苧麻嫩莖葉的飼用價(jià)值及其在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

王 鑫 王延周 戴求仲,3 林 謙,3*

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，長(zhǎng)沙 410205；2.廣西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，桂林 541006；3.湖南德人牧業(yè)科技有限公司，常德 415900)

苧麻(Boehmerianivea)是蕁麻科苧麻屬(Boehmeria)的一種多年生宿根性草本植物。由于苧麻起源于我國(guó)中西部地區(qū)(以川貴為主)，世界各地的苧麻均由我國(guó)引入，故而又被稱為“中國(guó)草”[1]。苧麻是我國(guó)南方傳統(tǒng)纖維類經(jīng)濟(jì)作物，因其適于高溫、多濕的環(huán)境，主要分布在長(zhǎng)江流域的中上游，如湖南、湖北、江西、四川等省。我國(guó)苧麻栽培歷史悠久，可追溯到春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，《詩經(jīng)》中有記載“東門之池，可以漚苧”[2]。最早人們對(duì)于苧麻的利用主要是紡織和治病，苧麻葉的抑菌、止血、散瘀等藥用功能在《本草綱目》《中藥大辭典》中已有詳細(xì)記述。但其作為傳統(tǒng)紡織原料利用僅達(dá)5%，造成資源大量浪費(fèi)[3]。近年來，新型優(yōu)質(zhì)非常規(guī)飼料資源開發(fā)利用備受關(guān)注，隨著人們對(duì)苧麻認(rèn)識(shí)和研究的深入，苧麻以其特有的營(yíng)養(yǎng)與飼用價(jià)值逐步被應(yīng)用于飼料和養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中[4]。本文主要綜述苧麻嫩莖葉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及其在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用效果，并提出需要進(jìn)一步研究的問題，以期為苧麻飼料化研究的深入提供參考。

1 苧麻嫩莖葉的營(yíng)養(yǎng)組成

苧麻常收獲其嫩莖葉作為飼料資源開發(fā)利用，不過苧麻嫩莖葉的化學(xué)組成十分復(fù)雜，它的各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)類型和含量受到品種、收獲茬次、水肥條件及收割高度等多種因素的影響[5]。苧麻鮮莖葉水分含量高達(dá)80%以上，苧麻嫩莖葉常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分及氨基酸含量見表1[6-12]。

苧麻嫩莖葉中組成蛋白質(zhì)的氨基酸含量豐富，以谷氨酸、天冬氨酸含量最高，其次是亮氨酸。必需氨基酸占氨基酸總量的44.00%左右，其中，賴氨酸含量在1.02%左右，占氨基酸總量的近5.50%[10-12]。氨基酸組成及平衡是營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)，苧麻葉中含17種氨基酸，氨基酸總量高達(dá)18.36%，且賴氨酸含量較高，賴氨酸是動(dòng)物重要的限制性氨基酸，故而苧麻可認(rèn)為是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)類飼料原料資源。

苧麻葉中含多種脂肪酸，不飽和脂肪酸含量高于45%，其中油酸含量最高，其次是棕櫚酸、硬脂酸、9-烯-十八酮和亞油酸等[13]。

表1 苧麻嫩莖葉常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分及氨基酸含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))

苧麻含大量非纖維素多糖，以果膠和半纖維素為主，還存在少量低聚糖及游離單糖，游離單糖主要為D-赤鮮糖，還存在少量D-半乳糖、L-阿拉伯糖和D-半乳糖醛酸等[14]。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所已育成“青飼苧1號(hào)”的飼用苧麻新品種，在其嫩莖葉粗蛋白質(zhì)含量略有提升的情況下，其粗纖維、酸性洗滌纖維等含量較傳統(tǒng)飼用苧麻降低了30%～45%，更利于苧麻的飼料化加工、改善適口性和提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化代謝水平。

苧麻還含有多種活性成分，如黃酮類、揮發(fā)油類、多酚類等，具有抗菌消炎、抗氧化等功效[15-16]。黃酮類物質(zhì)主要集中于苧麻屬植物葉、根部位，已報(bào)道有11種，主要為蕓香甙、野漆樹苷、β-紫羅酮等[17]；揮發(fā)油類亦是苧麻中重要活性物質(zhì)之一。田輝等[16]利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)分析苧麻葉揮發(fā)油，檢測(cè)到68種化合物，多數(shù)為烷烴、醇類、有機(jī)酸；其中，異植物醇是揮發(fā)油的主要成分。苧麻中綠原酸的含量豐富，高達(dá)0.731%[18]，除綠原酸外，還含有原兒茶酸、咖啡酸、阿魏酸、4-香豆酸、苯甲酸等酚酸[15]。

