楊 歡,黎中寶(1.福建天馬科技集團(tuán)股份有限公司,福建福州350308;2.集美大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,福建廈門361021;3.福建省海洋漁業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建廈門361021)
滸苔俗稱苔條、青海苔等,隸屬綠藻門(Chlorophyta)、石莼目(Ulvales)、石莼科(Ulvaceae)、滸苔屬(Enteromorpha),為世界性海藻,廣泛分布于世界海洋、河口以及海陸結(jié)合部的咸淡水生境中[1],在亞洲、美洲、非洲、歐洲等地均有生長(zhǎng)。在我國(guó)藻類資源中,滸苔種類豐富,多見于海洋沿岸帶的中、低潮區(qū)的沙礫、灘涂和石沼中,附著于表面粗糙的固體基質(zhì)上或在泥沙平地上相互纏繞形成簇狀。在我國(guó)南北各海區(qū)、遼寧、山東、浙江、福建、廣西、臺(tái)灣等地均有報(bào)道[2],常見種類有滸苔(Enteromorpha prolifera)、條滸苔(Enteromorpha clathrata)、腸滸苔(Enteromorpha intestinalis)、管滸苔(Enteromorpha tubulosa)、扁滸苔(Enteromorpha resuosa)、緣管滸苔(Enteromorpha linza)等。
近年來,由于全球變暖、海水升溫、污水排放等環(huán)境問題,海水富營(yíng)養(yǎng)化日益嚴(yán)重,為滸苔的生長(zhǎng)提供了有利的條件,滸苔的暴發(fā)和蔓延在各個(gè)海域均會(huì)不同程度的發(fā)生?!熬G潮”現(xiàn)象不僅導(dǎo)致了海洋生態(tài)環(huán)境的惡化,而且嚴(yán)重影響了人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展及日常生活。大量研究表明,滸苔不僅富含動(dòng)物所需的營(yíng)養(yǎng)因子(如糖類、蛋白質(zhì)等),而且能夠富集海水中的多種微量元素,因此滸苔具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值。目前,滸苔被廣泛應(yīng)用于食品、美容、醫(yī)藥等行業(yè),并且取得了顯著的應(yīng)用效果。已有大量學(xué)者研究滸苔在動(dòng)物飼料中的應(yīng)用效果。筆者綜合國(guó)內(nèi)外關(guān)于滸苔在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的研究,以期為后續(xù)滸苔在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的研究提供參考。
1.1 營(yíng)養(yǎng)成分的研究 海藻含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、多糖、礦質(zhì)元素及活性物質(zhì),一直是食品、飼料和藥物的優(yōu)質(zhì)原料來源。滸苔作為一種天然野生的大型綠藻,其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及活性物質(zhì)含量非常高,并且生長(zhǎng)在不同海域的滸苔營(yíng)養(yǎng)成分含量存在一定的差異性[3](表1)。
表1 不同來源滸苔的基本營(yíng)養(yǎng)成分含量 %
滸苔含有17種氨基酸,包括人體必需的8種氨基酸。徐大倫[9]曾報(bào)道浙江滸苔的鮮味氨基酸和甜味氨基酸的含量較高,分別占總量的26.19%和22.14%,因此其口感較好,適合用作飼料添加劑。雖然,滸苔脂肪含量較低,但其脂肪酸種類卻十分豐富,含有10種以上的脂肪酸,且不飽和脂肪酸占總脂肪酸的45%~65%,還含有少量的奇數(shù)碳原子脂肪酸[10]。滸苔含有豐富的 K、Na、Ca、Mg、Zn、N、P 等礦質(zhì)元素,特別是其含鐵量非常高,遠(yuǎn)高于陸生植物及紅藻和褐藻類[8]。滸苔的膳食纖維,粗纖維含量一般為3.1% ~12.5%,而陸生植物蔬菜水果的膳食纖維小于10%[11],滸苔與陸生植物,含量相差不大,可見滸苔也可成為一種膳食纖維源。
