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辣椒粕在动物生产中的应用

2020-01-16路天行王小丹何玉华孙学钊

中国兽医杂志 2020年6期
关键词:赵静辣椒素氨基酸

路天行,王小丹,王 兵,何玉华,孙学钊

(1.吉林农业科技学院动物科技学院 反刍动物精准营养及智慧养殖科技创新中心,吉林 左家 132109;2.吉林省反刍动物精准营养与智慧生态养殖跨区域合作科技创新中心,吉林 左家 132109)

辣椒粕是辣椒提取后的副产品,这些残留含有极少量的辣椒素等其他红色物质,对多种沙门菌、大肠杆菌等细菌都有杀灭作用,对动物的消化道疾病起到预防的作用。清代医学家赵学敏著作的《本草纲目拾遗》就有记载,辣椒具有开胃消食健胃的功效,可以促进消化液分泌和胃肠蠕动,提高采食量。中国是生产辣椒的大国,国内种植辣椒的面积位于蔬菜种植面积的前列,所以提取完辣椒素之后的辣椒粕产量也很高,然而并没有得到很好的利用,只是以低价销售给农户或者当作废料直接丢弃[1]。辣椒粕的产率高达其原料干辣椒的93.6%[2]。如果辣椒粕能够在畜牧业得到合理广泛的利用,将会大大的提高经济效益。

1 我国辣椒生产现状

辣椒属于易于存活和生长的植物,在我国的种植面积较大,是有些省市农民的主要收入来源,并形成了许多有代表的种植地区,如西北、西南、华中辣椒种植区,其种植面积超过7.0万hm2的省有江西、贵州、湖南、四川及湖北;北方种植辣椒较多的地方有河南、河北、吉林、黑龙江、陕西等。由于辣椒有很多功能,因此受到越来越多群体的欢迎。种植面积也越来越大,应用的领域也越来越多。因此,辣椒的副产品——辣椒粕也被广泛的应用。

2 辣椒粕的营养成分

2.1 辣椒素 辣椒素又名辣椒碱、辣椒辣素,其在辣椒的底部含量最高,果肉中含量第二,种子中的含量最低。不同的辣椒品种其中所含的总辣椒素含量也不同,大多数品种的辣椒素含量在0.6%左右。

2.2 氨基酸 辣椒粕当中的氨基酸种类相当的繁多。赵静等[1]通过全自动氨基酸分析仪测定出辣椒粕中的水解氨基酸共17种,总含量为13.46%,其中,人体必需氨基酸的含量为4.05%,占氨基酸总量的30.11%;鲜味氨基酸的含量为5.8%,占氨基酸总量的43.12%,其中谷氨酸和天冬氨酸的含量最高,而鲜味氨基酸的高含量使得辣椒具有良好的改善饲料或产品的风味的作用。范元芳等[3]对辣椒粕的营养含量分析中,测定出氨基酸总含量为11.38%,氨基酸有18种,比赵静等[1]的结果多了色氨酸。以上测定方法并不能完全得出辣椒粕当中的所有氨基酸种类,并且不同测定方法所得到的氨基酸含量也大不相同,因而造成了氨基酸组成的不同。

2.3 矿物质 辣椒粕中矿物质含量丰富。赵静等[1]通过氢化物原子荧光光度法及电感耦合等离子体发射光谱法测定出辣椒粕矿物质的总含量达到981.2 mg/100 g。其中人体必需的常量元素钾、钙、钠、镁、磷的含量分别高达271、179、57.5、75.9、323 mg/100 g;而人体必需的微量元素铁、锌、铜、铬、锰的含量分别为21.3、8.87、24.6、2.39、2.39 mg/100 g。除此之外,辣椒粕当中还含有铅和砷。辣椒粕的高钾低钠可以预防心脑血管方面的疾病,钾能软化血管,使血压下降。

2.4 粗纤维 辣椒粕中的粗纤维含量很高。根据赵静等[1]的研究,采用重量法测得辣椒粕粗纤维的含量可达到31.95%。而根据范元芳等[3]的研究,辣椒粕中的纤维素含量在20.55%以上,大多数是木质素、纤维素和不溶性灰分。结果表明,不同加工工艺以及测定方式的不同,使得辣椒粕的粗纤维含量不同。

2.5 蛋白质 赵静等[1]采用凯氏定氮法测得辣椒粕中的粗蛋白含量为15.75%。蛋白质的营养价值取决于氨基酸的组成和营养价值,辣椒粕蛋白质中苏氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸的含量都比较高,而胱氨酸、蛋氨酸和异亮氨酸的含量相对较低。而其他氨基酸,如缬氨酸、亮氨酸和赖氨酸都处于较为平均的水平。在赵芸君等[4]对新疆4种不同辣椒粕的粗蛋白测定中,粗蛋白最高可达到24.63%,为来自石河子的辣椒粕,最低是库尔勒的辣椒粕,含量为16.98%。结果表明,辣椒粕中的蛋白质含量确实很高,作为一种价格优廉的富含蛋白质的非常规饲料,当动物需要补充外源蛋白质时,辣椒粕会是一个不错的选择。

2.6 其他营养成分 现有对辣椒粕中其他营养成分的研究较少。根据赵静等[1]用高温灼烧法对灰分的测定,测得辣椒粕中粗灰分的含量为9.56%;并且采用反滴定法对总糖进行了测定,含量为4.30%。此外,赵静等[1]还采用了乙醚索氏抽提法对粗脂肪进行了测定,含量为1.91%。而赵芸君等[4]对新疆4种不同来源(库尔勒、石河子、乌鲁木齐、莎车)的辣椒粕进行了粗脂肪的测定,分别为3.35%、2.18%、1.63%、1.51%。现有研究对粗灰分及脂肪的探究较少,但可以确定的是,不同的提取方法和辣椒品种的不同都会对提取结果造成影响。

