新型木本飼用植物枸樹和雜交枸樹營養(yǎng)成分分析

劉曉燕李奧威趙真瑕王麗娟張曉麗李錦

(1.新疆石河子大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，新疆 石河子 832003；2.甘肅省微藻工程技術(shù)研究中心，甘肅 張掖 734000 )

枸樹是雙子葉植被綱桑科構(gòu)屬植被，為落葉喬木，在我國廣泛分布，是我國重要的經(jīng)濟林木，其樹皮富含優(yōu)質(zhì)纖維，從古至今是造紙的優(yōu)良原料之一[1]，其中含有豐富的粗蛋白、粗纖維和微量元素等，營養(yǎng)十分全面[2,3]。因其適應(yīng)性強、抗逆性強，而且可以在土壤肥力差的鹽堿地上正常生長與發(fā)育，所以成為綠化荒山、荒灘和鹽堿地的理想樹木。雜交枸樹是由中科院植物研究所運用現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)手段，與中國傳統(tǒng)雜交育種方式培育的一類速生豐產(chǎn)樹種，擁有優(yōu)良的抗逆性?？购?、耐貧瘠、抗鹽堿、根系發(fā)育，在自然界生存適應(yīng)性極強。雜交枸樹是防治土壤侵蝕、維護天然生態(tài)環(huán)境和城市園林綠化的優(yōu)質(zhì)樹木之一[4]。雜交枸樹中富含的粗蛋白和粗脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)均為牲畜生長所必需的[5]，但牲畜直接飼用的吸收率非常低，經(jīng)科學(xué)加工后可以用于動物飼料，是一種綠色、高效的飼料來源[6]。枸樹、雜交枸樹明顯的生長特點和營養(yǎng)特點已經(jīng)被大面積的種植，但由于科技投入不足，技術(shù)人才的短缺等各方面的原因，嚴(yán)重阻滯了這類新型木本飼用植物作為飼料被廣泛開發(fā)和利用。

新疆位于中國西北邊陲，幅員遼闊，畜牧業(yè)是新疆眾多產(chǎn)業(yè)中的特色產(chǎn)業(yè)之一，也是西北地區(qū)農(nóng)村最獨特的傳統(tǒng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在新疆農(nóng)村經(jīng)濟社會發(fā)展中具有非常關(guān)鍵的戰(zhàn)略地位[7]。畜牧業(yè)的發(fā)展脫離不開草業(yè)強有力的支撐，尤其是天然草場。草場的數(shù)量與品質(zhì)直接決定著當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，又與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展息息相關(guān)。由于新疆深居內(nèi)陸，遠離海洋，氣候干燥，新疆各地區(qū)存在不同程度的草原荒漠化、復(fù)墾、鹽漬化等[8]現(xiàn)象，使得新疆優(yōu)質(zhì)飼草資源分布極度不均，牧草育種工作條件落后，草地生態(tài)環(huán)境處于瀕危地位，飼草供應(yīng)與畜牧業(yè)發(fā)展之間的矛盾日趨突出[9]。因此，研究開發(fā)和利用木本植物飼料資源將給畜牧業(yè)的發(fā)展提供更為一定的飼料資源，緩解草業(yè)與畜牧業(yè)發(fā)展之間的矛盾，從而更好地帶動新疆經(jīng)濟健康平穩(wěn)的良性發(fā)展。

本文以木本植物枸樹和雜交枸樹的樹葉為研究對象，從基本營養(yǎng)成分上分析兩者存在的差異，同時綜合比較了木本植物飼料和中國傳統(tǒng)飼料在基本營養(yǎng)物質(zhì)含量的區(qū)別。這將給優(yōu)質(zhì)木本植物飼料的合理開發(fā)帶來了新思路，進一步開拓了新型飼料市場資源，同時也給全國各地發(fā)展現(xiàn)代畜牧業(yè)帶來一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

枸樹和雜交枸樹植株由本實驗室保存(新疆石河子)。采集生長旺盛新鮮葉片后放置在60℃恒溫烘箱中烘干用于本試驗。

1.2 測定指標(biāo)及測定方法

粗蛋白、粗灰分、粗脂肪、粗纖維參考飼料檢測國標(biāo)法測定[10]；葉片中的總糖采用苯酚-硫酸法[11]測定；含水量采用失重法測定，具體方法為采集新鮮的葉片，稱取6份0.5g(Wf)，迅速剪成小塊裝入稱量瓶中，放在60℃恒溫烘箱中烘烤48h后取出，冷卻至室溫，稱重(Wd)，最后計算出樣品的含水量。測量干重時，先測出稱量瓶的重量。計算公式：

