截至2020年,蛋白质饲料在我国畜牧业的缺口达3 600万t左右,占总需求量的50%[1]。我国蛋白类饲料资源的缺乏和对进口饲料的依赖使畜禽养殖成本提高。因此,寻找传统饲料的补充资源并提高利用效率,尤其是高蛋白类饲料资源,是当下十分迫切的需要[2]。木本饲料作为一种新型饲料资源,因普遍具有高蛋白、高脂肪、消化性好且易于栽培的特点,已成为饲料研究中的新兴领域[3]。树菠菜(Cnidoscolus aconitifolius)具有高蛋白、高脂肪及氨基酸、矿物质种类丰富等优良木本饲料常见的特点。文章主要从营养价值、生物学功能及作为畜禽饲料上的应用等方面综述树菠菜在饲料方面的研究进展,为树菠菜作为蛋白饲料资源提供参考。1树菠菜生物学特性树菠菜为大戟科(Euphorbiaceae)多年生灌木[4-5]。树高一般为2 m以下,冠幅约为2 m,在乔木林下即可正常生长[6]。树菠菜种植一年即可多年利用,特点为抗逆性、病虫害强,且耐旱、耐贫瘠,但喜光不耐阴和水淹[7]。树菠菜在疏松、肥沃且水分充足的土壤上生长状况最佳,生长能力强,能较好地适应温热、潮湿气候;但因根部易腐烂,土壤中的含水量或盐碱含量不宜过高[8]。2树菠菜的营养价值2.1树菠菜饲料基本营养成分树菠菜叶片干物质中粗蛋白质含量与构树、槐树等木本饲料相当,约为柠条2倍,与常规饲料“食草王”苜蓿接近。与桑树、构树、槐树和柠条等这些常见木本饲料相比,树菠菜中粗纤维含量较低,且仅约为柠条的1/5,约为苜蓿的1/4,适口性较好。树菠菜中粗脂肪含量超过10.00%,高于其他常见的木本饲料和除大豆外的常规饲料。此外,树菠菜中的粗灰分含量也较其他木本饲料和常规饲料高。树菠菜是一种优良的木本蛋白饲料。树菠菜营养成分及与其他饲料营养成分比较见表1[9-15]。2.2 树菠菜饲料氨基酸含量10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.13.031.T001表1树菠菜营养成分及与其他饲料营养成分比较(干物质基础)项目木本饲料常规饲料树菠菜[9]桑树[10]构树[11]槐树[12]柠条[13]苜蓿[14]大豆[15]玉米[15]粗蛋白19.2029.8021.4222.8010.6021.5835.309.40粗脂肪10.675.603.598.203.502.5017.303.10粗纤维8.5411.1010.0013.9046.3033.204.301.20粗灰分13.6811.8011.687.106.107.804.201.20无氮浸出物39.7631.0049.1138.1023.5035.3025.7071.10%通过对氨基酸含量和成分进行分析,树菠菜可以作为主要的蛋白饲料原料与其他饲料在畜禽日粮中搭配使用以缓解蛋白饲料缺口。游巧宁[8]在树菠菜叶片中共检测出17种氨基酸,含有苏氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、精氨酸、组氨酸、天冬氨酸和脯氨酸等,总量为干物质的25.42%。其中丝氨酸、苏氨酸、谷氨酸、胱氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸和酪氨酸含量明显高于其他木本饲料。树菠菜营养成分及与其他饲料营养成分比较见表2[15-19]。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.13.031.T002表2树菠菜与其他饲料氨基酸含量比较(干物质基础)项目木本饲料常规饲料树菠菜[8]桑树[16]构树[17]槐树[18]柠条[19]苜蓿[15]大豆[15]玉米[15]氨基酸总量25.4211.3924.2014.7915.396.5813.323.94天冬氨酸1.912.142.551.642.03———丝氨酸1.170.330.800.750.80———苏氨酸1.211.141.070