羅會英,金 杰,鄧紅山,普天磊,范建成,韓學(xué)琴
(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, 云南 元謀 651300)
辣木(Moringa oleifera)為辣木科辣木屬多年生喬木[1],因其根具辛辣味,故得名辣木。辣木原產(chǎn)印度,生長迅速、適應(yīng)性強(qiáng),是熱帶和亞熱帶地區(qū)的速生樹種。目前全世界種植面積4.7 萬hm2,主要分布于亞洲、非洲、中美洲等30 多個國家和地區(qū)[2]。古巴自20 世紀(jì)90 年代開始發(fā)展辣木產(chǎn)業(yè),近年來種植規(guī)模發(fā)展較快,對辣木在畜禽飼料領(lǐng)域的應(yīng)用及種植推廣力度不斷加大[3],我國于20 世紀(jì)初開始引種辣木,主要種植在廣東、廣西、海南、四川、云南等熱帶和亞熱帶地區(qū)[4]。2018 年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部第22 號公告將辣木莖葉納入《飼料原料目錄》,這對豐富飼料來源、規(guī)范飼料生產(chǎn)、保證動物健康具有重要意義,意味著飼用辣木將被有效利用,辣木產(chǎn)業(yè)有望迎來新一輪發(fā)展[5]。辣木作為耐旱、耐貧瘠、生長迅速的木本優(yōu)質(zhì)蛋白飼料源,含豐富的營養(yǎng)價值及多種功能活性成分,在非常規(guī)飼料開發(fā)中具有較大潛力。
研究已證實(shí),添加適量辣木到飼料中能減少畜禽飼養(yǎng)成本、提高動物體重凈增率、產(chǎn)蛋率等,對畜禽肉、蛋、奶產(chǎn)量和品質(zhì)都有明顯改善作用[6]。近年來,我國飼料短缺與養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展矛盾日益突出,常規(guī)飼料已無法滿足市場需求,嚴(yán)重制約我國養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展[7]。因此,發(fā)展木本飼料資源,對我國養(yǎng)殖業(yè)從大國向強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變和糧食安全具有重要戰(zhàn)略性意義。本研究從辣木營養(yǎng)價值、畜禽的飼喂效果、辣木飼料化應(yīng)用中存在的問題等方面對其進(jìn)行評述,以期為辣木資源的深入開發(fā)利用提供參考。
辣木各器官富含畜禽等動物所需的礦質(zhì)元素、維生素、蛋白質(zhì)、氨基酸和粗纖維,也含有黃酮、多酚、生物堿、甾醇類等多種活性物質(zhì),具有較高飼用價值。
首先,辣木富含多種常規(guī)營養(yǎng)成分,且其含量在葉、莖、籽和籽殼等器官之間差別很大,如辣木葉和籽所含蛋白質(zhì)和粗脂肪含量相對較高,辣木籽蛋白質(zhì)含量最高,可達(dá)37.80%,辣木葉蛋白質(zhì)含量可達(dá)31.24%,辣木籽粗脂肪含量最高,可達(dá)40.12%,辣木葉和籽粗纖維含量較其莖和籽殼的含量少(表1)。同時,辣木葉、莖、籽和籽殼中的K、Ca 含量較高,這些器官還含一定量的Mg、 Fe 、Zn 、Cr 等礦質(zhì)元素。
表1 辣木不同器官主要營養(yǎng)成分Table 1 Main nutritional components in different organs of Moringa oleifera