1.2 生物功能的研究 自古以來,人們就重視滸苔的食用價(jià)值和藥用價(jià)值。據(jù)福建《同安縣志》[12]記載:“一名海苔,生海中,狀如綠發(fā),長(zhǎng)三四尺,其出澳內(nèi)者名淡苔尤美,以同安鼓浪嶼所出為最”?!侗静菥V目》中記載滸苔可“燒末吹鼻止衄血,湯浸搗敷手背腫痛”[13]。據(jù)隨息居飲食譜記載,滸苔清膽,消瘰癘癭瘤,泄脹化痰,治水土不服”[14]。目前,對(duì)滸苔生物功能的研究主要集中在活性物質(zhì)(如多糖、凝集素等)。
滸苔多糖主要是水溶性的硫酸多糖,主要成分是葡萄糖醛酸-木糖-鼠李糖的聚合物,還有些半乳糖、阿拉伯糖、葡萄糖等,是一種糖醛酸含量33.6%的酸性雜多糖。于敬沂[15]發(fā)現(xiàn)滸苔多糖對(duì)超氧負(fù)離子自由基(O2-)、羥自由基(HO·)和脂質(zhì)自由基(R·)均具有顯著的抗氧化活性,并且對(duì)煙草花葉病毒(TMV)具有一定的抗性。薛丁萍等[16]也報(bào)道了滸苔多糖對(duì)羥自由基的清除作用。滸苔多糖也具有提高機(jī)體免疫力的作用,是一種廣譜的非特異性免疫刺激劑,Castro等[17]研究發(fā)現(xiàn)滸苔的水溶性提取物能夠提高大菱鲆(Scophthalmus maximus Linnaeus)吞噬細(xì)胞的呼吸能力,據(jù)此推測(cè)這種作用可能與海藻多糖活性有關(guān)。
凝集素是一類具有多個(gè)與糖結(jié)合的位點(diǎn),并能夠凝集細(xì)胞和沉淀含糖高分子的蛋白質(zhì)或糖蛋白。凝集素是目前發(fā)現(xiàn)的唯一的可以識(shí)別并結(jié)合微生物如細(xì)菌和真菌外表面或植物害蟲腸胃表面的糖復(fù)合物的非酶類植物蛋白[18],對(duì)抑制菌類活性及害蟲生長(zhǎng)發(fā)育具有積極的作用。近年來,對(duì)滸苔凝集素的研究也有一些相關(guān)報(bào)道。Ambrosio等[19]介紹了滸苔凝集素EPL-1和EPL-2的性質(zhì);宋玉娟等[20]也發(fā)現(xiàn)了腸滸苔凝集素(ELL)的性質(zhì)。
海藻的抗菌物質(zhì)不會(huì)使細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性,對(duì)環(huán)境也不會(huì)產(chǎn)生破壞,所以在這方面的研究實(shí)用性非常大,研究?jī)r(jià)值也較高。海藻的抗菌物質(zhì)主要有丙烯酸、萜烯類、溴化酚類,含硫化合物等,而在滸苔中已大部分鑒定出這些活性物質(zhì)。Salah等[21]研究發(fā)現(xiàn)曲滸苔(E.flexuosa)的乙酸乙酯提取物能夠抑制枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)活性。Sukatar等[22]報(bào)道了緣管滸苔的甲醇和氯仿提取物能夠抑制金黃色葡萄球菌等受試菌的活性,并且其揮發(fā)成分也具有較強(qiáng)的抑菌活性。滸苔含有的這些抗菌物質(zhì)使得滸苔具有抗生素的性質(zhì),若應(yīng)用在水產(chǎn)飼料上會(huì)對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物的病原菌產(chǎn)生一定的抑制作用。
滸苔資源豐富,并且內(nèi)含大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及活性物質(zhì)。大量研究表明,將滸苔應(yīng)用在動(dòng)物飼料中能有效改善飼料的品質(zhì),增加飼料的誘食性,改善動(dòng)物腸道健康,提高動(dòng)物的免疫能力和消化能力,促進(jìn)動(dòng)物的健康快速生長(zhǎng),因此滸苔是一種安全高效的動(dòng)物飼料原料及飼料添加劑來源。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者在滸苔資源化利用上,尤其是動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)上展開了大量研究,并在添加劑量、應(yīng)用效果、作用機(jī)制上取得了一定的進(jìn)展。