.760.750.741.410.40谷氨酸3.830.513.131.741.88———甘氨酸1.380.131.550.890.77———丙氨酸1.581.051.630.90————胱氨酸0.350.150.080.090.110.220.700.34缬氨酸1.450.551.630.910.990.911.500.26蛋氨酸0.400.270.410.040.180.210.560.43亮氨酸2.840.532.501.461.30———苯丙氨酸1.570.331.430.870.840.821.420.31赖氨酸1.350.521.491.101.240.822.200.22组氨酸0.90—0.570.360.470.390.590.23精氨酸1.780.481.500.871.140.782.570.38脯氨酸1.321.921.570.981.12———异亮氨酸1.290.381.420.760.780.681.280.26酪氨酸1.090.460.870.630.690.580.640.08色氨酸—0.50—0.040.300.430.451.03注:—表示原文献未提供相关数据。%普遍认为,赖氨酸是以玉米为主体的日粮中的第一限制性氨基酸,而蛋氨酸是以大豆为主体的第一限制性氨基酸[20]。同时,赖氨酸和蛋氨酸也分别是猪和家禽的第一限制性氨基酸,它们的存在及含量与动物机体能否顺利合成蛋白质紧密相关[20-21]。因此,畜禽日粮的配制中必须考虑赖氨酸和蛋氨酸的含量。树菠菜叶片中赖氨酸含量可达1.35%,与桑树、槐树和柠条相比具有一定的优势,分别约为玉米和苜蓿的7和2倍[8,15]。蛋氨酸含量为0.40%,明显高于桑树、槐树和柠条中蛋氨酸的含量,与构树相当,约为苜蓿的2倍[8,15]。树菠菜叶中各必需氨基酸比例较为理想,其中亮氨酸和苯丙氨酸所占比重偏高,可以根据畜禽的特定需求与苜蓿和玉米等常规饲料合理搭配。树菠菜叶中与构树相似存在色氨酸含量偏低的特点,在日粮的配制中时应适当添加。2.3树菠菜饲料矿质元素含量树菠菜与其他饲料矿质元素含量比较见表3。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.13.031.T003表3树菠菜与其他饲料矿质元素含量比较(干物质基础)项目木本饲料常规饲料树菠菜[9]桑树[22]构树[22]槐树[18]柠条[19]苜蓿[15]大豆[15]玉米[15]钙/%4.302.102.902.101.501.400.300.10锌/(mg/kg)478.4031.2023.9017.8030.0017.1040.7021.10铁/(mg/kg)485.80286.90153.80248.10309.30372.00111.0036.00铜/(mg/kg)23.8025.306.504.806.809.1018.103.40锰/(mg/kg)3.9055.6045.80120.5044.5030.7021.505.80树菠菜钙元素含量高达4.30%,普遍高于其他常见木本饲料,约为苜蓿的4倍、玉米的14倍、大豆的43倍[9,15,18-19,22]。钙元素对于畜禽体骨骼和牙齿等的正常发育和蛋壳形成,神经肌肉兴奋度的维持,毛细血管通透性的降低及代谢调节具有重要作用[23]。树菠菜中较高矿物质含量能够帮助动物机体生理活动的正常完成,促进机体对饲料中营养物质的吸收消化[24-25]。因此,将树菠菜叶片与常规日粮合理配比可以较好满足畜禽生长发育过程中的矿质元素需求。3树菠菜生物学功能树菠菜提取物中含有多种化学物质,具有丰富的生物学功能。为探究树菠菜的安全性,Aaron等[26]研究发现,每天食用树菠菜叶的小鼠与对照组的相比,在体重增加、食物消耗量、血液以及代谢和排泄的主要器官方面无显著差异。从树菠菜叶片中提取化学物质的方法很多[27]。