藜麥作為飼料原料在動(dòng)物生產(chǎn)上的營養(yǎng)價(jià)值與抗?fàn)I養(yǎng)作用

石 鈺，房 媛，薛逸諾

（陜西服裝工程學(xué)院，陜西西安 712046）

藜麥屬藜科植物，與菠菜、甜菜屬植物相同，藜科植物在世界范圍內(nèi)均有發(fā)現(xiàn)，目前大約有250種已被確認(rèn)。藜麥具有良好的營養(yǎng)價(jià)值，最重要的是其對(duì)氣候和土壤條件具有相當(dāng)大的適應(yīng)力，藜麥可食用部分包括葉子和谷物，蛋白質(zhì)和脂類的營養(yǎng)均衡，蛋白質(zhì)含量高（Farro，2008）。魏愛春等（2015）發(fā)現(xiàn)，藜麥比谷物含有更多的蛋白質(zhì)和平衡的必需氨基酸，類似于牛奶中蛋白質(zhì)的生物學(xué)價(jià)值，其在脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素C、維生素E及礦物質(zhì)（尤其是鈣、磷、鐵和鋅）的水平上超越谷物（魏愛春等，2015）。盡管有這些特點(diǎn)，但因進(jìn)口成本高，且大多數(shù)人對(duì)其了解很少，導(dǎo)致這種原料沒有得到廣泛應(yīng)用。由于藜麥具有良好的商業(yè)價(jià)值和較高的營養(yǎng)品質(zhì)，因此，需要對(duì)其進(jìn)行深入了解，對(duì)其關(guān)鍵成分、營養(yǎng)價(jià)值和抗?fàn)I養(yǎng)作用進(jìn)行論證。

1 藜麥的營養(yǎng)價(jià)值

藜麥的碳水化合物含量高，主要是因?yàn)槠浜懈咚降牡矸郏瑫r(shí)也包含少量糖，是一種營養(yǎng)價(jià)值高的原料，主要是因?yàn)樗懈哔|(zhì)量的蛋白質(zhì)，還含有纖維、B族維生素、維生素E、維生素C及鈣、鎂、鐵、鉀、磷、錳、鋅、銅和鈉等礦物質(zhì)。與大米、玉米、大麥和小麥等傳統(tǒng)谷物相比，它含有更高水平的蛋白質(zhì)、蛋氨酸和賴氨酸，其脂肪酸組成與豆油類似（申瑞玲等，2016）。Vega-Galvez等（2010）報(bào)道，藜麥可降低各種疾病的風(fēng)險(xiǎn)，其功能特性可能與纖維、礦物質(zhì)、維生素、脂肪酸、抗氧化劑和植物激素的存在有關(guān)，這些物質(zhì)有助于動(dòng)物營養(yǎng)，特別是在保護(hù)細(xì)胞膜方面。

1.1 蛋白營養(yǎng)價(jià)值蛋白質(zhì)參與組織構(gòu)建、維護(hù)，酶、激素和抗體的形成，能量供應(yīng)和代謝過程。除了氮，氨基酸還向身體提供硫化物，它們以脂蛋白的形式參與甘油三酯、膽固醇、磷脂和脂溶性維生素的運(yùn)輸。Comai等（2007）報(bào)道了藜麥蛋白和氨基酸情況，與常規(guī)飼用谷類相比，藜麥的總蛋白質(zhì)含量高于大麥（11%）、水稻（8.8%）、玉米（7.8%）、黑麥（11.6%）和高粱（12.4%），其含量為13.8%～16.5%。同時(shí)，白蛋白和球蛋白占藜麥籽粒貯藏蛋白的絕大部分，而脯蛋白的濃度較低，且這個(gè)比例在不同物種中不同，藜麥中谷氨酰胺～谷氨酸、天冬酰胺～天冬氨酸、精氨酸、絲氨酸、亮氨酸和甘氨酸含量較高，但含硫氨基酸含量相對(duì)較低。

