工业大麻的功能及其副产物在动物生产中的应用

谢华德，郭军，曹阳*

（1.黑龙江八一农垦大学动物科技学院，黑龙江大庆163319；2.吉林省松原市长岭县动物疫控中心，吉林松原131500）

工业大麻（Industrial Hemp）是指种子、茎、叶及根部中的四氢大麻酚（Tetrahydrocannabinol，THC）含量小于0.3%的大麻（Cannabis sativaL.）属植物［1]。工业大麻具有高产、耐旱、抗病的特性，且生长速度较快，生长期为100～180 d［2]。从20世纪起，欧美等国家开始了对工业大麻在保护人类健康方面的研究。中国也培育出了THC含量低的工业大麻品种，主要集中在云南、黑龙江、吉林、安徽等省区种植，2013年种植面积达1.05万公顷［3]。

工业大麻副产物中含有丰富的蛋白质、粗纤维、矿物质、氨基酸等［4]，但目前工业大麻副产物尚未得到有效利用，和农作物副产物一样均被直接废弃或被焚烧，造成了环境的污染及资源的浪费。近年来，随着畜牧业的快速发展，饲料资源的严重匮乏以及研究者对工业大麻的研究加深，工业大麻副产物等非常规饲料资源的利用已受到重视［5-8]。本文将重点对工业大麻的药用功能、副产物营养价值及其在畜禽生产上的应用效果进行系统阐述，旨在为工业大麻副产物的深度研究与开发利用提供参考。

1 工业大麻的药用功能

工业大麻常以种子入药，又叫“麻勃”，也可以花入药，对恶风、经闭、健忘等具有较好的治疗功效，但多以复方药治疗疾病。因此，工业大麻在药用价值方面潜力巨大。

1.1 镇痛作用

工业大麻中起到缓解和抑制各种疼痛作用的主要活性成分是大麻酚（Cannabinol，CBN）、THC、大麻二酚（Cannabidiol，CBD）和Δ9-THC等［9]。CBN不仅对于头疼、神经性疼痛有缓解和治疗作用［10]，而且可以与其他缓解重度疼痛药物、治疗抑郁症的药物、四环素类抗生素、大环内酯类抗生素、氨基糖苷类抗生素、氯霉素等配合使用［11]。目前大麻类药物缓解和抑制各种疼痛的作用在临床上的应用效果得到了充分的证明［12]。

1.2 控制精神症状

THC是工业大麻中最主要的精神活性成分，其能使人产生情绪高涨、放松、欣快等“精神享受”。但是工业大麻中的另一种活性成分CBD则被认为可以阻断脑内多巴胺受体、5-羟色胺受体、肾上腺素能受体等，所以在一定程度上具有抗精神病效应［13]。CBD可以缓解精神分裂症阳性的症状，且无副作用，是很好的抗精神病药物的替代品［14]。

1.3 抗癫痫作用

大麻类药物能有效减少癫痫患者的大脑神经元突发性产生异常兴奋的危险，使患者的生活质量有所提高［15]。同时，相较于THC，CBD在被应用于治疗癫痫时不会使患者产生情绪激动、欣快等精神症状［16]。

1.4 降眼压作用

大麻素中的左旋-Δ9-THC可明显降低眼内压［17]，眼内压30 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）左右的青光眼病人，吸入大麻烟可降低眼内压至21～22mmHg，其中Δ9-THC可以作为治疗青光眼的辅助药物［18]。大麻素主要通过睫状突与小梁网上的CB1受体对眼压起调节作用［19]。

2 工业大麻副产物的营养价值

2.1 制药副产物常规营养成分

通常，工业大麻全植株（包括茎、叶、籽实）粉碎后，经特定工艺提取大麻酚后排除剩余的混合物即为工业大麻制药副产物［20]。综合前人研究数据［21-25]，与紫花苜蓿、毛苕子和红三叶草等常用优质饲草的营养成分相比，工业大麻制药副产物中粗蛋白、粗纤维等营养成分含量相对较高，其中粗蛋白质、粗纤维和磷含量均高于紫花苜蓿、毛苕子和红三叶草，具体见表1。

表1 工业大麻制药副产物与3种优良饲草常规营养成分含量对比（干物质基础）Table 1 Comparison of the contentof industrial cannabis by-products and three kinds ofgood forage conventional nutrients（dry matter basis） %

2.2 籽壳、茎叶、饼粕常规营养成分

工业大麻成熟后收获麻籽后的籽壳、茎叶及麻籽榨油后的籽粕统称为工业大麻副产物［26-27]。工业大麻籽壳、茎叶、饼粕富含蛋白质和矿物质元素，与棉籽壳、桑树枝叶及豆粕相比（见表2）［28-31]，工业大麻籽壳、茎叶及籽粕具有较高的粗纤维和粗灰分含量，粗脂肪含量较低，钙和磷含量相对较高，此外，工业大麻各副产物的粗蛋白含量较高，因此其具有开发成为畜禽饲料的可能。另外，工业大麻副产物中不但化学组成多样，其生物学活性物质及其衍生物也较丰富，主要有黄酮类化合物、生物碱类化合物、香豆素类化合物、萜类及甾醇类化合物、脂肪酸类化合物、菲类化合物及其他化合物［32]。

