文/張婷婷
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所)
辣木(Moringa oleifera Lam.)亦稱(chēng)油辣木或鼓槌樹(shù),辣木科辣木屬熱帶落葉喬木,原產(chǎn)于北印度亞喜馬拉雅區(qū)域及非洲,多用途速生喬木樹(shù)種,是一種多年生速生樹(shù)[1]。目前,已有30 多個(gè)國(guó)家對(duì)辣木進(jìn)行引種栽培,我國(guó)也從印度、緬甸等地引進(jìn)種子和栽培技術(shù),在廣東、廣西、海南、四川和云南等地大規(guī)模種植,已形成了規(guī)?;脑戏N植基地[2]。辣木的葉片、嫩莢、嫩芽、花朵、嫩莖和根均可食用,其富含多種礦物質(zhì)、維生素和藥理活性成分,是藥食同源的植物,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值已被廣泛證實(shí)并正被開(kāi)發(fā)利用。辣木嫩果莢富含蛋白質(zhì)、多種礦物質(zhì)和維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),可作為蔬菜食用;辣木種子的含油量很高,辣木油是一種對(duì)人體健康極為有利的功能食用油,另外,種子含有活性凝結(jié)成分,有凈化水的特殊功能[3]。辣木葉粗蛋白質(zhì)(CP)含量約為27%[4],高于優(yōu)質(zhì)苜蓿(20%);辣木嫩枝的CP含量為7.2%[5],接近羊草;辣木莖的CP含量為5.26%[6],與秸稈相近。同時(shí),辣木產(chǎn)量高,鮮重年產(chǎn)量約為126 噸/hm2[7];干重年產(chǎn)量為10.4~24.7 噸/hm2[8];辣木耐干旱,可在貧瘠地區(qū)生存,是一種不與糧食爭(zhēng)土地的資源[9]。所以可將辣木葉、枝、莖作為粗飼料開(kāi)發(fā)利用,充分利用辣木葉、枝、莖作為飼料資源,可一定程度上減緩我國(guó),特別是干旱地區(qū)牧草短缺問(wèn)題,為開(kāi)拓木本植物資源提供參考。為此,本文就辣木的生物學(xué)特性、常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分、瘤胃降解特性以及在反芻動(dòng)物上的應(yīng)用效果等內(nèi)容進(jìn)行綜述,旨在為其作為反芻動(dòng)物新型飼料的廣泛推廣與應(yīng)用提供理論參考,以促進(jìn)我國(guó)畜牧業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。
辣木是單科單屬植物,現(xiàn)有14 個(gè)已知種。其中M. stenoptetala(原產(chǎn)于埃塞俄比亞和肯尼亞北部)、M.peregrina(原產(chǎn)于蘇丹、埃及和阿拉伯半島)、M.ovalifolia(原產(chǎn)于安哥拉和納米比亞)和Moringa oleifera(原產(chǎn)于印度北部喜馬拉雅區(qū)域)等4 個(gè)種已有栽培,而生長(zhǎng)快、分布廣且利用和研究最多的是Moringa oleifera。辣木樹(shù)高一般達(dá)5~12 m,多數(shù)8~10 m,樹(shù)冠傘形,樹(shù)干通直,軟木材質(zhì),樹(shù)皮灰白色;主根粗壯,樹(shù)根膨大似塊莖,可貯存大量的水分;枝干細(xì)軟,樹(shù)枝多數(shù)下垂。花具芳香味,白色或乳白色,直徑約2.5 cm,放射狀排列。葉淺綠色,三回羽狀復(fù)葉,長(zhǎng)30~60 cm。果實(shí)為三棱狀,早期淺綠色,后變成深綠色,成熟后呈褐色,充分成熟的莢果橫切面近圓形或三棱形,長(zhǎng)30~120 cm。辣木對(duì)土壤條件和降雨量有較強(qiáng)的適應(yīng)性,但忌積水。能適應(yīng)砂土和黏土等各種土壤,也能生長(zhǎng)于微堿性土壤中。辣木喜溫耐寒,抗逆性強(qiáng),能耐長(zhǎng)期干旱,也能耐高溫和輕微霜凍。
