普天磊，金 杰，鄧紅山，羅會英，劉 昀，韓學(xué)琴，張美艷

（1. 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所，元謀干熱河谷植物園，元謀 651300；2. 云南省草地動(dòng)物科學(xué)研究院，昆明 650212）

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平的提高，國民對肉、蛋、奶的需求逐漸增加，加之國際飼料原料價(jià)格不斷上漲，導(dǎo)致我國優(yōu)質(zhì)飼料資源嚴(yán)重緊缺，尋找補(bǔ)充常規(guī)飼料的新型飼料資源迫在眉睫［1-2］。辣木（Moringa oleiferaLam.）為多年生熱帶落葉喬木，耐貧瘠、抗逆性強(qiáng)，生物產(chǎn)量大，種植3 個(gè)月即可收獲［3］。植株蛋白質(zhì)含量高，富含32 種礦物質(zhì)元素［4］、17 種氨基酸［5］、7 種維生素［6］及黃酮、多糖、酚酸等多種次生代謝物［7］，可提高畜禽的生長和屠宰性能［8］，增強(qiáng)免疫力［9］，現(xiàn)已納入我國《飼料原料目錄》，飼用部位為地上部分的葉、梗、莖部位。然而，辣木植株含有單寧、木質(zhì)素、草酸等抗?fàn)I養(yǎng)因子，莖稈和葉梗部位粗纖維含量高，存在適口性差、不易消化、干擾營養(yǎng)物質(zhì)代謝吸收等問題，這限制了辣木飼料化利用的進(jìn)程［10］。

辣木起源于非洲、印度等地區(qū)，在非洲、亞洲、美洲等多個(gè)熱帶、亞熱帶國家和地區(qū)均有分布［11-12］。于20 世紀(jì)60 年代引入我國，在我國云南、海南、廣西、廣東、臺灣等地均有種植。辣木共有13 個(gè)種，在我國種植栽培的主要為原產(chǎn)于印度和非洲的種質(zhì)［13-15］。辣木屬于新型木本飼料植物，大多學(xué)者對它的研究主要集中于動(dòng)物飼喂評價(jià)、飼料產(chǎn)品開發(fā)等方面［16-18］，飼用品質(zhì)評價(jià)及飼用良種選育方面的研究較少。營養(yǎng)物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子的分布情況是飼料安全、高效利用的前提，而營養(yǎng)物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子在辣木中的分布情況尚缺乏系統(tǒng)研究。本文以6個(gè)不同地理種源辣木的飼料化利用部位：葉、梗、莖為研究對象，測定分析其粗蛋白、粗纖維、粗脂肪、單寧、木質(zhì)素、草酸含量差異，并采用聚類分析和隸屬函數(shù)分析方法對不同地理種源辣木不同部位的飼用品質(zhì)進(jìn)行了綜合評價(jià)，初步評選出具有較高飼用價(jià)值的辣木種質(zhì)及部位，為后續(xù)飼用辣木優(yōu)良品種的選育及優(yōu)質(zhì)蛋白飼料的開發(fā)利用提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

于2022 年10 月初花期采集辣木樣品采集地點(diǎn)為云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所辣木創(chuàng)新研究基地，6 個(gè)地理種源的供試?yán)蹦痉謩e來自于美國、馬里、肯尼亞、印度、老撾、元謀。摘取長勢良好、無病蟲害的辣木植株（每個(gè)種源選取3 個(gè)植株），分離出葉、梗、莖部位，烘干粉碎備用。

