曹安堂,魯 梅,李洪志
(濰坊工程職業(yè)學(xué)院,山東濰坊 262500)
花生是一種豆科植物,在我國(guó)山東地區(qū)產(chǎn)量較大,食品工業(yè)中生產(chǎn)大量的花生副產(chǎn)品,如花生殼、花生皮及因不符合商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而破碎和剔除的全皮花生,利用這些副產(chǎn)品作為動(dòng)物飼料對(duì)開發(fā)飼料原料資源具有重要意義,將提高我國(guó)飼料蛋白原料的自給自足水平,減少大豆進(jìn)口量。由于花生的蛋白質(zhì)和脂肪含量高,其副產(chǎn)品有潛力成為高能量和高蛋白飼料原料。此外,它們還含有大量抗氧化物質(zhì),主要為多酚,可能對(duì)減輕動(dòng)物氧化應(yīng)激有重要意義(王圓圓等,2013)。另一方面,當(dāng)花生副產(chǎn)品在飼料中添加水平過(guò)高時(shí)可能會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響,如花生副產(chǎn)品中含有高水平單寧酸可能會(huì)抑制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率,尤其是影響蛋白質(zhì)消化率,同時(shí)這些副產(chǎn)物中不飽和脂肪酸對(duì)瘤胃微生物會(huì)產(chǎn)生毒性作用(溫志英和楊立欽,2015)。有研究表明了花生殼和全皮花生作為牧草的飼料價(jià)值(潘亞萍,2012)。但關(guān)于花生副產(chǎn)品在反芻動(dòng)物上的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能價(jià)值的資料有限。因此,本研究旨在評(píng)估營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的花生皮和全皮破碎花生在山羊日糧中的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,以及在瘤胃的通過(guò)速率、對(duì)瘤胃發(fā)酵和瘤胃微生物生長(zhǎng)的影響,同時(shí)測(cè)定花生副產(chǎn)品的抗氧化作用。
1.1 消化試驗(yàn) 全皮花生和花生皮的消化率和總可消化養(yǎng)分的測(cè)定采用全收糞法進(jìn)行。試驗(yàn)選擇8 只平均體重為31 kg 的山羊作試驗(yàn)動(dòng)物,試驗(yàn)飼糧分別為苜蓿草(對(duì)照組)、85% 苜蓿草+15% 全皮花生、70% 苜蓿草+15% 全皮花生+15%花生皮。試驗(yàn)期間,動(dòng)物被飼養(yǎng)在一個(gè)溫度可以調(diào)節(jié)的代謝籠中(溫度為25℃,相對(duì)濕度為60%)。在糞便收集期間收集尿液樣品進(jìn)行尿液嘌呤分析。通過(guò)瘤胃插管收集瘤胃液,基礎(chǔ)日糧中添加100 mg/kg 氧化鉻作為指示劑,糞便收集第二天分別在兩處理組日糧中添加全皮花生和花生皮,觀察瘤胃飼料的通過(guò)率。參考Titgemeyer等(2004)的研究方法分析飼料原料的過(guò)瘤胃率。
1.2 原料抗氧化力評(píng)估及氧化應(yīng)激指標(biāo)分析 通過(guò)測(cè)定血漿鐵還原能力及3- 乙基苯并噻唑啉-6- 磺酸自由基估算抗氧化能力。同時(shí)分析對(duì)比了18 種常用飼料用量的抗氧化力(Yu 等,2005)。通過(guò)測(cè)定血漿氧化應(yīng)激標(biāo)志物- 硫代巴比妥酸反應(yīng)性物質(zhì)和過(guò)氧化值評(píng)估飼喂全皮花生和花生皮對(duì)山羊氧化應(yīng)激的影響。在糞便收集的第2 天、第5 天和第8 天,通過(guò)從頸靜脈收集血液樣本,分離血漿用于上述指標(biāo)的測(cè)定。
