广西地区猫须草资源饲料化利用可行性研究

蔡 旋，张 兰，刘增金，程倩婧，卢永红*

(1上海申丰畜牧兽医科技有限公司，上海 201106；2上海市农业科学院畜牧兽医研究所，上海 201106；3 广西农业科学院园艺研究所,南宁 530007；4上海市农业科学院农业科技信息研究所，上海 201403；5复旦大学附属中学，上海 200433)

猫须草(OrthosiphonstamineusBenth.)是一种多年生草本植物，属唇形科肾茶属，主要分布在热带地区，包括马来西亚、印度尼西亚、菲律宾、缅甸，我国和澳大利亚也有野生分布[1]。猫须草两千多年前就已被傣医作为治疗药物使用，名为“芽糯妙”[3]，具有利尿、降血压、降血糖、调节血脂、抗菌及抗氧化的作用[2]，尤其是利尿作用已被广泛证实，因此猫须草又被称为肾茶。事实上，在许多东南亚国家，如马来西亚、菲律宾、印度尼西亚，人们时常把肾茶当作日常茶饮。近年来，又有许多学者从毒理学上证实了猫须草长期饮用的安全性[4-5]。

猫须草在我国云南、广西、海南等地均有野生分布[6]，但目前市场上销售的猫须草成品主要是人工栽培获得。我国引种猫须草的历史可追溯到20世纪60年代[7]，首先在福建亚热带植物引种场试种成功，然后逐步在南方地区推广。广西地区由于地处亚热带，多丘陵，雨水充沛，特别适合猫须草的种植，逐渐成为我国猫须草的主产区，但针对广西地区猫须草产业的研究尚未见报道。目前市面上能购买到的广西猫须草均为茎、叶混合物，品相不佳，也不利于消费者泡饮。多数消费者希望得到洁净、新鲜的猫须草叶作为茶饮，但如此加工又会造成茎秆的浪费。

本课题组前期研究发现，猫须草根、茎、叶都具有良好的抗氧化作用，可以作为畜禽饲料添加剂使用[8]。但是，饲料添加剂对成本、产量、加工工艺都有一定要求。因此，本研究对广西地区猫须草的种植量、加工工艺进行实地调研，并比较广西不同地区猫须草多酚含量的差异，为猫须草饲料资源化利用提供依据，对广西地区猫须草产业发展提出建议。

1 调查区域及调查方法

本研究调查区域为广西壮族自治区，研究方法主要包括文献和网络调研、现场调查和试验研究。

1.1 文献检索

根据已有文献，对猫须草的栽培方法和加工方式进行归纳，制成问卷表格100份，主要发放对象为成均镇、樟木镇、太平山镇种植户和玉林中草药市场商户，回收问卷82份，其中5人属于农业管理人员，12人属于农业科研人员，28份属于种植户，15份属于中草药销售商户，2人属于普通消费者，20人为普通市民。网上调研时利用淘宝和阿里巴巴搜集猫须草市场价格。

1.2 现场调研

2017年5月20日采用随机抽样的方法，根据走访玉林中草药市场和网上调查，确定猫须草种植的地区，对地理位置、产量有代表性的成均镇、樟木镇及广西药用植物园进行实地考察，采用AndroiTS GPS Test软件记录产地的GPS信息，通过和11户成均镇猫须草种植户，1户樟木镇猫须草种植户，3位玉林中草药市场猫须草经销商、1位广西药用植物园中草药研究人员等进行访谈，了解猫须草的产量，种植方式、加工手段，出售价格等信息。在现场采集样品，在当地晒干后带回实验室进行多酚含量分析。

1.3 试验研究

现场采集的猫须草采用自然晒干的方式干燥[9]，将叶、茎小心分离，统计叶、茎质量比。干燥后猫须草采用万能粉碎机(东亿电器，800 W)粉碎，过50目筛网。采用Yam等[10]方法制取标准提取物，采用福林-酚法测定多酚含量并以等价没食子酸的量表示。

