最近【新三农农业】引进一种新的中药既可入药又可代替饲用新草本:蛋白桑树


桑树是桑科（Moraceae）桑属（Morus），落叶乔木，多年生根性植物。桑树对土壤适应性强，在 pH 4.5~9.0 的土壤条件下均能正常生长，是适宜在温暖地带栽种的植物。桑树分布遍及全国各地，目前我国大面积规模化栽培主要集中在广东、广西、四川、重庆、云南、山东、江苏、浙江等蚕桑发达地区。桑树的单位面积产叶量高于杨树叶 51.2%、高于苜蓿 37.2%、高于荒漠草原产草量 91.3%；饲用率比杨树叶高9.6%、比苜蓿高 4.8%、比荒漠草原草量高 16.2%，因此，桑叶是一种有着巨大开发潜力的饲料资源。



1.1 桑叶生产利用现状
       桑叶虽然具有较高饲用价值，但目前基本上仅限用于养蚕，在畜禽养殖上的应用还处于初步试验探究阶段。据茧丝办统计，2014 年全国桑园面积约 83 万公顷，蚕种发种量 1625.81 万张，蚕茧产量 64.1 万吨。我国桑叶平均产量为 15 t/hm 2 ，最高可达 60 t/hm 2 ，桑树的平均日产量 8~11.5 g/m 2 ，年产干物量 7~8 t/hm 2, ，单位面积桑树产叶量在天然林木中的产鲜量和干物量均是最高的。按全国平均每公顷桑园最低生产桑叶量 15 t/hm 2 、生产 1 kg 蚕茧需要桑叶 15 kg 计算，全国全年累计可生产桑叶 1245 万吨，养蚕耗叶仅 961 万吨，剩余桑叶 284 万吨，还有一些嫩枝及其散落桑园地里的未统计桑叶。剩余的大部分的桑叶及嫩枝资源大量被弃置，造成资源的极大浪费。因此，开发桑枝叶作为畜禽饲料原料，一方面可以满足畜禽产品生产对饲料原料的需求，另一方面也可显著提升蚕桑产业的总体经济效益，增加蚕区广大农民的收入，并且在生态环境脆弱地区大面积种植桑树还具有显著的生态效益。


1.2 桑叶的营养价值
         桑叶含丰富的蛋白质、碳水化合物、矿物元素、维生素及天然活性物质。1993年卫生部确定桑叶既是功能性食品又是药品。桑叶除具有传统的药用价值外，还具有降低血清胆固醇、调节肾上腺功能、降血脂、降血糖、抗应激、抗衰老、增强机体耐力等功能。目前已成功地开发桑叶茶、桑叶食品等产品。


1.2.1 蛋白质含量丰富、氨基酸比例适宜
        桑叶的蛋白质含量丰富，与优质苜蓿相仿，桑树因品种、树龄、时节及生长产地等条件的不同，桑叶的粗蛋白含量不同，在 15%~28%范围之间，与大多数豆类牧草相近，但其粗纤维含量相对较低。桑叶中含有十几种氨基酸，其组成与大豆的氨基酸组成大体一致，且各种氨基酸占总氨基酸的比例均衡。在桑叶的氨基酸组成中，谷氨酸的含量最高，此外，桑叶中具有降血压作用的γ-氨基丁酸含量很高，赖氨酸和苏氨酸的含量也较高，在畜禽饲料中加入桑叶，有利于调节饲料中氨基酸平衡。因此，桑叶蛋白是一种优良的蛋白质资源。


1.2.2 维生素和矿物元素较多
         桑叶中维生素含量丰富，据测定，100g 桑叶干物质中含维生素 A 0.67mg、维生素 B 1 0.59 mg、维生素 B 2 1.35 mg、维生素 C 31.6 mg、胡萝卜素 7.44 mg。这些维生素对提高机体抗氧化能力和维持机体免疫具有重要意义。桑叶中矿物元素种类多且含量丰富，尤其以 Ca、K 含量较高，超过蔬菜和水果中的含量。100g 桑叶干品中含 Ca 2699 mg、K 3101 mg、Zn 6.1 mg、Fe 44.1 mg、Na 39.9 mg、P 238 mg。此外，桑叶中还含有少量的 Mn、Cu、Mg、等矿物元素。


