李春榮 李小宇 宋代軍
(西南大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北碚400716)
飼料生產(chǎn)和利用對(duì)資源的要求很高,持續(xù)的飼料競(jìng)爭(zhēng)、土地限制和氣候變化給畜牧業(yè)帶來(lái)了重大的可持續(xù)性挑戰(zhàn),特別是在動(dòng)物源性食品消費(fèi)增加導(dǎo)致飼料需求增加的背景下。根據(jù)糧食與農(nóng)業(yè)組織(Food and Agricultural Organization,F(xiàn)AO)2018年統(tǒng)計(jì),目前,全球約有16.5億t谷物(占谷物總產(chǎn)量的35.97%)用于動(dòng)物飼料。但是,已經(jīng)面臨許多糧食安全挑戰(zhàn)的發(fā)展中國(guó)家將承擔(dān)大部分的飼料增長(zhǎng)需求[1]。因此,緩解人畜爭(zhēng)糧而引起的矛盾,開發(fā)一類非常規(guī)的飼料原料是很有必要的[2]。
巴西、中國(guó)、美國(guó)、印度、墨西哥和西班牙等國(guó)的柑橘產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的2/3,是世界上主要的柑橘生產(chǎn)國(guó)[3]。據(jù)FAO 2017年統(tǒng)計(jì),過(guò)去幾十年柑橘類水果年產(chǎn)量增長(zhǎng)較快,從1960年的約3 000萬(wàn)t上升到2017年的1.47億t以上,其中中國(guó)柑橘產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)量的1/2[4]。柑橘加工業(yè)產(chǎn)生了大量的副產(chǎn)品,如果處理不當(dāng),會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染[5]。柑橘渣可作為一種畜禽飼料原料,Strong等[6]研究證實(shí),將22.5%的青貯柑橘渣添加到育肥豬的飼糧中,對(duì)豬的生長(zhǎng)性能無(wú)影響,能將每斤豬肉的成本從1.31美元降低至1.25美元,降低了飼養(yǎng)成本,提高了經(jīng)濟(jì)效益。柑橘水果的副產(chǎn)品中含有多種具有生物活性的化合物,包括維生素、膳食纖維、果膠、多酚和精油等,這些化合物被報(bào)道在食品、衛(wèi)生、醫(yī)藥、化妝品和紡織行業(yè)已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用,此外,柑橘含有的上述化合物有許多藥理作用,如抗氧化、抗菌、抗癌、消炎和抗糖尿病等[7]。本文主要對(duì)柑橘渣的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)、作為畜禽飼料原料的加工處理方式及其在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)行總結(jié)歸納,以期為柑橘渣的飼料化應(yīng)用提供參考。
柑橘渣是柑橘提取加工后的副產(chǎn)物,約占新鮮重量的50%,包括果皮、果汁囊、膜和芯以及種子[8]。柑橘渣的營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)因?yàn)槠贩N、產(chǎn)地、測(cè)量手段等多種因素的不同而發(fā)生變化。近年來(lái),許多國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)柑橘渣的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果雖有差異,但是都證實(shí)了柑橘渣中富含可被利用的營(yíng)養(yǎng)成分,如粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪、鈣、磷、無(wú)氮浸出物等常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分。從文獻(xiàn)報(bào)道可見,柑橘渣中含干物質(zhì)86.28%~96.55%,總能11.10~15.07 MJ/kg,粗蛋白質(zhì)4.77%~9.14%,粗纖維9.60%~15.69%,粗脂肪1.80%~3.51%,無(wú)氮浸出物63.69%~75.31%,粗灰分4.90%~7.00%,鈣0.10%~3.60%,磷0.05%~0.13%[9-14],柑橘渣的粗纖維和粗灰分含量還會(huì)因其加工方式的不同而不同。Zhang等[9]的研究指出,將柑橘渣去皮之后再進(jìn)行處理,導(dǎo)致其粗纖維和粗灰分含量分別高達(dá)40.60%和18.08%。從上面的數(shù)據(jù)可以看出,柑橘渣中無(wú)氮浸出物、鈣含量較高;磷、粗蛋白質(zhì)含量較低。柑橘渣中的氨基酸種類齊全(表1),柑橘渣經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理可增加氨基酸含量。
