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浒苔的研究进展及其在动物生产中的应用

2014-04-05罗佳捷肖淑华张彬王洁

饲料博览 2014年2期
关键词:干粉肉鸡多糖

罗佳捷,肖淑华,张彬,王洁

(1.湖南九鼎科技有限公司技术中心,长沙 410003;2.湖南农业大学经济动物研究所,长沙 410128;3.长沙市动物防疫监督站,长沙 410013)

浒苔的研究进展及其在动物生产中的应用

罗佳捷1,肖淑华1,张彬2*,王洁3

(1.湖南九鼎科技有限公司技术中心,长沙 410003;2.湖南农业大学经济动物研究所,长沙 410128;3.长沙市动物防疫监督站,长沙 410013)

我国浒苔资源丰富,且具有良好的营养价值,是一种潜在的饲料原料。文章对浒苔的营养价值、生产加工工艺、生理功能及其在动物生产中的应用情况进行了综述。

浒苔;营养价值;生理功能;动物生产

浒苔俗称苔条、青海苔,为绿藻门、石莼科、浒苔属大型海藻类,在欧洲、美洲、亚洲黄海和日本海等海域中均有广泛分布。近年来,由于全球变暖、海水升温、近海岸工业废水和城市生活污水排放入海等,为浒苔的生长提供有利条件,世界各海域均有不同程度的浒苔爆发与蔓延。2007年以来,我国山东省青岛海域多次发生浒苔大规模爆发,收获浒苔16 550 t。因此,如何有效利用浒苔资源已成为改善生态环境和海藻综合利用的重要课题。浒苔作为饲料加工的原料,在日本、英国、新西兰等许多国家已有了产业化的发展[1]。本文综述了浒苔的营养成分、生产加工工艺、生理功能及其在动物生产中的应用,以期为浒苔在我国饲料工业中的应用提供科学依据。

1 浒苔的营养成分

Galan等利用常规方法对浒苔的基本营养成分进行测定,结果表明,其蛋白质含量为14.26%,粗脂肪含量为1.28%,纤维素含量为3.94%,总糖含量为12.13%,必需氨基酸含量占氨基酸总量的37.36%,不饱和脂肪酸含量占脂肪酸总量的55.84%,烯烃含量为51.22%[2]。林建云等对福建沿岸海域浒苔藻类的营养成分含量进行了测定,发现其蛋白质含量为19.60%~38.24%,脂肪含量为0.20%~0.55%,17种氨基酸总量与蛋白质比值为74.10%~91.00%,必需氨基酸占氨基酸总量的35.40%~40.00%,且风味氨基酸含量高达47.10%,油脂中脂肪酸组成丰富,n-3PUFA含量达油脂总量的20.00%~26.40%,含有EPA和DHA,并富含镁、钙、铁、锌、硒、钾等元素[3]。林英庭等研究表明,青岛浒苔干物质中含蛋白质11.16%、粗脂肪1.50%、粗纤维6.70%、钙1.55%,总氨基酸含量9.58%,占粗蛋白质的85.84%,且必需氨基酸种类齐全,必需氨基酸含量占总氨基酸的43.00%,呈味氨基酸占总量的56.00%,微量元素丰富,Fe、Cu、Zn的含量均高于同海域生长的其他藻类,而对动物有害的重金属元素(尤其是Pb和As)则是同海域海藻中最低的一种[4]。此外,徐宝芹等研究表明,缘管浒苔粗多糖的水解液中所含的5种单糖分别是木糖、L-岩藻糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖醛酸,L-岩藻糖、木糖和葡萄糖醛酸在水解液混合糖中所占的比例较大,是缘管浒苔酸性多糖水解液的主要成分[5]。