1.3 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS 軟件進(jìn)行單因素方差分析,采用Ducan’s 法進(jìn)行多重比較,P <0.05 表示差異顯著,0.1 <P <0.5 表示具有差異顯著的趨勢(shì)。
2.1 飼料組成及消化率 由表1 可知,花生副產(chǎn)品干物質(zhì)含量均在90% 以上,全皮花生和花生皮的醚粗脂肪含量較高,分別占干物質(zhì)的47% 和27%,粗蛋白質(zhì)含量較高,分別為31% 和21%。苜蓿草含有較高水平的十六烷酸和α 亞麻酸,亞油酸其次。全皮花生油酸的比例非常高,其次是亞麻油酸和棕櫚酸,有較低水平α- 亞麻酸?;ㄉぶ兄舅峤M成與全皮花生相似,但油酸占總脂肪酸的一半以上。
表1 試驗(yàn)原料及日糧營(yíng)養(yǎng)成分
由表2 可知,基礎(chǔ)日糧中苜蓿草的干物質(zhì)消化率為63%,總可消化養(yǎng)分為58%,粗蛋白質(zhì)含量為19%。除粗脂肪和非纖維碳水化合物外,各組日糧均有顯著性差異(P <0.05)?;ㄉ兄饕膬煞N成分即粗脂肪和粗蛋白質(zhì)消化率均在90%以上?;ㄉさ拇种鞠瘦^高(110.4%),但粗蛋白質(zhì)消化率較低(36.7%)。全皮花生和花生皮的總可消化養(yǎng)分分別為140% 和91%。
表2 試驗(yàn)日糧及原料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響
2.2 瘤胃成分 由表3 可知,花生和花生皮日糧組總揮發(fā)性脂肪酸濃度顯著低于基礎(chǔ)日糧(P<0.05),但各組日糧對(duì)瘤胃pH、丙酸、丁酸、乙酸/ 丙酸均無(wú)顯著影響(P >0.05)。不同日糧組間瘤胃原生動(dòng)物數(shù)量差異不顯著(P >0.05),但在全皮花生和花生皮日糧中非毛蟲比例有降低趨勢(shì)(P=0.06)。表3 還顯示了尿中嘌呤的排泄情況,以及由此估算出的瘤胃微生物蛋白。3 組日糧中瘤胃總嘌呤、尿囊素、尿素及黃嘌呤和次黃嘌呤含量均無(wú)顯著差異(P >0.05)。
表3 花生和花生皮日糧對(duì)瘤胃成分和微生物合成的影響
由表4 可知,各組日糧的過(guò)瘤胃速率無(wú)顯著差異(P >0.05),約為3%/h。此 外,對(duì)照組與全皮花生和花生皮組對(duì)山羊每天的咀嚼時(shí)間、采食時(shí)間、反芻時(shí)間及營(yíng)養(yǎng)指數(shù)均無(wú)顯著影響(P >0.05)。
表4 試驗(yàn)日糧的過(guò)瘤胃速率及原料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值指數(shù)
2.3 抗氧化能力和氧化應(yīng)激的影響 由表5 可知,在測(cè)試的15 種飼料原料中,綠豆渣、花生皮、咖啡粉和菜粕的血漿鐵還原力值相對(duì)較高。在3-乙基苯并噻唑啉-6- 磺酸含量方面,綠豆渣和花生皮含量明顯較高,而全皮花生含量高于平均水平。由表6 可知,各組日糧對(duì)血漿總二醛和過(guò)氧化值無(wú)顯著影響(P >0.05),但花生皮組血漿丙二醛含量較對(duì)照組有降低趨勢(shì)(P=0.06)。
表5 不同飼料原料的抗氧化指標(biāo) mM/g
表6 花生和花生皮日糧對(duì)血漿抗氧化指標(biāo)的影響 mM
