桑褐斑病叶的营养成分变化及对家蚕的健康效应分析

江秀均，柴建萍，陆鹏飞，谢道燕，苏振国，白兴荣

(云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所，云南 蒙自 661100)

【研究意义】桑褐斑病又称烂叶病、烂斑病、焦斑病，是危害桑树叶片的主要真菌病害之一，是由半知菌亚门真菌桑粘隔孢SeptogloeummoriBriosi et Cavara或桑褐斑病壳丰孢Phloeosporamaculans(bereng.)Allwsch.[1]侵染桑树叶片引起的。近年来，随着国家“东桑西移”战略布局的实施，云南省的蚕桑产业得到快速发展，桑褐斑病在新老蚕区桑园的发生范围也在不断扩大，桑树的危害程度逐年加重。据调查，云南省每年有50 %以上桑园发生该病害，严重时株发病率达58.94 %～100 %[2-4]，个别发病严重的蚕区夏秋季桑叶减产无法养蚕，相关数据表明每年因该病给蚕农造成的直接经济损失达数百万至上千万元[1]，桑褐斑病已成为制约云南蚕业区域性发展的重要生物灾害之一。【前人研究进展】桑树病害不仅造成桑叶产量损失，降低桑叶质量，直接影响蚕业生产，而且能助长蚕病流行。陈田飞等[5]报道了桑树遭受桑轮纹病后桑叶中的蛋白质、粗多糖、粗脂肪的含量明显低于健康桑叶，氨基酸中除结氨酸、酪氨酸和赖氨酸不同程度增加外，其余的氨基酸都比健康桑叶减少。王泽林等[6]研究发现桑褐斑病严重影响桑叶的产量及病害叶喂家蚕降低了结茧率、虫蛹统一生命率、全茧量、茧层率和茧层率。王泽林等[7]用白粉病叶喂蚕，全龄饲喂白粉病叶后家蚕的4龄结茧率、虫蛹统一生命率、全茧量、茧层量和茧层率低于健康桑叶。朱光书等[8]研究表明用赤锈病桑叶养蚕对蚕体没有毒性，但病重叶喂蚕，会使蚕体重、蛹体重、全茧量和茧层量下降。【本研究切入点】云南桑园面积大，实施现有防控技术桑褐斑病发生仍严重，秋蚕晚秋不得不用大量病叶饲喂家蚕。目前桑褐斑病的研究主要集中在发生规律[3]、药效防控[9-11]、生物学特性[12-14]、离体致病性[4]及病原菌的ITS序列分析[1,15]，有关桑褐斑病对桑叶营养成分影响的报道未见。【拟解决的关键问题】针对云南省桑褐斑病暴发危害严重，拟通过测定健康桑叶和感病桑叶的营养成分，结合养蚕生物试验分析病害叶对家蚕健康的影响，为探索饲喂褐斑病叶后家蚕营养缺乏的人工干预提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试家蚕和桑树

供试桑叶：2015年8月在云南省陆良县，取桑树的第6～10位叶，分别采健康和感病叶片，要求感病叶片的病斑面积占全叶面积的30 %～50 %。所采的桑树均为同一品种，生长在相同的环境条件下，叶片采集后迅速送往昆明农业部农产品质量监督检验测试中心昆明测定。供试家蚕：青松×皓月，由云南省农业科学蚕桑蜜蜂研究所家蚕研究中心提供。

1.2 试验方法

1.2.1 桑叶感染桑褐斑病后主要营养成分的变化 主要对新鲜桑叶有效成分中的粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、总灰分、总糖、可溶性还原糖、各种氨基酸含量及微量元素测定。鲜桑叶粗脂肪的测定采用中华人民共和国国家标准(2004)GB/T 5009.6-2003食品中脂肪的测定方法[16]；粗蛋白测定采用中华人民共和国国家标准(2010)GB 5009.5-2010食品中蛋白质的测定方法[17]；灰分测定采用测量粗灰分的方法(2010)GB 5009.4-2010饲料中粗灰分的测定方法[18]；总糖、可溶性还原糖的测定采用中华人民共和国国家标准(2009)GB/T 5009.7-2008食品中还原糖的测定方法[19]；氨基酸含量的测定采用中华人民共和国国家标准(2004)GB/T 5009.124-2003食品中氨基酸的测定方法[20]；微量元素的测定采用农业行业标准(2008)NY/T 1653-2008蔬菜、水果及制品中矿质元素的测定方法[21-22]；粗纤维测定采用国家标准(2004)GB/T 5009.10-2003植物类食品中粗纤维的测定方法[22～23]。所有样品由农业部农产品质量监督检验测试中心昆明测定完成，所有检测结果均以干样计。

