茶渣在畜禽饲料中的利用及研究现状

黄 藩，刘 飞，王 云

（四川省农业科学院茶叶研究所，成都 610066）

茶叶是以茶树的新梢嫩芽为原料，以多种加工工艺制作的具有不同色、香、味、形的产品。茶树鲜叶中富含茶多酚、氨基酸、蛋白质、咖啡碱及维生素C等有益于人体健康的成分[1-2]。我国是茶叶的故乡，也是茶叶生产大国，2017年我国茶树种植面积达305.9万hm2，茶叶产量252万t。随着人们生活水平提高，人们对生活品质及身体健康的关注加速了茶产品的生产与加工。然而，在茶饮料及茶保健品等深加工产品的生产过程中，产生了大量的茶渣，但没有处理茶渣的较好方法，多是作为垃圾被直接露天堆砌或掩埋，不仅造成资源浪费，而且还会对局域生态环境造成污染[3]。目前，我国饲料严重短缺，每年从国外进口大量大豆，鱼粉等蛋白质饲料以及玉米等能量饲料。发展节粮型畜牧业成为当下研究的热点，倡导充分利用牧草、农副产品、轻工业副产品等非粮饲料，来缓解粮食供求矛盾[4]。而茶渣作为茶产品的副产物完全可以作为优质的饲料来源，且茶渣特有的多种有效成分具有常规饲料没有的特殊功能，对动物生产与营养代谢有很好的促进作用。同时开发茶渣这类的非常规饲料，是缓解饲料资源不足、降低畜禽饲养成本、提高经济效益的重要途径。

1 茶渣的来源与有效成分

目前国内的茶叶深加工产品主要集中在制作速溶茶、茶饮料及保健品等。从茶叶中提取目标成分后，深加工后产生的茶渣绝大部分被直接废弃。由于茶叶深加工设备条件限制，提取工艺较为粗放，茶渣中仍含有较多的营养成分和药用成分，包括粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、多糖、茶多酚、茶皂素、维生素、矿物质等。例如，茶叶中蛋白质含量约占干物质总量的15%～30%，但只有1%～2%的蛋白质为水溶性蛋白质，其他均为非水溶性蛋白质，因此制作速溶茶等只能利用约1%的水溶性蛋白质，剩余蛋白质残留在茶渣中被浪费[5]。郑清梅等以绿茶、铁观音、红茶、普洱等4类茶及其相应的茶渣为试验材料进行测定得到，4类茶渣的茶多酚含量为4.2%～10.1%，游离氨基酸含量为1.1%～1.4%，粗纤维含量为13.0%～19.0%，粗蛋白质含量为26.0%～35.0%，粗脂肪含量为1.5%～4.5%，总灰分为3.3%～4.7%[6]。另有研究表明，茶渣中含有矿物质8%～9%、粗纤维16%～18%、蛋白质18%～28%、易提取物和含氮物质60%、茶多酚1%～2%、咖啡碱0.1%～0.3%、赖氨酸1.5%～2.0%[7-8]。大量的粗蛋白质、碳水化合物、膳食纤维、茶多酚、茶皂素及其他养分残留在茶渣中，有较高的利用价值。刘姝等研究表明，饲料中以茶渣为主要原料，通过木霉、曲霉等组成的复合菌在一定的环境中发酵后，制成的茶渣饲料其营养成分为粗蛋白含量17.9%、粗纤维20%～30%、脂肪0.3%、果胶3%～5%，可以作为仔猪饲料的蛋白质原料[9]。

2 茶渣在动物生长中的作用

2.1 提高抗氧化能力

动物机体因为与外界的持续接触，包括呼吸（氧化反应）、外界污染、放射线照射等因素不断在体内产生自由基，自由基或氧化剂会将细胞和组织分解，影响代谢功能，并引发疾病。而茶渣中含有的生物类黄酮、茶多酚、氨基酸等是天然的抗氧化物质，能有效抑制自由基的氧化反应，可以直接作用于自由基或间接消耗易生成自由基的物质[10]。日本研究人员利用茶叶渣作饲料来改善肉用仔鸡肉质的试验结果表明，仔鸡肌肉中维生素E含量增加220%～240%，维生素A含量增加120%～140%，而且引起氧化变性的过氧化脂质的含量降低了25%，且肉质更佳鲜嫩[11]。刘旭升等在肉鸡饲料中添加绿茶粉2%，可以明显提高鸡肉中肌苷酸含量，增加肉质鲜味；同时也增加了鸡肉中维生素E的含量，有效减缓肉品中脂质的氧化，有利于肉品的贮藏[12]。