苧麻嫩莖葉除上述營(yíng)養(yǎng)成分外，還存在抗?fàn)I養(yǎng)因子，如單寧。單寧味澀、化學(xué)性質(zhì)活潑，易與蛋白質(zhì)、金屬離子等結(jié)合，影響飼料原料的適口性和消化率，最終影響動(dòng)物生產(chǎn)性能。但適量的單寧酸由于其含有的多元酚羥基也能在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)揮收斂抗腹瀉、抗病毒、抗寄生蟲、抗氧化、抑菌等功能[19]。

2 苧麻嫩莖葉的飼用價(jià)值及其功能

目前，有關(guān)苧麻在畜禽體內(nèi)消化代謝評(píng)價(jià)的報(bào)道相對(duì)較少。毛健翔等[20]研究發(fā)現(xiàn)，苧麻葉的總能為17.16 MJ/kg，對(duì)雜交去勢(shì)公豬的消化能為12.26 MJ/kg。Li等[21]在三元雜交公豬飼糧中分別添加15%、20%的苧麻，發(fā)現(xiàn)豬對(duì)其消化能分別為13.27、13.07 MJ/kg，代謝能分別為13.16、12.82 MJ/kg。朱慈根等[22]研究發(fā)現(xiàn)，三麻期苧麻葉總能為13.73 MJ/kg，對(duì)鵝的表觀代謝能、真代謝能分別為5.69、6.68 MJ/kg；干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維、鈣和磷的利用率分別為30.01%、40.69%、30.04%、29.62%、23.44%和16.45%。Ridla[23]用苧麻嫩莖葉和青貯苧麻替代10%全混合日糧，發(fā)現(xiàn)苧麻可提高山羊?qū)︼暭Z脂肪消化利用率，對(duì)飼糧其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化利用率無顯著影響。

苧麻嫩莖葉含有多種活性物質(zhì)，具有廣泛藥理作用。例如，油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸可降低低密度脂蛋白膽固醇和甘油三酯含量，在預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化、心血管疾病的發(fā)生方面有很好療效，有益于人體健康[13,24]。苧麻葉中含有黃酮類化合物，黃酮類化合物是天然抗氧化劑，依靠其4位羰基，2、3位之間的雙鍵以及3位或5位羥基清除自由基，達(dá)到抗氧化的效果[17]。賀波[25]研究發(fā)現(xiàn)，苧麻葉中黃酮粗品對(duì)1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基的清除率高達(dá)78%，在濃度為1 mg/mL時(shí)對(duì)羥基自由基的清除率為63.29%。另據(jù)報(bào)道，異葉綠醇是苧麻葉揮發(fā)油的主要成分，占苧麻葉揮發(fā)油總體的12.52%[16]。

