功能性饲料茶叶副产物的营养价值及在畜禽上的应用研究

■周巧仪 凌彩金刘淑媚 王秋霜 林威鹏

（广东省农业科学院茶叶研究所广东省茶树资源创新利用重点实验室，广东广州510640）

欧盟于2016年1月禁止在动物饲料中投放任何种类的抗生素，目前科研机构正研究开发无毒副作用、无药残的抗生素替代物。因此，茶叶、桑叶、中草药等天然植物的功能性饲料研究越来越受到科研人员的关注。

茶叶是我国优势特产资源，茶叶中含有多种功能性成分，主要包括茶多酚、生物碱、氨基酸、多糖、皂素、维生素和矿物质元素，具有增强动物机体抗氧化能力、抑菌抗病能力、降血脂、降血糖、调节动物免疫力等功能[1]。在动物生产中越来越受到重视，科研人员对茶叶在畜禽行业中的应用进行了广泛研究。本文将对茶叶的生产利用现状、饲用价值及在畜禽养殖中的应用研究进行阐述，以期为茶叶的进一步开发应用提供参考。

1 我国茶叶生产及利用现状

我国是传统的茶叶大国。根据国家茶叶产业技术体系与中国农业科学院茶叶研究所经济研究室调研数据显示，2016年中国茶园总面积约为4 448万亩，其中开采面积约3 578万亩，全国干茶总产量约为244.54万吨。海关进出口统计数据显示，2016年我国茶叶出口32.87万吨，金额约14.85亿美元。

我国的茶资源产值高，但其综合利用率不高。一般来说，春茶的品质最优，而夏秋季的芽叶由于分化期短、易老化、病害多等原因，造成制成的茶香味淡薄而苦涩味重、销价不高[2]。因此，不少茶区只采摘春茶，而占茶叶产量60%以上的夏秋季鲜叶通常因品质低成本高而未被利用，并且在茶叶加工生产过程中产生的低档茶和副产品常因没有市场而被废弃，造成资源的极大浪费。

我国茶叶深加工处理技术处于初级阶段，未能形成产业化和规模化发展。相对比国际茶产业发展而言，我国茶叶深加工产业的技术含量、质量安全、成本效益还存在众多问题。中国对茶叶的利用还没有突破茶是一种传统饮料的范畴，全国占茶叶总量95%的茶叶依然作为传统饮料应用，只有5%左右的茶叶用来作为综合利用和深加工产品，但绝大部分还是初级产品，品种单一[3]。在畜禽养殖方面，茶资源饲料化应用主要是绿茶粉、茶渣和油茶饼粕，饲料添加剂主要是茶多酚和茶皂素。茶多酚具有消除自由基的作用，可提高畜禽的抗氧化能力。茶皂素可改善饲料转化率，调控反刍动物瘤胃发酵过程。茶渣、茶末等营养物质丰富，成本低廉，可作为一种天然的饲料成分。因此，茶资源饲料中的开发应用受到众多学者的关注。然而，目前我国茶叶饲料化的应用尚处于研究阶段，并未进行工业化的生产。

2 茶叶的营养成分及饲用价值

2.1 常规营养成分

茶叶[4-5]与玉米、高粱、小麦、稻谷等常规饲料[6]作物干物质中的常规成分及其含量见表1。

表1 茶叶和其他饲料的常规成分含量比较(%)

茶叶中蛋白质含量与茶鲜叶及制茶品质相关，绿茶嫩叶粉中蛋白质的含量为9 234.8 mg/kg，老叶粉为4 125.6 mg/kg，茶鲜叶原料越嫩，蛋白质含量越高[7]。

2.2 维生素和矿物质元素

茶叶富含有多种维生素和矿物质元素。维生素是机体为维持正常的生理功能而必须从食物中获取的营养物质，在机体生长、代谢、发育过程中发挥着重要作用。茶叶中含有多种维生素，包括VA、VD、VE、VK、B族多种维生素和肌醇等。茶叶中矿质元素含量也极为丰富，一般占干物质的4.2%～6.2%，其中Zn、Cu、Fe等微量元素的含量远高于蔬菜、粮食、肉类等主要食物[8]。茶叶中丰富多样的维生素和矿质元素，有助于维持动物机体的正常生长代谢，提高机体的免疫能力及抗氧化能力。