1.2.3 桑叶含有多种功能性成分
       研究分析表明，桑叶粉中多糖含量丰富，在 3%左右，此外，桑叶中还含有黄酮及黄酮苷类、甾类成分、挥发油成分、微量元素（铜、锌、硼、锰等）以及能有效抑制血糖升高的脱氧野尻霉素（Deoxynojirimycin，DNJ）在内的 6 种生物碱等特殊的功能性成分。桑叶中的黄酮类、多糖类等功能性成分对畜禽具有免疫保健作用，能够防止禽流感的发生，提高畜禽的抗病能力，有利于畜禽健康快速生长。黄酮类化合物具有降低胆固醇和抗氧化的作用。多糖可通过促进胰岛 B 细胞分泌胰岛素，实现降低血糖的作用。桑叶总多糖具有显著降低四氧嘧啶造成的糖尿病大鼠的血糖作用。研究表明，桑叶中的降糖功能主要是桑叶多糖和α－葡萄糖苷酶抑制剂共同作用的结果。试验发现，桑叶还能清除体液和肌肉中的重金属。所以，饲料中使用桑叶，可减少糖尿病的风险，增强机体免疫力，有利于动物的营养和保健。


3 1.3 桑叶在动物生产中的应用

1.3.1 桑叶在反刍动物上的应用
        桑叶可为瘤胃微生物提供可快速利用的氮源，改善瘤胃的微生态环境，增加瘤胃内纤维分解菌等的附着率和繁殖率，从而提高牛对饲料的消化率和采食量，提升生长速度。刘先珍等的研究发现，用桑叶粉代替部分豆饼饲喂荷斯坦泌乳奶牛，每头奶牛的日乳量增加0.727 kg。在种公牛日粮中使用5%的桑叶粉，发现种公牛的精子畸形率极显著下降。进行高粱与桑叶饲养母羊的对比试验，结果表明桑叶饲养母羊具有明显优越性。Rao等在全价饲料饲养的基础上分别加入40%的桑叶和40%的印度楝叶饲喂山羊，研究总氮吸收率、蛋白利用率、营养利用率等指标，结果表明常规完全饲料中加入桑叶的营养价值优于印度楝叶。Omar等报道，桑叶能显著提高山羊的采食量、日粮干物质消化率和体增重（P<0.05)（Omar et al,1999）。桑叶与其他饲料混合也存有负组合效应的现象，菜籽饼和桑叶以质量比5∶4、5∶12、5∶36混合后饲喂湖羊，其日增重比单独饲喂菜籽饼低19%~31%，比单独饲喂桑叶低15%~27%，2002），另有试验研究发现，用湖羊瘤胃液体外培养桑叶与大豆粕的混合物，当二者质量比为40∶60时出现负组合效应。

1.3.2 桑叶在水产动物上的应用
        有报道，饲料中使用 65%发酵桑叶粉，同时减少 50%鱼粉、64%芥子油饼及 77%米糠时，鱼的重量、生长速率、平均日增重、饲料转化率、热膨胀系数和消化酶的活性均显著增加。试验发现，在草鱼饲料中使用 5%桑叶粉，对草鱼的生长性能无显著影响，但降低了肝指数、内脏脂肪及肌肉脂肪含量，同时降低了草鱼的血清胆固醇及甘油三酯含量，并且提升了鱼肉的营养价值；但当桑叶粉用量达 10%时，草鱼的生长受到显著影响，其日增重显著降低。以上研究结果表明，桑叶粉直接使用到鱼饲料中，受其营养水平限制，用量不宜过高；桑叶经过发酵等加工后的营养价值更高，鱼饲料中使用发酵后的桑叶，能取得明显的饲养效果。可见桑叶在鱼饲料中的应用具有较大开发潜力。


1.3.3 桑叶在猪上的应用目前，桑叶应用于猪生产上取得了良好的饲用效果。在日粮中使用桑叶，可使猪皮红毛亮，提高日增重，提高饲料转化率，可显著提高生猪的经济效益；在饲喂基础日粮后，将新鲜桑叶和新鲜红薯藤分别或等比例混合补饲生长育肥猪，发现生长育肥猪对新鲜桑叶饲养组饲料中干物质、粗蛋白的表观消化率高于新鲜红薯藤饲养组及混合饲料饲养组；10%桑叶粉使用到生长育肥猪饲料中，生长育肥猪的板油率和背膘厚度显著降低，肌肉中肌苷酸和肌肉脂肪的含量显著升高。可见，桑叶在促进猪的生长，提高猪肉瘦肉率，改善肉质和风味方面具有一定的优势。将桑叶以 30%的量使用到母猪基础日粮中，发现对母猪的消化代谢没有影响，说明桑叶可以作为母猪饲料的主要原料。研究发现，在大约克种母猪日粮中使用 3%和 5%的桑叶粉，不仅能缩短母猪发情时间间隔，提高母猪繁殖率，且能提高仔猪的初生重、日增重及成活率等指标，其中以用量 3%桑叶粉的效果最好.

