摘   要：　随着畜牧业的迅速发展, 我国常规饲料原料资源已无法满足畜牧生产的需求, 亟需开发利用新型饲料原料来源。饲料桑抗逆性好、产量高、营养价值高、适口性好, 具有极大的开发潜力。本文综述了饲料桑的生物学特性、营养价值、功能活性成分及其在畜禽生产中的应用, 以期为桑叶资源的进一步开发利用提供参考。

　　关键词：　桑叶; 饲料; 生物学特性; 营养价值; 功能活性成分;
 

　　Abstract：　With the rapid development of animal husbandry, the production of conventional feedstuffscannot meet the needs of animal husbandry production in China. It is urgent to explore and utilize non-traditional feed ingredients. The mulberry is widely grown all over China with high productivity of mulberry leaf, good palatability and nutritive value. It has been reported that animals demonstrated higher heat stress and disease resistance, and improved the palatability of animal products when mulberry leaf was added to the compound feed. These preliminary characteristics of mulberry leaf imply a high potential for exploration and utilization in animal feeding in China. This paper reviews the biological characteristics, nutritional value, functional nutraceuticals of mulberry leaf and its current status of application in livestock and poultry production in China with the hope to provide reference for further development and utilization of mulberry resources.

　　Keyword：　mulberry; feed; biological characteristics; nutritional value; functional ingredient;

　　我国畜牧业发展迅速, 常规饲料原料已无法满足畜牧生产的需求, 进口依存度大。据报道, 我国大豆进口依存度达75%, 鱼粉进口依存度超过70%[1]。因此, 开发具有良好饲用价值的新型饲料原料刻不容缓。桑树属于桑科 (Moraceae) 桑属 (Morus) , 落叶性多年生木本植物。其抗逆性极强, 适应生长的地域范围十分广阔, 从海南至黑龙江, 从最西的新疆到最东的沿海地区, 皆可种植桑树。饲料桑是由我国科研人员通过人工选择与杂交育种培育出来的最新抗逆性品系, 具有产量高、营养价值高、抗逆性好、适口性好等特点[2]。在通常情况下, 桑叶的消化率能达到70%~90%, 作为青绿饲料直接将嫩枝和桑叶刈割鲜饲时, 消化率可达95%以上[3]。目前常用的饲料桑品系有:冀桑3号、桂桑优12号、桑特优2号和丰驰桑等[4]。成功开发饲料桑作为新型饲料原料资源, 可有效缓解我国常规饲料原料供应不足的困境。

　　1、 饲料桑的生物学特性

　　1.1、 饲料桑的高产、速生性

　　饲料桑适应性强、生长迅速, 而且产量高、耐刈割、萌发力极强。其产量与栽植密度、管理水平、养殖地的土壤及气候条件有关。在肥沃的沙性土壤且灌溉良好地区, 栽植当年苗木可高达2.5~3 m, 鲜重每公顷可达40 t, 年产干物质7 000~8 000 kg/hm2, 比木薯 (760~830 kg/hm2) 、牧草 (910~1500 kg/hm2) 、大豆 (2 000~3 000 kg/hm2) 都要高[5];在年降雨量为400 mm以上的沙区, 饲料桑3年就可长成高达6 m的乔木;在无灌溉条件的沙漠地区, 3年后鲜饲料产量可稳定在300 kg/hm2, 单位面积产量比苜蓿高37.2%, 饲用率高于苜蓿47.8%[5-6]。

　　1.2、 饲料桑的抗寒、抗旱及耐盐碱性

　　桑树的抗旱、耐寒能力极强。在50 mm降水区即可生存, 在年平均降雨量为250 mm左右的旱地能长成正常雨养树种。成年桑树耐-30℃的低温和40℃的高温, 桑树的抗寒性与其细胞膜系统的稳定性有着密切联系。桑树的抗旱机理主要与活性氧以及叶片中脯氨酸含量的变化有关[7]。另外发达的根系也使桑树具有天然的抗旱、耐寒能力。同时, 桑树具有很强的抗盐碱性, 当土壤含盐量在0.2%时, 桑树仍能正常生长。在盐碱胁迫下, 桑树叶片的光合作用也可表现出一定的适应性反应, 使叶片始终维持较高的超氧化物歧化酶 (SOD) 、过氧化氢酶 (CAT) 和过氧化物酶 (POD) 活性水平, 可以有效清除盐碱迫产生的活性氧。受盐迫的桑树还能抑制其地上部分的生长, 进而减少水分的丢失及需求[8]。

