紫花苜蓿的营养特性及在猪生产中的应用研究进展

李润林，王占彬，杜玉杰，樊文娜*

（1.河南科技大学动物科技学院，河南 洛阳 471003；2.洛阳市畜牧良种繁育推广中心，河南 洛阳 471003）

紫花苜蓿是种植广泛，历史悠久的栽培豆科牧草，具有极高的营养价值，也是我国推广种植的主要饲草资源。目前优质饲草料供给不足是主要制约我国畜牧业的主要瓶颈之一，粮改饲这一政策的实施，特别是紫花苜蓿的推广种植为补足短板提供了机会。紫花苜蓿作为一种优质的牧草，不仅可以饲喂反刍动物，在生猪养殖方面也有广泛的应用。近年来的相关研究表明，使用一部分苜蓿草粉替代饲料中的豆粕，不仅能提高母猪繁殖性能，增加产仔数和初生窝重，缩短母猪从断奶到在发情时间间隔，还能缓解我国蛋白质饲料资源紧缺的现状，是发展优质高效畜牧业的有效途径。

本文就紫花苜蓿的营养特性及其在母猪生产各时期的影响和在生产中的最新应用作以总结，以期为紫花苜蓿在养猪业的合理应用提供参考。

1 紫花苜蓿的营养特性

1.1 紫花苜蓿的蛋白质和氨基酸组成

紫花苜蓿为多年生草本植物，具有营养丰富、适口性好、消化率高等特点，具有较高的经济价值。紫花苜蓿作为一种优质的粗饲料，其粗蛋白质水平可达到干物质的12.3%～26.1%，可替代一部分精饲料，并且紫花苜蓿的可消化蛋白质是其他植物性饲料的250%，粗蛋白质有效降解率最高可达74.81%，消化能和代谢能约占添大豆的85%，是一种优质、环保、可再生的高蛋白质饲草资源[1-2]。紫花苜蓿粗蛋白质含有20多种氨基酸，包括一些稀有氨基酸、动物所需的必需氨基酸等，氨基酸组成与乳清粉接近，赖氨酸、色氨酸含量比例均衡，更适合动物营养需要。赖氨酸作为猪的第一限制性氨基酸，在紫花苜蓿中含量达到1.06%～1.38%，高达玉米的400%[3]。组氨酸、精氨酸、谷氨酸、丙氨酸等氨基酸含量也达到玉米的200%，营养价值极高，可直接饲喂动物[4]。

1.2 紫花苜蓿的粗纤维含量

紫花苜蓿本质上是优质的粗饲料，粗纤维作为主要成分含量约为17.2%～40.6%，并且可消化成分比例大，是一种极好的天然果蔬类纤维源。优质苜蓿干草的中性洗涤纤维（NDF）含量可达41.6%，酸性洗涤纤维（ADF）可达36.4%，在牧草营养价值评定中NDF、ADF与粗蛋白质都是评价的重要指标。

1.3 紫花苜蓿的维生素和矿物质含量

紫花苜蓿属于植食性饲料含丰富的脂类、维生素和矿物质等成分，据统计紫花苜蓿草粉中含油酸38 g·kg-1、亚油酸30 g·kg-1、亚麻酸 240 g·kg-1[5]。紫花苜蓿富含矿物质成分（铁230 mg·kg-1、锰27 mg·kg-1、锌 16 mg·kg-1、铜 9.8 mg·kg-1），其矿物质成分是禾本科的600%，并且苜蓿干物质中钙含量高达1.50%～1.90%[6]。此外，紫花苜蓿中含丰富的维生素等成分，其中β-胡萝卜素、叶酸和生物素平均含量分别为94.6、4.3和0.54 mg·kg-1，对于动物皮肤的营养和繁殖机能有很大的作用[7]。

1.4 紫花苜粗所含的生物活性成分

紫花苜蓿所含的生物活性成分包括：苜蓿多糖、黄酮、皂苷、绿原酸、香豆素和一些未知生长因子等。苜蓿多糖是一种水溶性、酸性多糖，在苜蓿中含量约为1%，其主要作用是增强机体免疫力；苜蓿黄酮主要成分包含黄酮类、异黄酮类、异黄烷类、查耳酮类、二氢黄酮类、二氢异黄酮类和紫檀烷类等成分，特别是异黄酮能够发挥雌激素作用；苜蓿皂苷主要为齐墩果烷型皂苷，是一种重要的生物活性物质。紫花苜蓿中所含的绿原酸能够改善肠道健康，提高提高机体免疫力。此外紫花苜蓿中还有一些未知的生长因子，具有降脂、降血糖、抗癌等多种功效。