1.2.2 喂食感染桑褐斑病病叶对家蚕生长发育的影响 试验用病叶选择感染桑褐斑病的病斑占全叶面积30 %～50 %且未穿孔。从收蚁起，1～2龄饲喂健康桑叶，3龄后分A、B、C、CK 4组饲养，A组3龄起蚕开始饲喂桑褐斑病病叶、B组4龄起蚕开始饲喂桑褐斑病病叶、C组5龄起蚕开始饲喂桑褐斑病病叶，CK组饲喂正常叶，每组50头蚕，3个重复。家蚕饲养要求置于同一温湿度环境下操作方法要一致，每天给桑3次，并观察记录家蚕的生长状况。包括对家蚕虫蛹统一生命率、幼虫体重(适熟蚕)、幼虫期、结茧率、全茧量、茧层量、茧层率的影响。

1.2.3 桑褐斑病叶对家蚕消化吸收率的影响 家蚕对桑叶消化吸收率的测定参照张瑶[24]的方法进行，即选取发育一致的5龄起蚕，分别饲喂病叶和健康桑叶，每组10头，4个重复，自然光照条件下饲养。精确称取用桑量，让蚕充分饱食，饲养24 h，给桑3次，24 h后调查剩余的桑叶和蚕粪，计算食下量、消化量和消化率。

1.3 数据的统计分析

所有数据采用SPSS18.0和Excel 2007软件进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 桑褐斑病对桑叶主要营养成分含量的影响

由表1 可知，感染桑褐斑病后的桑叶营养成分均有不同程度的变化，粗灰分含量显著增加，比健康桑叶高16.47 %。粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、总糖和可溶性还原糖含量均低于健康桑叶，分别低9.55 %、3.23 %、4.97 %、16.91 %、12.11 %。经t检验，感病桑叶与健康桑叶的粗蛋白、粗纤维、总糖、还原糖、粗灰分含量差异均达显著水平，粗脂肪的含量差异不显著。

2.2 桑褐斑病对桑叶氨基酸含量的影响

由表2可知，桑叶感染桑褐斑后17种氨基酸(包括7种必须氨基酸，2种半必须氨基酸和8种非必须氨基酸)的含量均有不同程度的变化。胱氨酸CYS和脯胺酸PRO的含量增加，比健康桑叶分别增加9.375 %和24.8 %。而其余15种氨基酸的含量是感病桑叶低于健康桑叶，下降比例在1.16 %～61.50 %，其中下降最多的是蛋氨酸，为61.50 %；下降最少的是缬氨酸，为1.16 %。

表1 桑褐斑病对桑叶营养物质含量的影响

注：同列数据后不同小写字母表示在5 %水平下差异显著。下同。

Note: Different lowercase alphabets in the same column represent significant difference at 0.05 level. The same as below.

表2 桑褐斑对桑叶氨基酸含量的影响

2.3 桑褐斑病对桑叶矿质元素含量的影响

桑叶感染桑褐斑病后矿质元素的变化如表3。经t检验，桑叶中矿质元素的含量在病叶与健康叶之间差异显著(P<0.05)，健康桑叶P含量为0.49 %，感病叶片P含量为0.37 %，显著下降，比健康桑叶下降24.70 %；感病桑叶中Zn、Fe、Mn、Mg、Ca、Cu、Na和K含量显著增加，其中增加最多的是Ca和Mn，比健康桑叶的含量高104.58 %和99.59 %，其次是K、Mg、Zn、Fe、Na，增加比例在12.41 %～65.19 %，增加最少的是Cu，为6.37 %。

2.4 褐斑病叶对家蚕生长发育的影响

由表4可知，家蚕食桑褐斑病叶后，幼虫体重、结茧率和虫蛹统一生命率都低于对照，而幼虫期显著延长。结茧率最高的是CK组，最低的是B组，A、B组与CK组差异显著，C组与CK组差异不显著；虫蛹统一生命率最高的是CK组，最低的是B组，B组显著低于其他3组；熟蚕体重是A、B组显著低于C、CK组；幼虫期最短的是CK组，最长的是A组，A、B、C 3组与CK组差异显著，而A、B、C 3组之间差异不显著。