1.2 測定方法

粗蛋白含量按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》（GB 5009.5—2016）中凱氏定氮法進(jìn)行測定；粗脂肪含量按照《飼料中粗脂肪的測定》（GB/T 6433—2006）測定；粗纖維含量按照《植物類食品中粗纖維的測定》（GB/T 5009.10—2003）中酸堿消煮法測定；單寧、木質(zhì)素、草酸按照分光光度法測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及繪圖，SAS 9.0軟件進(jìn)行方差分析和多重比較，SPSS 19 軟件進(jìn)行聚類分析。將6 個(gè)供試?yán)蹦静牧系拇值鞍?、粗脂肪、粗纖維、單寧、木質(zhì)素、草酸6 個(gè)飼用品質(zhì)指標(biāo)，采用隸屬函數(shù)公式計(jì)算出隸屬函數(shù)值，再計(jì)算出各材料的平均隸屬函數(shù)值，平均隸屬函數(shù)值越大，辣木的飼用品質(zhì)越好［19］。其中，粗蛋白、粗脂肪為正隸屬函數(shù)，其余指標(biāo)為反隸屬函數(shù)。正隸屬函數(shù)計(jì)算公式為：Uij=（Xij-Xjmin）/（Xjmax-Xjmin）；反隸屬函數(shù)計(jì)算公式為：Uij=1-（Xij-Xjmin）/（Xjmax-Xjmin）；式中Uij為i樣品j指標(biāo)的隸屬函數(shù)值，Xij為i樣品j指標(biāo)的測定值，Xjmax為j指標(biāo)的最大值，Xjmin為j指標(biāo)的最小值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種源辣木不同部位飼用品質(zhì)比較

由表1 可知，辣木葉片中粗蛋白、粗脂肪和單寧的含量顯著高于梗和莖部位（P＜0.05）。其中，葉片的粗蛋白含量分別為梗和莖的2.2 倍和2.3 倍，粗脂肪含量分別為梗和莖的6.5 倍和11.9 倍。梗和莖部位的粗蛋白、粗脂肪含量間均差異不顯著（P＞0.05），但單寧含量兩者間差異顯著（P＜0.05）。辣木葉的粗纖維含量顯著低于梗和莖部位（P＜0.05），其中，莖的粗纖維含量最高，梗的含量次之，分別為葉粗纖維含量的4.1 倍和3.0 倍。辣木梗和莖部位的木質(zhì)素和草酸含量顯著高于葉片部位（P＜0.05），且梗和莖的木質(zhì)素和草酸含量間均差異不顯著（P＞0.05）。其中，梗和莖的木質(zhì)素含量分別為葉的1.4 倍和1.6 倍，梗和莖的草酸含量分別為葉片的2.3 和2.0 倍。

表1 不同部位辣木樣品中的飼用品質(zhì)指標(biāo)

2.1.1 粗蛋白含量比較

由圖1 和表1 可以看出，除馬里種源外，其余種源辣木的粗蛋白含量分布均為：葉＞梗＞莖。6 個(gè)地理種源辣木葉片、葉梗、莖桿的粗蛋白含量平均值分別為22.64%、10.38%、9.93%，其中，馬里、美國、肯尼亞種源辣木葉片中粗蛋白的含量高于平均值，馬里、老撾、元謀種源辣木葉梗和莖中的粗蛋白含量高于平均值。不同地理種源辣木葉片的粗蛋白含量高低順序依次為：肯尼亞＞馬里＞美國＞老撾＞元謀＞印度。在辣木梗中，老撾種源的粗蛋白含量最高，為11.76%，印度種源含量最低，為9.28%。供試?yán)蹦厩o中，馬里種源的粗蛋白含量最高（11.83%），美國種源的粗蛋白含量最低（8.71），美國種源和肯尼亞種源莖桿中的粗蛋白含量間差異不顯著（P＞0.05）。

圖1 不同種源辣木不同部位粗蛋白含量比較

2.1.2 粗脂肪含量比較

由圖2 可知，辣木不同部位粗脂肪含量由大到小的排列順序均為：葉＞梗＞莖。馬里、肯尼亞、老撾種源辣木葉中的粗脂肪含量高于平均值（9.65%），且肯尼亞種源辣木葉中的粗脂肪含量最高，為11.37%，美國種源的含量最低，為7.27%。印度和元謀種源辣木葉梗中的粗脂肪含量高于平均值（1.49%），印度種源的粗脂肪含量最高，為2.27%，肯尼亞種源的含量最低，為1.17%。馬里種源辣木莖稈中的粗脂肪含量顯著高于其余種源（P＜0.05），為1.13%，老撾種源莖稈中的粗脂肪含量顯著低于其余種源（P＜0.05），為0.47%，美國、肯尼亞、印度種源辣木莖中的粗脂肪含量間均差異不顯著（P＞0.05）。