1.3 儀器與試劑

凱氏定氮儀FOSS 2300(上海瑞玢國際貿(mào)易有限公司)，高溫爐，電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上?，槴\實驗設(shè)備有限公司)，坩堝，坩堝鉗，TE124S分析天平(德國Sartorius公司)，索氏提取器，數(shù)顯恒溫水浴鍋HH-21-6(上海助藍儀器科技有限公司)，紫外分光光度計TU-1810(北京普析通用儀器有限公司)，HC-3018R高速冷凍離心機(安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司)

蒸餾水，硫酸鉀，五水硫酸銅，濃硫酸，氫氧化鈉，鹽酸，硼酸，甲基紅，溴甲酚綠，95%乙醇，甲醇，三氯甲烷，石油醚，丙酮，氫氧化鉀，苯酚，濾紙，所用試劑均為分析純。

1.4 數(shù)據(jù)分析

本試驗中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析采用Excel軟件進行，顯著性水平可以設(shè)定為P<0.05(顯著水平)和P<0.01(極顯著水平)，采用GraphPad Prism 8.3.0軟件作圖。每組試驗設(shè)計3次重復(fù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 枸樹與雜交枸樹營養(yǎng)成分分析

無論是作為牧草還是飼料，其質(zhì)量的評價標(biāo)準(zhǔn)之一為粗蛋白含量。蛋白質(zhì)是由氨基酸脫水縮合組成高分子化合物，是人體賴以生存的主要物質(zhì)，是構(gòu)成食品營養(yǎng)成分的關(guān)鍵組成部分，也是衡量食品營養(yǎng)價值非常關(guān)鍵的指標(biāo)之一。粗灰分是經(jīng)過高溫灼燒后有機物的總殘留量[12]。其包括礦物元素的氧化物，鹽，沙子和混合進飼料的土壤。粗灰分是控制飼料質(zhì)量的一個指標(biāo)，并不是營養(yǎng)成分，飼料中的粗灰分含量過高時，飼料品質(zhì)相對較差。粗纖維是飼料中比較堅實、粗糙、適口性較差、家畜食后不易消化的部分，普遍出現(xiàn)在草本植物的根莖、葉和殼中。油脂是人類細菌的主要組成部分，還是脂溶性維生素的主要攜帶者，是一類含高熱值的營養(yǎng)物質(zhì)，而粗脂肪則是飼料中最主要的營養(yǎng)素，因此飼料中粗脂肪含量評判飼料品質(zhì)的重要標(biāo)尺之一。糖類是飼料中的主要能量來源，是一種特色的高質(zhì)量飼料成分，可以增加飼料的營養(yǎng)價值，改善動物的生長性能，同時還可以促進牲畜的消化和吸收。水是維系生命必不可少的基本物質(zhì)，是生命之源泉，青貯原料必須含有適當(dāng)?shù)乃?，以供微生物的正常生命活動?/p>

圖1 枸樹與雜交枸樹基本營養(yǎng)成分比較

由圖1可知，雜交枸樹粗蛋白含量為24.57%，顯著高于普通枸樹22.23%；雜交枸樹粗灰分含量為17.93%，極顯著高于普通枸樹的含量為16.00%；雜交枸樹粗纖維含量為16.77%，極顯著低于普通枸樹為19.40%；雜交枸樹粗脂肪含量為2.92%，顯著低于普通枸樹的為3.04%；雜交枸樹總糖含量為9.25%，極顯著高于普通枸樹8.52%；雜交枸樹含水量為64.4%，極顯著低于普通枸樹為67.73%。

2.2 枸樹、雜交枸樹與常見其他飼料營養(yǎng)成分比較

由圖2可知，谷實類飼料大麥、小麥、高粱和小麥，其重要營養(yǎng)素中的粗蛋白含量和粗纖維濃度，均小于木本飼用植物枸樹和雜交枸樹；農(nóng)副特產(chǎn)類飼料中大豆秸粉、玉米秸粉和谷糠中粗蛋白含量明顯低于枸樹和雜交枸樹，但粗纖維濃度明顯超過枸樹和雜交枸樹；青干草類飼料中青干草粉、秋白草粉和大豆秧粗蛋白含量明顯高于枸樹和雜交枸樹，而苜蓿干粉中的濃度這二者相同，但粗纖維濃度明顯小于枸樹和雜交枸樹；青綠飼料類苜蓿、豆秧、千穗谷和甜菜葉，無論是粗蛋白含量還是粗纖維含量都低于枸樹和雜交枸樹；樹葉類飼料中，紫穗槐葉粉的粗蛋白含量高于枸樹和雜交枸樹，粗纖維含量低于二者，槐樹葉中，粗蛋白含量和粗纖維含量均高于二者。