Rodrigues等[28]研究运用更加高效、高产的亚临界水萃取(SWE)和微波辅助乙醇萃取(MAE)法从树菠菜叶片中获得酚类化合物丰富的萃取物。Guzman等[29]研究表明,树菠菜的水和甲醇提取物具有良好的抗氧化特性,其中水提取物效果更好,提取物中阿魏酸、原儿茶酸、柠檬酸、黄芪甲苷、咖啡酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、核黄素、山柰酚和B-胡萝卜素这些物质的存在是提取物具有抗氧化和保护特性的主要原因。树菠菜提取物也具有抗菌、降血糖及造血潜力。Adeniran等[30]研究表明,树菠菜根、茎和叶的乙醇提取物均对枯草杆菌和大肠杆菌表现出明显的抑制作用,其中茎的抗菌谱最广,且所有提取物与一些常见的商业抗生素,如四环素和复方新诺明相比,表现出更好的效果。Iyke等[31]研究表明,与对照组的糖尿病大鼠相比,口服树菠菜甲醇叶提取物大鼠的血糖水平呈剂量依赖性降低,呈现降低血糖水平的能力。Oyagbemi等[32]利用蛋白质能量营养不良与血液学指标显著降低的大鼠进行试验,结果表明,树菠菜具有造血潜力,并且通过降低蛋白质改善红细胞渗透脆性,可起到延长红细胞寿命的效果。此外,树菠菜提取物还呈现出胃保护、预防大鼠结肠癌前病变和肝保护等潜力[33-34]。树菠菜提取物能够提高动物的抗病能力,预防结肠癌等疾病,帮助维持动物健康。树菠菜叶提取物中的黄酮能抑制病原微生物的生长,帮助维持动物肠道环境的稳定[35]。肉鸡饲喂树菠菜叶片后,总胆固醇含量降低[36]。4树菠菜在畜禽饲料中的应用Donkoh等[36]发现,饲喂树菠菜叶片和油棕榈浆组合日粮的禽类将饲料转化为体重的效率高于其他日粮,且饲喂含有树菠菜叶的日粮的禽类死亡率较低。Sarmiento-Franco等[37]研究表明,在肉鸡饲料中添加适量的树菠菜叶不会对机体产生不利影响,且将树菠菜叶与常规饲料玉米均匀混合达到250 g/kg时,能有效提高日粮中的蛋白质含量,帮助改善传统饲料蛋白质含量低的问题,从而提高肉鸡的生长性能。Sarmiento-Franco等[38]研究发现,当饲料中添加树菠菜叶粉的量达到一定值时,由于纤维素的浓度增加,肉鸡的氨基酸消化率和氮消化率会有所下降,但在树菠菜叶粉中添加果胶酶可显著提高肉鸡对的赖氨酸消化率和氨基酸的总消化率。Anil等[39]研究发现,在不影响山羊干物质采食量和营养物质消化率的情况下,树菠菜叶粉在常规日粮中的混合比例可达75%以上,可帮助缓解传统饲料资源的紧缺问题。对反刍动物饲喂过多纤维含量较低的精料会导致其瘤胃紊乱,并可能破坏瘤胃功能,造成酸中毒,具体表现为瘤胃液酸值迅速下降,扰乱大多数瘤胃微生物的最佳状态。Herhian等[40]以杂交牛为对象,以树菠菜叶片为原料,添加微量矿物质,对高精料日粮的体外瘤胃发酵特性进行研究,发现在高精料日粮中添加刺五加叶对发酵参数无影响,但与微量矿物质结合降低瘤胃的发酵性,增加瘤胃微生物蛋白质的合成。Totakul等[41]对生长期公牛饲喂不同量的树菠菜叶颗粒,结果表明,饲料中树菠菜叶颗粒可显著提高饲料中干物质、粗蛋白质的含量和粗蛋白质消化率;NH3-N浓度和细菌数量随着树菠菜叶颗粒添加浓度的提高而显著增加,原虫和真菌数量则保持不变,瘤胃总挥发性脂肪酸和丙酸均显著提高;此外,树菠菜叶颗粒的添加显著提高氮的利用率,特别是氮的吸收、保留和微生物氮的合成效率。因此,树菠菜叶颗粒添加在反刍动物的日粮中具有很大的应用前景。5结论为了更好地将树菠菜开发利用于木本饲料资源中,应从以下几方面加强研究:(1)加强树菠菜的种植资源和栽培技术研究,结合组培繁育、机械刈割、水肥管理等栽培技术研究,进一步改善树菠菜叶的饲料品质,加大其在饲料基础日粮中的比例,以缓解传统饲料资源紧缺的情况;(2)加强树菠菜饲料在不同动物生产中的饲喂试验和抗营养因子研究,可通过青贮发酵等技术,降低抗营养因子含量。

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