2 浒苔的生产加工工艺

2.1 浒苔多糖的提取

徐银峰等通过试验确定微波辅助提取浒苔多糖的最佳工艺条件为微波功率700 W、提取温度70℃、液料比40∶1、提取时间25 min,浒苔多糖提取率可达10.79%;抗氧化试验结果表明,浒苔多糖在浓度0.5 mg·mL-1条件下,对DPPH·和·OH的清除率为65.2%和41.2%,还原力为0.354[6]。唐志红等采用响应面分析法对浒苔多糖的超声波提取工艺进行优化,最佳工艺条件为液料比54.81∶1,超声功率531.17 W,提取时间为272 s,浒苔多糖的提取率可达17.42%[7]。冷扬等研究了冻融结合超声波法对浒苔多糖的提取工艺,结果表明,浒苔多糖最佳提取条件为水料质量比55、超声波功率600 W、超声波作用时间8 min、冻融-超声波2次,浒苔多糖得率为19.12%[8]。盘赛昆等研究了纤维素酶辅助提取浒苔多糖的工艺,发现条浒苔多糖的提取条件为料液比1∶20、pH 9.0、温度80℃、时间6 h,纤维素酶辅助提取条件为温度25℃、pH 3.0、时间6.5 h、料液比1∶5、加酶量0.5,在此条件下多糖提取率为31.05%~37.41%,条浒苔多糖的还原力及羟自由基清除率分别为32.79和4.10 mg·mL-1[9]。吕海涛等采用热水-木瓜蛋白酶法从浒苔中提取多糖,并用DEAE-52纤维柱分离得到均一多糖EP1, HPLC法分析表明,EP1的单糖组成为甘露糖∶鼠李糖∶葡萄糖∶木糖=0.09∶1.00∶3.10∶0.29[10]。余志雄等用热水浸提法提取浒苔多糖,发现最优提取工艺为温度90℃、时间3 h、料液比1∶30,浒苔粗多糖中多糖含量为33.06%,蛋白质含量为3.23%,硫酸根含量为15.85%[11]。吕玲玲对热水浸提法提取浒苔多糖的条件进行了优化,结果表明,浸提温度90℃、醇沉浓度70%、料液比1∶75、浸提时间4 h的提取效果最好[12]。许福超等通过水提醇沉法提取了浒苔多糖,最优提取条件为固液比1∶60、温度90℃、时间4 h,并测出浒苔粗多糖中总糖含量为69.49%,硫酸根含量为15.42%,糖醛酸含量为19.51%[13]。宋雪原等研究发现,水提醇沉法对浒苔粗多糖提取率为10.25%,其中水溶性多糖含量为86.10%,浒苔水溶性多糖为硫酸多糖,对羟基自由基和超氧阴离子具有良好的清除能力,且大小与多糖的用量呈正相相关性,比抗坏血酸的活性强[14]。

2.2 浒苔多糖的脱蛋白、脱盐工艺及浒苔蛋白的提取工艺

陈妙达等探讨了浒苔多糖脱蛋白脱盐的方法,发现中性蛋白酶脱蛋白效果最好,最佳工艺为加酶量0.12 g·10 mL-1、pH 6.0、反应温度45℃、反应时间1 h,蛋白质脱除率可达52.36%,透析脱盐的较佳条件为7 000 Da、透析时间8 h、浒苔多糖溶液浓度6%,灰分脱除率可达76.95%[15]。刁宁宁等研究发现,浒苔多糖的最佳酶解脱蛋白工艺条件为酶解温度50℃、时间2.5 h、pH 6.5、加酶量0.200 g[16]。盘赛昆等研究了条浒苔蛋白的纤维素酶辅助提取工艺,发现最适宜的提取条件为pH 11.0、温度60℃、时间5 h,纤维素酶辅助提取条件为料液比1∶50、温度30℃、pH 5.5、时间5.5 h、加酶量5.0 g,纤维素酶处理后再经水提取5 h,在此条件下蛋白质的提取率可达到30.22%~35.74%[17]。

2.3 浒苔的贮存及干燥工艺

林英庭等研究了不同保鲜贮存方法对浒苔的保存效果,发现添加玉米面青贮方法的保存时间长、养分损失少,而且成本较低、工艺简单,短期贮存则以自然青贮法最为理想,保鲜液处理条件下养分损失多、保存成本高、加工量小,难于推广应用[18]。滕瑜等对浒苔干燥工艺进行优化,发现采用烫漂、压榨、回转干燥三级脱水技术,分阶段对浒苔进行脱水干燥,避免了单一脱水干燥的缺点,有效降低浒苔叶绿素等营养物质的损失,最佳工艺条件为温度60℃、风量1500 m·h-1、时间30 min[19]。

3 浒苔的生理功能

浒苔具有多种有益的生理功能。张智芳研究认为,弱酸环境下水提醇沉法提取的浒苔多糖具有减肥作用,可降低高脂血症试验大鼠的血清血脂水平,提高机体的抗氧化能力,延缓脂肪肝的发展[20]。Hellio等研究发现,浒苔乙醇提取物对6种革兰氏细菌具有较强的抑菌活性,对5种革兰氏阳性细菌有一定的抑制活性[21]。Castro等研究表明,浒苔的水溶性提取物能提高大菱鲆的呼吸活性,提高嗜菌细胞中中性粒细胞和巨嗜细胞杀死细菌病原体的能力[22]。Okai等研究发现,浒苔提取物脱镁叶绿素a对由化学物质诱发的小鼠上皮肿瘤细胞具有很强的抑制作用[23]。