表3 桑褐斑对桑叶中矿质元素含量的影响

表4 桑褐斑病叶对家蚕生长发育的影响

表5 桑褐斑病叶对茧质的影响

表6 桑褐斑病叶对家蚕5龄第1日消化吸收的影响

2.5 茧质的影响

由表5可知，A、B、C组家蚕全茧量、茧层量与CK组无显著差异，A组与B、C组间差异显著；茧层率B组最高，C组最低，A、B组与CK组之间差异不显著，C组与A、B、CK组之间差异显著。

2.6 桑褐斑叶对家蚕消化吸收率的影响

消化率的高低是决定桑叶品质优劣的重要因素，而五龄期的消化率又与五龄第一日排出的蚕粪量密切相关。由表6可知，家蚕喂食桑褐斑病叶后的排粪量、食下量、消化量和消化率显著低于健康桑叶。经t检验，食下量、消化量、排粪量和消化率在病叶与健康叶之间差异显著。

3 讨 论

桑叶是家蚕唯一的天然饲料，叶质的优劣直接影响蚕桑生产的经济效益及蚕的生长发育和饲料效率。植物叶片受病害危害后，叶片中的水分和营养物质含量因病菌的繁殖吸收利用而减少，如苜蓿感染褐斑病后粗蛋白、粗脂肪的含量降低，粗灰分的含量显著升高[25]；桑叶感染桑轮斑病后，叶片中蛋白质、粗多糖、粗脂肪和氨基酸含量减少[5]。本研究结果表明桑叶感染桑褐斑病后，桑叶中粗蛋白、粗脂肪、总糖、可溶性还原糖含量降低，粗灰分的含量升高，与上述文献报道类似。

利用生物(养蚕鉴定)鉴定法鉴定桑叶的品质或饲料的安全性是最直接最可靠的方法。张瑶等[24]采用生物学方法鉴定了11个桑品种饲料价值；王泽林等[6-7]为了明确桑褐斑病和桑里白粉病被害叶对家蚕的影响，饲喂被害叶后家蚕的4龄结茧率、虫蛹统一生命率、全茧量、茧层量、茧层率下降。朱光书等[8]探讨了赤锈病桑叶养蚕对蚕体健康和蚕茧生产的影响，发现赤锈病被害叶养蚕，蚕体结实、较瘦小、蚕体重、蛹体重及全茧量、茧层量显著下降，发育经过显著延长。本研究中饲喂桑褐斑病叶对家蚕虫蛹统一生命率、蚕体重和发育经过的影响与上述类似，但对茧质的影响与上述不同，原因可能与试验人员、蚕品种及桑叶品质等有关。

桑褐斑病的发生主要危害的是桑树的中下部叶片，养蚕用叶在3龄蚕后会采摘病叶饲养，小蚕叶几乎不会有病叶，因此本实验的设计也是从三龄起蚕开始饲喂。试验发现，3龄、4龄开始饲喂病叶的结茧率低于5龄饲喂病叶组，且与对照组差异显著；虫蛹统一生命率3龄试验组显著高于4龄试验组，可能是由于3龄蚕食桑较少，采的基本都是4～7位叶，叶片上的病斑相对较少，加之对病叶有了一个适应过程，所以出现3龄试验组的结茧率和虫蛹统一生命率高于4龄试验组，原因有待进一步研究。

消化率的高低是决定桑叶品种优劣的重要因素，而且5龄期的消化率又与5龄第1日排出的蚕粪量密切有关。本研究发现喂食桑褐斑病叶的蚕，食下率、食下量、消化率都低于喂食健康桑叶的蚕。可能是由于蚕拒食有病斑及病斑周围的桑叶，从而导致其食下量明显减少，加之桑叶感病后主要营养成分降低，家蚕摄取营养就不够。因此用桑褐斑病病叶养蚕，易造成家蚕体制虚弱，蚕体重下降，幼虫期延长。

4 结 论

本研究测定桑褐斑病叶和健康桑叶中的主要营养成分差异，并结合养蚕成绩分析家蚕饲喂叶质降低的桑叶(桑褐斑病叶)对其生长发育的影响。研究结果表明，桑叶感染桑褐斑病后，桑叶中的主要营养成分粗蛋白、粗纤维、总糖、可溶性还原糖和氨基酸总量的含量降低；粗灰分和多数矿质元素的含量升高；用被害叶养蚕，对家蚕的健康(消化吸收率、虫蛹统一生命率、幼虫期和幼虫体重)影响较大，而对茧质的影响较小。对褐斑病普遍发生的蚕区应合理计划采叶，避免褐斑病危害严重时才用叶。