2.3 多酚类化合物

茶叶中多酚类化合物，又称茶多酚，被认为是茶叶中对健康有益的最主要成分，其含量一般占茶叶干物质质量的20%～30%，以儿茶素类化合物为主。目前，国内外学者对茶多酚的提取、分离与鉴定等进行了多方面的研究。茶多酚是一种天然的抗氧化剂，能够清除人体自由基，具有抗氧化、促氧化、抗癌防癌、抑制肿瘤血管形成、抗突变、防衰老、降血糖、降血脂、及免疫调节作用等多种生物活性及药理作用。有研究报告显示，添加茶多酚在饲料中可有效防止饲料中油脂氧化，使抗氧化成本降低，明显改善了饲料适口性，显著延长饲料的保质期[9]。这些研究数据为茶多酚作为一种理想的天然饲料添加剂奠定了基础。

3 茶叶在畜禽饲料中的应用

3.1 家禽

3.1.1 提高机体抗氧化能力，促进脂类沉淀，降低胆固醇。

多酚类物质具有保护细胞膜免受氧化作用，同时可降低肌肉组织中丙二醛的含量[10]，调节肌肉组织中的抗氧化物性能，增强机体抗氧化能力。因此，在家禽热应激时，在饲料中添加茶多酚可有效缓解热应激所带来的不良影响。这是由于热应激导致动物体内产生大量的自由基，丙二醛（MDA）含量升高，超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性增强，引起脂质过氧化反应，而茶多酚可增强体内抗氧化酶的活性，降低肝脏MDA含量，增强机体的抗氧化性能，从而降低热应激反应[11]，能够降低热应激对肉鸡造成的过氧化损伤。热应激对肉鸡的免疫器官具有明显的损伤作用，随热应激时间的延长，肉鸡免疫器官发育受阻，胸腺、法氏囊等器官萎缩，机体的免疫应答能力降低。在肉鸡饲料中添加茶多酚，可显著提高血液中红细胞C3b受体及免疫复合物含量，并对鸡法氏囊有一定影响,使机体免疫能力增强[12]。

此外，茶多酚还具有防止心血管系统氧化损伤的作用，从而抑制巨噬细胞对低密度脂蛋白胆固醇的氧化修饰。Huang J等[13]研究表明，肉鸡日粮中添加绿茶多酚对肉鸡脂类沉淀具有明显的降低作用，不仅能降低血清中脂肪和胆固醇的含量，还可降低肉鸡的腹脂含量。尹靖东等[14]研究显示，蛋鸡通过进食添加茶多酚的饲料，可降低蛋黄中胆固醇含量。在蛋鸡饲粮中添加茶多酚能降低肝脏、血浆和蛋黄中LPO水平，通过对4周和8周的鸡蛋样品进行测定，发现日粮中添加茶多酚后4周即可保持蛋黄脂质稳定，从而增强蛋黄脂质稳定性。研究结果也表明，茶多酚对蛋鸡的产蛋率有不同程度的影响，随着茶多酚添加量的不断增加，产蛋率也逐渐增加，当茶多酚添加量达到40 mg/kg时，产蛋率提高了5%。张旭等[15]通过在日粮中添加100 mg/kg茶多酚可降低蛋黄中的胆固醇和MDA的含量，同时可延缓鸡蛋储藏过程中哈夫单位的下降，从而延长蛋的保鲜期。

由此可见，茶叶中的茶多酚成分可有效提高家禽的抗氧化性能，从而有效缓解热应激反应，保证家禽的免疫应答能力。同时，日粮中添加茶多酚可促进家禽体内脂肪沉积，降低机体和蛋黄中的胆固醇含量。这为茶叶中的功能性成分作为一种能提高家禽抗氧化应激活性的功能饲料提供了可能性。

3.1.2 提高抗病抑菌能力

何梦晓等[16]研究表明，感染鸡球虫肉鸡饲粮中添加茶多酚或茶皂素能显著提高肉鸡的生长性能，增强盲肠乳酸菌数量、降低大肠杆菌数量，改善盲肠微生物菌群。有研究也证实了茶皂素和茶籽粕具有预防肉鸡球虫病的作用[17]。

Jang S I等[18]研究报道，通过比较饲喂添加了绿茶的饲料或普通标准饲料后肉鸡感染巨星艾美耳球虫的感染情况，结果显示基础日粮中添加绿茶喂养的鸡粪中球虫卵囊显著减少，证实了绿茶饲料可提高肉鸡对巨星艾美耳球虫的抗球虫效果，但并不能改善由大肠杆菌感染引起的体重下降。