圖2 枸樹、雜交枸樹與其他飼料營養(yǎng)成分比較 注：圖中其他飼料的數(shù)據(jù)引自不同資料，是經(jīng)綜合整理所得，數(shù)據(jù)僅供參考。

3 討論

在我國，大多數(shù)牛、羊等牲畜飼料基本以稻谷和玉米秸稈為主，但其中含有的營養(yǎng)成分單一，而且礦物質(zhì)和維生素等成分不足，甚至嚴(yán)重缺乏，阻礙了牛、羊等畜牧業(yè)的發(fā)展。優(yōu)良的高蛋白原材料如豆粕、魚粉等盡管蛋白質(zhì)含量較高，價格卻相對昂貴[15]，同時，國產(chǎn)魚粉年產(chǎn)量不足20萬t，主要靠貿(mào)易進口(80～120萬t)，存在原料不新鮮、假貨較多、風(fēng)險大等問題，一般養(yǎng)殖場承擔(dān)不起。相比其他常規(guī)飼料，枸樹和雜交枸樹的樹葉營養(yǎng)全面且含量豐富，富含蛋白質(zhì)、鈣、鐵等，可代替部分苜蓿草粉和豆粕。而且，樹葉不需要經(jīng)過深加工就能夠進行飼喂，極大節(jié)省了動物飼養(yǎng)的成本，也極大地促進了畜牧業(yè)快速發(fā)展，民族經(jīng)濟的騰飛。但牛、羊等牲畜對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收效率需要在實踐中驗證。

新疆地域廣闊，草原資源豐富。全疆自然牧場總面積達到了5726.67hm2，占國土面積的1/3以上，占我國草場總面積的21.70%。由于新疆地區(qū)特殊的地理位置，復(fù)雜多樣的自然地形特性，以及遠距離海域和內(nèi)陸，降水稀少、蒸發(fā)強烈也使新疆地區(qū)氣候干燥，土地鹽堿化分布面積廣、種類多，鹽堿化程度嚴(yán)重，因此，南疆和北疆不同地區(qū)面臨著不同程度的牧草匱乏現(xiàn)象。枸樹和雜交枸樹作為落葉喬木，廣泛分布于全國各地，除了具有園林觀賞價值外，還可以帶來生態(tài)經(jīng)濟效益，耐干旱、耐鹽堿、抗逆性強，可以在貧瘠的土地上不受限制的生長，還能夠防風(fēng)固沙，減少水土流失，并且可以作為木本飼料植物來彌補惡劣的氣候帶來的牧草和飼料短缺的問題。

木本植物飼料來源豐富多樣，其中也不乏對飼用營養(yǎng)價值較大的種類，但由于品種的不同、生長條件的差異，使得其營養(yǎng)成分差異較大，影響了木本植物作為優(yōu)質(zhì)飼料的開發(fā)及廣泛應(yīng)用。由于畜牧的發(fā)展，對牲畜飼料和牧草的需要量也將愈來愈大。近年來，木本飼料植物作為優(yōu)質(zhì)的飼料資源正在被挖掘[16]。建議通過人工栽培的方式加快對新型優(yōu)質(zhì)木本植物飼料品種的開發(fā)和利用，如枸樹和雜交枸樹等，有針對性地進行營養(yǎng)價值和飼用價值的評估研究，以進一步提高木質(zhì)植物飼料的生產(chǎn)效率，從而有效開發(fā)新型飼料資源，推進植食性動物畜牧業(yè)的良性發(fā)展。

4 結(jié)論

本研究中的枸樹和雜交枸樹從基本營養(yǎng)成分來看，二者營養(yǎng)差異不大，都可以作為優(yōu)質(zhì)飼用植物被開發(fā)和利用。相比較常規(guī)飼料如谷實類飼料，農(nóng)副產(chǎn)品類飼料、青綠飼料類等有明顯的優(yōu)越性。同時發(fā)現(xiàn)木本植物的營養(yǎng)成分比禾草飼料更占優(yōu)勢，可為發(fā)展畜牧業(yè)提供新的優(yōu)質(zhì)粗飼料，產(chǎn)量大，節(jié)約飼料資源，具有增強綠色生態(tài)建設(shè)和廣辟飼料資源的雙重效益。