罗会英,金 杰,邓红山,普天磊,范建成,韩学琴
(云南省农业科学院热区生态农业研究所 / 元谋干热河谷植物园, 云南 元谋 651300)
辣木(Moringa oleifera)为辣木科辣木属多年生乔木[1],因其根具辛辣味,故得名辣木。辣木原产印度,生长迅速、适应性强,是热带和亚热带地区的速生树种。目前全世界种植面积4.7 万hm2,主要分布于亚洲、非洲、中美洲等30 多个国家和地区[2]。古巴自20 世纪90 年代开始发展辣木产业,近年来种植规模发展较快,对辣木在畜禽饲料领域的应用及种植推广力度不断加大[3],我国于20 世纪初开始引种辣木,主要种植在广东、广西、海南、四川、云南等热带和亚热带地区[4]。2018 年农业农村部第22 号公告将辣木茎叶纳入《饲料原料目录》,这对丰富饲料来源、规范饲料生产、保证动物健康具有重要意义,意味着饲用辣木将被有效利用,辣木产业有望迎来新一轮发展[5]。辣木作为耐旱、耐贫瘠、生长迅速的木本优质蛋白饲料源,含丰富的营养价值及多种功能活性成分,在非常规饲料开发中具有较大潜力。
研究已证实,添加适量辣木到饲料中能减少畜禽饲养成本、提高动物体重净增率、产蛋率等,对畜禽肉、蛋、奶产量和品质都有明显改善作用[6]。近年来,我国饲料短缺与养殖业迅速发展矛盾日益突出,常规饲料已无法满足市场需求,严重制约我国养殖业发展[7]。因此,发展木本饲料资源,对我国养殖业从大国向强国的转变和粮食安全具有重要战略性意义。本研究从辣木营养价值、畜禽的饲喂效果、辣木饲料化应用中存在的问题等方面对其进行评述,以期为辣木资源的深入开发利用提供参考。
辣木各器官富含畜禽等动物所需的矿质元素、维生素、蛋白质、氨基酸和粗纤维,也含有黄酮、多酚、生物碱、甾醇类等多种活性物质,具有较高饲用价值。
首先,辣木富含多种常规营养成分,且其含量在叶、茎、籽和籽壳等器官之间差别很大,如辣木叶和籽所含蛋白质和粗脂肪含量相对较高,辣木籽蛋白质含量最高,可达37.80%,辣木叶蛋白质含量可达31.24%,辣木籽粗脂肪含量最高,可达40.12%,辣木叶和籽粗纤维含量较其茎和籽壳的含量少(表1)。同时,辣木叶、茎、籽和籽壳中的K、Ca 含量较高,这些器官还含一定量的Mg、 Fe 、Zn 、Cr 等矿质元素。
表1 辣木不同器官主要营养成分Table 1 Main nutritional components in different organs of Moringa oleifera
其次,辣木不同器官亦富含多种氨基酸,且其氨基酸含量亦在不同器官之间差异较大,其中,辣木籽谷氨酸含量最高,可达7.23%;辣木叶和辣木籽缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸含量均大于1%,辣木叶和籽的苏氨酸含量约为1%,辣木茎和籽壳也含一定量谷氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸,且其含量较叶和籽少(表2)。
表2 辣木不同器官主要氨基酸含量Table 2 Main amino acid content in different organs of Moringa oleifera%
此外,辣木各器官富还含有能促进畜禽生长和抗氧化能力的多种生物活性物质,如其叶含有黄酮类、脂肪酸、多糖、生物碱和维生素等活性成分,其籽含有黄酮类、多糖、油脂类、脂肪酸、维生素、多酚类、可溶性纤维等活性成分,其茎含有甾醇类、维生素、生物碱、黄酮类,辣木籽壳含有多糖、纤维素、黄酮类等[13-14]。
可见,辣木不同器官的蛋白质、氨基酸、矿质元素、维生素、生物活性物质等均存在差异。进行辣木资源开发时,可根据不同动物对饲料的营养需求,将辣木种子、叶片及茎枝等进行复配,以最大化利用辣木资源。