2 紫花苜蓿在猪养殖中的应用机理

紫花苜蓿作为优质的植食性饲料，含有较高的粗纤维成分。猪作为单胃动物，但又具有不同于单胃动物发达的结肠和大肠微生物区系，猪的微生物区系主要包括高活性的纤维分解菌和半纤维分解菌，特别是成年猪体内的纤维分解菌数量是生长猪的600%～700%，且具有更高的纤维分解率。正是这一特性，使得紫花苜蓿在养猪业的使用成为可能。猪对紫花苜蓿的消化吸收与反刍动物类似，不同的是采食的紫花苜蓿在猪后肠部位经过纤维分解菌属和半纤维素分解菌属分解后利用，且成年猪比生长猪有更高的利用率。纤维发酵产生的乙酸可以为氧化作用提供能量，丙酸可以生成酯类物质，而丁酸则被大肠上皮细胞消化吸收或者转化成乙酸提供能量。丁酸盐不仅可以为上皮细胞生长提供能量，还能够促进肠壁指状绒毛的发育，增加营养吸收面积，提高生长性能[8-9]。

3 在猪饲粮中添加紫花苜蓿的作用

紫花苜蓿在母猪生产上的使用不仅能够提供能量，另外主要有两方面作用：苜蓿纤维分解后产生的挥发性脂肪酸能够维持胃肠道的微生态平衡，刺激仔猪消化道的发育、消除母猪的异常行为、提高成熟卵母细胞的数量和质量；此外苜蓿所含的活性成分特别是异黄酮能够发挥雌激素作用。

3.1 苜蓿纤维对猪生产性能的影响

纤维通过代谢作用可以维持和生长提供额外的一部分能量，提高猪的生产性能。纤维对于维持肠道微生态平衡具有重要作用，纤维分解产生的酸性环境可对肠道菌群产生筛选作用，促进有益菌群乳酸杆菌、双歧杆菌的繁殖，抑制有害菌群大肠杆菌的增殖，从而维持肠道健康，减少疾病的发生[10]。此外肠道细菌与胃肠道黏膜形成的生物膜也可以抑制有害细菌的滋生，起到增强免疫力的作用。纤维能够促进肠道发育，维持肠道健康。相关研究表明，提高饲粮中纤维水平可刺激生长猪肠道特别是结肠重量的增加[11]。肠绒毛的生长状态和隐窝深度可在一定程度上反映肠道对营养物质的消化吸收情况，国外的一些研究发现后肠微生物发酵纤维产生的短链脂肪酸如丁酸是肠道上皮细胞生长的主要能源，丙酸和丁酸能够促进肠道发育，可加快空肠和回肠上皮细胞增殖，增加隐窝深度和长绒毛的高度，提高小肠的消化能力[12-13]。纤维还可以增加猪肠道消化液的分泌量，提高相关消化酶的活性[14]。有研究证实，生长猪饲粮中添加一定量的紫花苜蓿可以提高血液中相应的生长激素、胰岛素的含量，降低血液中血糖和胆固醇水平[15]。但也有一些研究发现日粮中纤维水平过高会使食糜与消化液的接触不完全，消化道内食糜的运动速度也会加快，从而降低营养物质的消化率，也会降低其他营养物质的消化率。

3.2 紫花苜蓿生物活性成分对猪生理功能的影响

近年来对苜蓿生物活性成分的研究发现，苜蓿多糖能够增强机体的免疫力，促进动物免疫器官的发育，通过促进淋巴细胞增殖分化，增强T、B淋巴细胞的活性，提高动物的免疫机能，提高动物的血清抗体水平[16-17]。苜蓿黄酮的作用主要表现在药理和保健方面，其生物活性主要有抗氧化、杀菌消炎、止痛镇痛、增强免疫力并且还可以发挥雌激素作用等[18-19]。紫花苜蓿中含有多种的皂苷，经酸或碱水解后可分离出多种皂苷元，苜蓿皂苷主要有降低血液中胆固醇含量、增强机体免疫活性、抗菌消炎等作用[20-21]。另一些研究发现，其能够提高脂蛋白酶和甘油三酯酶活性及其相应基因表达量，从而降低动物血清中甘油三酯、总胆固醇和肝脏中总胆固醇含量[22-23]。皂苷可以提高禽类特别是蛋鸡对疾病的抵抗能力，降低仔猪腹泻率，改善动物肉品质等[24]。紫花苜蓿中所含的绿原酸能够增加肠胃蠕动、促进胃液分泌，抗菌抗病毒，降糖降脂，对各种急性细菌感染疾病及由放疗化疗所致的白细胞减少症有显着疗效[25-26]。紫花苜蓿中还有一些未知的生长因子不但具有降脂、降血糖、抗癌等多种功效，并且在动物生产中也发挥着一定的作用。