蛋白質(zhì)的質(zhì)量是由必需氨基酸比例決定的，尤其是動(dòng)物不能合成的一些必須氨基酸。如果這些氨基酸中只有一種是有限的，其他的就不會(huì)被完全吸收，從而導(dǎo)致日糧蛋白質(zhì)損失，進(jìn)而降低動(dòng)物的生長性能（羅鈞秋等，2012）。氨基酸生物利用率還取決于蛋白質(zhì)消化率、抗?fàn)I養(yǎng)因素影響及色氨酸和中性氨基酸的比例。Comai等（2007）發(fā)現(xiàn)，藜麥不僅蛋白質(zhì)含量高，且氨基酸組成充足，尤其是色氨酸含量高，色氨酸通常是谷物中的第二限制性氨基酸，此外，它含有大量的非蛋白色氨酸，更容易被吸收，有助于增加這種氨基酸在腦中的可用性，從而影響血清素神經(jīng)遞質(zhì)的合成（李寧和彭燮，2019）。

1.2 碳水化合物營養(yǎng)價(jià)值碳水化合物是自然界中發(fā)現(xiàn)的最多的化合物群之一，與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成了生物體的主要成分，是動(dòng)物最豐富、最經(jīng)濟(jì)的能量來源。淀粉是藜麥的主要碳水化合物成分，含量為52%～69%，纖維重量接近7%～9.7%，其中可溶性纖維含量為1.3%～6.1%，同時(shí)含有約3%的單糖，主要是麥芽糖，其次是D-半乳糖和D-核糖，而果糖和葡萄糖的含量較低（Abugoch James，2009）。纖維有許多有益作用，與它在小腸中不消化有關(guān)，因此，Ogungbenle（2003）報(bào)道，日糧添加高含量藜麥纖維可以通過促進(jìn)藜麥中其他營養(yǎng)物質(zhì)在大腸中的吸收來提高消化率。淀粉是植物的主要生物聚合物，通常以各種形狀和大小的顆粒形式存在，藜麥淀粉顆粒呈多角形，直徑為0.6～2.2 μm，小于大多數(shù)谷物淀粉顆粒的直徑，可以是單個(gè)實(shí)體，也可以形成球狀或橢圓形復(fù)合結(jié)構(gòu)的團(tuán)聚體。James Abugoch（2009）報(bào)道，藜麥淀粉的直鏈淀粉含量為3%～22%，低于小麥或玉米的直鏈淀粉含量，高于某些大麥品種，與某些水稻品種相似。與小麥、大麥淀粉相比，藜麥淀粉還具有較高的黏度、較高的吸水率和較大的膨脹力，而其較低的糊化溫度和較低的淀粉分解速率導(dǎo)致較高的熱糊化穩(wěn)定性，即在加熱過程中增加剪切阻力，因此，其淀粉在冷凍和陳化過程中具有良好的穩(wěn)定性（Tang等，2002）。

1.3 脂質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值藜麥由于其脂質(zhì)部分的質(zhì)量和數(shù)量而被認(rèn)為是一種可替代的油料原料。藜麥的脂肪含量為2.0%～9.5%，富含亞油酸和α-亞麻酸等必需脂肪酸，并含有高濃度的抗氧化劑，如α-和γ-生育酚，通過對(duì)比藜麥籽油與玉米、大豆的脂肪酸分布可以發(fā)現(xiàn)，亞油酸、油酸和亞麻酸的含量相似，約占種子總脂肪酸的88%（Borges等，2010）。據(jù)Ando等（2002）報(bào)道，藜麥中主要的飽和脂肪酸為棕櫚酸，約占總脂肪酸的10%，不飽和脂肪酸主要為油酸、亞油酸和亞麻酸，占藜麥油中總脂肪酸的87.2%～87.8%，組成與大豆油相似。由于多不飽和脂肪酸對(duì)心血管疾病、前列腺素代謝、胰島素敏感性提高、免疫系統(tǒng)和細(xì)胞膜功能有積極作用，因此，藜麥作為功能性脂肪補(bǔ)充劑具有很大的潛力（James Abugoch，2009）。藜麥油的生育酚濃度為797.2 mg/kg γ-生育酚和721.4 mg/kg α-生育酚，這個(gè)水平略高于玉米油中存在的γ-生育酚，因此，藜麥油具有抗氧化潛力，這在細(xì)胞膜水平上起到天然抗氧化劑的作用，而角鯊烯和植物甾醇與生育酚一起存在于食物的不皂化脂質(zhì)部分，角鯊烯是膽固醇生物合成的中間體，所有高等生物都生產(chǎn)角鯊烯，因?yàn)樗鼈儗?duì)動(dòng)物健康有益。根據(jù)Ryan等（2007）的研究，藜麥中含有33.9～58.4 mg/100 g角鯊烯。