1.3.4 桑叶在鸡上的应用
        研究表明，饲粮中使用 3%的桑叶显著降低 0-3 周龄肉鸡的日增重，提高了日采食量和料重比。在肉鸡饲粮中使用桑叶粉，结果表明，随着饲料中桑叶粉的用量增加，肉鸡的采食量下降，在 10%的用量下，可获得最高的饲料转化率和平均日增重。在鸡饲粮中使用 0%、10%、20%、30%的桑叶粉，结果表明，使用桑叶粉饲粮均降低了 42 日龄和70 日龄试验鸡的体重和饲料转化率。研究表明，饲粮中使用 7%的桑叶粉对淮南麻黄鸡的体重、耗料比和屠宰性能没有显著影响。研究发现，在蛋鸡饲料中分别使用 7.5%和 15%的桑叶粉，发现使用桑叶粉后产蛋量和饲料效率有所降低，用量越多，其不良影响越大。使用 5%桑叶粉对蛋鸡生产性能、蛋品质、蛋壳质量及鸡蛋哈夫单位无显著影响，但显著影响蛋黄色泽。研究发现，在蛋鸡饲粮中使用 10%的桑叶粉，可以有效减少粪中氨气含量，表明桑叶可以改善家禽坏境。



1.3.5 桑叶在水禽上的应用
        桑叶在水禽上的应用报道较少，分别给 125 日龄的皖西白鹅连续 50 天饲喂使用 5%、8%、11%桑叶粉的饲粮，研究桑叶粉对皖西白鹅生长性能、屠宰性能影响。试验结果表明，在饲粮中使用桑叶粉后，成年皖西白鹅的平均日采食量略有增加，日增重显著降低，料重比极显著增加，饲料转化率降低；成年皖西白鹅的屠宰率、半净膛率、全净膛率均高于对照组，其中屠宰率显著高于对照组；用桑叶粉能极显著降低皖西白鹅的腹脂率，对胸肌率和腿肌率的影响不显著。

1.4 桑叶在动物应用中存在的问题


1.4.1 桑叶在动物饲粮中使用量少，以桑叶饲喂畜禽类动物或在其常用饲粮中使用桑叶粉，最大的开发潜力优势是可以提升畜禽产品的品质。但是，桑叶在畜禽饲粮中的用量较低：在鸡饲粮中的用量为3%~10%，猪饲粮中的用量为 5%~15%，牛饲粮中的用量为20%~40%，羊饲粮中的用量为 10%~20%，并且在饲喂使用桑叶的饲粮后，部分畜禽的生长性有不同程度下降，还存在与其他饲料原料存在负组合效应现象等。探究原因，主要是桑叶中的粗纤维含量高，含有单宁、植物凝集素以及有毒有害物质。




1.4.2 桑叶中部分活性物质具有抗营养及毒副作用桑叶中单宁能与饲料中的蛋白质等生物大分子物质结合，形成不易消化的复合物；与畜禽口腔中的唾液蛋白、糖蛋白作用后产生苦涩感，影响其采食；与畜禽消化道内的消化酶结合，使其失活，减缓饲料的消化吸收速度，降低动物采食量；对肠道微生物具有广谱抑菌作用，并阻止钙、铁等离子的吸收。植物乳汁含有多种对昆虫等草食性动物有毒的防御蛋白及活性物质，但这些植物的防御性物质对动物来说是毒性成分。研究发现桑树乳汁中含有一个 56kD的防御蛋白 MLX56，使桑叶具有很强的抵御昆虫咬食危害的能力，能强烈抵抗蛋白酶的消化，具有很强的几丁质结合活性。植物的几丁质酶具有明显的抗真菌和抗虫活性，而大量桑叶乳汁存在较强的几丁质酶和脱乙酰几丁质酶。研究表明，桑叶乳汁中含有对家蚕以外的对其它昆虫有毒的生物碱类，如 l,4- 二脱氧 -l,4- 亚氨基 -D- 阿拉伯糖醇(1,4-dideoxy-1,4-imino-D-arabinitol,DAB1)、 1,4- 二脱氧 -1,4- 亚氨基 -D- 核糖醇、DNJ 等均能抑制昆虫体内的糖苷酶活性（Konno et al,2006）。以上研究表明，桑叶乳汁中的防御蛋白及生物碱类等物质对昆虫具有毒害作用，但桑叶对动物是否有毒副作用需要进一步研究。