4 紫花苜蓿在养猪生产中的应用

紫花苜蓿作为一种优质的植食性蛋白质饲料，在猪不同生理时期饲喂不同添加量的苜蓿型饲粮，不仅可以降低养殖成本、降低猪群发病率、还可在一定程度上提肥育猪采食量、日增重和饲料转化率，改善猪肉品质；提高妊娠母猪的繁殖性能，改善母乳品质，增加泌乳量；增加产仔数和出生窝重，提高活仔数，降低仔猪腹泻率。

4.1 仔猪

在仔猪料中添加一定量的苜蓿草粉可以促进仔猪生长、降低腹泻率、提高生产性能。刘景环等用苜蓿草粉3%、5%、7%替代饲料中的豆粕，结果表明添加苜蓿草粉可以增加仔猪的日采食量、日增重，同时降低饲喂过程中的料肉比，提高仔猪的生产性能；另外饲喂3%、5%替代量的苜蓿型饲粮仔猪总发病率分别降低27.5%和37.5%，腹泻率显著降低[27]。许娅虹等在对苜蓿鲜草对杜×长×大仔猪生长影响的研究表明，添加紫花苜蓿鲜草5%、10%、15%提高了仔猪的日增重，其中5%、10%添加量的试验组日增重显著高于对照组；料比随着添加量的增加有所增加，但差异不显著（P＞0.05）[28]。沈桃花等对苜蓿草粉在仔猪饲料中的应用的研究中表明，添加苜蓿草粉5%不但提高仔猪的日增重、降低料肉比、提高消化率，还能有效防止仔猪腹泻[29]。同文江等在大约克仔猪料中添加苜蓿草粉5%、7.5%、10%，结果表明，7.5%处理组日增重（54.1 kg）＞5%处理组增重（537 kg）＞对照组（465 kg），对腹泻率也有一定的影响；且进一步的试验结果表明，添加苜蓿草粉5.5%不仅可以提高日增重和饲料转化率，还可以显著降低腹泻率（P＜0.05）[30]。侯生珍等在长白（公）×荣昌（母）杂交一代母猪所产仔猪饲粮中添加苜蓿草粉0、2%、4%、6%替代菜籽粕，结果表明，仔猪的腹泻率分别为31.30%、22.30%、17.43%和10.48%，随着苜蓿草粉比例的增加，仔猪腹泻率降低[31]。这些研究表明，在仔猪饲粮中添加一定量的苜蓿草粉可以改善仔猪的生长性能、提高仔猪的抵抗力、降低仔猪腹泻率。其可能原因是添加苜蓿使饲粮中日粮纤维水平升高，纤维分解产生的挥发性脂肪酸造成肠道内pH下降，肠杆菌菌群受到抑制，另一方面纤维的刺激作用，加快了胃肠蠕动，从而促进采食量的增加。料肉比有所下降、饲料消化率有所上升可能是因为猪发达的结肠具有发酵功能可以消化一部分纤维，为维持和生长提供一部分能量，此外，纤维分解产生的挥发性脂肪酸，特别是丁酸能够保护肠道结构，为肠绒毛细胞提供能量，从而促进小肠的发育；发酵产生的丁酸还能够促进结肠的发育，增加营养物质的吸收。仔猪腹泻可能是因为肠道微生物失衡或者消化酶活性下降，肠功能受损所致，纤维在肠道内发酵调节了肠道微生物的平衡，避免因为肠道菌群失衡造成的疾病，发酵产生的丁酸盐能够保护肠道健康，维持肠道正常结构，另外发酵产生的脂肪酸所造成的酸性环境还能够抑制有害微生物生长，从而减少仔猪腹泻的发生[32]。有研究表明，苜蓿中的黄酮类物质可以提高消化率、提高对饲料利用率特别是对蛋白质的利用率，从而提高动物生长速率[33]。