辣木木本饲料添加在饲料中饲喂单胃畜禽,可提高猪、兔等的生长性能、改善其肉品质,增强其抗氧化能力[15-23],Ruckli 和Bee[19]发现,用15.56%的辣木叶粉替代豆粕饲喂猪,育肥猪皮下脂肪重量显著降低,瘦肉率显著提高;Serem 等[20]报道,添加5%左右的辣木叶粉会提高生长猪和育肥猪的生长性能,改善其肉品质,增强育肥猪抗氧化能力,减低其死淘率;张婷婷等[21]发现,辣木叶粉添加量为6%时,猪的末重和平均日增重显著提高,胴体直长显著提高,背膘厚度显著降低,血清超氧化物歧化酶活性显著增强,血清丙二醛含量显著降低;Safwat 等[22]报道,30%辣木叶粉饲喂显著提高生长兔的体重、日增重和屠宰性能;Dougnon 等[23]也发现,添加15%辣木叶粉饲喂兔,兔的生长性能和胴体品质有显著改善(表3)。因此,辣木饲料添加饲喂单胃畜禽,可显著促进动物生长,改善肉质品质,提高畜禽免疫力。
表3 辣木在单胃动物中的饲喂效果Table 3 Feeding effect of Moringa oleifera on monogastric animals
辣木叶作为饲料饲喂牛、羊等反刍动物,不仅可提高牛、羊采食量、平均日增重、养分消化率、抗氧化能力,还可改善肉和奶的品质[24-37]。Zeng 等[32]将新鲜辣木叶与燕麦(Avena sativa)干草混合青贮后,替代部分苜蓿(Medicago sativa)干草和青贮玉米(Zea mays)饲喂荷斯坦奶牛,发现当替代比例不超过50%时,对奶牛的产奶量、奶品质和血清生化指标均有改善;Nadir 等[33]在臂形草(Brachiaria eruciformis)基础饲粮中分别加入辣木叶粉后,混合饲料的干物质、有机物、粗蛋白质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的表观消化率及牛奶产量均显著提高;Ebeid 等[34]将辣木叶粉按30%比例添加至牛的基础日粮中,发现牛的消化性能和瘤胃降解特性明显改善;Fadiyimu 等[35]将辣木叶粉添加到天竺草(Panicum maximum)饲粮中饲喂绵羊,发现辣木叶粉不仅能提高羊采食量、平均日增重、养分消化率等,还可改善羊的血液生理生化指标并保持氮平衡,且当添加量为25%时表现最佳;Aregheore[36]将不同比例辣木鲜叶与芒鸭嘴草(Ischaemum aristatum)混合饲喂肥育山羊,发现添加20%和50%辣木鲜叶显著提高山羊的平均日增重、干物质采食量、粗蛋白质和中性洗涤纤维的消化率;Babiker 等[37]利用25%辣木叶粉替代苜蓿,显著提高了羊奶的产量以及脂肪、乳糖、血清和过氧化氢酶含量。可见,辣木饲料添加,亦提高反刍家畜的生长和生产性能及其免疫力,具有与单胃动物类似的饲喂效果(表4)。
辣木还可作为鸡、鸭、鹅及鹌鹑等家禽饲料。辣木添加能提高鸡、鸭、鹅及鹌鹑的生长性能、饲料转化率、肠道健康,对鸡肉和蛋品质也有明显改善作用,还可提高家禽机体的抗氧化能力,改善血液指标,帮助机体维持在健康稳定的状态[38-57];Aysswede等[48]发现,添加8%和16%的辣木叶粉对鸡的生长率有显著提高;Kumar 等[49]和Nkukwana 等[50]发现,添加辣木叶粉后,鸡的血清总胆固醇和甘油三酯含量显著下降,脂肪酸含量显著上升,当辣木叶粉添加量为5%时既能提高经济效益又能提高鸡肉品质;Khan 等[51]报道,肉鸡饲粮中添加相当肉鸡体重1.2 倍剂量的辣木叶粉,使肉鸡小肠、盲肠的重量和净重显著提高,并使其绒毛高度、表面积、绒毛高度与隐窝深度比显著增加;Lu 等[52]发现,饲粮添加5%辣木叶粉可改善蛋黄颜色和蛋白质的吸收,而不会对产蛋性能和蛋重产生不良影响;Ebenebe 等[53]报道,在蛋鸡饲粮中添加2.5%、5.0%辣木叶粉均能够显著提高鸡蛋的蛋白高度;习欠云等[54]将辣木叶粉作为饲料添加剂以10%的添加量添加到蛋鸡日粮中后,不但蛋鸡产蛋率有显著提高,而且蛋的品质也显著提升;汪腾蛟等[55]也发现,添加8%辣木茎叶粉,鸡蛋蛋黄颜色显著改善,蛋黄粗脂肪含量显著提高,鸡十二指肠脂肪酶活性和空肠绒毛高度显著提高。