其次,辣木不同器官亦富含多種氨基酸,且其氨基酸含量亦在不同器官之間差異較大,其中,辣木籽谷氨酸含量最高,可達(dá)7.23%;辣木葉和辣木籽纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和苯丙氨酸含量均大于1%,辣木葉和籽的蘇氨酸含量約為1%,辣木莖和籽殼也含一定量谷氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和苯丙氨酸,且其含量較葉和籽少(表2)。
表2 辣木不同器官主要氨基酸含量Table 2 Main amino acid content in different organs of Moringa oleifera%
此外,辣木各器官富還含有能促進(jìn)畜禽生長和抗氧化能力的多種生物活性物質(zhì),如其葉含有黃酮類、脂肪酸、多糖、生物堿和維生素等活性成分,其籽含有黃酮類、多糖、油脂類、脂肪酸、維生素、多酚類、可溶性纖維等活性成分,其莖含有甾醇類、維生素、生物堿、黃酮類,辣木籽殼含有多糖、纖維素、黃酮類等[13-14]。
可見,辣木不同器官的蛋白質(zhì)、氨基酸、礦質(zhì)元素、維生素、生物活性物質(zhì)等均存在差異。進(jìn)行辣木資源開發(fā)時,可根據(jù)不同動物對飼料的營養(yǎng)需求,將辣木種子、葉片及莖枝等進(jìn)行復(fù)配,以最大化利用辣木資源。
辣木木本飼料添加在飼料中飼喂單胃畜禽,可提高豬、兔等的生長性能、改善其肉品質(zhì),增強(qiáng)其抗氧化能力[15-23],Ruckli 和Bee[19]發(fā)現(xiàn),用15.56%的辣木葉粉替代豆粕飼喂豬,育肥豬皮下脂肪重量顯著降低,瘦肉率顯著提高;Serem 等[20]報道,添加5%左右的辣木葉粉會提高生長豬和育肥豬的生長性能,改善其肉品質(zhì),增強(qiáng)育肥豬抗氧化能力,減低其死淘率;張婷婷等[21]發(fā)現(xiàn),辣木葉粉添加量為6%時,豬的末重和平均日增重顯著提高,胴體直長顯著提高,背膘厚度顯著降低,血清超氧化物歧化酶活性顯著增強(qiáng),血清丙二醛含量顯著降低;Safwat 等[22]報道,30%辣木葉粉飼喂顯著提高生長兔的體重、日增重和屠宰性能;Dougnon 等[23]也發(fā)現(xiàn),添加15%辣木葉粉飼喂兔,兔的生長性能和胴體品質(zhì)有顯著改善(表3)。因此,辣木飼料添加飼喂單胃畜禽,可顯著促進(jìn)動物生長,改善肉質(zhì)品質(zhì),提高畜禽免疫力。
表3 辣木在單胃動物中的飼喂效果Table 3 Feeding effect of Moringa oleifera on monogastric animals
辣木葉作為飼料飼喂牛、羊等反芻動物,不僅可提高牛、羊采食量、平均日增重、養(yǎng)分消化率、抗氧化能力,還可改善肉和奶的品質(zhì)[24-37]。Zeng 等[32]將新鮮辣木葉與燕麥(Avena sativa)干草混合青貯后,替代部分苜蓿(Medicago sativa)干草和青貯玉米(Zea mays)飼喂荷斯坦奶牛,發(fā)現(xiàn)當(dāng)替代比例不超過50%時,對奶牛的產(chǎn)奶量、奶品質(zhì)和血清生化指標(biāo)均有改善;Nadir 等[33]在臂形草(Brachiaria eruciformis)基礎(chǔ)飼糧中分別加入辣木葉粉后,混合飼料的干物質(zhì)、有機(jī)物、粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維的表觀消化率及牛奶產(chǎn)量均顯著提高;Ebeid 等[34]將辣木葉粉按30%比例添加至牛的基礎(chǔ)日糧中,發(fā)現(xiàn)牛的消化性能和瘤胃降解特性明顯改善;Fadiyimu 等[35]將辣木葉粉添加到天竺草(Panicum