表2 工业大麻籽壳、茎叶、饼粕与其他饲料常规营养成分比较（干物质基础）Table 2 Comparison of the proximate composition in core，bark and leaves，and hempseed mealwith other feed（drymatter basis） %

3 工业大麻副产物在动物生产中的应用

工业大麻饼粕中养分相对丰富，在禽类促生长和改善品质方面展现出良好的效果，是营养价值丰富且成本低廉的饲料资源。马黎等［6]在工业大麻籽粕对狄高肉鸡产肉性能影响的研究中表明，工业大麻籽粕可在肉鸡日粮中部分替代豆粕，按0～14日龄4.5%、15～35日龄6%、36～56日龄7%的比例代替豆粕可获得很好的饲料报酬；添加工业大麻籽粕可以提高肉鸡的产肉率、全净膛率、半净膛率。因工业大麻饼粕含有较高的粗蛋白，适宜作为动物的蛋白饲料，但因其粗纤维含量较高，在单胃动物中不宜添加过多。马黎等［7]探究了添加工业大麻籽粕对狄高肉鸡免疫的影响，发现在肉鸡日粮中按照0～14日龄1.5%～6.0%、15～35日龄2.0%～8.0%、36～56日龄3.0%～9.0%的比例添加工业大麻籽粕部分替代豆粕不会对其血清免疫性能产生不利影响；0～14日龄1.5%、15～35日龄2.0%、36～56日龄3.0%的替代比例可促进B细胞的诱导分化和成熟，促进机体的体液免疫；0～14日龄4.5%、15～35日龄6.0%、36～56日龄7.0%的替代比例对机体氮的利用效率有所提高，蛋白质沉积增加。安清聪等［8]研究发现，在生长育肥猪饲料中的工业大麻籽粕添加水平为35～60 kg阶段8%～12%，60～110 kg阶段12%～16%时，与饲喂豆粕比较，在日增重、日采食量、饲料利用率及肉品质方面均无显著差异；并且在屠宰后并未检出THC、CBD和CBN的残留，可以作为非常规饲料资源应用于生长肥育猪生产中以降低饲料成本；在等能和等氮的条件下，日粮中添加工业大麻籽粕6%时，仔猪发生腹泻率最低［5]。

虽然工业大麻籽壳、茎叶以及制药副产物均含有较高的营养成分，但目前尚无在动物生产中应用的文献报道，故进行动物饲养试验研究十分迫切。另外，工业大麻副产物中富含黄酮类、生物碱类、香豆素类等功能活性成分，能够促进动物生长、免疫调节与抗氧化等，故将其开发成功能性饲料产品前景可观。

4 工业大麻副产物作为饲料利用存在的问题

4.1 营养物质复杂

工业大麻花叶、茎皮、籽壳及籽粕等副产物的粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分及矿物质组成、比例和结构十分复杂，且易受品种、地区和温度等客观因素的影响。想要系统的了解其生理生化学性质，有待于采用常规化学、液相色谱分析结合近红外光谱法等分析技术快速、准确检测不同品种、地区以及不同提取条件等情况下工业大麻副产物的营养物质、生物活性物质含量，建立工业大麻副产物化学成分数据库，为其高效利用提供参考数据。

4.2 生物活性成分特殊

工业大麻副产物中含有的大麻烯萜酚类化合物具有多种特殊的生物学功能，需要进一步对大麻烯萜酚类化合物提取、浓缩、纯化、分类研究，为工业大麻副产物的进一步深入开发提供理论基础。

4.3 养分利用率不明确

工业大麻副产物对于不同动物的营养价值还需要开展全面系统的评价，准确测定工业大麻副产物中能量、蛋白质和氨基酸等主要养分的利用率。同时，工业大麻副产物粗纤维含量较高，瘤胃和肠道菌群对粗纤维的利用关系到工业大麻副产物的营养价值和利用价值，所以，需要对工业大麻副产物粗纤维的结构、组成以及对肠道菌群和代谢的调控机制进行系统、深入的研究。由于工业大麻中THC含量低，饲喂大麻籽粕的动物体内未检出THC、CBD和CBN［33]。目前关于工业大麻副产物饲喂畜禽的毒理性研究较少，长期饲喂对于动物健康的影响仍需考证。

5 展望

随着全球对工业大麻制药产品需求量的大幅度提升，多数国家法律已经解禁其种植，我国工业大麻种植面积也不断增长。工业大麻的副产物是畜禽养殖较好的饲料原料，应用现代动物营养及相关学科理论与技术，能提高其综合利用效率。同时由于其具有多种生物活性物质，有望开发出抗病、治病等功能性饲料，对畜禽饲养过程中降低药物的使用、减少污染，为人类提供安全的肉蛋奶等畜产品具有十分重要的意义。