3 辣椒粕及辣椒素的作用

3.1 免疫作用 Calsamiglia S等[5]试验表明,在肉鸡的饲粮当中添加辣椒粕对其性能无显著影响,对体液免疫刺激降低。而在奶牛的日常饮食中添加辣椒粕,红细胞、白细胞、淋巴细胞和单核细胞的数量都有所增加。Oh J等[6]对牛使用辣椒素,每天以2 g/头的剂量给药(瘤胃插管)时,发现其对血细胞,营养物质消化率,粪便细菌多样性,抗氧化状态,或关键酶在奶牛肝脏中的mRNA表达有轻微影响或没有影响。然而,这些植物营养素通过激活和诱导CD4+T细胞的扩张而具有免疫刺激作用。辣椒素还可以提高动物抵抗外界疾病的能力,还具有驱虫、抵御外界低温的功能。

3.2 抗癌作用 Anandakumar P等[7]在试验中给雄鼠单独口服苯并芘(BP,可诱导动物患上癌症,在此指肺癌)、单独口服辣椒素,以及给动物同时口服BP和辣椒素。发现膜结合酶使细胞膜不易变形,膜在保持了基本形态之后,抗癌能力较强。而补充辣椒素减轻了BP诱导的肺癌中脂多糖(LPO),膜结合酶活性,总蛋白和糖蛋白水平的破坏,从而验证了辣椒素对苯并芘诱导癌症有预防作用。

3.3 对消化功能的影响 Platel K等[8]在小鼠饲粮中按2%的比例添加辣椒素,发现其对小鼠胃液、胆汁、胰液都有刺激作用,但是作者也认为可能是活化了消化液中的酶。Minowa S等[9]对小鼠切断迷走神经,从侧脑室注射不同浓度的辣椒素和Capsazepine(CPZ,一种感觉神经元兴奋毒素的合成类似物,TRPV1 受体拮抗剂),并测定不同时段的胃液分泌量。发现分别注射时,各自都使胃液分泌增多,当二者一起注射时发现,CPZ可以抑制辣椒素对胃液的促分泌,但与对照组相比,仍呈上升趋势。在第四脑室注射辣椒素,胃液分泌量明显增大。辣椒素还可作为健胃剂,促进食欲、改善消化,动物采食后能促进胃液分泌、增强食欲,促进血液循环。

3.4 降血糖作用 Yongyot M[10]发现辣椒提取物对小鼠的血糖有显著降低作用,其中,口服对降血糖的作用较为稳定,随着时间的推移,降低血糖的曲线没有出现明显的峰值。而通过注射,降低的效果更为显著,且在30 min时出现峰值。

3.5 抗肿瘤作用 Elizanilda R和Wall M M等[11-12]发现,辣椒果实中存在的类胡萝卜素的抗氧化特性似乎可以预防心脏病和几种癌症。Maoka T等[13]研究表明,从辣椒粉和β-胡萝卜素中分离出的辣椒素及其相关类胡萝卜素具有体外抗肿瘤活性,而β -胡萝卜素具有很强的抗肿瘤启动子作用。

3.6 对肉质的影响 田宗祥等[14]对60~90 kg猪的饲料中添加了不同比例的辣椒粕,在最后的肉质性状测定中发现,饲粮添加2.5%的辣椒粕使肉质的品质增加并增强了猪肉的香味。

3.7 镇痛消炎作用 辣椒粕中辣椒素可以促进肾上腺分泌儿茶酚胺并显著抑制蜡性芽孢杆菌及枯草杆菌,具有抗病菌、抗肿瘤和镇痛消炎作用,辣椒粕中的辣椒素通过抑制伤害性神经传导,从而起到镇痛的作用;同时辣椒素还可以使小鼠肿胀的耳廓明显消肿。

3.8 辣椒素在饲料中的应用 由于辣椒适口性好,在饲料生产市场上各种辣椒的饲料添加剂层出不穷,并且已经广泛的应用于动物生产中,而且呈现出良好效果,使得肉鸡的肠道沙门菌数量明显降低,有益菌的数量升高,提高抗病力,并且对增重没有影响。肉鸡日粮中添加20 mg/(kg·bw)的辣椒素对肉的味道没有显著影响。育肥猪日粮中添加2.0%~2.5%的辣椒粕,对提高肉质品质及风味有很好的作用。辣椒粕应用于配合饲料生产,可降低饲料成本。辣椒粕在国内用于家禽、牲畜、水产等动物优质饲料的原料,可为动物提供高蛋白质和能量。

4 展望

辣椒粕是辣椒提取红色素之后的产物,含有丰富的营养物质,辣椒粕所含的矿物质有钾、钙、钠、镁、磷、铁、锌、铜、铬、锰、铅和砷,还含有数量众多的氨基酸,如天冬氨酸、苏氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、赖氨酸等,也含有丰富的粗纤维。辣椒在全国的种植面积极为广阔,因而辣椒粕的产量不低,辣椒粕的营养成分也是相当的丰富,但却得不到很好的利用,不得不说是一个巨大的损失,如果将辣椒粕资源进行合理的开发利用将会为开发非常规饲料资源提供一个新的空间。

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