金佛山方竹笋箨营养成分及饲用价值

卞丽丽 秦 敏 王福升 丁雨龙 姚文静 李 龙 黄菲艺 林树燕

(南京林业大学南方现代林业协同创新中心/南京林业大学竹类研究所/南京林业大学生物与环境学院 南京 210037)

随着我国畜牧业的发展和粮食安全问题的凸显，人畜争粮矛盾日益突出。自2012年以来，美国、俄罗斯等产粮大国遭遇大面积旱灾，我国粮食主产区也遭遇多年罕见的病虫害，这些自然灾害必然导致全球粮食严重减产、粮食物价波动以及饲料粮的使用量增加。

竹类植物含有竹醌、天然生物黄酮以及多糖等活性成分，其资源量大，生存能力强且不占用农用耕地。目前，对于竹类资源的开发主要是对竹笋的食用、建筑行业以及手工艺品对竹材的利用，这些行业在对竹类利用的过程中会产生诸如笋箨、竹节等大量笋业加工废弃物，堆积在路边并腐烂，造成环境污染[1]。利用竹类资源作为饲料代替部分常规饲料如谷物、豆类等，有利于降低饲养成本，减少饲料粮产业对人类口粮的使用，均衡饲料粮营养，从根源上减轻养殖环保压力，打造无抗养殖体系，实现环境协调和绿色循环，增加竹农和养殖户收入，促进乡村振兴和共同富裕[2]。

笋箨是包裹竹笋可食用部分的外壳,在竹笋加工时会去除掉这部分。金佛山方竹[Chimonobambusautilis(keng) keng f.]的笋期在每年的9月中旬至10月中旬,发笋盛期会产生大量的笋箨,这些含水量较高的新鲜笋箨被丢弃,不但形成生物资源的浪费,更因腐烂霉变而造成严重的环境污染,影响当地居民的生活。本试验分析了金佛山方竹原种以及2个金佛山方竹品种笋箨的基本营养成分、矿质含量和氨基酸组成,以期为金佛山方竹笋箨的开发应用奠定基础,缓解人畜争粮矛盾,减轻废弃笋箨对竹笋产区居民生活环境的污染,降低动物养殖的饲料成本,从而实现金佛山方竹笋箨的生态效益和经济效益。

1 材料与方法

1.1 试验材料

金佛山方竹原种及2个金佛山方竹品种(分别记为FY、F1、F2)的笋箨采集于遵义市桐梓县黄连乡。该地海拔1781.19 m，地理位置为106°59′49″E、28°28′13″N。样品以干冰保存，寄回南京进行相关指标的检测。

1.2 测定指标与方法

粗蛋白采用凯氏定氮法测定；还原糖采用DNS比色法测定；总糖采用酸解苯酚法测定；膳食纤维采用酶解法测定；全磷采用钼锑抗比色法测定；全钾采用火焰光度计法测定；钙等矿质元素采用ICP-aes/ms法测定；游离氨基酸组分采用液相色谱法。所有指标测定均为3次生物学重复。

2 结果与分析

2.1 笋箨常规营养成分含量

3种金佛山方竹笋箨中常规营养成分含量及矿质元素含量测定结果见表1和表2。由测定结果可知，新鲜笋箨含水量可达到82.26%；粗蛋白和膳食纤维含量以F1含量最高，平均含量分别达2.86%和66.03%；总糖及还原糖含量均以F2含量最高，平均含量分别为673.47 mg/g、25.36 mg/g。磷、钾、钙、镁、铁、锰、锌元素在FY的笋箨中含量最多，其中镁元素远高于其他2种竹笋箨中的含量。铜元素在F1中含量最高，与另外2种笋箨中的含量呈显著性差异。硒元素在3种笋箨中含量相近，以F2含量最高。

表1 金佛山方竹笋箨主要营养成分含量(以干质量计)Tab.1 Main nutritional components in bamboo shoot sheath of Ch. utilis (by dry weight)

表2 金佛山方竹笋箨矿质元素含量(以干质量计)Tab.2 Content of mineral elements in bamboo shoot sheath of Ch. utilis (by dry weight)

2.2 笋箨氨基酸含量

3种金佛山方竹笋箨中氨基酸含量的测定结果见表3。笋箨中共检测出天冬氨酸、谷氨酸等17种氨基酸，总氨基酸含量在0.03～1.23 mg/g，以天冬氨酸、丝氨酸、组氨酸含量较高，但畜禽所需的主要限制性氨基酸(赖氨酸和甲硫氨酸)含量略低。必需氨基酸平均含量为1.29 mg/g，总氨基酸平均含量为5.87 mg/g，在3种金佛山方竹中以FY的必需氨基酸和总氨基酸含量最高，必需氨基酸含量所占比例(EAA/TAA)达23.49%。

2.3 与部分饲料原料的营养成分比较

常见饲料原料的营养成分见表4。可以看出，常见饲料原料的干物质含量均较高，麦秸更是达到96.57%，而金佛山方竹笋箨恰恰相反，水分含量高，干物质含量不足20%；饲料蛋白来源主要为豆粕、菜籽粕、棉籽粕等物质，金佛山方竹笋箨粗蛋白含量较低，远低于秸秆中的蛋白含量；秸秆类原料中的蛋白含量虽低，但纤维含量较高，金佛山方竹笋箨纤维含量比其中的花生壳含量(50.91%)还高，含量达61.27%，是其1.2倍；金佛山方竹笋箨中的钙、磷含量较低，与玉米、小麦的含量相近。