4.2 肥育猪

肥育猪饲喂紫花苜蓿主要影响其生产性能，并且能够在一定程度上改善猪肉品质，提高净肉率，增加养殖效益。胡向前在60 kg杜×长×大肥育猪日粮中添加苜蓿草粉6%，结果发现不但能够提高日增重、降低料肉比还能够降低背膘厚、提高屠宰率、增加眼肌面积、增加无脂肪瘦肉重，并且对肉品质具有一定的改善作用[34]。李宝贵等用苜蓿草粉5%、10%、15%替代豆柏，结果表明苜蓿草粉5%、10%替代豆粕可以提高育肥猪的生长性能、降低养殖成本、提高瘦肉率[35]。王守福在长×白、大×白二元猪饲粮中添加苜蓿鲜嫩枝叶15%，试验结果表明，饲粮中添加一定的苜蓿可提高其生产性能，加快猪的生长发育，提高经济效益[36]。王明进等研究日粮中添加紫花苜蓿对育猪肥育效果影响，试验结果表明，添加一定量的紫花苜蓿可以在不影响育肥效果的基础上降低饲养成本[37]。另外在肥育猪饲料中添加紫花苜蓿对其肉品质具有改良作用，能够增加净肉率、提高屠宰率和瘦肉率、降低背膘厚、改善胴体品质，提高养殖收益[38]。研究表明，成年猪体内纤维分解菌数量是仔猪肠道微生物的数倍，随着猪日龄的增长，其对苜蓿的分解、利用能力逐渐增强，更有利于发挥日粮中苜蓿的功效。在肥育猪饲料中添加能够改善其肠道健康、提高营养物质的消化吸收，对肥育猪增重具有较大效果。添加苜蓿可以降低血糖、甘油三酯、总胆固醇和肝脏中总胆固醇含量、增强免疫细胞活性，提高机体抵抗力和抗应激能力。最重要的是添加紫花苜蓿中的多糖等活性成分可对肥育猪的毛色、毛型、体态、精神状态等产生有利影响；提高饲料纤维中的纤维水平可以使动物的酮体脂肪和胆固醇水平下降，提高瘦肉率、降低肥肉率，从而提高肥育猪的屠宰性能。另外苜蓿中的异黄酮等活性成分对于提高肥育猪免疫力、日增重、和肉品质具有重要作用。

4.3 后备母猪

关于紫花苜蓿在后备母猪上应用的具体机理还不是很清晰，但紫花苜蓿添加对于提高母猪的发情率、配种率、产子数等产生有利影响。紫花苜蓿的添加可提高母猪的日增重，增强机体免疫力等效果此前已有证实。石建凯等在日粮纤维对卵母细胞质量的研究中发现，纤维可通过其在体内的代谢产物和调节激素间接作用于GnRH和Kisspeptin，来调控后备母猪的卵母细胞质量，进而影响母猪的繁殖性能[39]。冯冬冬研究日粮纤维水平对妊娠母猪繁殖性能的影响，得出日粮纤维水平显著影响妊娠母猪一胎、二胎繁殖性能的结论，并且能够增加仔猪肝、心、肾等器官的脏器指数[40]。纤维作为一个影响卵母细胞质量的重要因素，具体机理还不是很清晰，目前研究发现主要是纤维分解后的代谢产物短链脂肪酸等活性成分影响固醇类激素以及雌二醇和孕酮等的浓度，从而影响卵母细胞的质量，排卵前后适当提高饲粮中的纤维含量能够提高血液中胰岛素和一些生殖激素的含量，对于提高产子数等有重要作用。紫花苜蓿中纤维成分比例均匀，易被动物消化，其所含的纤维成分也会产生类似的效果，另外紫花苜蓿含有丰富的植物雌激素——异黄酮，能够与雌激素受体结合从而改变动物的生殖性能。有研究发现，添加低剂量的异黄酮能够诱发生殖器官发育、诱导发情，而高剂量的异黄酮则有颉颃作用[41]。