研究表明，茶多酚的抗氧化活性分别是VE的180%，VC的493%，能降低氧自由基和脂类自由基含量及过氧亚硝基的氧化活性，能有效防止油脂氧化，从而提高饲料中油脂的可利用率，并延长饲料的保质期，因此在饲粮中添加茶多酚能够提高畜禽抗氧化能力[13]。蔡海莹等在猪的日粮中添加茶多酚，发现可以提高猪肌肉的抗氧化水平，提高猪肉品质[14-15]。儿茶素是茶多酚中的重要组分。在热应激环境下，家禽体内产生的大量自由基与多不饱和脂肪酸作用造成脂质过氧化，家禽日粮中添加茶多酚及其相关组分（EGCG）等，能有效缓解热应激带来的不良效果。李桦等在热应激状态下肉鸡饮水中添加茶多酚进行试验，发现茶多酚可有效降低胸肌内细胞脂质过氧化程度，从而改善肌肉品质；同时也能增加热应激状态下肉鸡的食欲[16]。Tuzcu等发现给处于热应激状态下的鹌鹑饲喂添加EGCG的日粮，随着EGCG水平的增加，鹌鹑的采食量、活重以及饲喂效率也成线性增加趋势，并且血清中的VA、VE和、VC浓度也随之增加[17]。同时，在对L-茶氨酸的研究同样发现L-茶氨酸也具有非常明显抗氧化作用[18]。赵立娜等对茶渣蛋白提取及抗氧化作用的研究表明茶渣蛋白多肽复合物具有很高的安全性及较强的抗氧化作用，并具有取代合成抗氧化剂的潜力[19]。因此，茶渣可以作为饲粮和畜禽机体抗氧化物质的重要来源。

2.2 增强免疫力

免疫系统是机体执行免疫应答及免疫功能的重要系统，是防卫病原体入侵最有效的武器，其能发现并清除异物、外来病原微生物等引起内环境波动的因素。免疫力的强弱将直接决定动物发病率、死亡率及生产性能的好坏，而茶渣中多种成分均能增强机体免疫力。茶渣中含有茶多酚1%～2%、咖啡碱0.1%～0.3%，这些物质能够为动物提供很好的免疫保健作用[20]。其中咖啡碱具有兴奋中枢神经系统的作用，提高肝脏对物质的代谢能力，增强血液循环，强心利尿，刺激胃液的分泌，从而增进食欲，帮助消化，促进动物的生长。文慧等通过对黄羽肉鸡的研究表明，L-茶氨酸能够提高其生长前期肠道sIgA，后期血清IL-2及全期血清INF-γ含量，增强其机体免疫功能[21]。Bukowski等研究表明，L-茶氨酸可以调节机体免疫细胞功能，增强人机体的免疫反应，降低流感等疾病的发生[22]。李永义等研究表明，茶多酚可以活化T细胞，促进T细胞向Th细胞分化，提高外源抗原的免疫应答能力，参与细胞免疫，介导超敏反应性炎症，刺激B细胞增殖分化为浆细胞并产生抗体，提高血清IgA、IgM、IgG含量，参与体液免疫。同时，茶多酚参与调控某些癌基因或抑癌基因的表达，诱导癌细胞凋亡[23]。许月英等在淮南麻黄鸡的日粮中添加红茶末，研究表明，添加红茶末对公鸡的血清超氧化物歧化酶（SOD）没有明显影响，但对MDA有降低作用，表明红茶末能够提高机体抗氧化能力[24]。马帮军研究表明，猪日粮中添加茶粉2%可以显著提高血液低密度脂蛋白水平和γ-球蛋白含量，提高猪机体免疫力[25]。刘旭升在白羽肉鸡的饲料中添加绿茶粉，饲喂后发现肉鸡血清中免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）、球蛋白（GLB）、血清总蛋白（STP）、白蛋白（ALB）含量均显著升高；血脂含量降低，这些指标表明肉鸡机体免疫性得到了改善[26]。甚至有报道认为绿茶粉末有可能成为饲料中良好的抗生素替代品[27]。

2.3 改善营养物质消化

茶渣中含有茶多酚、茶氨酸、茶多糖等多种营养因子，茶多酚具有与蛋白质结合的能力，对蛋白质有一定保护作用，可以抑制肠道致病菌，同时又不伤害有益菌的繁衍，有整肠的功能，对淀粉消化性有改善作用。杜淑霞等研究表明，茶多酚会降低蛋白质离体消化率[28]。营养物质消化率是决定饲粮价值和利用率重要指标，而关于茶成分与营养物质代谢的研究较少，也不尽相同，潘发明等则认为饲粮中添加茶渣比例过高，会影响适口性，降低绵羊采食量，但不会影响营养物质消化率[29]。吕忠蕾等研究表明，饲粮中添加茶多酚能提高黄牛粗蛋白质和中性洗涤纤维消化率[30]。周绍迁等研究表明，经风味蛋白酶酶解后，制备的茶渣蛋白水解物，将其作为饲料添加剂添加到小猪饲料中，当添加量为0.5%～1.0%时，可以改善猪的机体免疫能力以及提高胰脏和十二指肠中的消化酶活性[31]。茶渣对营养物质消化率的影响受饲粮营养成分含量等多种因素影响，有待进一步研究。

