茶及其副产品在畜禽养殖中的应用
2019-10-22孙小红谢月琴罗君谊习欠云张永亮孙加节
孙小红,谢月琴,罗君谊,陈 婷,习欠云,张永亮,孙加节
(华南农业大学动物科学学院,广东省动物营养调控重点实验室,广州 510642)
茶叶是一种价格低廉,来源广泛,营养丰富且全面的天然植物,我国茶叶的产量居世界首位,其副产品资源丰富。根据刘丽芳[1]报道,2016年中国茶园种植面积293.3万hm2,茶叶产量约250万t。目前,茶叶的用途除了作为普通饮品外,还广泛应用于各项食品加工业。茶叶及相关的茶产品的生产、销售也在逐年增加,但如何处理茶叶加工过程中产生的大量废茶和茶渣,给生产茶叶的企业带来了新的难题。据不完全统计[2],在生产茶叶时,每生产1 t红茶可产生30~50 kg的副产品,每吨绿茶可产生30 kg的副产品。把这些废茶和茶渣用作肥料和燃料是其中一种出路,若用在畜牧业中则更具价值。因此,利用茶叶副产品生产更为廉价的饲料原料,是极其具有现实意义的研究课题。
1 茶副产品的营养成分及生物学特性
茶叶作为我国人民日常生活的饮品原料,其有效活性物质的利用率不高。有研究对茶副产品中含有的粗蛋白质、粗纤维、氨基酸、维生素、茶多酚和咖啡碱等营养成分进行了研究[3-4],发现茶叶及其副产品中含有丰富的营养成分,此结果可为茶叶及其副产品的开发利用提供理论依据。
由于茶叶中含有较多的茶多酚、茶碱等独特的活性成分,所以饮茶不仅有广泛抗炎症、抗衰老、抗突变、抗生物氧化、降低血脂和胆固醇以及清除体内自由基的作用[5];用茶副产品作为饲料原料饲喂动物,能使动物的中枢神经兴奋,增强机体血液循环,具有强心利尿等作用。茶叶及其副产品中含有的独特生物学活性成分及在动物体内的整体生理调节功能与绿色环保特征,完全符合当今消费者对畜产品质量的要求,使茶叶及其副产品作为畜禽的饲料原料或添加剂具有很大的潜在发展市场[6]。
2 茶及其副产品在动物饲料中的应用
2.1 茶及其副产品在猪饲粮中的应用
随着人们生活水平的提高和健康、环保意识的增强,人们对畜禽产品品质的要求也逐渐提高,对畜禽养殖过程中使用抗生素时产生的耐药性和残留等毒副作用也越来越重视。在备受关注的状态下,研究者对茶叶可治疗和预防畜禽疾病的保健功能进行了研究,发现用茶饲料饲喂畜禽可治疗畜禽的某些疾病和增强机体抗病能力,因此,茶饲料有望被开发成无残留、无毒副作用的药剂,满足人们对畜产品品质的要求。早在1997年,日本研究人员开展了以茶养猪试验,将茶叶用作饲料添加剂添加在白猪的饲粮中,进行饲喂直至屠宰,然后分析猪肉品质,结果表明,试验组的猪肉中所含的次黄嘌呤核苷酸比一般猪肉多,而次黄嘌呤核苷酸是决定口感的重要因素[7],同时猪肉中维生素E的含量是一般猪肉的3倍,因此猪肉中的腥味大幅度下降。也有研究采用茶多酚饲喂生长育肥猪,结果显示,茶多酚具有提高育肥猪平均日增重和胴体长度的效果,且推荐添加量为0.1%~0.3%时综合效果最为适宜[8-9]。茶叶及其副产物的利用不仅在育肥猪上有报道,在仔猪上也有相关研究。在仔猪的日粮中添加1%茶多酚可显著改善氧化应激,提高仔猪的生长性能和免疫功能[10]。日粮中添加一定量的茶多酚可有效地改善畜禽的肌肉品质,提高肌肉中水分的含量,使猪肉品质变得鲜嫩[11]。茶及其副产物添加在畜禽日粮中还有降低血脂和胆固醇的作用。Suzuki等[12]通过在去势猪的基础日粮中添加绿茶末研究了茶叶对猪肉胆固醇的影响,发现猪肉中胆固醇的含量明显降低,这一试验结果与日本一试验场[13]的试验结果相似。另外,添加1%~2%茶粉饲料对猪可起到明显的降血脂作用[14]。研究发现[15-16],用茶多酚复合添加剂饲喂育肥猪,对育肥猪的平均日增重和净增重有显著的提高作用。用茶及其副产品饲喂猪,还具有抗氧化作用。王玉龙等[17]研究表明,在肉猪的饲粮中添加500 g/t的茶叶提取物能够明显改善肌肉中抗氧化指标。总结以上的研究报道得出,将适量茶及其副产物添加到猪的基础饲粮中,不仅够在一定程度上改善猪肉的风味和肉品质,还能提高育肥猪的生长性能和抗氧化功能。