苧麻莖葉中的酚酸組分具有抗氧化、抗炎、改善微循環(huán)的作用。一方面可通過調(diào)節(jié)炎癥相關(guān)通路降低機(jī)體白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1，IL-1β)、前列腺素E2(prostaglandin E2，PGE2)等炎性介質(zhì)釋放，達(dá)到抗炎的效果；另一方面可降低毛細(xì)血管通透性，加強(qiáng)損傷處丟失和滲出細(xì)胞的吸收，使血液凝聚狀態(tài)減輕，瘀血減少，促進(jìn)局部血液循環(huán)，從而改善微循環(huán)和血液流變學(xué)[26]。Sung等[27]研究發(fā)現(xiàn)，野苧麻葉70%乙醇提取液(主要成分為綠原酸、蘆丁、木犀草素-7-葡萄糖苷、橙皮苷等酚類物質(zhì))通過抑制p38絲裂原激活蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinases，p38)和c-jun氨基末端激酶(c-jun N-terminal kinases，JNK)的磷酸化作用，降低脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞中的一氧化氮(NO)、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)和白細(xì)胞介素-6(interleukin-6，IL-6)等炎性分泌物；還降低了誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)的蛋白表達(dá)水平。Shin等[28]研究發(fā)現(xiàn)，用苧麻葉提取液中的酚類物質(zhì)(綠原酸、蘆丁、柚皮苷、橙皮苷等)可以降低潰瘍性結(jié)腸炎模型小鼠環(huán)氧化酶2(cyclooxygenase-2，COX-2)、IL-6和單核細(xì)胞趨化蛋白-1(monocyte chemotactic protein 1，MCP-1)的表達(dá)，從而達(dá)到預(yù)防腸炎的效果。此外，苧麻嫩莖葉中含有的阿魏酸在保持細(xì)胞生理完整性方面具有重要的抗氧化作用，可抑制脂質(zhì)過氧化和氧化酸敗[29]；咖啡酸具有清除自由基及抑制低密度脂蛋白氧化的作用[30]。而綠原酸作為苧麻中含量較高的活性物質(zhì)，還具有提高機(jī)體免疫水平、抗菌、降糖降脂等多種功效。Henry-Vitrac等[31]研究發(fā)現(xiàn)，綠原酸是葡萄糖-6-磷酸位移酶特異性抑制劑，可介導(dǎo)Svetol抑制人類肝微粒體中葡萄糖-6-磷酸的水解，從而減少肝臟葡萄糖的產(chǎn)生，調(diào)節(jié)血糖和減少Ⅱ型糖尿病的發(fā)生。此外，綠原酸對(duì)大鼠脂質(zhì)代謝有積極作用，可通過改變參與多種細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路的轉(zhuǎn)錄因子過氧化物酶體增殖因子激活受體α(peroxisome proliferator-activated receptor α，PPARα)和肝臟X受體α(liver X receptor α，LXRα)的表達(dá)，改善脂質(zhì)代謝紊亂[32]。

3 苧麻嫩莖葉在畜禽及水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

3.1 反芻動(dòng)物

反芻動(dòng)物飼糧中添加苧麻嫩莖葉可表現(xiàn)出良好的瘤胃降解特性，并可改善動(dòng)物生長(zhǎng)性能。研究發(fā)現(xiàn)，青貯苧麻人工切成1、2和3 cm 3種不同長(zhǎng)度配制的全混合日糧，隨著其長(zhǎng)度的增加瘤胃液pH上升，長(zhǎng)度為3 cm的青貯苧麻更有利于黑山羊瘤胃發(fā)酵[33]。許蘭嬌等[34]以苧麻和象草為原料，按苧麻和象草干物質(zhì)比例為2∶8、3∶7、4∶6和10∶0進(jìn)行混合青貯，發(fā)現(xiàn)苧麻與象草以2∶8比例混合青貯時(shí)其青貯飼料品質(zhì)最佳，在錦江黃牛瘤胃中的降解性能最好。通過波爾山羊的動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)證明，飼糧添加苧麻嫩莖葉青貯料可顯著提高羊的采食量和日增重，苧麻嫩莖葉青貯料育肥效果優(yōu)于苜蓿[35]。

此外，有研究發(fā)現(xiàn)，苧麻青貯替代苜蓿對(duì)奶牛產(chǎn)奶性能、乳品質(zhì)均無負(fù)面影響。Dai等[36]用苧麻替代飼糧中12%的苜蓿，發(fā)現(xiàn)其對(duì)荷斯坦奶牛的產(chǎn)奶量、乳品質(zhì)和血液指標(biāo)也均無負(fù)面影響。牟蘭[37]通過云嶺牛的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，青貯苧麻替代20%和40%的青貯玉米，對(duì)其生長(zhǎng)性能和健康均無不良影響，且可顯著降低血清尿素氮的含量，提高機(jī)體蛋白質(zhì)利用率。

苧麻嫩莖葉的添加還能在一定程度上改善肌肉品質(zhì)、增強(qiáng)肌肉風(fēng)味。一項(xiàng)有關(guān)波爾山羊飼糧添加苧麻嫩莖葉的研究結(jié)果證實(shí)，苧麻嫩莖葉對(duì)山羊肌肉總氨基酸和風(fēng)味氨基酸含量以及肉品質(zhì)無不良影響，但對(duì)改善肉品質(zhì)的脂肪酸組成有一定作用，飼糧添加苧麻嫩莖葉使得肌肉中亞油酸、多不飽和脂肪酸含量以及多不飽和脂肪酸/飽和脂肪酸比值顯著提高[38]。