圖2 不同種源辣木不同部位粗脂肪含量比較

2.1.3 粗纖維含量比較

由圖3 可知，辣木不同部位的粗纖維含量高低順序均為：莖＞梗＞葉。元謀種源辣木莖中的粗纖維含量顯著高于其余種源（P＜0.05），為56.83%，其余5 個(gè)種源辣木莖稈中的粗纖維含量間均差異不顯著（P＞0.05），且馬里、印度、肯尼亞、老撾種源辣木莖中的粗纖維含量均低于供試?yán)蹦厩o粗纖維含量的平均值。供試?yán)蹦竟Ｖ?，美國種源的粗纖維含量最高（42.10%），肯尼亞種源含量最低（38.13%），同時(shí)，美國和馬里種源的粗纖維含量顯著高于肯尼亞、印度、老撾、元謀種源（P＜0.05），且上述4個(gè)種源梗中的粗纖維含量低于平均值（39.78%），且它們之間均差異不顯著（P＞0.05）。供試?yán)蹦救~片中，馬里種源辣木葉中的粗纖維含量最低，為10.27%，元謀種源辣木葉中的粗纖維含量最高，為21.60%。

圖3 不同種源辣木不同部位粗纖維含量比較

2.1.4 單寧含量比較

由圖4 可知，辣木不同部位單寧含量的高低順序均為：葉＞梗＞莖，美國種源辣木葉片的單寧含量顯著高于其余種源（P＜0.05），為12.79 mg/g，印度種源辣木葉中的單寧含量顯著性低于其余種源（P＜0.05），為7.19 mg/g，馬里和肯尼亞種源的單寧含量間差異不顯著（P＞0.05）?？夏醽喎N源辣木梗中的單寧含量最高，為8.06 mg/g，元謀種源辣木梗中的單寧含量最低，為5.33 mg/g，且馬里、印度、老撾、元謀種源辣木梗中的單寧含量間均差異不顯著（P＞0.05）。供試?yán)蹦厩o中，老撾和美國種源的單寧含量高于平均值（1.51 mg/g），老撾種源的單寧含量最高，為2.27 mg/g；元謀種源的單寧含量最低（1.15 mg/g），且與肯尼亞、印度種源間均差異不顯著（P＞0.05）。

圖4 不同種源辣木不同部位單寧含量比較

2.1.5 木質(zhì)素含量比較

由圖5 可知，不同種源辣木葉、梗、莖部位中，葉片的木質(zhì)素含量最低。馬里、肯尼亞、印度、老撾種源的梗和莖部位木質(zhì)素含量間均差異不顯著（P＞0.05）。不同種源辣木葉片中的木質(zhì)素含量高低順序依次為：馬里＜肯尼亞＜老撾＜印度＜元謀＜美國，其中馬里、肯尼亞、老撾種源的木質(zhì)素含量低于平均值（61.83 mg/g）。供試?yán)蹦救~梗中，馬里種源的木質(zhì)素含量顯著高于其余種源（P＜0.05），為108.91 mg/g，美國和元謀種源的木質(zhì)素含量顯著低于其余種源（P＜0.05），且兩者間差異不顯著（P＞0.05）。印度種源辣木莖的木質(zhì)素含量最低，為84.19 mg/g，與老撾種源間差異不顯著（P＞0.05）；馬里種源莖中的木質(zhì)素含量最高，為116.63 mg/g，與元謀種源間差異不顯著（P＞0.05）。