　　2、 桑叶的营养价值

　　桑叶的营养成分丰富、含量均衡, 含有丰富的蛋白质、脂肪酸、碳水化合物、维生素、纤维素和矿物元素。成熟桑叶含水量较高, 水分约占75%, 干物质占25%。以干物质为基础, 粗蛋白 (CP) 含量为15%~30%, 粗纤维8%~12%, 粗脂肪 (EE) 4%~10%, 粗灰分8%~12%, 无氮浸出物30%~35%[8]。王雯熙等[9]将收集的29种桑叶进行常规养分分析, 结果表明, 桑叶蛋白质含量高 (每千克干物质含221.5~323.8 g) , 纤维含量低 (每千克干物质含213.6~367.1 g) , 且含有丰富的微量元素, 可以作为优质的蛋白饲料供动物饲用。本文将这29种桑叶的部分常规养分含量均值与中国饲料数据库公布的“中国饲料成分营养价值表”[10]中几种常见饲料原料进行对比 (见表1) , 发现桑叶营养价值甚至超过了被称为“饲草之王”的苜蓿。

　　表1 桑叶与其他常见饲用原料营养成分比较 (干物质基础)

　　2.1、 氨基酸组成

　　桑叶中的氨基酸种类齐全, 动物所需的必需氨基酸和半必需氨基酸占总量的50%以上, 其中赖氨酸 (0.454%~1.021%) 、蛋氨酸 (0.094%~0.246%) 、苏氨酸 (0.465%~1.69%) 含量丰富。本文将桑叶的部分氨基酸含量与几种常见饲料原料的氨基酸含量进行对比 (见表2) [9~10], 发现其氨基酸含量远高于玉米、小麦, 略高于苜蓿。

　　2.2、 矿物质元素和维生素组成

　　桑叶的矿物质含量丰富, 含微量元素和维生素达50多种。何雪梅等[11]报道, 桑叶中锌、铁、铜、镁、锰、钾和钠含量分别为66、306、10、30、270、9 875和202 mg/kg, 其中:钾、钙、锰、铁、锌含量明显高于玉米和苜蓿。维生素含量甚至可以超过部分水果蔬菜, 每100 g桑叶含VA 0.7 mg、VE 30~40mg、VB10.5~0.8 mg、VB20.8~1.5 mg、VB34.1mg、VB110.5~0.6 mg[12]。

　　表2 桑叶与其他常见饲用原料氨基酸含量的比较 (干物质基础)

　　3、 桑叶中的功能活性成分

　　桑叶含有多种活性成分, 主要包括黄酮类 (桑酮、桑酮醇) 、甾类、生物碱、茋类化合物和香豆素, 还含有多种多糖、有机酸、氨基酸、维生素、挥发油等[13]。具有降血压、降血糖、抗病毒、抗癌、抗菌、抗炎和镇痛等药理活性。

　　3.1、 黄酮类活性物质

　　黄酮类物质具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗血脂等生物活性作用, 桑叶中的黄酮类化合物主要包括芦丁、桑色素、花青素、及黄酮类物质衍生物。每100g桑叶中含黄酮类物质452~748 mg, 抗氧化能力为601.10 U/g。桑叶黄酮可以降低肉牛甲烷气体排放量[14]。日粮中添加桑叶黄酮可提高绵羊消化率, 并通过抑制产甲烷菌群数量, 减少甲烷的产生[15]。