maximum)飼糧中飼喂綿羊,發(fā)現(xiàn)辣木葉粉不僅能提高羊采食量、平均日增重、養(yǎng)分消化率等,還可改善羊的血液生理生化指標(biāo)并保持氮平衡,且當(dāng)添加量為25%時表現(xiàn)最佳;Aregheore[36]將不同比例辣木鮮葉與芒鴨嘴草(Ischaemum aristatum)混合飼喂肥育山羊,發(fā)現(xiàn)添加20%和50%辣木鮮葉顯著提高山羊的平均日增重、干物質(zhì)采食量、粗蛋白質(zhì)和中性洗滌纖維的消化率;Babiker 等[37]利用25%辣木葉粉替代苜蓿,顯著提高了羊奶的產(chǎn)量以及脂肪、乳糖、血清和過氧化氫酶含量??梢?,辣木飼料添加,亦提高反芻家畜的生長和生產(chǎn)性能及其免疫力,具有與單胃動物類似的飼喂效果(表4)。
辣木還可作為雞、鴨、鵝及鵪鶉等家禽飼料。辣木添加能提高雞、鴨、鵝及鵪鶉的生長性能、飼料轉(zhuǎn)化率、腸道健康,對雞肉和蛋品質(zhì)也有明顯改善作用,還可提高家禽機(jī)體的抗氧化能力,改善血液指標(biāo),幫助機(jī)體維持在健康穩(wěn)定的狀態(tài)[38-57];Aysswede等[48]發(fā)現(xiàn),添加8%和16%的辣木葉粉對雞的生長率有顯著提高;Kumar 等[49]和Nkukwana 等[50]發(fā)現(xiàn),添加辣木葉粉后,雞的血清總膽固醇和甘油三酯含量顯著下降,脂肪酸含量顯著上升,當(dāng)辣木葉粉添加量為5%時既能提高經(jīng)濟(jì)效益又能提高雞肉品質(zhì);Khan 等[51]報道,肉雞飼糧中添加相當(dāng)肉雞體重1.2 倍劑量的辣木葉粉,使肉雞小腸、盲腸的重量和凈重顯著提高,并使其絨毛高度、表面積、絨毛高度與隱窩深度比顯著增加;Lu 等[52]發(fā)現(xiàn),飼糧添加5%辣木葉粉可改善蛋黃顏色和蛋白質(zhì)的吸收,而不會對產(chǎn)蛋性能和蛋重產(chǎn)生不良影響;Ebenebe 等[53]報道,在蛋雞飼糧中添加2.5%、5.0%辣木葉粉均能夠顯著提高雞蛋的蛋白高度;習(xí)欠云等[54]將辣木葉粉作為飼料添加劑以10%的添加量添加到蛋雞日糧中后,不但蛋雞產(chǎn)蛋率有顯著提高,而且蛋的品質(zhì)也顯著提升;汪騰蛟等[55]也發(fā)現(xiàn),添加8%辣木莖葉粉,雞蛋蛋黃顏色顯著改善,蛋黃粗脂肪含量顯著提高,雞十二指腸脂肪酶活性和空腸絨毛高度顯著提高。同時,李苗苗[12]將8%的辣木莖粉到添加到鵝的日常飼糧中,發(fā)現(xiàn)鵝的料肉比顯著高于不添加辣木莖粉的對照組;而楊汝才等[56]使用20 g·kg-1辣木梗粉飼喂1~28 日齡三穗蛋雛鴨,發(fā)現(xiàn)蛋雛鴨平均日采食量、平均日增重顯著提高,料重比顯著降低,血清白蛋白、免疫球蛋白M 含量顯著提高,血清丙二醛含量顯著降低。此外,王志剛等[57]使用辣木葉粉飼喂7 日齡雌性黃羽鵪鶉,發(fā)現(xiàn)辣木葉粉能夠提高鵪鶉的生長性能、抗氧化功能和免疫功能(表5)??梢?,辣木飼料也對不同小家禽,如雞、鴨、鵝及鵪鶉等的生長和生產(chǎn)性能及其健康具有促進(jìn)效應(yīng)。
表5 辣木在家禽中的飼喂效果Table 5 Feeding effect of Moringa oleifera on poultry