辣木富含植物蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素和礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)元素。國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究表明,辣木所含鈣和蛋白質(zhì)含量分別為牛奶的4 倍和2 倍、鉀是香蕉的3倍、鐵是菠菜的3 倍、維生素C是柳橙的7 倍、維生素A是胡蘿卜的4 倍,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)家稱(chēng)為“人類(lèi)營(yíng)養(yǎng)的微型寶庫(kù)”的螺旋藻相當(dāng)。張婷婷在博士后出站報(bào)告中研究了辣木不同部位的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分,研究可得,辣木葉、辣木樹(shù)枝和辣木莖的粗蛋白、粗脂肪、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維等營(yíng)養(yǎng)成分均存在較大差異;其中,3 個(gè)部位中粗蛋白含量最高的為辣木葉,高達(dá)253 g/kg DM,其次為枝和莖,二者粗蛋白含量均低于100 g/kg DM。辣木中粗脂肪含量的趨勢(shì)和粗蛋白一致,由大到小依次為辣木葉、辣木枝和辣木莖;粗灰分含量,以辣木葉中最高,辣木枝和辣木莖含量相似;辣木枝和辣木莖中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于辣木葉,其中辣木枝和辣木莖分別為630 g/kg和820 g/kg DM,辣木葉為484 g/kg DM;三個(gè)部位中脂肪酸含量最高的為辣木葉,其次為枝和莖。辣木葉含量最高的為亞麻酸、軟脂酸和亞油酸,含量分別為:6.53、6.11和2.16 g/kg DM;辣木枝含量最高的為軟脂酸、亞油酸和油酸,含量分別為:1.38、0.76和0.43 g/kg DM;辣木莖含量最高的為軟脂酸、亞油酸和油酸,含量分別為:0.87、0.59和0.30 g/kg DM;三個(gè)部位中氨基酸含量最高的為辣木葉,其次為枝和莖。并且三個(gè)部位的氨基酸組成差異較大,辣木葉含量最高的為谷氨酸、天冬氨酸和蛋氨酸,含量分別為:25.7、20.1和17.9 g/kg DM,含量最低的為精氨酸、色氨酸和賴(lài)氨酸,含量分別為:3.34、2.88和2.54 g/kg DM;辣木枝含量最高的為谷氨酸、脯氨酸和天冬氨酸,含量分別為:7.67、6.67和5.54 g/kg DM,含量最低的為半胱氨酸、蛋氨酸和酪氨酸,含量分別為:0.67、0.56和0.44 g/kg DM;辣木莖含量最高的為谷氨酸、脯氨酸和天冬氨酸,含量分別為:7.27、6.15和5.03 g/kg DM,含量最低的為半胱氨酸、蛋氨酸、酪氨酸和色氨酸,含量分別為:0.56、0.56、0.34和0.34 g/kg DM。