1.4 維生素和礦物質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值藜麥還富含維生素和礦物質(zhì)等微量元素，維生素是動(dòng)物健康所必需的化合物，它們不能被機(jī)體合成。根據(jù)維生素的溶解度可將其分為水溶性維生素和脂溶性維生素兩種。雖然關(guān)于藜麥谷物中維生素含量的研究很少，但James Abugoch（2009）報(bào)告了藜麥谷物中吡哆醇（維生素B6）和葉酸高濃度，但硫胺素的含量低于燕麥或大麥，而核黃素、吡哆醇和葉酸的含量高于小麥、燕麥、大麥和玉米等大多數(shù)谷物原料。

與碳水化合物、脂類和蛋白質(zhì)不同，礦物質(zhì)是無機(jī)的微量營養(yǎng)素，不能由機(jī)體產(chǎn)生，因此，礦物質(zhì)的低攝入量或生物利用度降低會(huì)導(dǎo)致健康失衡和重要功能損害（靳文廣，2018）。常見的礦物質(zhì)元素有鈣、磷、鐵、鉀、硫、鈉、鎂、鋅、銅、硒和鉻，它們需要通過日糧攝入來滿足機(jī)體正常的維持、生長和代謝需要，但在日糧中添加礦物質(zhì)時(shí)應(yīng)特別注意礦物質(zhì)之間的配伍、生物學(xué)利用度和劑型。藜麥含有大量的礦物質(zhì)，其鈣和鐵的含量明顯高于常用谷物，如它含有約0.26%的鎂，相比之下，小麥和玉米的鎂含量分別為0.16%和0.14%，同時(shí)，由于它們是生物可用的形式，在藜麥谷物中的鈣、鎂和鉀的數(shù)量足以滿足動(dòng)物需要（Repo-Carrasco等，2003）。Ando等（2002）分析了藜麥谷物中的礦物質(zhì)含量，得到了更高水平的鈣、磷、鐵、鉀、鎂，同時(shí)，藜麥比普通谷物含有更多的鐵，但種子中存在的皂苷和植酸對(duì)其生物利用率有一定影響。

2 藜麥中影響動(dòng)物生產(chǎn)的抗?fàn)I養(yǎng)因子

在日糧中使用植物作為營養(yǎng)來源所產(chǎn)生的主要問題之一是存在一些從植物次生代謝中產(chǎn)生的化合物，其中一些作為抗?fàn)I養(yǎng)因子會(huì)降低營養(yǎng)價(jià)值，干擾營養(yǎng)素的消化、吸收和利用，因此有必要對(duì)藜麥中常規(guī)和非常規(guī)植物的抗?fàn)I養(yǎng)因子進(jìn)行研究，以確定干擾其營養(yǎng)價(jià)值的化合物。目前，在藜麥種子中鑒定出的抗?fàn)I養(yǎng)因子有皂素、植酸、單寧、硝酸鹽、草酸和胰蛋白酶抑制劑（Borges等，2010）。