3.2 家禽

苧麻嫩莖葉含豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，有利于改善動(dòng)物生長(zhǎng)性能，提高產(chǎn)品品質(zhì)，目前苧麻嫩莖葉在家禽方面的研究主要集中在雞和鵝上。Squibb等[39]研究發(fā)現(xiàn)，在雛雞飼糧中添加5%苧麻莖葉粉可提高血液中胡蘿卜素和葉黃素含量。牟瓊等[40]在21日齡肉雞的基礎(chǔ)飼糧中分別添加0、5%、10%、15%苧麻嫩莖葉粉，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，49日齡時(shí)5%組增重高于對(duì)照組，且隨添加量的增加肉雞的生長(zhǎng)性能降低，可能與其纖維含量過高影響肉雞采食量有關(guān)。多位學(xué)者研究表明，仔鵝(2～7周齡)飼糧中添加苧麻，可通過后期補(bǔ)飼精料達(dá)到對(duì)其生長(zhǎng)性能無影響的效果，同時(shí)降低精料用量，提升養(yǎng)殖效益[41-42]。此外，就苧麻刈割高度和成熟度對(duì)朗德鵝的飼用價(jià)值進(jìn)行評(píng)定，發(fā)現(xiàn)成熟期苧麻葉飼用價(jià)值最高[12]。另有研究發(fā)現(xiàn)，飼糧添加9%～12%苧麻對(duì)仔鵝體重、屠宰性能、體尺性狀、脛骨強(qiáng)度無不良影響，還可改善肌肉品質(zhì)，提高血液中球蛋白含量，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，這些作用與苧麻中的活性成分密不可分[43]。苧麻在蛋禽生產(chǎn)方面的應(yīng)用報(bào)道不多，有研究發(fā)現(xiàn)，飼糧苧麻添加對(duì)雜交蛋雞產(chǎn)蛋量、蛋重、蛋殼厚度、蛋白/蛋黃比值等均無顯著影響[44]。而本實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)蛋高峰期羅曼蛋雞飼糧中添加一定比例的苧麻嫩莖葉干粉可提高蛋黃顏色和蛋黃指數(shù)，提高蛋黃的總抗氧化能力，提升雞蛋中必需氨基酸和多不飽和脂肪酸(尤其是n-3多不飽和脂肪酸)含量，降低蛋黃中膽固醇含量。由此可見，家禽飼糧中添加適宜水平的苧麻可在不影響動(dòng)物生長(zhǎng)性能的前提下顯著改善家禽肉、蛋品質(zhì)。

3.3 豬

張彬等[45]研究表明，飼糧添加適宜水平的苧麻嫩莖葉粉對(duì)豬日增重、采食量、胴體瘦肉率、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率等均無不良影響，與對(duì)照組比，添加5%～15%苧麻嫩莖葉粉可使胴體瘦肉率有所升高。Li等[46]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，飼糧添加3%苧麻嫩莖葉粉可提高仔豬生長(zhǎng)性能，隨添加水平升高(3%～12%)，平均體重下降，但對(duì)采食量無顯著影響；屠宰數(shù)據(jù)顯示，飼糧苧麻嫩莖葉粉水平增加可降低屠宰體重及熱胴體重量，減緩肌肉pH下降速度，與對(duì)照組相比，3%、6%、9%、12%添加組背膘厚度分別降低8.65%、7.08%、9.83%、9.07%，眼肌面積分別增加5.54%、5.26%、5.00%、8.92%。Li等[47]進(jìn)一步試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，3%、6%、9%、12%苧麻組胸長(zhǎng)肌(LT)中多不飽和脂肪酸含量分別增加0.55%、1.80%、1.65%、1.42%，添加苧麻可改善脂肪酸的組成，但不飽和脂肪酸含量增加易導(dǎo)致肉質(zhì)氧化；研究還發(fā)現(xiàn)，添加苧麻還可顯著提高血清總超氧化物歧化酶活性，降低血清丙二醛含量，從而提高肌肉抗氧化能力；6%苧麻組抗氧化能力最佳，可消除肌肉不飽和脂肪酸帶來的易氧化問題，其作用原理是通過提高超氧化物歧化酶活性改善氧化穩(wěn)定性，而并非刺激紅細(xì)胞衍生核因子2樣蛋白2(NFE2L2)途徑。豬肉組織中動(dòng)脈粥樣硬化性(AI)和血栓形成性(TI)可反映脂肪“健康”狀態(tài)，添加苧麻使AI和TI的脂質(zhì)指數(shù)線性降低，表明飼喂含苧麻飼糧的豬肉更為健康。因此，飼糧添加苧麻可以提高豬生長(zhǎng)性能，改善胴體性狀，提升豬肉品質(zhì)，節(jié)約生產(chǎn)成本，值得推廣和使用。