4 浒苔在动物生产中的应用

4.1 蛋鸡

王述柏等在海兰褐蛋鸡日粮中分别添加浒苔干粉1%、2%和3%,结果表明,均显著或极显著改善了平均蛋重、蛋壳中钙含量和蛋黄颜色(P<0.05或P<0.01),显著降低了料蛋比和蛋黄中胆固醇含量(P<0.05),2%和3%组粪便中大肠杆菌数量显著或极显著降低(P<0.05或P<0.01),双歧杆菌数量分别显著或极显著提高(P<0.05或P<0.01),1%和2%组乳酸杆菌数量分别显著或极显著提高(P<0.05或P<0.01)[24]。赵军等在蛋鸡日粮中分别添加浒苔干粉2%、3%和4%,结果表明,4%添加组的蛋黄色度、磷脂、粗蛋白质、铁和碘含量均显著提高,血清钾、总蛋白、白蛋白含量均显著提高(P<0.05),血清超氧化物歧化酶的活性显著提高(P<0.05),蛋黄中胆固醇含量显著降低(P<0.05),血清胆固醇和甘油三酯含量和谷丙转氨酶的活性显著降低(P<0.05)[25]。张威等和苏秀榕等研究发现,在仙居鸡日粮中添加一定量的浒苔粉能有效改善其产蛋性能,改善蛋黄颜色,并能在一定程度上降低血清总胆固醇、甘油三酯及MDA含量,显著提高血清高密度脂蛋白胆固醇含量(P<0.05)[26-27]。位孟聪等在蛋鸡日粮中分别添加浒苔干粉1%、2%和3%,结果表明,3种添加比例的浒苔均可极显著提高蛋鸡的产蛋率和日产蛋量(P<0.01),并能显著改善料蛋比(P<0.05)[28]。

4.2 肉鸡

孙建凤等在肉鸡日粮中分别添加浒苔干粉2%、3%和4%,结果表明,3%的添加量可显著提高肉鸡二免后新城疫抗体效价水平、血清总蛋白和白蛋白含量(P<0.05),4%的添加量可显著或极显著提高肉鸡后期的外周血T淋巴细胞转化率、免疫器官指数以及血清高密度脂蛋白胆固醇和白蛋白含量(P<0.05或P<0.01),降低血清中总胆固醇、甘油三酯和丙二醛含量,增强血清总超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性;添加浒苔2%、3%可显著或极显著提高肉鸡对干物质、能量、有机物、粗蛋白质和多种氨基酸的表观利用率(P<0.05或P<0.01),添加浒苔3%、4%可显著或极显著增强腺胃中胃蛋白酶及胰腺、十二指肠、空肠中胰蛋白酶和胰腺中淀粉酶的活性(P<0.05或P<0.01)[29-30]。王述柏等研究表明,肉鸡饲粮中添加浒苔干粉3%和4%可显著提高肉鸡平均日增重(P<0.05),添加浒苔干粉3%可显著提高肉鸡饲料消耗量(P<0.05),添加浒苔干粉2%~4%可显著或极显著降低肉鸡皮脂厚、腹脂率及胸肌中粗脂肪含量(P<0.05或P<0.01),添加浒苔干粉3%和4%可显著降低肌间脂宽(P<0.05),饲粮中添加浒苔干粉2%~4%可在不同程度上提高肉鸡十二指肠内容物中淀粉酶活性,其中添加4%组达显著水平(P<0.05)[31]。

4.3 其他

林英庭等在生长猪(35 kg)日粮中添加新鲜浒苔10%,结果表明,猪平均日增重显著提高11.28%(P<0.05),料重比降低2.25%,浒苔干物质、粗蛋白质、粗脂肪和粗纤维对生长猪回肠消化率分别为75.07%、84.33%、75.27%和48.87%[32]。孙国强等在奶牛日粮中分别加入浒苔粉200、400和600 g·d-1,结果3个试验组奶牛的平均日产奶量分别比对照组提高1.32、1.37和2.47 kg[33]。周蔚等在新西兰肉兔日粮中添加浒苔干粉5%,结果肉兔的平均日增重提高2.7%,料重比降低4.9%,并且试验组兔血液中胆固醇、甘油三脂和高密度脂蛋白胆固醇含量均显著低于对照组(P<0.05)[34]。

5 小结

我国浒苔资源十分丰富,沿海各省都有分布,浒苔作为饲料的开发利用潜力巨大,而浒苔饲料的大规模产业化生产加工和广泛应用,对深度开发和充分利用我国丰富的海藻资源以及农业增效、农民增收、改善和保护生态环境都具有重要意义,应用前景十分广阔。

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Research Progress ofEnteromorpha Prolifer and Application in Animal Production

LUO Jiajie1,XIAO Shuhua1,ZHANG Bin2*,WANG Jie3
(1.Technology Center,Hunan Jiuding Technology Ltd.,Co.,Changsha 410003,China; 2.Institute of Economy Animal Science,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China; 3.Changsha Animal Epidemic Prevention Basement Bracing,Changsha 410013,China)

China is rich in Enteromorpha Prolifera resources.Enteromorpha Prolifera has good nutritional val⁃ue,is a kind of potential feedstuff source.The nutritional values,manufacturing processes,physiological functions and application of Enteromorpha Prolifear in animal production were summarized.

Enteromorpha Prolifera;nutritional value;physiological function;animal production

S816.8;S814

A

1001-0084(2014)02-0031-04

2013-12-06

作者介绍:罗佳捷(1984-),男,湖南湘潭人,博士,研究方向为动物营养生理。

*通讯作者:教授,博士生导师,E-mail:zhb8236@126.com。

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