李媛等[10]研究了辣木不同部位在奶牛瘤胃中的降解特性,研究發(fā)現(xiàn)辣木干物質(zhì)、有機(jī)物在瘤胃內(nèi)的降解率和降解參數(shù)變化趨勢(shì)相近,48 h達(dá)到降解平臺(tái)期,但不同部位的降解率差異較大;辣木各部位干物質(zhì)和有機(jī)物的有效降解率差異顯著,葉、枝、莖的有效降解率依次降低。辣木葉粗蛋白的96 h降解率高達(dá)90.86%,較辣木莖和枝分別高22.84%、38.92%;三者粗蛋白的有效降解率依次降低,但粗蛋白的有效降解率明顯高于干物質(zhì)和有機(jī)物;辣木葉、枝、莖NDF的96 h瘤胃降解率依次降低,分別為50.55%、27.11%、16.24%;辣木葉的NDF、ADF的有效降解率均顯著高于辣木枝和辣木莖。從瘤胃降解特性來(lái)看,辣木3 個(gè)部位的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值依次為辣木葉>辣木枝>辣木莖。張婷婷等[11]研究了辣木不同部位在肉牛瘤胃中的降解特性,研究發(fā)現(xiàn)辣木各部位在肉牛瘤胃中降解特性和奶?;疽恢?,各營(yíng)養(yǎng)成分瘤胃降解率均為辣木葉>辣木枝>辣木莖。所以,辣木用于反芻動(dòng)物飼料時(shí),建議單獨(dú)飼喂辣木葉,辣木枝混合營(yíng)養(yǎng)含量高的飼料飼喂,不建議將辣木莖直接作為反芻動(dòng)物飼料。
辣木葉粉作為低質(zhì)草料的蛋白質(zhì)補(bǔ)充料,不僅可以提高奶牛干物質(zhì)采食量、養(yǎng)分消化率及牛奶產(chǎn)量,且不影響牛奶品質(zhì),還可降低飼喂成本。Mendieta-Araica等[12]和Sarwatt等[13]均證明了辣木葉粉作為低質(zhì)草料的蛋白質(zhì)補(bǔ)充料的可行性。Mendieta-Araica等[13]用辣木葉粉替代奶?;旌暇现械亩蛊桑l(fā)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率除蛋白質(zhì)消化吸收率顯著降低外,其余均無(wú)顯著差異,牛奶品質(zhì)也未受到影響,由此可得,辣木葉粉在等能量等蛋白質(zhì)基礎(chǔ)上可替代豆粕作為奶牛飼糧中的蛋白質(zhì)源;Sarwatt等[13]報(bào)道辣木葉粉可有效部分替代奶牛飼糧中的棉籽粕,還可提高牛奶產(chǎn)量,兩者最佳配比為40(辣木葉粉)∶60(棉籽粕)。Nadir等[14]在臂形草基礎(chǔ)飼糧中分別加入2、3 kg辣木葉粉后,干物質(zhì)采食量由8.5 kg/天相應(yīng)增加到10.2和11.0 kg/天,干物質(zhì)、有機(jī)物、粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維的表觀消化率及牛奶產(chǎn)量均顯著提高。同時(shí),Reyes等[15]用辣木飼喂奶牛,研究了辣木對(duì)奶牛產(chǎn)奶量、奶品質(zhì)和對(duì)飼料消化吸收率的影響,結(jié)果顯示,辣木可以提高奶牛的干物質(zhì)采食量和產(chǎn)奶量,對(duì)牛奶品質(zhì)沒(méi)有顯著影響。辣木葉粉作為低質(zhì)草料的蛋白質(zhì)補(bǔ)充料在反芻動(dòng)物上研究較多,然而辣木枝莖是否可用于反芻動(dòng)物粗飼料研究較少,張婷婷的博士后出站報(bào)告在2018年分別研究了在奶牛和肉牛飼料中添加辣木枝莖的可行性,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在奶牛飼料中添加辣木枝莖可以提高奶牛的產(chǎn)奶量,對(duì)乳脂、乳蛋白以及乳糖均無(wú)顯著影響,但是顯著降低了乳中體細(xì)胞數(shù),同時(shí)改善了牛奶中脂肪酸的組成,提高了不飽和脂肪酸的比例,降低了飽和脂肪酸的比例,辣木在奶牛飼料中最適添加比例為6%;由辣木枝莖添加于肉牛飼料試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),辣木枝莖可以顯著提高肉牛的日增重,降低料肉比,并且,辣木在肉牛飼料中最適添加比例同樣是6%。由此可見(jiàn),辣木葉粉和辣木枝莖均可作為飼料用于養(yǎng)牛生產(chǎn),辣木枝莖在改善反芻動(dòng)物生產(chǎn)性能的同時(shí),還可以改善奶品質(zhì)和肉品質(zhì)。