2.4 提高生长性能

获得较高的生产性能是畜禽生产的最终目的，而大多数茶成分均有提高生产性能的作用。大量试验表明茶渣中的茶多酚可以提高鸡的生产性能。王妍琪等研究表明，日粮中添加茶多酚可以显著提高肉鸡生产性能[32]。曹兵海等研究表明，茶多酚能提高肉仔鸡的采食量和日增重，对4～6周龄肉鸡的生产性能有促进作用[33]。刘晓华等也得到相同结论[34]。李卫春等研究表明，在21日龄艾维茵肉鸡的日粮中添加茶多酚200和400 mg·kg-1，可以改善肉鸡的生产性能[35]。徐晓娟等在青脚麻鸡日粮中添加茶多酚，麻鸡的平均体重、平均日增重与饲料转化率显著提高（P＜0.05）[36]。除了在日粮中直接添加茶多酚，将茶多酚0.06%与VC 0.1%协同添加到肉鸡日粮中可以提高肉鸡血清中SOD活性，谷胱甘肽转移酶（GSH-Px）活性，降低丙二醛（MDA）含量，提高肉鸡生长性能[37]。而在雏鸡饲料中直接掺废茶5%、10%和15%，饲养8周，也可提高雏鸡增重[38]。研究表明，茶制品添加进鸡的日粮中，也得到类似结论。徐雨晴等将茶树鲜叶磨碎，直接添加在日粮中饲喂肉鸡，发现能够显著增加肉鸡体重，并提高采食量，改善肉鸡的生产性能，同时提高屠宰性能，具有较好的饲养效果[39]。闫天龙等在蛋鸡饲料中添加茶末研究表明，随着茶末添加量的增加，蛋黄色泽越来越深，茶末对蛋黄中的胆固醇和VE有极显著影响，对蛋黄中的VA有显著影响；茶末最佳添加量在1.0%～1.5%，且各项蛋黄质构指标优于对照组[40]。其他研究表明，除了茶渣中的茶多酚，多种氨基酸、多糖、脂类、纤维素等物质添加进日粮中，都对蛋鸡的营养和保健起到良好的作用[41-42]。

对于家畜的研究也有类似报道，李永义等和林智等研究发现，日粮中添加茶多酚可以提高猪生产性能和肉品质[23,43]。孙克年等研究表明，在日粮中添加茶渣3%，猪日增重提高4.7%和饲料利用率提高8.5%，表明茶渣添加在日粮中确实对猪生长性能有促进作用[44]。但马帮军研究表明，猪日粮中添加茶粉1%～3%会降低猪的平均日增重；同时可以显著降低猪背膘厚度，减少脂肪在猪胴体中的沉积，符合日前消费者对于饮食上“降三高”的需求[25]。

3 茶渣饲料资源开发存在的问题

目前，茶及副产品对畜禽作用的研究仍集中在茶中单一有效成分对畜禽生产影响，而茶和茶渣的饲用价值研究甚少，茶渣在动物生长的开发和运用还相当滞后。出现这样现象的原因，是我国长期依赖粮食饲料，对茶渣这类非常规饲料的开发缺乏重视；茶渣产生途径和添加步骤不同，其成分差距较大，无法对茶渣的营养和功能效果做出统一评价。例如，茶渣中含有的茶皂素、纤维素等含量导致了饲料的适口性较差，可能会引起畜禽的采食量下降。Ueda等研究表明，导致畜禽采食量下降不仅是由于茶皂素的适口性差，还取决于茶皂素添加的阶段[45]。岳龙等研究“水酶法”茶渣在生长育肥猪上的饲喂效果后，建议进一步降低水酶法茶渣中茶皂素含量（1%）[46]。在设计饲料配方时，茶渣的适宜添加量还有待确定，添加过多或过少，均可能导致生产性能的下降，类似结论在其他茶类饲料研究中已有报道。然后，茶渣在饲料中添加使用，需要先通过理化或微生物发酵，使得茶渣中的纤维素、蛋白质、氨基酸、茶多酚等营养成分发生相应变化，以满足禽畜的营养需要，而发酵控制的一系列技术难题现在缺乏系统的理论研究。Xu等用绿茶粉10%替代阉割羊全混合日粮中的谷物成分，其发酵条件为低pH、低氨氮、高乳酸、发酵120 d[47]。胡桂萍等研究通过多菌种联合固态发酵茶渣生产茶渣饲料，蛋白质含量明显提高，且营养更加丰富合理，饲料的适口性好[48]。

同时茶叶及茶渣的吸附性还可用于家畜解毒、饲料除霉、圈栏或畜禽加工废水的除臭等，这些特点在生产实践中的应用还有待推广[49-50]。因此，需要引起对茶渣这类非常规饲料的开发的重视，进一步对茶渣的饲用效果进行研究，深度了解其生理生化作用，才能将茶渣大规模应用于饲料资源[51-53]。

4 小结

茶渣富含的茶多酚、茶氨酸等多种有效成分，对动物抗氧化性能、免疫机能、营养物质消化代谢和生长性能均有促进作用，是高效的饲料来源之一，茶渣作为茶加工企业的低价副产物将会成为饲料的新来源[54-58]。而茶渣饲料资源开发的研究不足也直接影响饲料企业对茶渣的认识，制约茶渣在饲料作为资源的应用，茶渣的有效利用还需要通过对其功效进一步证明加以实现。