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棗粉飼料的營養價值及其在動物生產中的應用

2023-07-31 11:21閆金玲王明亞范京惠張秀江李樹靜李秋鳳曹玉鳳
飼料研究 2023年10期
關鍵詞:紅棗飼糧多糖

閆金玲 王明亞 范京惠 張秀江 李樹靜 肖 陽 李秋鳳* 曹玉鳳

(1.河北農業大學動物科技學院,河北 保定 071000;2.河北農業大學動物醫學院,河北 保定 071000;3.保定市農業農村局,河北 保定 071000;4.河北天和肉牛養殖有限公司,河北 石家莊 050200;5.定興縣動物疫病預防控制中心,河北 保定 072650)

隨著畜牧業的迅速發展,“人畜爭糧”的現象日益嚴峻,因此如何有效開發和利用非糧型飼料成為畜牧業亟待解決的問題。近年來,各種非常規飼料在動物生產中的應用較多,如葡萄籽渣、干蘋果渣、檸條和柑橘渣等。紅棗資源豐富、口味香甜、營養價值高,其作為非糧型飼料代替部分常規飼料在畜牧業中應用可在一定程度上緩解我國“人畜爭糧”的現狀,對我國的畜牧業發展具有重要的意義。文章主要綜述我國紅棗資源現狀、紅棗的營養成分、棗粉飼料的種類及其在動物生產中的應用和問題,為棗粉作為非常規飼料在動物生產中的應用提供參考。

1 我國紅棗資源現狀

紅棗屬于鼠李科棗屬的植物[1],在我國已有7 000 多年的種植歷史,目前已有730 多個紅棗品種,年總產量占世界年產量的90%[2]。近20 年來,我國紅棗的種植面積增長了4.5 倍,產量增長了4.6 倍。2019 年我國紅棗總產量達到746萬t,與2000年的131萬t相比,年均增長量達到32.37 萬t。紅棗在收獲和貯藏過程中會產生大量的殘次棗,這些殘次棗因品相不好而失去商品價值,但其仍具有較高的營養價值,將殘次棗作為飼料資源應用到畜牧業中,可以避免資源浪費。

2 紅棗中的營養成分

紅棗營養豐富,含有多種動物機體所需的維生素、礦物質、蛋白質和纖維等[3]。紅棗中含有的礦物質主要包括動物機體所必需的磷、鈣、鉀等,可以有效保障動物的機體健康[4]。紅棗的蛋白質中含有至少17 種氨基酸,如纈氨酸所占比例最高,還含有色氨酸、賴氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺等[5]。

此外,棗中還含有黃酮類化合物、多糖和環核苷酸類等多種活性成分[6-7],具有促生長、抗炎、抗氧化、調節機體免疫等多種生物學功能[8]。

2.1 黃酮類化合物

紅棗中含有多種黃酮類化合物,其中包括蘆丁、花青素、槲皮素等[3]。

蘆丁廣泛存在于植物的各部分器官,其結構中的游離羥基能夠與自由基穩定結合,抑制自由基鏈式反應[9],具有非常強的抗氧化能力。此外,蘆丁還有抗炎、抗病毒、保護心腦血管和抗癌等藥理作用。張佳琦等[10]在仔鼠日糧中添加500 mg/kg蘆丁,發現仔鼠血脂含量顯著降低,抗氧化性能和腸道功能得到顯著提高。郭旭東[11]研究發現,蘆丁能夠有效調控奶牛的瘤胃發酵,促進營養物質的消化吸收,提高血液中溶菌酶的含量,改善奶牛泌乳性能。

花青素是天然水溶性自由基清除劑之一,具有良好的抗氧化性能[12]?;ㄇ嗨乜梢酝ㄟ^破壞病原體的細胞壁、細胞膜、細胞間基質等誘導細胞損傷,從而表現出抗菌活性[13]。牟春堂等[14]研究發現,20 mg/kg BW的花青素能夠提高公羔羊的生長性能,緩解睪丸組織的氧化損傷。張柳明等[15]研究發現,0.01 g/L花青素能夠清除過量的活性氧自由基(ROS),有效增強湖羊精液的抗氧化能力,從而延長湖羊精液在常溫中的保存時間。