3.4 水產(chǎn)動(dòng)物

目前，有關(guān)苧麻應(yīng)用于水產(chǎn)動(dòng)物的報(bào)道相對(duì)較少。因其含豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可作為植物蛋白質(zhì)源緩解魚粉資源緊缺的問題，具有廣泛應(yīng)用前景。金紅春[48]報(bào)道，草魚喜食鮮苧麻葉，食用后不易生病且生長(zhǎng)較快。陳麗婷等[49]研究表明，與矮象草相比，飼用苧麻可顯著提高草魚增重率和養(yǎng)殖效益；陳麗婷等[50]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，投喂苧麻可顯著降低草魚肌肉粗脂肪含量，增加粗蛋白質(zhì)含量，顯著提高肌肉中呈鮮味氨基酸與多不飽和脂肪酸含量，進(jìn)而改善草魚肉品質(zhì)；飼草單一會(huì)影響草魚增重率，降低生長(zhǎng)性能，故文章指出，苧麻應(yīng)與青草搭配使用。鮮麻葉飼喂過多可導(dǎo)致魚排便困難、躁動(dòng)不安，這可能與苧麻中含有的抗?fàn)I養(yǎng)因子成分有關(guān)[51]?？傊段蛊r麻可改善魚肉品質(zhì)，增強(qiáng)風(fēng)味，節(jié)約飼料成本，緩解魚粉短缺問題，但添加量要適度。

4 存在問題及發(fā)展趨勢(shì)

苧麻作為畜禽飼料原料已取得較多研究進(jìn)展，但仍有許多問題需要深入研究，從而更好地發(fā)揮苧麻的利用價(jià)值。

1)苧麻營(yíng)養(yǎng)價(jià)值數(shù)據(jù)不完整。尤其對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物而言，需通過營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)估試驗(yàn)，精準(zhǔn)測(cè)定水產(chǎn)動(dòng)物對(duì)苧麻嫩莖葉養(yǎng)分消化利用率、有效能值等各項(xiàng)指標(biāo)，建立健全苧麻營(yíng)養(yǎng)價(jià)值數(shù)據(jù)庫，為更合理利用苧麻資源提供依據(jù)。

2)尚未合理開發(fā)利用其生物活性物質(zhì)。苧麻中含有大量黃酮類、揮發(fā)油類、酚類、脂肪酸等物質(zhì)，具有獨(dú)特生物學(xué)功能。需通過動(dòng)物試驗(yàn)進(jìn)一步評(píng)估它們對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育、腸道健康、代謝調(diào)控、免疫機(jī)能、畜禽產(chǎn)品品質(zhì)的影響，深入研究這些物質(zhì)發(fā)揮作用的機(jī)理，以功能型飼料為研發(fā)重點(diǎn)，在“飼料禁抗”背景下，發(fā)揮苧麻嫩莖葉的特殊功效和飼用價(jià)值。

3)苧麻加工技術(shù)有待提高。鮮苧麻水分和纖維含量高，故干燥成本高，粉碎時(shí)易形成絮團(tuán)，不利于飼料化加工。因此，在培育高蛋白質(zhì)低纖維含量苧麻新品種的基礎(chǔ)上，必須加強(qiáng)對(duì)苧麻這一類作物的飼料化加工技術(shù)研究，以保證充分地利用和發(fā)揮其價(jià)值，以更好的為飼料工業(yè)服務(wù)。

5 小 結(jié)

目前，飼料短缺已成為制約畜牧業(yè)發(fā)展的重要因素，尋求優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)新型飼料成為動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。苧麻作為植物源性飼料，具有重大發(fā)展?jié)摿?。但其作為新型?yōu)質(zhì)飼料原料，仍有許多問題尚未解決。隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和科研人員研究的深入，苧麻將會(huì)被更廣泛、全面地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，其價(jià)值也必將得到充分發(fā)揮。