通常,我國水產(chǎn)養(yǎng)殖主要以魚粉、豆粕、棉籽粕和菜籽粕等蛋白原料作為飼料來源,近年來蛋白飼料價格波動大、供需不平衡,限制了水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展。因此,挖掘辣木等非常規(guī)飼料原料對水產(chǎn)養(yǎng)殖也具有重要作用。據(jù)報道,添加辣木葉粉飼喂魚可提高魚的生長率和蛋白質(zhì)利用率[58-62]。Ofelia 和Armando[58]使用粗蛋白質(zhì)含量為13%的辣木葉粉作為飼料飼喂驢耳鮑,發(fā)現(xiàn)驢耳鮑生長率和蛋白質(zhì)利用率提高了;韓如剛等[59]以15%的添加水平將辣木葉粉加到羅非魚飼糧中以替代部分飼料,發(fā)現(xiàn)能提高魚對蛋白質(zhì)的消化利用率,降低生產(chǎn)成本;Astuti 等[61]將乙醇萃取后的辣木葉粉與桑葉進(jìn)行對比試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)兩者均可替代羅非魚基礎(chǔ)飼料中30%的魚粉,且辣木葉粉的飼喂效果最佳;Sirimongkolvorakul 等[62]在紅鰭銀鯽(Puntius altus)的基礎(chǔ)飼料中添加辣木葉粉,發(fā)現(xiàn)飼料中添加辣木葉粉會使試驗(yàn)魚的平均體重顯著高于對照組,肌細(xì)胞生長速率也增加,并且發(fā)現(xiàn)有新的肌纖維生成。然而,辣木葉粉中有一些抗?fàn)I養(yǎng)因子,如多酚、單寧、皂甙、植酸等,當(dāng)飼料中辣木葉粉添加量過多時會對魚類的生長和健康有一定影響(表6)。因此,辣木飼料資源在水產(chǎn)動物養(yǎng)殖中利用時,需充分重視適宜的添加劑量。
表6 辣木在水產(chǎn)動物中的飼喂效果Table 6 Feeding effect of Moringa oleifera on aquatic animals
辣木作為一種優(yōu)質(zhì)新型木本飼料源,含有豐富的礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素及黃酮、多酚等多種生物活性物質(zhì),已廣泛應(yīng)用于單胃家畜、反芻家畜、家禽及水產(chǎn)動物等的飼喂中。其作為飼料添加,不僅能顯著提高豬、兔、牛、羊、雞、鴨、鵝等生長速度和生產(chǎn)性能,縮短出欄時間,降低飼養(yǎng)成本和畜禽肉脂質(zhì)的氧化程度,還能改善肉、蛋、奶的產(chǎn)量和品質(zhì),增強(qiáng)飼喂動物的免疫力。且辣木具有易栽種、生物產(chǎn)量高、生長迅速等特點(diǎn),作為動物飼料具有巨大發(fā)展前景。然而,辣木從木本植物到飼料產(chǎn)品中間還存在一系列問題。首先,辣木屬于熱帶亞熱帶植物,目前只在我國南方少量種植[63],若要擴(kuò)大種植面積,需針對其在不同地區(qū)種植的生態(tài)適應(yīng)性開展引種試驗(yàn);其次,辣木收割方式單一,目前以人工采收為主[64],為降低辣木生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,需進(jìn)行辣木機(jī)械化收獲技術(shù)研究;第三,辣木飼料加工工藝不健全,現(xiàn)階段辣木加工主要以辣木粉或辣木青貯的形式添加到動物的飼喂中[14-62],需不斷改進(jìn)和完善加工工藝,進(jìn)行辣木飼料的精深加工技術(shù)研究,以提高辣木利用率;第四,不同動物中辣木飼料的飼喂方法和飼料配方及飼喂效果評價匱缺;最后,辣木葉粉中存在諸多抗?fàn)I養(yǎng)因子,對魚類等水產(chǎn)動物生長存在一定抑制效應(yīng),從而水產(chǎn)養(yǎng)殖時,重視辣木飼料添加量研制。總之,要實(shí)現(xiàn)辣木飼料產(chǎn)業(yè)化依舊任重而道遠(yuǎn),需在辣木飼料研究與推廣中投入更多精力,并在生產(chǎn)實(shí)踐中不斷完善,逐步實(shí)現(xiàn)辣木飼料資源產(chǎn)業(yè)化,為我國木本飼料資源的開發(fā)利用開辟新路徑。