2.2 茶及其副产品在禽类饲粮中的应用
日本永田农业研究报告表明,用0.1%~10.0%的茶粉饲喂鸡20~30 d,可提高鸡的产蛋率,且产下的蛋无腥味,耐收藏,蛋重增加,蛋白澄清透明,蛋黄嫩黄明亮,鸡的平均体重也有所增加。Biswas等[18]以18日龄的肉鸡为试验动物,发现饲喂绿茶粉后可以提高鸡的饲喂效率。在试验组鸡的饲粮中添加茶渣,6周后鸡的平均重量虽然低于对照组鸡,但死亡率却低于对照组鸡(死亡率21.4%)[19]。茶副产品中富含维生素A和胡萝卜素,用1%左右的茶渣粉饲料饲喂鸡,可使蛋壳颜色加深,皮肤颜色呈橘红色[20]。佐野满昭等[21]用秋末无商品价值的茶渣作为鸡日粮,结果发现饲喂茶渣饲料对鸡肉品质有显著的影响,维生素含量明显增加,其中维生素A和维生素E的含量较饲喂基础日粮的鸡分别增加1.3~1.5倍和2.2~2.4倍。刘德义等[22]用含量为0.25%的茶多酚添加在鸡日粮中,结果显示添加茶多酚对鸡法氏囊的发育有一定程度的影响,进而增强鸡的体液免疫功能。王晓方等[23]将1 000 mg/kg茶多酚添加在鸡的基础日粮中,发现茶多酚可降低鸡的平均日采食量。另外,Murugesan等[24]研究发现,废黑茶在加工发酵过程中会产生废茶真菌生物,将这种发酵产物添加在雏仔鸡的日粮中,有提高肉鸡的生产性能和胴体品质的功能。由以上研究可以看出,在鸡的日粮中添加茶副产品对鸡的生长性能、免疫功能等具有一定的促进作用,对于蛋鸡能改善其鸡蛋品质,提高产蛋量,对肉鸡的肉品质也有明显的提高作用,且还可降低鸡的死亡率,提高雏鸡的生产性能和胴体品质,增强鸡的体液免疫功能,帮助机体维持在健康稳定的状态。
2.3 茶及其副产品在奶牛饲粮中的应用
目前,茶及茶副产品饲喂反刍动物的研究报告尚不多见。然而,刘红云等[25]研究表明,茶及茶副产品中赖氨酸、蛋氨酸、组氨酸和亮氨酸等反刍动物所必需的氨基酸含量丰富,分别为赖氨酸1.75%、蛋氨酸0.54%、组氨酸0.83%和苯丙氨酸1.26%。斯里兰卡佩拉德尼亚大学科研人员发现,茶饮料茶渣(速溶茶渣)中尚含有很高的营养成分,且氨基酸的组成与鱼粉蛋白质相似,可以直接将速溶茶渣用作奶牛和水牛犊的优质饲料[26]。早在20世纪80年代,国内对茶副产品用作牛饲料进行了研究。李英爱等[27]研究发现,当茶渣在日粮中占干物质的7%~9%且干物质中粗蛋白的含量为34.77%时,对茶蛋白质在瘤胃中具有双重保护作用,可增加反刍动物的采食量,提高动物生产性能,因此认为茶渣是饲喂泌乳牛和生长犊牛较好的饲料。赖建辉等[28]和陈祥麟[29]研究发现,用茶叶渣和茶粉饲喂奶牛,发现茶叶渣和茶粉中含有丰富且全面的营养成分,可提高奶牛的日平均产奶量,节约饲养成本,增加养殖户的收入。这一研究结果与张兴华等[30]用一定浓度的茶饲料饲喂奶牛的研究结果相似。日本报道,从小牛7日龄开始每天饲喂绿茶提取物35 g,饲喂一年至分娩前,发现实验组的奶牛肠胃中有益微生物菌群的数量增加,细菌数量没有明显的变化,产奶量提高,小牛期缩短。另外,饲喂茶粉的奶牛胃肠道中硫化物、氨等显著减少[31]。由上述研究结果可知,适量茶及其副产品添加到奶牛饲粮中能改善奶牛肠道微生物的菌群数量,提高奶牛乳产量和乳品质。
2.4 茶及其副产品在羊饲粮中的应用