2 调查结果

2.1 猫须草的种植地区及产量

广西地区猫须草种植主要集中在玉林市，其中福绵区的成均镇、樟木镇、太平山镇种植最为集中。其他地区有零星栽培，但规模较小。猫须草有紫花和白花两种，玉林地区种植的猫须草均为白花。成均镇、樟木镇、太平山镇处于北纬22.4°—22.6°，属于典型的亚热带季风气候，气候温和，日照和雨水充足，与猫须草喜温暖潮湿气候[11]的需求相一致。在成均镇、樟木镇、太平山镇猫须草的种植以小规模自家种植为主，部分为利用房屋周边不规则地块种植(<667 m2),667—3 335m2的零散种植户居多，问卷调查和实地走访均未发现有大规模的猫须草种植基地(图1A、B)。

2—3年生的猫须草种植园每年鲜品可达3.00—3.75 kgm2，新扦插的种植园则产量略低，每年产量在2.25—3.00 kgm2，超过3年后产量降低(图1C)。经自然晒干后，成熟的猫须草种植基地年产干品(12.74±0.06) thm2，比刘志民等[11]报道的4—5 thm2高，与张平等[12]报道的12.7 thm2相近，其原因可能与玉林地区普遍采用水田种植方式，水、肥充足，猫须草长势较好有关。目前，由于猫须草消费不旺盛，市场销售价格偏低，农户种植积极性较低，广西地区猫须草种植面积近年来有所减少。据估算，成均镇、樟木镇、太平山镇猫须草种植面积在65 hm2左右，其中成均镇占绝大多数，面积在50 hm2以上，樟木镇也有种植，但总面积不足10 hm2，太平山镇种植更少。本次实地调查在太平山镇仅发现1处种植，面积不足0.5 hm2。

(A)问卷调查得出的种植规模分布，n=28；(B)实地走访得出的种植规模分布，n=12；(C)不同生长年份猫须草单位面积产量分析，不同字母表示存在显著差异(P<0.05)图1 广西地区猫须草种植规模及单位产量调查Fig.1 Planting scale & per unit area yield of Orthosiphon stamineus in Guangxi

2.2 猫须草的种植方式

据文献报道，猫须草的繁殖方式有种子繁殖、扦插繁殖、分株繁殖、组织培养四种[13]。本次调研发现广西玉林地区农户初始栽种来源为扦插或直接向育苗公司购买通过扦插繁殖已发芽的幼苗。广西省药用植物园曾尝试种子繁殖，但鲜有存活，组织培养的繁殖方式未在广西得到推广。

玉林地区种植猫须草通常在水田与水稻轮作，调查表明，猫须草扦插成功后2—3年长势较好，3年后产量开始下降(图1C)；猫须草与水稻或其他作物轮作比连续种植的猫须草产量高。

调查结果显示，猫须草的田间管理较为简单。在玉林地区猫须草生长速度较快，对肥料的需求也较高，缺少肥料易导致猫须草叶片枯黄。本次调查走访了12户专业种植猫须草的农户，均为每年4次追施氮磷钾复合肥料，如种植猫须草的水田前茬为水稻，则可少量施肥，这可能与水稻种植时施肥量较高，水稻收割后仍有大量肥料残留，猫须草正好可以利用这些残留肥料有关。猫须草少病虫害，易生长，本次调查中，施用过药物的农户仅1户，并表示事实上不需要施用农药。何茂金等[14]、刘志民等[11]报道的根结线虫及卷叶蛾等虫害在玉林地区较为少见，其原因可能与玉林地区习惯采用与禾本科作物兼作的方式种植有关[11]。猫须草的花期在4—9月，但调查期间(5月)开花的猫须草并不多，走访的种植户均会在6月猫须草大面积开花前进行收割，无采用摘除花蕾促进猫须草生长的做法[11]。猫须草在生长期间一般仅在杂草较多的时候需要人工拔除杂草。

2.3 猫须草的采摘和加工方式

广西玉林地区猫须草为1年采收2次，5—6月第一次收割，9—11月第二次收割，夏初收割以后因为气温高，大约1周以后即长出新芽，冬季收割后生长则较为缓慢，一般到第二年春天开始生长。玉林地区收割猫须草采用镰刀等齐地面上10—15 cm处茎杆割下，也有农户采用剪草机进行收割。因为农户种植规模均较小，未有采用大型机械进行收购。Abdullah等[9]报道阴干较自然晒干和烘干的猫须草中含有更高的总多酚，但调查显示玉林地区农户在猫须草收割后均采用自然晒干方法干燥，然后用切碎机斩切成2—5cm小段并送往市场进行销售。