1.5 本研究的目的和意义
        本试验首先对不同产地的 14 个桑枝茎叶进行了常规营养成分、总能、单宁、总黄酮及脱氧野尻霉素 DNJ 含量的分析。然后通过体外法与生物法试验测定各个桑枝茎叶的能量及养分利用率，通过对桑枝茎叶营养价值的分析与比较，为桑枝茎叶的进一步研究及利用提供参考依据。最后以清远鹅为动物模型进行动物饲养试验，研究饲粮中不同比例的桑叶粉对清远鹅生长性能、血清生理生化指标、器官指数和消化道发育等方面来分析探讨桑叶粉用量对清远鹅生长发育的影响，确定饲粮中适宜的桑叶粉用量。7 2 材料与方法 2.1 桑枝茎叶常规营养成分、单宁、总黄酮脱及氧野尻霉素 DNJ .




2.1.1 桑枝茎叶样品的采集共采集重庆、广西、广东、安徽、江西、山东、云南地区等不同产地的 14 个桑枝叶样品。



2.1.2 测定方法



2.1.2.1 常规营养成分的测定水分的测定：参照 GB/T 6435-2014《饲料中水分的测定》。粗蛋白质的测定：采用 FOSS 2300 全自动定氮仪，参照 GB/T 6432-1994《饲料中粗蛋白质测定方法》。粗脂肪的测定：采用粗脂肪测定仪，参照《饲料分析及饲料质量检测技术》第三版中粗脂肪测定方法。粗纤维、中性洗涤纤维及酸性洗涤纤维测定：采用ANKOMA200i 型半自动纤维分析仪，参照《饲料分析及饲料质量检测技术》第三版中滤袋。粗灰分的测定：参照 GB/T 6438-2007《饲料中粗灰分的测定》。总能测定：总能测定采用德国 IKA C200 全自动量热仪测定。钙的测定：参照国标 GB/T 6436-2002《饲料中钙的测定》。总磷的测定：参照国标 GB/T 6437-2002《饲料中总磷的测定》。




2.1.2.2 单宁的测定用丙酮溶液提取饲料中单宁类化合物，经过滤后，取滤液加钨酸钠-磷钼酸混合溶液和碳酸钠溶液，显色后，以试剂为空白对照，用分光光度计于 760 nm 波长处测定吸光值，用单宁酸做标准曲线测定饲料中单宁含量。




2.1.2.3 总黄酮的测定采用Al(NO 3 ) 3 -NaNO 2 分光光度比色法测定桑叶浸提液中总黄酮含量。测定原理，样品经石油醚脱色，60%乙醇、75℃恒温水浴浸提，总黄酮与Al(NO 3 ) 3 -NaNO 2 反应显色，以不加对照品溶液为空白，在 510 nm 波长下测定吸光度，以芦丁为标准溶液计算总黄酮的含量。



2.1.2.4 脱氧野尻霉素 DNJ 的测定测试样品的制备：精确称取待测桑叶粉 0.5 g，加入 25 mL 0.05 mol/L 的 HCL，浸 8 泡 60 min，超声波处理（400 W）30 min 后，4000 r/min 离心 15 min，收集上清液，沉淀物再按上步重复抽提一次，合并两次上清液，滤纸过滤，定容至 50 mL，既得样品提取液。每个样品重复 6 次。DNJ 标准液的配制：准确称取 2.5 mg DNJ 标准品，将其在烧杯中溶于少量水中，移入 25 ml 容量瓶，冲洗烧杯和玻璃棒三次一并移入容量瓶，加超纯水定容至 25 ml，既得 0.1 mg/ml 的 DNJ 标准溶液。衍生化：采用芴甲氧酰氯进行柱前衍生，衍生化的最优条件为：衍生温度为20℃，衍生时间为 20 min，缓冲液 pH 为 8.5，衍生剂浓度为 5 mmol/L。取桑叶提取液或脱氧野尻霉素标准溶液 10μl 于 1.5 ml 的离心管中，加 10μl pH 为 8.5 的 K 3 B0 3 的缓冲液，再加入 20μl 5mmol/L FMOC-CL 的乙腈溶液，混匀后于 20℃水浴反应20 min，之后加入10ul 0.1mol/L的甘氨酸，与剩余的衍生化试剂反应，最后加入950μl 0.1%(v\v)的醋酸水溶液，混匀后用 0.22μm 针头过滤器过滤。DNJ 含量测定：本实验采用的高效液相色谱法定量分析方法，测定了桑枝茎叶中脱氧野尻霉素 DNJ 的含量。主要用高效液相色谱-荧光检测器测定，最优色谱条件为：C18 色谱柱，流动相为乙腈：0.1%醋酸水溶液（50:50，V/V），流速 1.0 ml/min，柱温25℃，荧光检测器激发波长为 254 nm，吸收波长 322 nm，进样量 10μl。




