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枸杞叶的营养价值及其在畜禽生产中的应用

2021-12-05张小红

家畜生态学报 2021年3期
关键词:甜菜碱乌骨鸡枸杞子

张小红

(天水农业学校,甘肃 天水 741400)

枸杞叶是茄科枸杞属植物枸杞的茎叶,在我国有一千多年的食用历史和两千多年药用历史,是应用广泛的功能性食品和中药材[1]。枸杞叶与枸杞子同根同源,其营养成分和活性成分种类与枸杞子基本相同,含有丰富的蛋白质、氨基酸、矿物质等营养成分,枸杞多糖、黄酮类化合物、生物碱、甾类化合物等活性成分[2],具有抗氧化、降血脂、降血糖、抗炎镇痛、保护神经等作用[3]。枸杞叶丰富的营养物质和活性成分奠定了其营养价值和药用价值的基础,与枸杞子相比,具有产量高、成本低的优势。因此,枸杞叶在防治畜禽疾病和拓展饲料来源方面具有广阔的前景。 目前枸杞叶虽然已经应用于畜禽生产中,但是使用不广泛,研究报道较少,其提高畜禽生产性能、肉品质及免疫能力的机理研究则更少。本文将综述枸杞叶的营养价值、活性成分及在畜禽生产中的应用,探讨其提高畜禽生产性能、肉品质及免疫能力的机理,以期为枸杞叶在畜禽生产中的研究开发提供理论支持。

1 枸杞叶的营养价值

枸杞叶所含营养物质种类较多,含量丰富,且易于消化,具有较高的营养价值。枸杞叶与枸杞子所含氨基酸种类相似,但其含量高于枸杞子[4],枸杞叶含有18种氨基酸,且人体必需的八种氨基酸占氨基酸总量的41%以上[5]。枸杞叶VC和微量元素含量较高,赖正锋等[6]测得甘枸杞2号嫩梢鲜样VC含量为34.5 mg/(100g),铁含量为20.67 mg/(100g), Zn含量为1.10 mg/(100g),Se含量为0.25mg/(10kg),甘枸杞1号嫩梢鲜样Ca含量高达112.18 mg/(100g);王宝风等[7]测得天精1号Cu含量为15.80 mg/kg,Zn为55.65 mg/kg,Fe为129.94 mg/kg,Mn为58.32 mg/kg,Ca为2613.54 mg/kg,Mg为549.57 mg/kg。枸杞冬季落叶无氮浸出物的含量高达64.38%,粗纤维、粗蛋白、粗脂肪分别为12.24%、7.48%和2%;枸杞叶中营养成分在瘤胃中的降解率随着消化时间呈上升趋势,其干物质的降解率在36 h达到86.32%[8]。杨建平等[9]用植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌和两种菌混合物对枸杞叶进行发酵,测定发酵前后营养成分含量和生物活性成分的变化,结果表明,试验组发酵产物中粗蛋白质、乙酸和丙酸含量提高,这说明枸杞叶的发酵产物除了蛋白含量较高外,还具有益生素的作用,乙酸、丙酸等挥发性脂肪酸使肠内环境酸化,从而抑制病原菌的生长繁殖,从而维持微生态环境的平衡,促进肠道健康。

2 枸杞叶的活性成分

枸杞叶活性成分与枸杞子类似,主要有多糖类、多酚类及生物碱等,有些含量高于枸杞子[1,10-11]。枸杞叶中的多糖类成分主要是枸杞多糖,含量高达10.23%,主要由中性糖和半乳糖醛酸等成分组成,其中中性糖由鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖、葡萄糖、木糖和甘露糖等组成[1]。枸杞叶中多酚类的主要活性物质是黄酮类化合物,其成分与枸杞子类似,但含量大于枸杞子[14],研究发现,枸杞叶中黄酮的主要成分是芦丁、山茶酚、异鼠李素和槲皮素,其中芦丁含量最高,占总黄酮含量的92%[13]。枸杞叶中还含有甜菜碱、阿托品、胆碱、东莨菪碱等生物碱,其中甜菜碱的含量约为14 mg/g,大大高于枸杞子[4]。枸杞叶中的挥发性成分有紫罗兰醇、薄荷醇、柠檬烯等萜类化合物[11,14]。此外,枸杞叶中还含有甾类化合物,分离出的甾类化合物有谷甾醇葡萄糖苷、有甾醇苷醉茄内酯A和B、异岩藻甾醇、菜油甾醇、谷甾醇、胆甾醇以及豆甾醇等[4]。