　　3.2、 生物碱类活性物质

　　1-脱氧野尻霉素 (1-DNJ) 是桑叶中重要的生物碱类活性物质, 含量高达1%。1-DNJ能竞争性有效抑制α-葡萄糖苷酶的活性, 是α-葡萄糖苷酶抑制剂和α-葡萄糖淀粉酶抑制剂[16]。通过调控肝脏中糖代谢过程关键酶 (葡萄糖-6-磷酸酶、葡萄糖激酶、磷酸烯醇式丙酮酸羟基酶) 的m RNA含量及酶活性, 从而实现对机体内葡萄糖、蛋白质及脂肪代谢和转化的调控。另外, 1-DNJ使肠道前段的部分多糖无法水解成为葡萄糖, 被后肠段的菌群利用, 从而提高了肠内酸度, 抑制有害菌增殖。Wang等[17]发现, 1-DNJ通过ERK/PPARγ信号通路抑制猪肌内脂肪细胞分化过程中的脂质积累。目前芽胞杆菌、风信子叶拓草等少数物种中含有1-DNJ, 但以桑叶中的含量最高。

　　3.3、 多糖类活性物质

　　桑树中的多糖类化合物主要存在于桑树细胞壁中, 是由醛酮或醛糖通过糖苷键链接而成的天然高分子多聚物。具有抗肿瘤、抗氧化、调节免疫等生物活性。桑叶多糖的单糖组成为:葡萄糖、半乳糖醛酸、鼠李糖、甘露糖、阿拉伯糖、葡萄糖醛酸和半乳糖[18]。

　　4、 饲料桑在动物生产中的应用

　　4.1、 饲料桑在反刍动物生产中的应用

　　在反刍动物饲料中添加桑叶可在不影响生产性能的情况下, 提高经济效益, 改善肉品质, 促进优质牛、羊肉的生产, 适宜添加量为5%~20%。

　　Uribe等[19]研究发现桑叶可以节省代乳料的用量, 并促进犊牛瘤胃的生长发育。冯兴龙等[20]对秦川肉牛补饲不同粗饲料 (苜蓿、桑叶、麦草) , 结果表明桑叶组亚油酸、α-亚麻油酸、饱和脂肪酸及不饱和脂肪酸总量均显着高于其他3组, 有助于优质牛肉的生产。Huyen等[21]研究发现, 饲喂尿素处理的桑叶颗粒可以明显提高肉牛的采食量, 且随着桑叶颗粒料添加比例的增加, 乙酸、丁酸及其比值也随之线性增加。郭建军等[22]在奶牛精料中分别添加3%、5%和10%的桑叶粉, 结果表明添加桑叶粉可使牛乳中干物质、VE含量和乳脂率显着升高, 体细胞含量显着降低, 添加量以3%、5%效果最好。吴配全等[23]在育肥牛日粮中添加10%和20%的发酵桑叶, 结果表明发酵桑对试验组生长性能、血液生化指标无显着影响, 但每千克增重的饲料成本可降低0.29~0.49元。Zhou等[24]以8%青贮桑叶和6.3%晒干的桑椹渣替代肉牛日粮, 结果发现除降低瘤胃挥发性脂肪酸 (VFA) 浓度外对生长性能和血液生化指标无显着影响。Li等[25]研究了青贮桑叶和晒干的桑椹渣对肉牛粪便菌群组成的影响, 结果表明添加青贮桑叶和晒干的桑椹渣的日粮对西门塔尔牛粪便细菌群落组成的影响很小。

　　李伟玲[26]分别在内蒙古羯羊的基础日粮中添加5%、10%和15%的桑叶 (DM) , 结果表明各试验组肉羊日增重显着高于对照组, 10%组效果最好;背最长肌的蛋白质含量和脂肪含量、屠宰率、眼肌面积均高于对照组;血清中的过氧化氢酶、总超氧化物歧化酶活力和抗氧化能力得到增强, 。刘自新等[27]利用桑枝叶混合青贮饲料对滩寒杂交肉羊进行育肥效果试验, 结果表明, 试验组比对照组的平均日增重显着提高了9.2%, 料重比显着降低为6.98。Yulistiani等[28]研究了在尿素处理稻草日粮中补充桑叶和尿素米糠对绵羊生长性能和表观消化率的影响, 结果表明补充桑叶对干物质和纤维的摄入量, 以及干物质和粗蛋白的利用率与补充尿素米糠相比无显着差异, 且可显着提高纤维 (中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维) 的消化率。Alp2?Zar-Naranjo等[29]研究了用桑饲料部分或全部替代浓缩料对肉羊生长性能和饲养成本的影响, 结果表明用桑叶代替浓缩料对肉羊生长性能无影响且可降低饲料成本。以0.75%桑叶加0.1 kg浓缩料方式添加效果最佳。