2.2 体外法与生物法对桑枝茎叶养分利用率的测定



2.2 1 桑枝茎叶体外消化本试验根据杨静等得出鹅模拟消化的参数：1）胃阶段模拟消化参数为缓冲液温度为 40.5℃，缓冲液流速 120 ml/min，消化时间 4 h，清洗液 1500 ml/次，每次清洗 40 min，共清洗 3 次。小肠阶段模拟消化参数为缓冲液温度为 40.5℃，缓冲液流速 120 ml/min，消化时间 14 h，清洗液 1500 ml/次，每次清洗 40 min，共清洗 6 次。



2.2.1 1 仿生法模拟消化液及缓冲液的配制胃期的配制：称取一定量的胃蛋白酶，用pH=2.0 的盐酸溶液进行溶解，定容到 250 ml 容量瓶中，定量瓶中胃蛋白酶浓度为1475 U/ml。模拟肠液的配制：根据试验得出的鹅体内消化酶活性：模拟肠液所需配比为胰蛋白酶0.1900 g、糜蛋白酶（Amresco 0164）0.0526 g 和淀粉酶（Sigma A3306）4.45 ml，混匀。胃期缓冲溶液的配制：称取氯化钠 2.79 g、氯化钾 1.57 g 溶于 2000 ml 烧杯中， 9 加去离子水溶解，在 40.5℃的温度条件下调节 pH 至 2.0，冷却后定容到 2000 ml 待用。模拟肠期缓冲液的配制：称取氯化钠 2.79 g、氯化钾 5.33 g、无水磷酸二氢钠41.688g，无水磷酸氢二钠 7.47 g 和青霉素 160 万单位，用去离子水在磁力搅拌器（IKA）辅助下溶解于 2000 ml 烧杯中，在 40.5℃的温度条件下调节 pH 至6.38，冷却定容至2000 ml 待用。



2.2.1 2 仿生消化步骤实验前的准备：将透析袋（MEMBRA-CEL MD34-14 Da，Viskase，USA）剪成25 cm 左右的小段，在 2 L 的质量体积比为 2%碳酸氢钠和 1 mmol/L 乙二胺四乙酸二钠（pH=8.0）的溶液中将透析袋煮沸 10min。用蒸馏水彻底清洗透析袋后，将透析袋放入 pH=8.0 的 1 mmol/L 乙二胺四乙酸二钠的中继续煮沸 10 min。待透析袋冷却后，连同 DETA 溶液一起保存于 4℃条件下，在使用前确保透析袋完全浸泡在 DETA 溶液中。透析袋使用前用去离子水冲洗 3 次。准备和上样：将胃缓冲液、肠段缓冲液放入单胃动物仿生消化系统的恒温水槽中，并将系统的管道与缓冲液瓶连接好。设置单胃动物放生消化系统进入 60 min 的预热期。将处理好的透析袋横穿模拟消化管，两端外翻并用将皮筋将透析袋两端固定，用去离子水冲洗三遍后，用翻口硅胶塞将一端塞严。每只消化管的上样量蛋白质饲料为 1 g，能量饲料和配合饲料上样量为 2 g（天平精确度为 0.001）。胃模拟消化：用 5ml 移液器往透析袋中加入 20 ml 模拟胃液，并用翻口硅胶将消化管另一端塞紧。将消化管放入单胃动物放生消化系统的恒温摇床中，接好缓冲液和酶液管道，使组内 5 根模拟消化管间串联连接。胃阶段模拟消化参数为缓冲液温度为40.5℃，缓冲液流速 120 ml/min，消化时间 4 h，清洗液 1500 ml/次，每次清洗 40 min，共清洗 3 次。肠期模拟消化，胃模拟消化。