辣木在養(yǎng)羊生產(chǎn)中的研究多集中在辣木鮮葉和辣木葉粉。Busani等[16]在等能量等蛋白質(zhì)的日糧中,將辣木葉粉部分替代葵花籽粕飼喂山羊,結(jié)果發(fā)現(xiàn),辣木葉粉明顯改善了山羊的生長(zhǎng)性能,同時(shí)顯著提高了山羊的胴體品質(zhì)。Sarwatt等[13]在此基礎(chǔ)上研究了不同比例辣木葉粉替代葵花籽粕的飼喂效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn)干物質(zhì)、中性洗滌纖維的消化率隨辣木葉粉替代比例的增加而升高,且干物質(zhì)采食量和代謝能在替代比例為75%時(shí)最佳。Akinyemi等[17]將辣木葉粉添加到天竺草飼糧中飼喂綿羊,結(jié)果發(fā)現(xiàn),辣木葉粉不僅能提高干物質(zhì)采食量、平均日增重、養(yǎng)分消化率等,還可改善羊的血液生理生化指標(biāo),辣木葉粉在此研究中最適添加比例為25%。和辣木葉粉相比,辣木鮮葉飼喂山羊同樣也取得了較好的效果。Aregheore[18]將不同比例辣木鮮葉與芒鴨嘴草混合飼喂肥育山羊,結(jié)果顯示,添加20%和50%的辣木鮮葉顯著提高了山羊的平均日增重、干物質(zhì)采食量以及粗蛋白質(zhì)和中性洗滌纖維的消化率。除此之外,辣木不僅可作為多種飼糧的蛋白質(zhì)補(bǔ)充料還可直接作為飼料原料用作動(dòng)物生產(chǎn),Akinyemi等[17]研 究 了 用100%辣木葉粉飼喂綿羊,結(jié)果顯示與對(duì)照組相比,辣木組干物質(zhì)、有機(jī)物、粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維的消化率均顯著升高。Asaolu等[19]用辣木葉粉、銀合歡葉和鼠豆葉作對(duì)比試驗(yàn)證實(shí)了辣木葉粉作為單一飼糧的可行性,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),飼喂100%辣木葉粉組的山羊氮的消化率和飼料相對(duì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高。由此可見(jiàn),辣木葉粉和辣木鮮葉均可作為飼料用于養(yǎng)羊生產(chǎn)。
綜上所述,開(kāi)發(fā)新型木本飼料可有效解決我國(guó)飼草資源匱乏的問(wèn)題。辣木因其高產(chǎn)、速生、多功能且符合優(yōu)質(zhì)木本飼料標(biāo)準(zhǔn),在國(guó)外已被廣泛應(yīng)用于反芻動(dòng)物的飼料中,其作為反芻動(dòng)物飼料均能顯著奶牛、肉牛、羊的總增重、平均日增重及飼料轉(zhuǎn)化率,進(jìn)而提高了反芻動(dòng)物的生長(zhǎng)速度,縮短了出欄時(shí)間,降低飼喂成本;同時(shí),辣木還有利于改善肌肉脂肪酸的含量,降低肉脂質(zhì)氧化程度、提高瘦肉率、肉品質(zhì)和奶品質(zhì)明顯改善。因此,辣木飼料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用既可提高反芻動(dòng)物產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì),又能緩解飼草資源緊缺的現(xiàn)狀?,F(xiàn)階段,為了充分利用辣木這一生物資源,應(yīng)擴(kuò)大辣木不同地區(qū)的生態(tài)適應(yīng)性,大范圍推廣種植辣木,制定辣木飼料的產(chǎn)品加工標(biāo)準(zhǔn)化加工方案,有針對(duì)性地開(kāi)發(fā)辣木專(zhuān)用飼料,以促進(jìn)辣木作為一種多功能性植物的規(guī)?;瘧?yīng)用。