目前，对于绿茶介导的抗球虫基本机制尚未明确。然而，现今已证实了细胞因子可介导体内保护性细胞免疫反应，如γ干扰素在动物机体内可对艾美耳球虫产生抑制作用。在日粮中添加绿茶可产生抗球虫效果，可能与绿茶多酚可调节动物机体的免疫应答能力有关，但其作用机理需进一步的研究。

3.1.3 改善生产性能，提高品质

茶渣是茶叶深加工过程中产生的副产品。茶渣中含有丰富的营养成分，有研究指出茶渣能提高肉鸡品质，以其作为饲料资源，对发展瘦肉型鸡饲料具有重要的意义。吴慧敏等[19]通过在蛋鸡日粮中添加0%、0.5%、1%、2%的茶渣、茶末及发酵茶渣，饲喂60 d后研究茶渣、茶膜对蛋鸡生产性能、繁殖能力及鸡蛋品质的影响。研究结果表明，茶渣、茶末的添加饲养可提高蛋鸡的生产性能和繁殖性能，显著增加蛋鸡产蛋数和总蛋重，2%茶渣和1%茶末提高孵化率效果最为显著。添加发酵茶渣饲料可提高蛋黄色级和哈夫单位，改善蛋黄口感，降低鸡蛋胆固醇含量。茶渣中的粗纤维含量较高，若直接饲喂不利于动物的吸收。经过微生物发酵后，蛋白质含量提高，纤维素含量降低[20]，更有利于动物的吸收和消化。

此外，茶叶加工过程中产生的副产品也被研究用于家禽饲料中，如红茶发酵中产生的废茶真菌生物质可作为家禽饲料中的膳食成分；红茶下脚料、茶渣可用于替代肉鸡日粮中的小麦麸等[21]。这些茶叶副产品综合利用的研究，不但有利于环境的保护，而且也有利于降低企业生产成本，提高企业的市场竞争力。

3.2 家畜

3.2.1 改善猪肉品质，降低其独特腥味，提高育肥猪的增重和饲料报酬

绿茶中的茶多酚类化合物已被证明可提高猪体增重和饲料效率，增强仔猪的生长能力及细胞免疫应答能力[22]。但也有研究得出相反的结果，饲料中添加茶粉（0.5%、1.0%和2.0%）会不同程度降低猪的采食量和增重[23]。造成这情况的原因可能是添加茶粉的比例不同而导致的。猪的味觉较为敏感，而绿茶茶粉口味苦涩，饲料中添加的绿茶茶粉量增加可能会导致猪采食量下降。

此外，有研究显示茶多酚添加，可协同改善猪肉品质，稳定肉色，提高系水力和降低滴水损失，使肌肉抗氧化增强[24]。但也有研究显示，在去势猪基础日粮中添加绿茶粉0、1%和3%，结果发现：添加3%绿茶粉可显著提高猪的生育酚含量，降低肌肉中胆固醇的含量，但其对猪肉的系水力和肉色并没有显著影响[25]。原因可能是由于猪的种类不同导致的，但具体影响因素需进一步的探究。

3.2.2 提高肉猪的生长性能

武进等[26]通过研究复合植物提取物对生长育肥猪生长性能的影响，并与黄芪多糖、抗生素组进行比较。结果表明，生长育肥猪饲料中添加茶多酚复合植物提取物在改善猪生长性能方面具有良好的效果，同时可显著增强猪机体的抗氧化能力，提高了植物提取物可作为抗生素的替代物的可行性。冯尚连等[27]用添加超微粉碎茶粉0、0.5、1.0 g/kg和2.0 g/kg饲料饲喂育肥猪，研究超微粉碎茶粉对育肥猪生长和胴体品质的影响。结果表明，在基础日粮中添加0.5～2.0 g/kg超微茶粉，不会降低育肥猪的生长速度，在一定程度上降低猪背膘厚度，提高眼肌面积和瘦肉率，可降低血清甘油三酯和胆固醇的水平。

由上述研究可知，茶叶在猪的营养调控功能已被广泛证实，其具有改善生产性能、降低胆固醇以及提高抗氧化能力的作用，但作用机制尚不明确，且作用效果受添加量、动物品种、生理状态等因素的影响。