3 枸杞叶在畜禽生产中的应用

3.1 枸杞叶对畜禽生产性能的影响

研究发现,枸杞挂果前枸杞园放养乌骨鸡,生产性能表现较好,日增重10.70 g、宰前活重1.25 kg、胴体重1.00 kg,显著高于笼养组,屠宰率也高于笼养组,且饲料日采食量和料肉比低于笼养乌骨鸡[15]。日粮中添加1.0%和1.5%枸杞叶的0~8周龄雏鸡日增重高于对照组[18]。马锋等[3,17]研究表明,含枸杞多糖血清在MC3T3-E1成骨细胞细胞的分化成熟早期、中期、晚期均具有促进作用,此外,枸杞叶所含黄酮可增加肠钙吸收增加,强化骨的形成[18];枸杞叶的活性成分能够提高畜禽的抗病力及增强机体免疫功能[16],降低了外界刺激对于鸡只的影响,使得生产性能得到了很好的发挥;枸杞叶中的甜菜碱可能提高日增重和料肉比[19],甜菜碱通过三种途径来促进蛋白质沉积:(1)诱导机体分泌生长激素(GH),改善胰岛素和胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)受体信号,促进蛋白质合成与沉积;(2)甜菜碱转甲基作用促进机体内甲基代谢,增加RNA含量及其稳定性,提高肌肉中RNA/DNA比例,促进蛋白质合成;(3)减少维持需要的能量,提高蛋白质合成效率[20];枸杞叶中的甜菜碱可能促进营养物质吸收,研究发现仔猪大肠中细菌对粗蛋白质和氨基酸的降解率及仔猪回肠营养物质消化率会随着饲粮中甜菜碱添加量增加而升高[21]。

3.2 枸杞叶对肉品质的影响

枸杞叶能较有效的提升鸡肉品质,提高鸡肉中多种营养物质含量。枸杞园放养乌骨鸡鸡肉总氨基酸含量、必需氨基酸、与肉品香味有关氨基酸,分别比笼养乌骨鸡高出3.74 g/100g、1.67 g/100g、2.04 g/100g,蛋白质含量显著高出笼养乌骨鸡7.98%,同时其锌、钙、饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量显著高出笼养乌骨鸡[15]。甜菜碱是枸杞叶主要的活性物质之一,促进蛋白质的沉积,与机体内的氨基酸及脂肪代谢密切相关[20,22-23],被成为“胴体调节剂”,在艾维因肉鸡日粮中添加1 000 mg/kg的甜菜碱能显著改善肉质[22]。甜菜碱通过转甲基作用、调节酶活性参与体内脂肪代谢,抑制脂肪组织合成,加快脂肪动员[20]。HSL mRNA表达与脂类代谢密切相关,研究表明黑枸杞叶茶提取物可不同程度提高大鼠脂肪HSL mRNA的表达, HSL mRNA表达升高,蛋白表达量增加,其活性增强,分解脂肪能力增强,从而加速脂肪分解代谢,降低血脂水平[24],黑枸杞叶茶提取物中的何种活性物质参与脂类代谢、饲粮添加枸杞叶改善肉品质的机理有待进一步的研究。

枸杞园放养乌骨鸡体格较强健、肉质细嫩、保水性好、多汁,口感优于饲料笼养乌骨鸡[22]。放养乌骨鸡肌肉剪切力值和肌纤维直径分别为4.012 kg/cm2和28.114 μm,显著低于笼养乌骨鸡;系水力为63.543%,显著高于笼养乌骨鸡;放养乌骨鸡失水率为27.110%,低于笼养乌骨鸡[22]。枸杞园放养乌骨鸡鸡肉系水力高的原因可能是枸杞叶中的甜菜碱通过促进矿物质沉积与吸收,升高细胞渗透压,增加鸡肉系水力[20]。较低的肌肉剪切力和肌纤维直径、较高的系水力使得枸杞园放养乌骨鸡具有良好的加工性能,这与肌纤维密度、蛋白质结构、脂肪分布等有关,它们之间的关联及枸杞叶活性成分对其的影响有待研究。用固相微萃取法结合气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术检测枸杞园散养乌骨鸡鸡肉挥发性物质的组分,共检出79 种化合物,较饲料笼养乌骨鸡鸡肉多出18种化合物[25]。肌肉中肌苷酸含量是影响肉风味主要因素之一,枸杞叶中的甜菜碱通过促进肌肉中脂肪酸β-氧化,生成腺嘌呤核苷三磷酸,经腺嘌呤核苷三磷酸、腺嘌呤核糖核苷酸转化过程,生成肌苷酸,改善鸡肉风味[20]。枸杞叶其他活性成分对于鸡肉风味物质和加工性能的影响贡献及影响机理尚未见报道。此外,枸杞园放养乌骨鸡黑色素1.578 g/100g含量显著高于笼养乌骨鸡[15],说明其具有较高的保健价值。

