好[44]。

沙棘為胡頹子科植物，是一種多刺且能固氮的非常綠灌木，有很高的營養(yǎng)和藥用價值。沙棘能夠抗干旱和寒冷，其旺盛的無性繁殖能力與強大復(fù)雜的固氮根瘤系統(tǒng)對土地復(fù)墾和田莊的保護非常有用[45]。沙棘果實、葉和籽油中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和生物活性成分，如不飽和脂肪酸、酚類化合物、維生素和植物固醇[46-48]。沙棘可提高蛋雞的生產(chǎn)性能、改善肉雞的肉品質(zhì)、影響禽類抗氧化能力、免疫力和激素水平[49]。將沙棘樹葉飼喂綿羊中能提高其平均日增重，改變瘤胃液中揮發(fā)性脂肪酸和氨態(tài)氮的濃度，提高血清中CD4、γ-IFN、IL-l、IL-2濃度[50]。飼糧中添加沙棘果渣可促進育肥羔羊網(wǎng)胃、大腸、小腸等的發(fā)育，并提高血清的抗氧化性，影響育肥羔羊的肌內(nèi)脂肪酸組分構(gòu)成[51]。

構(gòu)樹是?？茦?gòu)樹屬落葉喬木，所含的蛋白質(zhì)、賴氨酸、蛋氨酸高于玉米，但粗纖維也較高[52]。給育肥豬飼喂構(gòu)樹葉或米酒曲發(fā)酵后的構(gòu)樹葉，可顯著降低背膘厚度，提高肌肉中游離氨基酸和谷氨酸鈉的含量[53]。經(jīng)過GZ-3或HS-3厭氧發(fā)酵后，構(gòu)樹葉的粗纖維含量降低，粗蛋白含量顯著增加，影響肉雞肌肉中肌苷酸和IMP+HxR的含量[54]。

松針有多種生物活性物質(zhì)，常以松針粉的形式添加使用。在35～70日齡的仔豬飼糧中添加3%的松針粉可將下痢發(fā)病率降低至26%[55]。在產(chǎn)蛋雞飼糧中添加3%～5%松針粉，可提高蛋雞產(chǎn)蛋量和料蛋比，促進蛋黃著色[56]。海蘭褐蛋雞飼糧添加5%的松針粉，提高了雞蛋中粗灰分和蛋白質(zhì)含量，改善蛋黃顏色和風(fēng)味[57]。經(jīng)黑曲霉發(fā)酵的松針粉飼喂肉雞后，可降低血清和肝臟中丙二醇含量，提高總超氧化物歧化酶活性[58]。此外，松針粉增加肉雞胸腺和腔上囊指數(shù)[59]。

4 小 結(jié)

木本飼料作為廣泛存在的非常規(guī)飼料資源，含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、礦物質(zhì)、維生素、以及一些生物活性物質(zhì)可與優(yōu)質(zhì)牧草、蛋白飼料相媲美。將木本植物作為飼料使用，不僅可以緩解飼料資源短缺的問題，還可減少抗生素的使用。但木本植物中單寧等抗營養(yǎng)因子含量高、不同時期營養(yǎng)物質(zhì)的含量變化大，影響了木本飼料的使用。因此，對木本飼料進行脫毒處理和不同品種木本植物的最佳使用時期進行研究對生產(chǎn)實踐有重要意義。