在畜禽動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究中,滸苔表現(xiàn)出較好的應(yīng)用效果,畜禽動(dòng)物抗病、防病能力增強(qiáng),抗應(yīng)激能力增強(qiáng),肉質(zhì)品質(zhì)有效提升。趙軍等[23]在蛋雞飼料中添加不同水平的滸苔,發(fā)現(xiàn)4%的添加水平能夠有效提高蛋雞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率和改善盲腸微生物區(qū)系的作用。孫健鳳等[24]研究證明在肉雞飼糧中添加滸苔,可以顯著或極顯著促進(jìn)肉雞胃腸組織消化酶活性,從而提高肉雞產(chǎn)品品質(zhì)。在仙居雞飼料中使用適量的滸苔粉雞肉的總蛋白、粗脂肪、肌球蛋白、甜菜堿、己醛、乙酸乙醋和2-丙烯酸甲醋的含量明顯提高[25]。滸苔應(yīng)用在肉兔飼料中,能夠顯著降低肉兔的血液膽固醇和甘油三酯的含量[26],滸苔含有較多色素(藻黃素、胡蘿卜素等)和豐富的礦物質(zhì)及微量元素,尤其是碘。此外,滸苔中鈣磷比例適宜,還含有多種不飽和脂肪酸和抗病、抑菌、抑病毒的滸苔多糖等活性物質(zhì),這類物質(zhì)能夠降低動(dòng)物體內(nèi)和動(dòng)物產(chǎn)品的膽固醇,因此也促進(jìn)了肉兔的生長(zhǎng)。
在水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究中,國(guó)內(nèi)外學(xué)者將滸苔應(yīng)用在魚蝦貝類的飼料中,在適宜添加范圍內(nèi)均表現(xiàn)出一定的促進(jìn)效果。廖梅杰等[27]測(cè)定了滸苔的營(yíng)養(yǎng)成分,并開展了投喂刺參(Apostichopus japonicas Selenka)的生長(zhǎng)試驗(yàn),證明滸苔具有良好的營(yíng)養(yǎng)作用,可替代馬尾藻(Sargassum muticum)、鼠尾藻(Sargassum thunbergii)、海帶(Laminaria japonica)等作為一種優(yōu)質(zhì)的刺參養(yǎng)殖用餌料源。李曉等[28]以滸苔為原料投喂刺參幼參,并與幼參常用餌料鼠尾藻、馬尾藻、海帶進(jìn)行效果對(duì)比,發(fā)現(xiàn)滸苔可全部或部分替代鼠尾藻添加到幼參餌料中。Asino[29]在大黃魚飼料中分別添加5%、10%、15%的滸苔,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)大黃魚的特定生長(zhǎng)率隨著滸苔含量的增加而增加,且其體內(nèi)的鉀、鎂和鈉的含量也隨著滸苔含量的升高而升高。楊小強(qiáng)等[30]在對(duì)蝦養(yǎng)殖試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),養(yǎng)殖在生有滸苔等海藻的室外水泥池對(duì)蝦的生長(zhǎng)速度明顯要快于養(yǎng)殖在室內(nèi)水池中的對(duì)蝦。梁萌青等[31]在大菱鲆配合飼料中添加5%的滸苔干粉進(jìn)行大菱鲆養(yǎng)殖,攝食率和特定生長(zhǎng)率分別提高8%和11%。目前,將與滸苔分類尚不明確的石莼應(yīng)用在水產(chǎn)飼料中,也具有類似的效果。Ergun等[32]研究發(fā)現(xiàn)使用5%石莼粉能夠改善尼羅羅非魚(Oreochromis niloticus)的特定生長(zhǎng)率、飼料效率和蛋白質(zhì)效率,降低羅非魚的肌肉脂肪含量。EL-Tawil等[33]研究表明飼料中使用5% ~15%的石莼粉能顯著提高紅羅非魚的終重、增重率和特定生長(zhǎng)率(P<0.05)。潘國(guó)英等[34]在飼料中添加2%石莼粉,發(fā)現(xiàn)與對(duì)照相比日本對(duì)蝦的成活率提高1.73%,飼料系數(shù)由4.05降至 3.64。