表4 文献中各类饲料原料的营养成分Tab.4 Nutritional composition of feed materials in literature

3 讨论与结论

金佛山方竹笋肉质鲜嫩，味道鲜美，营养可口，每年9月中旬至10月中旬为其发笋盛期，在采笋的同时会产生大量的笋箨废弃物，丢弃在路边，长期堆积使得笋箨腐烂变质，散发异味，污染河道和土壤。笋箨中含有大量的膳食纤维，氨基酸种类齐全，矿质元素全面，且易采集、成本低、饲喂方便，是牛、羊、兔等食草牲畜喜食的饲料，具有潜在的饲用价值，值得大力开发利用[14]。

优良的饲料应含有丰富的蛋白质、能量、矿物质、维生素等，从而使家禽、家畜、水产获得充足的营养物质，能够正常生长发育、生产和增重[15]。蛋白质在动物的新陈代谢过程中非常重要，不但是机体各种组织的结构物质和更新物质，还参与营养物质的转运及系统免疫。粗蛋白含量是饲料原料营养价值的重要指标之一，金佛山方竹笋箨粗蛋白含量仅为2.86%，远低于玉米(9.53%)、小麦(13.12%)和麦麸(14.30%)等[3，7-8]，在使用过程中可以增加高蛋白饲料互为补充；蛋白质的营养取决于氨基酸的组成、含量及其平衡性，金佛山方竹笋箨中的必需氨基酸含量较低，为21.84%，但氨基酸种类齐全，含量丰富。糖类是生命活动的主要能源物质，也是饲料的主要能量来源[16-17]，饲料中糖类的添加有利于减少蛋白质作为能量的消耗，并且可以为许多生物合成过程提供代谢底物[18]，但糖类含量过高也会使动物产生生长受阻、脂肪异常沉积和免疫机能下降等负面效应[19]。金佛山方竹笋箨中的总糖含量和还原糖含量分别为673.47 mg/g、21.79 mg/g。膳食纤维可为动物生长提供能量，对于动物肠道微生物群落构成、代谢及微生态平衡有较大影响[20]，纤维的饱腹感强，亦可用于控制动物进食量，调整饲料中纤维占比有利于畜禽的肥育，维持其正常的生产性能。金佛山方竹笋箨中的膳食纤维平均含量在61.27%，高于其他饲料原料的粗纤维含量。

无机元素是动物生长发育的必需物质。氮、磷等常量元素主要用于维持肌体正常运动，作为机体储能及释能物质，参与蛋白质合成过程、调控体液平衡等；而在微量元素中，铁是血红蛋白与肌红蛋白的重要组分，参与氧气的运输和代谢，推动氧化还原反应，参与合成细胞色素和多种含金属辅基的酶；锌是部分酶、DNA和RNA的重要组成成分；锰主要是参与机体脂肪、蛋白质等多种代谢，提高机体免疫功能，促进动物生长，增强动物的繁殖性能[21]；铜、硒元素都有助于提高动物免疫力。金佛山方竹笋箨中微量元素丰富，但钙、磷元素含量较低，与其他饲料原料存在一定差异。

新鲜笋箨含水量高，不耐存放，且含有少量的单宁等抗营养因子，一般需对其进行制干粉碎、微生物发酵等加工方式制备成适合畜禽食用的饲料。饲粮中少量的单宁可以提高反刍动物对蛋白质的利用率，提高肉品质和乳品质，Liu等[22]试验证实，笋箨经青贮或发酵处理后能去除笋箨中的单宁，且不会产生氢氰酸等有毒物质，用作饲料原料饲喂动物是安全的。笋箨纤维丰富，蛋白质、脂肪等含量较低，黄国锋等[23]在青贮玉米秸秆与青贮笋箨育肥肉牛对比试验中发现，笋箨不宜作为反刍动物长期单一的饲料，笋箨具有多汁高纤维的特性，易引发跂蹄疾病，降低动物增重速度和精料利用率。陈芳等[24]在青贮笋箨替换奶牛日粮中苜蓿干草的试验中表明，日粮添加适量青贮笋箨对奶牛的生产性能有一定的促进作用且不会影响奶牛的健康水平。王华等[25]用微贮笋箨替代花生秧作为日粮对湖羊进行饲喂，发现能提高湖羊日增重，且并不影响肉品质指标。

近年来，粮价波动以及饲料粮的使用量增加都加剧了粮食危机。竹源饲料不仅是一个可持续的饲料补充，更重要的作用是替代宝贵的粮食。竹源饲料中的粗蛋白含量明显不如玉米、豆粕等，但含有大量的膳食纤维，能够促进消化吸收，为养殖户提供了活性膳食纤维产品，竹子的生长不占用耕地且生长迅速，对于大气中二氧化碳的固定能力也很强。将金佛山方竹笋箨作为新型饲料原料进行研究、开发，不仅有助于拓宽饲料资源，而且还提高了金佛山方竹笋箨的利用价值，从而实现生态效益和经济效益双赢。