　　4.2、 饲料桑在育肥猪和繁育母猪生产中的应用

　　在育肥猪饲粮中添加一定比例的桑叶, 可明显提高日增重、降低料重比、改善肠道菌群结构、提升肉品质;但添加量不宜超过15%, 添加量过高会导致育肥猪的日增重显着降低。繁殖猪妊娠后在饲粮中适当添加桑叶粉可以提高母猪身体状况、营养水平, 促进仔猪生长, 从而提高仔猪的初生重、断奶重和成活率, 且添加以3%桑叶粉为佳。

　　郭建军等[30]分别在大约克夏育肥猪日粮中添加5%、10%、20%的新鲜桑叶, 结果发现, 添加桑叶组育肥猪的生长速度显着提高, 料重比显着降低;盲肠大肠杆菌数量显着降低, 有益菌群双歧杆菌和乳酸杆菌的数量增加;猪肉肌酐酸、高密度脂蛋白胆固醇、VE、亚油酸和总氨基酸含量明显升高, 总胆固醇和硬脂酸的含量明显降低, 大大提高了猪肉的口感风味和营养价值。在健康杜长大三元杂交育肥猪日粮中添加10%~15%的桑叶粉不影响育肥猪的生长速度, 且可以改善猪肉品质。添加10%、15%的桑叶粉对育肥猪日增重无显着影响, 添加20%则着低于其他各组;15%和20%的桑叶粉添加组猪肉中亚油酸含量和多不饱和脂肪酸含量显着高于5%和10%组[31]。李有贵等[32]通过试验也得出了类似结论, 在饲粮中添加10%的桑叶对育肥猪的生长速度影响不显着, 但可以降低背膘厚度和猪板油率, 提高脂肪酸和肌苷酸含量。进一步研究发现, 在育肥猪饲粮中添加10%的桑叶粉对育肥猪的生长速度不会产生影响, 但可以提高肌间脂肪及肌酐酸的含量, 降低背膘厚度和板油率。张娜娜等[33]在育肥猪日粮中添加15%的饲料桑粉和发酵饲料桑粉, 结果表明添加饲料桑和发酵饲料桑均可在一定程度上提高育肥猪生长性能, 但发酵饲料桑组效果更佳, 显着改善了肉品质。宋琼莉等[34]发现, 在育肥猪饲料中添加桑叶粉可提高抗氧化能力, 降低脂肪酶活性改善肉品质;添加量5%和10%时对生长性能无显着影响, 添加量为15%则显着降低其生长性能, 推荐添加量为10%。

　　郭建军等[35]在大约克种繁殖母猪日粮中分别添加0%、3%和5%的桑叶粉, 结果表明, 添加量为3%的试验组平均发情日龄比对照组提前4.2 d, 5%组提前2 d;试验组的平均产仔数比对照组提高12%;仔猪初生重分别提高了13.3%和4.8%;仔猪断奶重分别提高了11.4%和4.6%, ;仔猪成活率分别提高了5.62%和4.08%。