2.1 皂苷藜麥粒有一種叫作皂素的天然苦味涂層，通常存在于藜麥粒的外胚層，它可以保護(hù)藜麥不受鳥類和昆蟲傷害。這些物質(zhì)存在于植物中，特別是豆科植物，是沒有明確化學(xué)結(jié)構(gòu)的三萜苷類，Zhu等（2002）研究表明，藜麥中皂苷主要有4種結(jié)構(gòu)，可溶于甲醇或水，并具有引起紅細(xì)胞溶血的毒性。這種毒性取決于皂苷類型和受體生物的敏感性。雖然它們對(duì)冷血?jiǎng)游镉袠O高的毒性，但對(duì)哺乳動(dòng)物的口服毒性很低，對(duì)蛋白質(zhì)的營養(yǎng)質(zhì)量沒有任何負(fù)面影響。一些皂苷通過減少鐵和鋅的吸收而與鐵和鋅形成復(fù)合物，但沒有證據(jù)表明與維生素A、維生素E和維生素D3形成復(fù)合物（Farro，2008）。2.2 植酸植酸具有較高的負(fù)電荷，被認(rèn)為是一種具有抗?fàn)I養(yǎng)作用的成分，能螯合鈣、鐵、鎂、鋅、銅等二價(jià)礦物質(zhì)及淀粉、蛋白質(zhì)和酶，從而影響這些成分的生物利用度。它主要存在于大多數(shù)谷物和豆類果皮中，濃度為干物質(zhì)的1%～3%（Oliveira等，2003）。植酸不僅存在于藜麥外層，在胚乳中也有分布。雖然藜麥中的植酸含量高于谷物中的含量，但目前并沒有相關(guān)研究報(bào)道其對(duì)鈣和鐵吸收的影響。

2.3 胰蛋白酶抑制因子蛋白酶抑制劑是廣泛分布于自然界的蛋白質(zhì)，與蛋白水解酶形成非常穩(wěn)定的復(fù)合物。胰蛋白酶抑制劑在腸道中的存在降低了胰蛋白酶的作用，由于胰蛋白酶負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)消化，使胰腺產(chǎn)生的酶增加，從而導(dǎo)致動(dòng)物胰腺肥大，抑制動(dòng)物生長（Lopes等，2009）。Khattab和Arntfield（2009）將不同的豆類在水中洗滌和浸泡18～22 h后進(jìn)行煮沸、焙燒、高壓滅菌和微波等熱處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，胰蛋白酶抑制因子顯著降低。藜麥種子中蛋白酶抑制劑的濃度小于50mg/kg，比常規(guī)谷物原料中的含量要低得多，因此它們作物飼料原料可能不會(huì)因胰蛋白酶抑制因子的存在而影響動(dòng)物生長。

2.4 硝酸鹽硝酸鹽存在于所有植物中，是植物正常生長所必需的氮源。有些植物在吸收超過其代謝需要時(shí)，會(huì)在根和芽中積累這種物質(zhì)，葉柄和莖中含量最高。此外，生殖器官、果實(shí)和種子通過韌皮部提供氨基酸，因此，硝酸鹽含量較低，但蔬菜中的硝酸鹽可能來源于使用過多的肥料，也可能通過硝化作用或礦化作用在基質(zhì)上形成（Beninni等，2002）。藜麥中硝酸鹽的含量在63.26 mg/100 g左右，硝酸鹽會(huì)干擾維生素A的代謝和甲狀腺功能，它們可以被還原為亞硝酸鹽，吸收后由于形成亞甲基肌紅蛋白而產(chǎn)生紫紺，或與二級(jí)和三級(jí)胺反應(yīng)，形成潛在的致癌n-亞氮化合物（Lopes等，2009）。

3 展望

藜麥由于其蛋白質(zhì)質(zhì)量高且富含必需氨基酸——賴氨酸，是一種比其他谷物原料更完整的蛋白質(zhì)原料。此外，藜麥不含谷蛋白，可以在患有乳糜腹瀉動(dòng)物的飼料配方中使用藜麥。藜麥籽油成分質(zhì)量高，營養(yǎng)價(jià)值高，還富含鐵和鎂，并提供纖維、維生素E、銅、磷、鉀、鋅及一些B族維生素。除了是礦物質(zhì)和維生素的重要來源，藜麥還被發(fā)現(xiàn)含有多酚、植物甾醇和類黃酮等可能具有營養(yǎng)價(jià)值的化合物。雖然藜麥含有一些抗?fàn)I養(yǎng)因子，但在生產(chǎn)過程中通過適當(dāng)?shù)奶幚?，這些抗?fàn)I養(yǎng)因子都很容易被去除。因此，藜麥具有的這些營養(yǎng)價(jià)值使其作為動(dòng)物飼料原料具有重要潛力，但其在動(dòng)物上的應(yīng)用研究還有待進(jìn)一步評(píng)估。