滸苔促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)的作用機(jī)制,目前尚未有統(tǒng)一的定論,但是絕大多數(shù)學(xué)者和專家認(rèn)為是由滸苔含有的多糖類、脂類、萜類等多種成分共同作用的結(jié)果。海藻多糖可以提高機(jī)體的免疫功能[35]。徐大倫等[36]研究表明滸苔多糖能夠顯著提高華貴櫛孔扇貝(Mimachlamys nobilis)SOD酶和LSZ酶活力。為了更好地利用滸苔的有效成分,對(duì)滸苔進(jìn)行深度加工處理應(yīng)用在水產(chǎn)動(dòng)物上也是目前的研究熱點(diǎn)。朱建新等[37]用蛋白酶、纖維素酶、甲酸及自然發(fā)酵等方法處理滸苔,并作為飼料喂養(yǎng)刺參,結(jié)果表明用蛋白酶處理的滸苔能顯著提高刺參的生長(zhǎng)率。解康等[38]研究表明飼料中添加20%檸檬酸處理過的滸苔,能夠使梭魚(Liza soiuy)幼魚增重率提高12.73%,飼料系數(shù)降至1.617。深度加工處理滸苔,不僅可以使?jié)G苔的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)更加容易析出,而且也同樣促進(jìn)飼料原料中的淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素、果膠等大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為多糖、單糖、小肽、氨基酸等利于水產(chǎn)動(dòng)物吸收的小分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),有效提高了產(chǎn)品品質(zhì)。
隨著當(dāng)前飼料行業(yè)的迅速發(fā)展和飼料原料短缺問題的不斷加劇,開發(fā)新型原料和追求飼料的高利用率已成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),因此很多專家學(xué)者將目光投向了資源豐富的海藻,而且經(jīng)大量研究證明海藻是一種極有研究?jī)r(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和開發(fā)利用潛力的飼料資源。
滸苔生長(zhǎng)繁殖能力強(qiáng),極易形成“綠潮”,影響海洋生態(tài)環(huán)境,但其含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分和活性物質(zhì),且營(yíng)養(yǎng)成分合理,適合養(yǎng)殖動(dòng)物利用。因此,將滸苔開發(fā)應(yīng)用在動(dòng)物產(chǎn)品上,不僅可以變廢為寶,資源得到合理化利用,而且能夠有效減緩飼料原料的緊張局面,降低飼料成本,改善飼料產(chǎn)品品質(zhì),產(chǎn)業(yè)化前景廣闊。
然而,目前產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)依然存在一些問題,作用機(jī)理尚未明確,應(yīng)根據(jù)滸苔的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)和生物活性物質(zhì)的特點(diǎn),研究滸苔在不同養(yǎng)殖動(dòng)物中的作用機(jī)理,確定是滸苔中的單一物質(zhì)還是多種物質(zhì)綜合作用的效果,并探明在養(yǎng)殖動(dòng)物不同生長(zhǎng)發(fā)育階段飼料中的滸苔適宜添加量,以推進(jìn)滸苔在飼料中的應(yīng)用。
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