3.3 反刍动物

3.3.1 提高反刍动物饲料利用率，改善生长性能

R.Z.Z等[28]通过研究将茶粉作为黑山羊的饲料添加剂，分析其血浆生化指标和肉品质，结果显示，山羊血浆的总抗氧化能力显著增强，究其原因主要是因为茶粉中含有茶多酚，茶多酚具有明显的抗氧化作用。研究也提出，在山羊日粮中添加适量的儿茶素，可以抑制脂质氧化，减少鲜肉滴水损失，提高肉山羊肌肉颜色的稳定性。Ahmed S T等[29]通过在日粮中添加0%、0.5%、1.0%或2.0%的绿茶副产物（GTB），研究绿茶副产物对韩国本土黑山羊生长性能、肉品质、血液代谢物和免疫细胞增殖的影响，研究结果表明，日粮中添加GTB可增加黑山羊的平均日增重及采食量，但并不影响料重比。肉品质评价结果中，肉的蒸煮损失减少，但保水能力及肉pH值没有显著差异。在日粮中添加适当比例的GTB可增加山羊肌肉中多不饱和脂肪酸（PUFA）及PUFA/SFA的比例，这与Tan[30]和Hossain[31]的研究结果一致。3.3.2 调控瘤胃发酵过程，减少甲烷的产生

甲烷不仅是一种重要的温室效应气体，而且在反刍动物代谢过程中，瘤胃内甲烷的生成是饲料能量损失的主要原因，因此，适当的减少反刍动物胃体内甲烷的生成和排放，具有经济和环境双重效益。

在反刍动物日粮中添加茶功能性成分可有效调控瘤胃的发酵过程，减少甲烷的排放量。茶皂素，是由茶树种子（茶籽、茶叶籽）中提取出来的一类醣甙化合物。陈丹丹等[32]研究显示，添加2.0 g/（只·d）的茶皂素可以降低单位代谢体重在每千克干物质采食量下9.57%的甲烷排放量。Y.Y.Z等[33]在湖羊基础日粮中添加茶皂素比较具原虫湖羊和不具原虫湖羊的瘤胃发酵情况。结果发现添加茶皂素仅对具原虫湖羊的瘤胃发酵模式有影响但对不具原虫湖羊并无显著变化。添加茶皂素可显著降低瘤胃内乙酸丙酸比例、氨氮的浓度和甲烷的排放量，提高微生物蛋白的含量，这说明了茶皂素可通过对瘤胃纤毛原虫的调控作用进而调控湖羊的瘤胃发酵过程。Liu等[34]研究表明，在体外添加0.4 mg/ml和0.8 mg/ml茶皂素，可降低羔羊瘤胃发酵和甲烷的产量。

上述研究结果表明，在反刍动物饲料中添加茶叶功能性成分能降低甲烷的排放量主要原因是茶叶中的茶皂素成分能通过减少原虫的数量，从而减少甲烷底物的生成，也可通过抑制甲基辅酶M还原酶的活力，减少甲烷的生成，而且对有机物的降解率和瘤胃的发酵模式并无影响[35]。此外，有研究表明，茶叶中茶多酚也可抑制瘤胃发酵，调节瘤胃中微生物活性，提高饲料利用率[36]。

4 结论

茶叶在畜禽上的营养调控功能已被证实，具有改善生长性能，提高鸡蛋品质，提高畜禽抗氧化能力及调节免疫应答能力的作用。我国茶资源丰富，是一种天然、绿色产品，将茶叶及其副产品作为功能性饲料或饲料添加剂进行开发应用，不仅有利于提高畜禽产品品质，研发出具有保健作用的功能性畜禽产品，而且有利于发展绿色畜牧业，构建绿色养殖环境，具有重要的社会经济效益和良好的应用前景。然而，目前我国茶叶饲料化的研究及应用尚存在以下问题：①茶叶中茶多酚及咖啡碱含量较高，茶饲料口味苦涩，增加添加量可能会导致家畜采食量下降，影响生产性能。②茶叶粗纤维含量较高，直接饲喂或用量过高不利于动物的消化吸收。③茶渣、茶叶饲料储存时间过长，会导致抗氧化功能下降。④茶叶在畜禽的调控作用机制尚不明确，其作用效果受添加量、生产工艺、畜禽生理状态等因素的影响。因此，提出以下几点建议：①茶叶饲料添加合理化。饲料中添加茶叶的配方很多，应根据动物的生物学特征和生理状态的差异研发出不同的茶饲料，用于改善畜禽的生产性能，提高抗氧化能力。②合理利用茶资源（叶、籽、渣等）。根据茶资源理化性质的差异，进行提取纯化、微生物发酵等工艺的改进，提高产品适口性，延长茶饲料的储存能力。③茶饲料的工业化生产。虽然茶饲料具有营养调控功能，但大多仍处于研究阶段，很少进行工业化生产。因此，茶叶作为畜禽养殖的饲料还有待于进一步应用与推广。