苑文珠[32]的试验结果表明,用茶皂素饲喂羊,可提高羊的日增重和饲料转化率。2009年,Zhong等[33]以公羊为研究对象,在公羊的日粮中添加适量的茶渣可以有效地抑制脂质氧化,减少鲜肉的滴水损失,提高山羊肉色的稳定性和冷藏肉的品质。同年,乔金玲等[34]以公羊为研究对象,发现适当浓度的绿茶提取物可以作为保鲜剂用于肉制品的贮藏。潘发明等[35]以绵羊为试验对象,发现在羊的饲料中添加茶渣,茶渣中的单宁可以降低饲粮的体外瘤胃蛋白降解率,并且对饲粮中的蛋白质具有很好的保护作用。Kondo等[36]在青贮饲料中添加绿茶渣饲喂山羊,山羊对干物质的摄入量没有显著差异,但粗蛋白质消化率显著增加并增加了氮摄入量,而不影响尿液和粪便中氮的排泄,从而提高了氮的保留率。Xu等[37]把绿茶粉发酵120 d后,在阉割羊全混合日粮中加入10%的发酵绿茶粉代替等量的谷物成分,结果显示,饲喂发酵绿茶粉可使阉割羊体内的尿氮和瘤胃氨氮含量明显减少。总结以上的研究报道,饲粮中添加适量茶叶及其副产物可以提高山羊对粗蛋白质的利用率和生长性能,有效抑制脂质的氧化,并可改善胴体品质。
2.5 茶及其副产品在水产动物饲粮中的应用
我国作为世界上第一水产养殖大国,水产养殖业年总产值达几千亿元,因此,对于优质鱼饲料的需求巨大。汪水平等[38]用1%茶粉饲喂草鱼,发现饲喂茶粉可提高草鱼的增重率,且肠炎显著降低。徐奇友等[39]报道,在日粮中添加茶多酚可改善虹鳟鱼的非特异性免疫和肌肉品质,且添加量为50~100 mg/kg时效果最佳。张云等[40]提出,茶黄素可作为免疫增强剂应用在水产养殖中。黄亮[41]的试验结果表明:茶叶能显著提高草鱼鱼体干重率以及鱼体蛋白含量和干物质含量,鱼体脂肪含量有下降的趋势。朱全芬等[42]的研究结果表明,将一种含茶皂素70%、pH值6~7、含水率5%的茶皂素制剂按照3 mL/L水的浓度投入虾池中,95%的鱼被杀死,且在266.7 hm2虾池实际应用时,虾的产量每0.07 m2增加42 kg,增值700元。总结以上研究结果可知,水产动物饲料中添加适量茶及其副产物可以提高鱼类的生长性能以及增重率,降低肠炎的发生率,改善鱼类的非特异性免疫和肌肉品质,降低鱼的脂肪含量,提高鱼体干物质的含量,且茶及其副产物在虾养殖的应用中可以用于清池。
2.6 茶及其副产品在兔饲粮中的应用
李海利等[43]以产于福建的茶渣为原料,测得茶渣中含有18%的粗蛋白质和28%的粗纤维,以10%~20%的添加量添加到生长肉兔的饲粮中,效果良好,是家兔良好的饲料资源。另外,在肉兔精料中添加一定比例的茶末,可使肉兔的增重率提高12.7%,饲料利用率提高8.5%,成活率提高26.5%,且推荐添加量为1.5%时综合效果最佳[44]。宫爱华等[45]以家兔为试验动物,在家兔的饮水中分别添加0.2%和0.4%的茶多酚,结果显示家兔血清中总胆固醇含量明显降低,高密度脂蛋白升高。Miyamura等[46]研究发现,兔口服茶水,体内中低密度脂蛋白和主动脉内膜脂肪的沉积量有下降趋势,对高胆固醇症和动脉粥样硬化有抑制作用。邱燕祥[47]在家兔的日粮和饮水中分别加入0.4%和0.8%的茶多酚,饲喂8周,结果显示,茶多酚能够有效降低家兔的血脂水平,具有一定的血脂代谢调节作用。总结以上研究结果可以看出,将茶及其副产物添加到兔饲粮中可以提高兔的生长性能、饲料利用率以及成活率,降低机体的总胆固醇含量和血脂水平,并可以调节血脂代谢。
3 展望
我国茶资源丰富,在茶叶加工过程中产生大量的废茶和茶渣,截止目前为止,已经有很多关于茶资源应用现状的报告,将茶副产品开发研制为畜禽饲料用于生产,可以充分发挥茶以及茶副产品的营养特性和药用作用,且无残留、无毒副作用,把茶叶作为绿色饲料添加剂添加到畜禽饲料中可提高茶业资源的利用率。茶叶在畜禽饲料应用中具有很大的潜在市场,它不仅能增加茶叶及其副产品的价值,还对畜禽业、饲料业的发展也具有积极作用。总之,将茶副产品研发成一种质优价廉、营养全面且丰富的新型饲料原料,将其变废为宝,具有重大的现实意义。