圖5 不同種源辣木不同部位木質(zhì)素含量比較

2.1.6 草酸含量比較

由圖6 可知，在辣木葉、梗、莖3 個(gè)部位中，葉的草酸含量最低，美國、印度、元謀種源莖中的草酸含量均顯著高于梗（P＜0.05），馬里、肯尼亞、老撾種源梗中的草酸含量均顯著高于莖（P＜0.05）。印度種源葉片中的草酸含量最高，為0.77%，與美國種源間差異不顯著（P＞0.05）。同時(shí)，馬里、肯尼亞、老撾、元謀種源辣木葉中的草酸含量顯著低于印度和美國種源（P＜0.05），但四者間差異均不顯著（P＞0.05）。印度種源辣木梗中的草酸含量最低，為1.01%；馬里種源辣木梗中的草酸含量顯著高于其余種源（P＜0.05），為1.98%?？夏醽喎N源辣木莖中的草酸含量最低，為1.10%，美國種源辣木莖中的草酸含量最高，為1.89%。

圖6 不同種源辣木不同部位草酸含量比較

2.2 多元統(tǒng)計(jì)分析

2.2.1 聚類分析

由圖7 可知，在歐式距離等于10 時(shí)，不同辣木樣品被分為2 個(gè)類群，辣木葉樣品單獨(dú)聚為第1 類群，梗和莖樣品聚為第2 類群，第1 類群相較于第2 類群而言，粗蛋白、粗脂肪、單寧含量高，木質(zhì)素、草酸、粗纖維含量低。在歐式距離等于5 時(shí)，第2 類群可進(jìn)一步分為2 個(gè)亞群，其中，馬里種源的莖和梗樣品、元謀種源的莖樣品聚為第1 亞群，其余莖和梗樣品聚為第2 亞群，第1 亞群相較于第2 亞群表現(xiàn)為粗脂肪、粗蛋白、粗纖維、木質(zhì)素含量相對高，而單寧含量相對低。

圖7 不同辣木樣品飼用品質(zhì)的聚類分析

2.2.2 隸屬函數(shù)分析

由聚類分析結(jié)果可知，辣木葉片單獨(dú)聚為第1 類群，相較于梗和莖部位，粗蛋白、粗脂肪含量高，木質(zhì)素、草酸、粗纖維含量低，具有高營養(yǎng)成分、低抗?fàn)I養(yǎng)因子的特點(diǎn)，因此，將供試?yán)蹦救~片的飼用品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行隸屬函數(shù)分析，結(jié)果見表2?？梢钥闯觯煌乩矸N源辣木葉的綜合隸屬函數(shù)由高到低的排列順序?yàn)椋嚎夏醽啠抉R里＞老撾＞印度＞元謀＞美國。其中，肯尼亞種源的綜合隸屬函數(shù)值最高，為0.85，飼用品質(zhì)表現(xiàn)最好，具體表現(xiàn)為粗蛋白、粗脂肪含量較高，單寧含量適中，草酸、木質(zhì)素含量低。其次為馬里種源，綜合隸屬函數(shù)值為0.81，表現(xiàn)為粗蛋白含量高，粗脂肪、單寧含量適中，木質(zhì)素、草酸、粗纖維含量低。美國種源的綜合隸屬函數(shù)值最低，為0.28，其單寧、草酸、粗纖維、木質(zhì)素含量高，且粗脂肪、粗蛋白含量相對較低。

表2 不同地理種源辣木的隸屬函數(shù)值及綜合評價(jià)