3.3 枸杞叶对动物抗病力的影响

免疫力直接影响着畜禽的正常生产和养殖效益。贾孟辉等[26]研究发现枸杞叶水煎剂可使小鼠胸腺和脾脏的重量显著增加,小鼠T淋巴细胞ANAE活性显著增强,小鼠T淋巴细胞转化率也有明显提高,表明枸杞叶具有增强小鼠体液免疫及细胞免疫的能力。日粮中添加枸杞叶能提高8周龄雏鸡外周血和脾脏T、B淋巴细胞转化率,随着添加量的增加,外周血和脾脏T、B淋巴细胞转化率也随之提高;8周龄雏鸡血清IgM、IgC、C3、C4含量均高于基础日粮对照组和抗生素组[16]。添加夏剪枸杞叶对小白鼠的主要免疫器官指数、巨噬细胞吞噬指数和吞噬百分率、E-玫瑰花环形成率具有明显地影响,其免疫作用随夏剪枸杞叶添加量的增加而提高,以添加量为33mg/(d·只)为佳[27]。枸杞多糖含量丰富的枸杞叶可通过提高T、B淋巴细胞转化率、血清抗体、补体水平及细胞因子分泌来增强畜禽机体的免疫力[28]。

在集约化养殖中,肉鸡由于基因、营养及环境等因素常常引发细胞和组织的氧化损伤,给肉鸡养殖业造成了巨大的损失。畜禽生产中通常是利用饲料中的抗氧化剂来减少内外界因素引起的畜禽氧化损伤情况发生[29]。枸杞叶黄酮提取物对羟基自由基、超氧阴离子自由基、DPPH+、亚硝基自由基、ABTS+具有显著的清除能力,对Fe3+的还原能力达到 VC和BHT还原能力的50%[2]。此外刘洋等[30]研究发现黑果枸杞叶多糖LRLP3具有较强的还原能力,可显著清除 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基、超氧阴离子自由基和羟自由基。黑果枸杞叶片总黄酮能显著抑制小鼠红细胞溶血,增强小鼠血清抗活性氧能力,抑制小鼠肝组织脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的生成[31],枸杞叶可增强大鼠机体抗氧化损伤的能力[32]。由此可见,枸杞叶可以开发为优良的天然抗氧化剂。枸杞叶中的活性成分在体内的抗氧化作用机理报道很少,有待进一步的研究。

枸杞叶黄酮对细菌的抑制效果很明显,被抑制的细菌中既有革兰氏阳性菌也有革兰氏阴性菌,说明枸杞叶黄酮对细菌具有广泛抑制作用,且对革兰氏阴性菌的作用效果强于革兰氏阳性菌,枸杞叶提取液黄酮含量为41.2 mg/g时,金黄色葡萄球菌抑菌圈直径为1.14 cm,大肠杆菌抑菌圈直径为1.30 cm,青霉抑菌圈直径为1.08 cm[33]。枸杞叶活性物质在体外具有良好的抑菌效果,但是其体内抑菌研究还未见报道。

枸杞叶中的活性成分-甜菜碱作为一种渗透压缓冲剂,能够抵抗高渗介质诱导的细胞凋亡,并抑制低渗溶液下的Na+/K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶和CaM离子泵的活性,通过抑制细胞内渗透物流出从而减少能量消耗,帮助维持正常渗透压平衡[34]。例如,当机体遇到缺水、长期腹泻等渗透压应激时,适当补充甜菜碱,可防止细胞中水分流出和盐分入侵,维持渗透压平衡,增强动物抗腹泻能力[20]。甜菜碱具有重要的抗球虫作用,可改善球虫感染肉鸡的免疫性能,减少肠道内容物的水分和摩尔渗透压,增加肉鸡肠道淋巴细胞数量和固有层厚度,稳定粘膜结构,保护肠道上皮细胞对抗不同浓度盐水引起的渗透干扰[34], 还能降低断奶仔猪粪便含水量和腹泻发生率,提高仔猪营养物质消化率[20]。热应激肉鸡摄入不同浓度的甜菜碱的试验结果表明甜菜碱能部分程度上逆转由于热应激导致的肉鸡生长性能的降低,原因之一是甜菜碱能够改善肠道细胞因渗透压失衡导致的功能紊乱[35]。饲料中添加枸杞叶对于抵抗机体盐应激和热应激具有一定的积极作用。

4 结 语

枸杞叶具有较高的营养价值和药用价值,其研究、开发应用对于促进畜禽安全生产、丰富饲料资源具有一定的积极意义。枸杞叶含有多种生物活性物质,如柠檬烯、β-谷甾醇等,这些生物活性物质对畜禽生产性能、免疫力和肉品质的影响,及其之间的协同作用机制;枸杞叶各季节茬次、收割高度、晾晒及干燥方式、土壤等对枸杞叶的营养价值的影响,目前研究不够深入,未来需要更进一步研究。

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