槲皮素多存在于果蔬中,具有免疫調節、抗炎等生物學功能[16-18]。有研究發現,槲皮素可以抑制脂多糖誘導的巨噬細胞中腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的產生[19]。梅華迪等[20]在斷奶仔豬飼糧中添加400 mg/kg 的槲皮素,發現槲皮素可以降低仔豬33.56%腹瀉率,選擇性促進有益菌增殖,抑制有害菌的繁殖,表明槲皮素具有一定的抗炎特性。江夢麗等[21]每天給大鼠灌服100 mg/kg BW的槲皮素,結果發現,槲皮素具有抗氧化作用,可以有效改善大鼠腎臟損傷。

2.2 多糖類

紅棗多糖是一種有效的抗氧化劑[22]。張越鋒等[23]研究紅棗多糖的抗氧化性能,結果發現,紅棗多糖質量濃度為80 mg/L~6 g/L時,隨著紅棗多糖質量濃度增加,其抗氧化性能越強。紅棗中的多糖主要包括酸性和中性多糖。酸性多糖可以促進血清中溶血素的形成,增強巨噬細胞活性,是一種有效的免疫調節劑[24]。中性多糖能夠激活巨噬細胞,促使其分泌白細胞介素-1(IL-1),且對淋巴細胞的增殖具有一定的促進作用[25]。此外,棗多糖還能夠誘導機體產生生長因子,促進組織修復,抑制胃腸道中性粒細胞,產生直接的抗炎作用[26]。牛佳卉等[27]使用150~600 mg/kg·BW的紅棗多糖對小鼠進行灌胃,結果發現,紅棗多糖能夠緩解小鼠的腸道損傷,增強腸道細胞免疫功能。蔡雨晴[28]研究發現,50、100 μg/mL的紅棗多糖能夠促進小鼠淋巴細胞增殖,提高巨噬細胞的吞噬能力。

2.3 環核苷酸類

紅棗中含有大量的環核苷酸,其中環磷酸腺苷(cAMP)含量在高等植物中含量較高[29]。環核苷酸具有擬生長激素作用,可以促進動物體內蛋白質的合成,提高動物的生產性能。趙云輝等[30]研究發現,環核苷酸能夠顯著提高羔羊的體重、產毛量,改善羔羊毛品質。李長青[31]每隔10 d給秦川犢牛注射10 mL cAMP試劑,結果表明,外源性cAMP 對犢牛的生長性能具有促進作用,能夠改善犢牛的肉品質和肉風味。此外,環核苷酸還能夠促進動物體脂的分解。脂肪的分解代謝受到多種激素的調控,這些激素中的大部分均可以作用于細胞膜受體,從而激活腺苷酸環化酶,提高細胞內的環腺苷酸酶水平;而cAMP 能夠通過活化蛋白激酶,激活激素敏感脂酶,從而促進體脂的分解[32]。劉永峰[33]對哈白兔進行環核苷酸注射,結果發現,環核苷酸可以促進哈白兔體內的脂肪分解,引起糖異生,從而提高血糖含量。研究表明,cAMP 可促進抗炎因子白細胞介素-10(IL-10)的產生,對動物機體的免疫性能具有一定的改善作用[34]。

3 棗粉飼料的加工方式

由于鮮棗含水量過高,在運輸和利用過程中極易發霉變質,不易保存,導致其利用效率降低。因此在實際應用中將鮮棗制作成棗粉飼料是避免上述情況發生的一種方式。根據加工制作方式的不同,棗粉飼料可以分為未發酵棗粉和發酵棗粉。

3.1 棗粉

棗粉是將紅棗進行除霉、烘干和粉碎等處理后,加入一定的配料制作而成的飼料。王桂欣[35]選擇新疆灰棗進行去核、蒸煮和打漿,加入15%的麥芽糊精或15%的玉米淀粉作為配料,進行干燥和粉碎制成棗粉,發現與紅棗相比,棗粉具有更加濃郁的香味和鮮艷的色澤,且黃酮和多酚的含量更高。楊兆艷等[36]將黃河灘棗清洗晾干后制成6 mm 厚度的切片,于60 ℃烘干16 h,粉碎,結果發現,棗粉香味濃郁,并含有6.83%的多糖,0.21%維生素C和4.03%的蛋白質。