4.4 妊娠、产仔母猪

紫花苜蓿在母猪上的应用主要表现在对妊娠母猪产子性能的影响，其影响因子主要为苜蓿所含的纤维成分和异黄酮、β-胡萝卜素等活性成分。有研究表明，母猪在妊娠阶段大肠更加发达，特别是经产母猪所含纤维分解菌的数量比生长多数倍，对纤维的消化能力极大的增强[42]。并且母猪在妊娠阶段为避免过肥带来的繁殖性能下降，通常会采取限饲处理，但限饲会使母猪因采食量减少而产生一些刻板行为，在饲粮中添加苜蓿不但不会减少母猪对营养的摄取，还有利于保持饱感，减少刻板行为、增加趴窝等有益行为进而减少维持的能量需要，增加对胎儿的能量供给[43-44]。关于紫花苜蓿在妊娠母猪上的应用有较多研究都可以证明其价值，廉红霞等研究不同苜蓿草分添加对妊娠母猪及其仔猪生产性能影响，结果表明，添加苜蓿草粉增加了初生仔猪数，显著提高了断奶窝重和窝平均日增重（P＜0.05），并且具有较好的经济效益（P＜0.05）[45]。张金枝等在妊娠母猪饲料中分别添加苜蓿草粉0、20%、40%、60%得出相同的结论，并且20%、40%处理组显著增加了血清中T3和IGF-Ⅰ的含量[46]。彭宝安等进一步的试验表明，无论是在日粮中添加草粉还是饲喂苜蓿鲜草都可以提高饲料中粗蛋白质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维等营养物质的消化率，提高母猪繁殖性能，还可以缩短母猪断奶至发情的时间间隔[47]。许娅虹等对长×大二元母猪的试验表明，在妊娠泌乳母猪饲粮中添加紫花苜蓿不仅可以提高其繁殖性能，还改善了血液和初乳的理化指标，极显著提高了初乳中IgG的含量（P＜0.01）[48]。近年来的一些研究发现，苜蓿中所含的纤维成分可以提高妊娠母猪的繁殖性能。Ferguson等和Weaver等研究表明，在母猪饲粮中适当的添加纤维可以促进卵母细胞的成熟，提高胚胎成活率[49-50]。紫花苜蓿中所含的纤维比例更加有利于动物消化，纤维消化产生的脂肪酸不仅能够有利于维持机体血糖和胰岛素的稳定，而且其产生的短链脂肪酸丁酸能够促进结肠细胞的发育，增加营养物质的吸收为卵泡成熟和胚胎发育提供能量；丙酸能够抑制胆固醇的合成，进而降低体内E2的含量，从而提高卵母细胞的质量。另外由于纤维的特性可以减少由于限伺带来的不良影响，增加对胎儿的能量供给，同时饲粮中的纤维成分还能够有效防止母猪便秘的发生。苜蓿所含的雌激素-异黄酮和β-胡萝卜素及其他活性成分可能是提高母猪繁殖性能的其他因素。王伟等在对苜蓿总黄酮对妊娠雌鼠繁殖性能及相关基因表达量影响的研究中发现，在鼠饲粮中分别添加苜蓿总黄酮120、400、1 200 mg·kg-1使其产子数和初生窝重得到显著提高，并且表明苜蓿总黄酮通过影响下丘脑—垂体—卵巢性腺轴影响妊娠雌鼠的繁殖性能[51]。此外苜蓿中含有丰富的维生素特别是叶酸和β-胡萝卜素等与母猪的繁殖性能有较大的影响。朱卫东等和潘翔等研究表明，β-胡萝卜素能够促进卵泡的分裂，促进胚胎着床，降低胚胎死亡率，增加早期孕酮的合成，从而影响母猪的繁殖性能[52-53]。叶酸主要参与DNA的合成，为早期胚胎分裂提供支持。钱瑛等试验表明，叶酸对提高母猪泌乳量，改善母乳品质具有重要作用[54]。母猪妊娠是一个复杂的过程，受到很多因素的影响，其具体机理目前还不完善，但可以证实在母猪饲粮中添加一定得紫花苜蓿不仅能够提高母猪的生产性能还能获得更大的经济效益。

4.5 公猪

紫花苜蓿作为一种优质粗饲料在母猪上具有优势已得到证实，在公猪上的研究较少，谢先中等在公猪饲粮中添加苜蓿草粉15%，结果表明，对公猪采食量、日增重显著提高，料肉比显著降低，另外提高了公猪对各营养物质的消化率，具有较好的经济效益[55]。柳云华等对紫花苜蓿对公猪精液品质的研究表明，在饲粮中添加一定比例的苜蓿鲜草可在一定程度上提高精子活力，但对精液量和精液密度影响不显著（P＞0.05）[56]。紫花苜蓿含有多种生物生物活性成分，特别是β-胡萝卜素对于提高精液品质、增强公猪免疫力，降低养殖成本具有重要作用。

5 小 结

紫花苜蓿不仅含有丰富的营养物质，而且其纤维成分具有更高的可消化比例，具有更好的适口性，可以增强食欲，提高采食量。此外苜蓿所含的多种生物活性成分可以增强动物的免疫力、减少疾病的发生、提高动物的生产性能和繁殖性能。猪为单胃动物，对紫花苜蓿等粗饲料的消化能力有限，在不同生理阶段其肠道微生物数量不同，为避免腹泻应适当添加。另外紫花苜蓿还含有皂苷等抗营养成分，在生产过程中会影响适口性和营养物质消化率，因此应有限度的使用。总之，紫花苜蓿作为优质牧草，来源广泛、营养丰富，在猪饲粮中可适当添加，可以获得较好的经济效益。

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