本研究的第一個(gè)目的是評(píng)價(jià)全皮花生和花生皮的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。全皮花生中粗脂肪的含量和消化率很高,總可消化養(yǎng)分值高于100%。粗脂肪的高消化率可能歸因于其含有較高的不飽和脂肪酸比例,主要是油酸和亞油酸。此外,其高蛋白質(zhì)含量和高消化率,全皮花生有望成為高能量、高蛋白飼料原料?;ㄉっ芏容^低,但與普通飼料相比仍然是一種高度濃縮的原料,其總可消化養(yǎng)分含量超過(guò)90%?;ㄉさ拇种鞠试?00%以上,對(duì)消化道脂肪消化有一定促進(jìn)作用。眾所周知,花生皮含有高比例的單寧酸,單寧酸會(huì)與飼料中的蛋白質(zhì)形成復(fù)合物,使反芻動(dòng)物和單胃動(dòng)物的消化系統(tǒng)無(wú)法有效利用這些蛋白質(zhì)(Karchesy 和Hemingway,1986)。本研究表明,當(dāng)花生皮添加到全皮花生日糧中(15% 添加水平)時(shí),粗蛋白質(zhì)消化率顯著降低(7%)。但花生皮粗蛋白質(zhì)消化率的降低可能并不是因?yàn)閱螌幍呢?fù)面作用,尤其是在降低幅度不大的情況下,因?yàn)楸狙芯坑?jì)算出花生皮本身的粗蛋白質(zhì)消化率就較低。
王圓圓等(2013)研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加大量富含不飽和脂肪酸的花生副產(chǎn)品可能會(huì)抑制盲腸消化和發(fā)酵。本研究結(jié)果也顯示,全皮花生和花生皮日糧組瘤胃中乙酸和總揮發(fā)性脂肪酸濃度下降,表明花生副產(chǎn)品的脂質(zhì)組分對(duì)細(xì)菌的活性存在毒性作用。瘤胃中非毛蟲的數(shù)量隨日糧添加全皮花生和花生皮有降低趨勢(shì),表明花生副產(chǎn)品中的脂質(zhì)可能會(huì)破壞瘤胃微生物的多樣性(Jenkins,1993)?;ㄉ碑a(chǎn)品(除莖、葉和外殼)歸類為非飼料纖維來(lái)源或濃縮飼料,這與其物理功效有關(guān)(亦森,2001)。但在本研究中,花生和花生皮與苜蓿草顆粒在對(duì)山羊過(guò)瘤胃速率、咀嚼時(shí)間和反芻時(shí)間上無(wú)顯著差異,表明花生副產(chǎn)品可以在瘤胃中停留的時(shí)間與牧草一樣長(zhǎng),與牧草的反芻作用類似。
本研究的第二個(gè)目的是評(píng)估花生副產(chǎn)品的抗氧化能力及作為飼料原料對(duì)山羊氧化應(yīng)激的影響。據(jù)報(bào)道,花生及其副產(chǎn)品在其果仁、根、葉、外殼和果皮中含有多種功能成分,如白藜蘆醇、兒茶酸乙酯、兒茶素及其低聚物、花青素和花青素的聚合物以及花生皮中的多酚類化合物(Verstraeten等,2005),這表明花生皮可能是抗氧化成分最豐富的部分。本研究比較了不同飼料原料的抗氧化能力,結(jié)果表明,花生皮是抗氧化能力最高的原料之一。另一方面,由于全皮花生含有豐富的不飽和脂肪酸,當(dāng)它們被動(dòng)物采食后可能會(huì)發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化,而這些過(guò)氧化物可能通過(guò)花生皮本身的抗氧化能力得到補(bǔ)償(Wang 等,2010)。氧化應(yīng)激會(huì)影響動(dòng)物生產(chǎn)性能、健康和生殖,同時(shí)也會(huì)影響動(dòng)物產(chǎn)品的質(zhì)量,而且其還受許多因素的影響,如日糧類型、營(yíng)養(yǎng)水平、動(dòng)物的生長(zhǎng)階段(Pedernera 等,2010)。血漿丙二醛水平是脂質(zhì)過(guò)氧化的代表性指標(biāo),本研究結(jié)果顯示,日糧添加花生皮較對(duì)照組有降低血清丙二醛含量的趨勢(shì),說(shuō)明花生皮中多酚類物質(zhì)的抗氧化能力可以減輕山羊氧化應(yīng)激。
本研究在日糧中添加的全皮花生或花生皮水平可能是家畜動(dòng)物的最高添加水平,因?yàn)槠渲泻锌範(fàn)I養(yǎng)因子,消化試驗(yàn)需要超高的原料添加水平才能準(zhǔn)確估計(jì)消化率,因此,需要進(jìn)一步研究確定這些飼料原料的適宜添加水平和飼養(yǎng)條件。