　　4.3、 饲料桑在肉鸡和蛋鸡生产中的应用

　　在蛋鸡日粮中添加桑叶粉可提升蛋品质, 但会降低产蛋率, 适宜添加量为5%~8%。在蛋鸡饲粮中分别添加0.5%、8%和11%的桑叶粉可使产蛋率显着降低;蛋黄颜色显着加深, 且随着桑叶粉添加量的增加, 颜色深度递增;蛋黄的多不饱和脂肪酸 (PUFA) 、ω-6系脂肪酸的含量显着提高;5%组的料蛋比显着增加[36]。王道营等[37]研究发现, 桑叶粉可显着降低胆固醇含量, 提高多不饱和脂肪酸含量, 改善蛋黄脂肪酸构成。当添加7%的桑叶粉时, 胆固醇含量可达到最低, 脂肪酸含量也可达到最高。在蛋鸡产蛋前30 d左右开始添加不同比例的桑叶粉, 喂养60 d后发现, 桑叶粉的添加不会对蛋白的氨基酸组成造成影响, 但添加7%的桑叶粉时可以使其蛋白嫩度达到最佳, 弹性提高11.54%[38]。Lin等[39]在蛋鸡饲粮中分别添加了0.5%、1%或2%饲料桑粉, 结果发现, 试验组蛋品质、饲料转化率均显着提高, 且添加量为1%时效果最佳。添加量为0.5%时抗氧化效果最显着, 进一步研究发现其抗氧化作用可能是由Nrf2/ARE介导的。

　　肉鸡中添加桑叶粉可提升肉品质, 但添加剂量不当会使饲料利用率下降, 日增重降低。在肉鸡饲粮中分别添加5%、8%和11%的桑叶粉, 结果表明, 添加桑叶粉降低了饲料利用率, 提高了饲料成本[40]。在肉鸡0~3周龄和4~6周龄两阶段分别加入0%、5%、10%的桑饲料, 添加桑饲料的各组肉鸡的饲料转化率均显着低于对照组[41]。在快大型肉鸡饲粮中添加3%的桑叶粉, 其前期速度明显降低;在4~6周龄饲粮中添加5%的桑叶粉对增重无影响, 但添加10%时日增重明显下降[42]。宋琼莉等[43]在矮脚黄鸡日粮中添加了0.2%、0.5%和0.8%的桑叶提取物, 结果发现添加桑叶提取物对屠宰性能和肌肉粗蛋白、粗脂肪和氨基酸含量无影响, 但可提高其生长性能, 改善肉品质。黄静等[44]在胡须鸡日粮中分别添加了5%、10%和20%的桑叶粉和发酵桑叶粉, 研究发现, 试验组胡须鸡的生长性能均显着降低, 但添加发酵饲料桑粉有所改善;桑叶粉和发酵桑叶粉均能提高机体抗氧化能力, 但未发酵的桑叶粉效果更显着。以上结果说明桑叶较高的粗纤维含量以及植物凝集素、丹宁等抗营养因子的存在, 对肉鸡的生长性能产生了负面影响, 发酵能在一定程度缓解这一影响, 但发酵过程可能使桑叶中的天然功能性成分失活, 降低其抗氧化能力。因此发酵工艺还需进一步改善, 桑叶粉及发酵桑叶粉在肉鸡中的适宜添加水平仍需进一步研究。

　　5、 小结

　　饲料桑营养价值高, 含有丰富的蛋白质、维生素、矿物元素和天然生物活性成分。饲料桑的开发和利用, 不仅能缓解我国当前饲料原料的紧张状态, 创造可观的经济价值, 还能作为生态植物, 缓解我国的生态压力。但是桑叶中存在丹宁、植物凝集素等抗营养因子, 另外桑叶汁中的α-葡萄糖苷酶抑制剂含量极高, 这可能会影响动物的正常糖代谢, 导致腹泻, 添加过量会对畜禽生长产生负影响。因此在生产应用中, 应严格控制桑叶在饲料中的用量, 注意配比, 减少其抗营养作用。饲料桑的纤维含量过高也是限制其大量使用的原因之一, 饲料桑经发酵后, 不仅可降低纤维含量, 提高蛋白质含量, 而且发酵后产生的大量益生菌还可以调节家禽肠道环境、促进肠道健康、减少饲料桑的抗营养作用。国内对于发酵饲料桑的研究相对较少, 国外的研究也主要集中在反刍动物的应用中。因此, 接下来的研究工作可以重点关注发酵饲料桑在畜禽生产中的应用, 寻找最适添加比例, 改善发酵工艺。另外, 桑叶中的天然活性成分具有很好的抗菌、消炎作用、抗氧化和降低胆固醇等作用, 开发桑叶中的天然活性成分也有巨大的潜在研究价值。

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