2.4 猫须草主要营养成分及不同地区猫须草叶茎比、多酚含量差异

猫须草植株根、茎、叶风干样主要营养成分见表1，薛惠琴等[8]发现猫须草不同部位基本营养成分含量差异较大，根、茎纤维素含量较高而叶中蛋白含量较高。植物样品的含水率关系到其加工工艺，而多酚被认为是猫须草主要活性成分，目前已有超过30种的酚类成分被检出[2]，其中含量较高的是迷迭香酸、熊果酸等[2,5,10]，迷迭香酸因为含量最高而被有些学者认为是猫须草主要有效成分[15]。

表1 猫须草根、茎、叶基本营养成分含量(风干基础)

表格引自薛惠琴等(2016)[8]，样品源自广西产猫须草

表2 广西不同地区猫须草含水量、叶茎质量比及多酚含量

Table 2 Water content，mass of leafstem and polyphenols content of Orthosiphon stamineus in Guangxi

表2 广西不同地区猫须草含水量、叶茎质量比及多酚含量

样品编号采样地点经纬度含水量∕%叶∶茎叶多酚含量∕mg·g-1茎多酚含量∕mg·g-11南宁市药用植物园22.8557N 108.3763E70.701∶1.6722.3215.032玉林市茂林镇 22.3904N 110.1621E69.081∶1.7021.1214.543-1玉林市成均镇 22.5735N 109.5906E73.681∶1.6820.8714.133-2玉林市成均镇 22.5737N 109.5906E72.131∶1.7120.9314.063-3玉林市成均镇 22.5736N 109.5903E72.821∶1.6221.0414.313-4玉林市樟木镇 22.5336N 110.0022E70.641∶1.7521.6714.82

多酚含量均根据风干样经标准方法[5]提取测定

由表2可知，广西各地猫须草含水量、叶茎质量比，多酚含量一致性较高。其中含水量为(71.51±1.83)%，与调查时农民反映的1.5kg鲜草能晒0.5 kg干草(即含水量约66.7%)基本一致；本次研究为手工摘取叶片，平均每分离1 g叶片可得到(1.69±0.05)g茎秆，本次研究得到的叶片质量占比高达37.17%，远高于本课题组2016年从玉林中草药市场(叶片质量占25.78%)和淘宝购买到的成品(叶片质量占20.56%)，其原因可能与加工方式有关。南宁市药用植物园猫须草中多酚含量略高于玉林市样品，但差距很小，叶片多酚平均含量为(21.33±0.56)mgg，茎秆多酚平均含量为(14.48±0.39)mgg。

2.5 猫须草在动物生产上的初步研究

猫须草在动物生产上的应用实践尚未见报道。但已有研究表明，猫须草的添加可以改善奶牛和肉鸡、蛋鸡的生产性能。王钦博等[16]发现猫须草提取物猫须草提取物能提高奶牛乳腺上皮细胞活力和抗氧化能力，降低炎性因子的产生，提示猫须草提取物有缓解奶牛乳腺炎的作用。Malahubban等[17]发现添加8gkg的猫须草能显著提高肉鸡日增重。2017年，本研究组通过对受热应激影响的蛋鸡添加猫须草及其提取物，发现猫须草提取物能够显著改善高温环境中蛋鸡鸡蛋品质，增加蛋鸡的产蛋率、降低料蛋比[18]。但目前猫须草在动物生产上的应用研究仅见此3例，且研究都处于初级阶段。

图2 不同从业人员对猫须草的了解程度Fig.2 Degree of familiarity of different people in Orthosiphon stamineus

3 猫须草作为饲料添加剂的可行性分析

3.1 猫须草是一种良好的功能性饲料添加成分

大量的药理学实验证实，猫须草抗氧化效果良好，无毒副作用[19]。本课题组前期研究发现，猫须草提取物具有一定的肠道细胞保护作用[20]，《全国中草药汇编》记载，猫须草性凉。而南方地区夏季长期高温，蛋鸡的热应激损失已被证实与热应激造成自由基增多[19]，肠道功能破坏有关[20]。现已有少量研究表明，猫须草在动物生产，尤其是在动物应激较严重的关键阶段有较好的作用[16-18]，进一步证实了猫须草作为饲料添加成分的潜力。