同时,李苗苗[12]将8%的辣木茎粉到添加到鹅的日常饲粮中,发现鹅的料肉比显著高于不添加辣木茎粉的对照组;而杨汝才等[56]使用20 g·kg-1辣木梗粉饲喂1~28 日龄三穗蛋雏鸭,发现蛋雏鸭平均日采食量、平均日增重显著提高,料重比显著降低,血清白蛋白、免疫球蛋白M 含量显著提高,血清丙二醛含量显著降低。此外,王志刚等[57]使用辣木叶粉饲喂7 日龄雌性黄羽鹌鹑,发现辣木叶粉能够提高鹌鹑的生长性能、抗氧化功能和免疫功能(表5)。可见,辣木饲料也对不同小家禽,如鸡、鸭、鹅及鹌鹑等的生长和生产性能及其健康具有促进效应。
表5 辣木在家禽中的饲喂效果Table 5 Feeding effect of Moringa oleifera on poultry
通常,我国水产养殖主要以鱼粉、豆粕、棉籽粕和菜籽粕等蛋白原料作为饲料来源,近年来蛋白饲料价格波动大、供需不平衡,限制了水产养殖的发展。因此,挖掘辣木等非常规饲料原料对水产养殖也具有重要作用。据报道,添加辣木叶粉饲喂鱼可提高鱼的生长率和蛋白质利用率[58-62]。Ofelia 和Armando[58]使用粗蛋白质含量为13%的辣木叶粉作为饲料饲喂驴耳鲍,发现驴耳鲍生长率和蛋白质利用率提高了;韩如刚等[59]以15%的添加水平将辣木叶粉加到罗非鱼饲粮中以替代部分饲料,发现能提高鱼对蛋白质的消化利用率,降低生产成本;Astuti 等[61]将乙醇萃取后的辣木叶粉与桑叶进行对比试验,发现两者均可替代罗非鱼基础饲料中30%的鱼粉,且辣木叶粉的饲喂效果最佳;Sirimongkolvorakul 等[62]在红鳍银鲫(Puntius altus)的基础饲料中添加辣木叶粉,发现饲料中添加辣木叶粉会使试验鱼的平均体重显著高于对照组,肌细胞生长速率也增加,并且发现有新的肌纤维生成。然而,辣木叶粉中有一些抗营养因子,如多酚、单宁、皂甙、植酸等,当饲料中辣木叶粉添加量过多时会对鱼类的生长和健康有一定影响(表6)。因此,辣木饲料资源在水产动物养殖中利用时,需充分重视适宜的添加剂量。
表6 辣木在水产动物中的饲喂效果Table 6 Feeding effect of Moringa oleifera on aquatic animals
辣木作为一种优质新型木本饲料源,含有丰富的矿物质、蛋白质、氨基酸、维生素及黄酮、多酚等多种生物活性物质,已广泛应用于单胃家畜、反刍家畜、家禽及水产动物等的饲喂中。其作为饲料添加,不仅能显著提高猪、兔、牛、羊、鸡、鸭、鹅等生长速度和生产性能,缩短出栏时间,降低饲养成本和畜禽肉脂质的氧化程度,还能改善肉、蛋、奶的产量和品质,增强饲喂动物的免疫力。且辣木具有易栽种、生物产量高、生长迅速等特点,作为动物饲料具有巨大发展前景。然而,辣木从木本植物到饲料产品中间还存在一系列问题。首先,辣木属于热带亚热带植物,目前只在我国南方少量种植[63],若要扩大种植面积,需针对其在不同地区种植的生态适应性开展引种试验;其次,辣木收割方式单一,目前以人工采收为主[64],为降低辣木生产成本,提高经济效益,需进行辣木机械化收获技术研究;第三,辣木饲料加工工艺不健全,现阶段辣木加工主要以辣木粉或辣木青贮的形式添加到动物的饲喂中[14-62],需不断改进和完善加工工艺,进行辣木饲料的精深加工技术研究,以提高辣木利用率;第四,不同动物中辣木饲料的饲喂方法和饲料配方及饲喂效果评价匮缺;最后,辣木叶粉中存在诸多抗营养因子,对鱼类等水产动物生长存在一定抑制效应,从而水产养殖时,重视辣木饲料添加量研制。总之,要实现辣木饲料产业化依旧任重而道远,需在辣木饲料研究与推广中投入更多精力,并在生产实践中不断完善,逐步实现辣木饲料资源产业化,为我国木本饲料资源的开发利用开辟新路径。