3 討論與結(jié)論

粗蛋白、粗脂肪、粗纖維是辣木的營養(yǎng)指標(biāo)，此類指標(biāo)與種質(zhì)來源、采收部位、采收時(shí)間、生長環(huán)境等因素密切相關(guān)，含量變異性大。辣木作為新型木本飼料植物，營養(yǎng)指標(biāo)在葉、梗、莖中的具體分布情況鮮見報(bào)道。本試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，不同地理種源辣木的營養(yǎng)指標(biāo)存在明顯差異，肯尼亞種源葉片中的粗蛋白和粗脂肪含量最高，馬里種源葉中的粗纖維含量最低。藍(lán)金宣等［20］的研究結(jié)果表明，不同種源辣木嫩葉的營養(yǎng)成分差異顯著，中國種源的蛋白質(zhì)含量最高，肯尼亞種源含量中等，印度種源含量較低。本研究分析發(fā)現(xiàn)，不同種源辣木葉片中的粗蛋白含量高低順序?yàn)椋嚎夏醽啠抉R里＞美國＞老撾＞元謀，這與藍(lán)金宣等［20］的研究結(jié)果不完全一致，可能是由于葉片采收時(shí)間不同所致。同時(shí)，本研究結(jié)果表明，辣木葉、梗、莖3 個(gè)部位中，粗蛋白、粗脂肪含量的分布趨勢為葉＞梗＞莖，粗纖維含量的分布趨勢為葉＜梗＜莖。楊東順等［21］對辣木葉和莖中的粗蛋白、粗脂肪和粗纖維的含量測定結(jié)果與本研究結(jié)果一致。林聰?shù)龋?2］研究表明，辣木葉和梗中的粗蛋白含量分別為23.13%和11.98%，粗脂肪含量分別為8.99%和3.40%，木質(zhì)素含量分別為11.55%和18.65%，其粗蛋白和粗脂肪含量的測定結(jié)果與本試驗(yàn)結(jié)果類似，而木質(zhì)素含量稍高，推測可能是由于氣候環(huán)境、栽培條件、種植品種等因素不同導(dǎo)致。

抗?fàn)I養(yǎng)因子會影響畜禽對營養(yǎng)物質(zhì)的消化、吸收和利用，使動(dòng)物產(chǎn)生不良生理反應(yīng)［23］。辣木中存在單寧、草酸、木質(zhì)素等抗?fàn)I養(yǎng)因子，它們的分布情況是辣木飼料安全、科學(xué)使用的重要依據(jù)［24］。谷春梅等［25］的研究表明，不同大豆品種的抗?fàn)I養(yǎng)因子含量不同；鐘子毓等［26］也發(fā)現(xiàn)，不同甘薯品種的抗?fàn)I養(yǎng)因子含量存在明顯差異。本研究結(jié)果表明，不同地理種源辣木不同部位的抗?fàn)I養(yǎng)因子差異明顯，在葉、梗、莖3 個(gè)部位中，木質(zhì)素和草酸在葉中含量最低，單寧在莖中含量最低。不同地理種源辣木材料中，印度種源的抗?fàn)I養(yǎng)因子含量較低，美國種源抗?fàn)I養(yǎng)因子含量較高。相關(guān)研究表明，單寧具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗蟲等生物活性，辣木中含有的單寧有助于減少畜禽養(yǎng)殖過程中抗生素的添加使用［27］。然而，單寧會與機(jī)體內(nèi)的胰蛋白酶、淀粉酶、維生素B12等物質(zhì)反應(yīng)，含量過多不僅會影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用，而且會降低飼料的適口性。本研究結(jié)果表明，肯尼亞、老撾、馬里種源辣木的單寧含量適中，其中，肯尼亞種源葉片的綜合隸屬函數(shù)值最高，飼用品質(zhì)表現(xiàn)最好，具體表現(xiàn)為粗蛋白、粗脂肪含量高，木質(zhì)素、草酸、粗纖維含量低，可作為優(yōu)質(zhì)飼料原料開發(fā)利用。

辣木耐貧瘠、抗逆性強(qiáng)，生長速度快，耐刈割，生物產(chǎn)量大，營養(yǎng)價(jià)值豐富，具有良好的飼料化利用前景。本研究通過地理種源和使用部位評估，發(fā)現(xiàn)6 個(gè)地理種源辣木的粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、單寧、草酸、木質(zhì)素6 種飼用品質(zhì)指標(biāo)含量并不相同，6 種飼用品質(zhì)指標(biāo)在辣木葉、梗、莖中的分布也不相同，具有器官特異性。聚類分析結(jié)果表明，歐氏距離為10 時(shí)，辣木葉單獨(dú)聚為一類，將葉片樣品進(jìn)行隸屬函數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)肯尼亞種源的葉部位營養(yǎng)成分含量高，抗?fàn)I養(yǎng)因子含量低，是飼用辣木良種選育及高效化利用的良好材料。