目前猫须草的用途主要在治疗肾病方面，在广西地区调查时未见有农户将其用于畜禽饲料方面，其主要原因还是在于农户对猫须草作用知之甚少，大部分猫须草种植户只知道猫须草是一种治肾病的中草药，具体功效并不清楚，并不种植猫须草的农户则多表示不知道有这么一种植物，更没有将其作为饲料添加剂的想法(图2)。

3.2 猫须草产量高但种植面积小

广西地区普遍采用水田种植猫须草，与常规作物相比，其产量较高。但猫须草市场需求不旺，是一种较为小众的药用植物，主要种植区域也仅限于玉林地区福绵区部分乡镇的一些药用植物园等，总种植面积大约65hm2。

饲料行业对原料需求量极大，2016年全球饲料产量超过10亿t，我国饲料产量约1.87亿t。我国饲料中蛋禽占15.7%左右，约2 940万t，本团队初步试验探索的热应激蛋鸡猫须草添加量为0.5%—1.0%，若按照全部蛋禽饲料中添加1.0%猫须草的理想情况计算，需求猫须草的总量高达29万t，按照广西地区猫须草产量计算，总种植面积需2万hm2。当然，事实上我国大部分地区处于温带，具有显著的季风特色，夏季炎热时间有限，北方一些地区夏季并不炎热。猫须草热应激蛋鸡饲料添加时也可进行与其他成分复方添加，从而减少猫须草的用量。综合考虑各种因素后，估算猫须草在饲料中应用需求量在1万t左右，约需600—700 hm2水田种植。广西地区多丘陵，猫须草在坡地也可种植，不足1 000 hm2的种植规模在广西地区是可以实现的。

3.3 猫须草种植、加工回报较粮食作物高

4 饲料化利用发展对策

广西地区气候温和，日照、雨水充足，非常适合猫须草生长，就此次调查取样情况而言，广西地区猫须草质量稳定，产量较高，不同地区所产猫须草有效成分差异较小。但是目前猫须草消费市场有限，种植规模较小，年产千吨左右的总产量无法满足亿吨级的饲料产业需求。猫须草种植容易，田间管理简便，虫害少，且玉林地区农民有一定的猫须草种植经验，如有足够的市场需求，引导广西地区农民进行与禾本科植物轮作，并采取精细化加工方式，不仅可以提高农民的收益，也可促进猫须草产业的发展。

4.1 加强猫须草饲料化利用的应用研究

猫须草饲料化资源利用之所以未能发展，其主要原因在于未有成熟的猫须草饲料化利用理论支持和实践范例。因此，要推进猫须草产业的发展，开拓猫须草饲料化利用渠道，首先要明确猫须草在动物生产中发挥的作用。本课题组已经通过初步研究发现猫须草具有一定蛋鸡热应激缓解作用，还需要进一步研究去证实。目前我国对猫须草资源利用的研究还比较薄弱。广西地区作为猫须草的主产区，且地处亚热带地区，长期炎热，有较强的缓解动物热应激需求，不妨设立基金，开展地区间或者与马来西亚、菲律宾等猫须草研究较成熟国家间的科技合作，推进猫须草的饲料化资源利用研究，拓宽猫须草的应用面，扩大猫须草的市场需求。

4.2 成立行业协会及合作社增强农户种植信心

猫须草应用面较小，市场需求不稳定，收购价格市场波动较大。许多农户虽有种植猫须草的想法，但担忧猫须草的收购不稳定，不敢贸然种植。要推进猫须草产业的发展，在扩大猫须草使用范围的前提下，需要成立地区性行业协会帮助农户沟通信息，建立合作社采用包产包销的方式，设立收购底价，解除农户后顾之忧，方能扩大猫须草的产量，使其产能与饲料工业发展规模相一致。

4.3 精细化加工提高猫须草附加值

猫须草目前市场价格较低的主要原因之一是加工粗糙，叶、茎混合。因此，在猫须草主产区培育猫须草精加工的龙头企业，可将猫须草叶片进行清洗、分离，探索茶饮加工工艺，并注入文化和养生理念，大幅度提高其附加值，而将茎杆以及淘汰下来的根部进行饲料化加工。一方面可以促进猫须草产业的良性发展，提高猫须草种植和加工的利润率，另一方面为猫须草的饲料化利用提供充足和廉价的原料。