3.2 發酵棗粉

發酵棗粉是在棗粉制作過程中進行有益微生物的接種,在一定條件下經過發酵后形成的產物。

樊秀花等[37]在經過清洗、去核的金絲小棗中添加1%酵母,37 ℃發酵8 h,隨后進行烘干和粉碎,結果發現,發酵棗粉總糖含量降低了20.5%,粗蛋白含量提高了5.5%。姬玉潔等[38]在滅菌的冬棗棗漿中接種1%的面包酵母,35 ℃發酵8 h 制備發酵棗粉,發現發酵棗粉色澤鮮艷,香味濃郁,與未發酵棗粉相比,發酵棗粉的蛋白質和氨基酸含量分別升高了0.82倍和1.23倍,黃酮和cAMP含量分別提高31.76%和55.57%,總糖含量下降33.04%。邢曉南等[39]使用黃河灘棗混合麩皮、豆粕按照7∶3∶1的比例混合均勻制作發酵棗粉,使用的發酵菌劑為40%的釀酒酵母、20%的植物乳酸桿菌和40%枯草芽孢桿菌混合而成的復合菌劑,37 ℃發酵7 d,結果發現,棗粉經過發酵后黃酮含量顯著提高了31.23%、多酚類化合物含量提高17.12%和粗蛋白含量提高29.87%,有效降低纖維含量和霉菌毒素含量。

上述研究表明,棗粉飼料能夠改善紅棗的色澤和口味,提高紅棗的營養價值,極具開發利用價值。

4 棗粉飼料在動物生產中的應用

4.1 棗粉飼料在單胃動物中的應用

白建等[40]在蛋雞飼糧中添加12%的落地棗粉,結果發現,落地棗粉能夠提高蛋雞的采食量、產蛋量、產蛋率和平均蛋重,改善海蘭褐蛋雞的生產性能。馬可為等[41]使用棗粉飼喂海藍灰蛋雞,結果發現,飼糧中添加10%棗粉能夠使蛋雞血清中膽固醇降低11.12%,甘油三酯含量降低34.08%,提高海藍灰蛋雞的抗氧化能力和免疫性能。王拙等[42]研究發現,肉雞的飼糧中添加0.6 mg/kg 酵母硒和8%棗粉可以改善宰后肌肉的抗氧化性,維持肌肉肌原纖維蛋白結構的穩定,使其更容易被人體吸收。郝艷霜等[43]將15%棗粉添加至太行雞日糧中,結果發現,太行雞日增重顯著提升了25.92%,料重比顯著降低了23.29%。賈綏安等[44]在肉仔雞飼糧中添加10%的棗粉,結果發現,棗粉可以顯著提高肉仔雞的采食量,使肉仔雞的有機物利用率提高了6.8%。黃玉嵐等[45]在母豬飼糧中分別添加4%的棗粉和4%的發酵棗粉,結果發現,棗粉和發酵棗粉均能夠提高母豬生產性能,提高氮代謝,改善母豬腹瀉。冀建軍等[46]用發酵棗粉飼喂生長豬,結果發現,15%的發酵棗粉可以促進生長豬對飼糧的消化吸收,使生長豬的平均日增重提高24.93%,料重比降低6.61%,可以改善生長豬的免疫性能。還有研究發現,飼糧中添加棗粉可以提高仔豬的免疫功能[47]。

4.2 棗粉飼料在反芻動物中的應用

延志偉[48]研究發現,在山羊飼糧中添加15%的棗粉可以顯著提高山羊的采食量、養分表觀消化率以及飼料利用率。任建存等[49]將發酵棗粉添加至奶山羊的TMR中,結果發現,當發酵棗粉添加比例為精料的8%時,能夠顯著提高奶山羊的產奶量,降低料奶比,經濟效益提高182.34%,降低乳房炎的發病率,改善機體免疫力。陳曉校[50]將棗粉以10%的比例用于泌乳牛日糧,結果表明,棗粉對奶牛維持正常瘤胃內環境,對適口性、養分消化率和泌乳性能均具有促進作用。張喆萍等[51]在荷斯坦奶公牛飼糧中添加發酵棗粉,結果發現,添加10%的發酵棗粉能夠顯著降低熱應激狀態下荷斯坦奶公牛的呼吸頻率,提高奶公牛3.60%的平均日增重,顯著改善奶公牛機體的免疫性能,增強抗氧化性能。溫旭杰[52]利用棗渣進行了體外人工瘤胃發酵試驗、體外發酵產氣試驗以及黑安格斯去勢肉牛飼養試驗和屠宰試驗,結果發現,飼糧中添加6%的棗渣可以提高飼料的表觀養分消化率、瘤胃發酵參數和瘤胃液的抗氧化性能,具有改善肉牛肉品質的趨勢。孫旺斌等[53]研究發現,日糧中添加20%的棗粉可以提高羊肉的嫩度,增加羊肉中營養物質成分的積累,改善羊肉品質。馮平等[54]研究了棗粉對羊肉中風味物質的影響,結果發現,飼糧中添加20%的棗粉可以促進肉中呈味核苷酸的積累,能夠改善肉的鮮味。

因此,適量的棗粉飼料可以改善飼糧適口性,提高采食量,增強動物的免疫性能和抗氧化性能,達到提高動物生產性能的目的。

5 棗粉飼料應用面臨的問題

5.1 棗粉飼料的原料選擇

紅棗原料中的大部分屬于殘次棗,在實際生產中并沒有嚴格的篩選標準,導致壞棗、腐棗等進入原料中,不僅會降低棗粉飼料的營養價值,還可能使棗粉飼料產生有毒有害成分,危害動物機體健康,降低動物生產性能。

5.2 棗粉飼料的加工工藝

不同烘干方式對棗粉飼料營養成分的影響各不相同。真空冷凍干燥方式得到的棗粉品質優于太陽能干燥方式,且維生素C 的保留率可達39.2%,太陽能-冷凍聯合干燥真空制成的棗粉含糖量可達56.18%[55]。真空微波-熱風聯合干燥法較熱風干燥、噴霧干燥和滾筒干燥的效果好,獲得的棗粉營養成分更高[35]。因此,選擇合適的干燥方式對制備棗粉飼料具有重要作用。

菌種、發酵時間與發酵溫度等因素對發酵棗粉營養成分的影響各不相同,但在實際生產中并未形成標準化的加工工藝,需要進一步探索。

5.3 棗粉飼料的飼喂技術

棗粉飼料作為非常規飼料在動物生產中已有相關研究,但是關于棗粉的適宜添加量仍未確定。黃玉嵐等[45]研究發現,飼糧中添加4%的棗粉或4%的發酵棗粉可以提高母豬生產性能。馬可為等[41]研究發現,飼糧中添加10%棗粉組對蛋雞血清生化指標的影響優于添加2%、4%和8%組。郝艷霜等[43]研究發現,飼糧中添加15%的棗粉能夠顯著提高肉雞日增重,效果優于添加5%、10%的棗粉。冀建軍等[46]研究發現,日糧中添加15%的棗粉對生長豬生長性能的影響較好,添加至20%棗粉降低了生長豬的生長性能。延志偉[48]研究發現,棗粉在山羊飼糧中添加15%時的效果優于10%和20%。張喆萍等[51]研究發現,在荷斯坦奶公牛中發酵棗粉的應用以占日糧的10%為好,添加至15%時會降低荷斯坦奶公牛的生長性能。

因此,棗粉飼料在動物生產應用中應當嚴格控制用量。適量的棗粉飼料可以起到提高動物生產性能的作用,少量添加則無法完全利用棗粉飼料的營養價值,而過量添加棗粉則容易對動物生產性能產生負面作用,未來需要進行更多試驗研究,從而使棗粉飼料添加劑量的標準化。

5.4 棗粉飼料的貯藏方式

棗粉飼料營養豐富,含糖量高,在儲藏過程中容易吸濕結塊,產生霉變。發酵棗粉較未發酵棗粉相比含水量較高,若存放時間過長,容易過度發酵,反而降低發酵棗粉的營養價值。因此棗粉飼料在儲藏時應放置于干燥通風處,且不宜長期堆放。

6 結論

棗粉飼料的營養豐富,使用棗粉飼料替代部分常規飼料可以提高畜禽的采食量,改善動物機體的抗氧化能力和機體免疫能力,提高畜禽的生產性能,在畜禽生產中具有一定的應用價值。但目前有關棗粉飼料在動物生產中的適宜添加量仍未確定,未來的試驗研究中,需要繼續優化棗粉飼料的加工工藝,從而確定動物生產的最佳飼喂量,深入探索棗粉飼料對動物胴體性能和肉品質的影響,為高效發揮棗粉飼料的生物學作用并指導生產實踐提供一定參考。

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