表1 柑橘渣中氨基酸含量
柑橘渣中還含有多種礦物元素,如鐵、銅、錳、鋅等,100 g柑橘渣中礦物元素含量大致為鈉27.78~100.00 mg,鉀640.00~851.98 mg,鎂80.00~142.97 mg,鐵17.00~80.00 mg,鋅0.26~4.79 mg,錳0.44~2.21 mg,銅0.65~1.03 mg[16-18]。柑橘類水果中富含多種維生素,如維生素C、維生素D、煙酸、葉酸、硫胺素、維生素B6、維生素A等[19],不同柑橘類水果100 g果皮中的維生素C的含量在7.83~67.36 mg,差異較大[20]。表2是不同研究所得柑橘渣中β-類胡蘿卜素、維生素C、維生素E的含量。
表2 柑橘渣中維生素含量
另外,柑橘渣中還含有多種生物活性物質(zhì),如柑橘黃酮、酚類和萜烯類物質(zhì)等,具有較強(qiáng)的抗氧化活性、抗炎和抗菌作用[24]。因此,柑橘全果以及柑橘渣具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
1.2.1 促生長(zhǎng)
Almeida等[25]的研究表明,在低蛋白質(zhì)飼糧中添加7.5%的干燥柑橘渣能夠抑制蛋白質(zhì)在腸道中的發(fā)酵代謝,改變斷奶仔豬的后腸發(fā)酵模式。Crosswhite等[26]的研究發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,喂食含15%青貯壓榨柑橘果肉或青貯全柑橘果肉飼糧的豬飼料轉(zhuǎn)化率分別提高了20.0%和13.3%。崔藝燕[27]的研究表明,與抗生素組相比,柑橘提取物組仔豬十二指腸絨毛高度有提高趨勢(shì),提高了24.16%;與空白對(duì)照組相比,柑橘提取物組仔豬十二指腸隱窩深度降低12.40%,空腸隱窩深度顯著降低(降低了20.76%),回腸隱窩深度顯著降低(降低了28.60%),回腸絨毛高度/隱窩深度顯著提高(提高了62.60%)。王帥[28]的研究表明,在斷奶仔豬飼糧中添加柑橘渣能提高斷奶仔豬的血糖水平,使血清中尿素氮(UN)的含量降低,這一結(jié)果表明,在斷奶仔豬飼糧中添加適量的柑橘渣可提高仔豬對(duì)碳水化合物和蛋白質(zhì)的吸收與利用。飼糧中添加柑橘提取物能改善肉雞的腸道結(jié)構(gòu),提高回腸絨毛高度以及空腸、回腸絨毛高度/隱窩深度的比值,上調(diào)小腸關(guān)鍵氨基酸和肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的表達(dá),促進(jìn)腸道對(duì)氨基酸的吸收,從而提高肉雞的生長(zhǎng)性能[29]。Guzmán等[30]研究發(fā)現(xiàn),在母羊飼糧中添加40%的干柑橘渣可以提高羊奶中總酚類化合物(total phenolic compounds,TPC)的含量和總抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC),提高羔羊出生后的體重以及平均日增重(ADG)。
1.2.2 抗氧化
柑橘類水果含有多種具有抗氧化功能的生物活性成分,包括維生素C、類胡蘿卜素和酚類化合物[31]。De Moraes Barros等[32]研究發(fā)現(xiàn),柑橘類水果含有較高的維生素C和酚類化合物,果皮中酚類化合物的含量顯著高于果肉,它們與柑橘發(fā)揮抗氧化作用密切相關(guān)。多酚有助于增加血漿中抗氧化酶的活性[33]。果皮比種子中的類黃酮含量高[34],其中黃酮類化合物具有一系列生理作用,包括抗病毒、抗炎、抗微生物和抗氧化[35]。這些生物活性成分對(duì)人體健康非常重要,能保護(hù)人體免受有害自由基的侵害[36-37]。黃酮類化合物能穩(wěn)定羥自由基(·OH)、過(guò)氧自由基(ROO·)和硝基自由基(ONOO·),并且黃酮類化合物的抗氧化功效隨著分子結(jié)構(gòu)中羥基的數(shù)量而增加[38-39]。橙皮苷和橙皮素是主要的黃酮類化合物,具有強(qiáng)大的自由基清除能力,能防止脂質(zhì)過(guò)氧化[40]。Li等[41]發(fā)現(xiàn),橙皮苷可以吸收紫外線,降低丙二醛的生成,從而抑制紫外線誘導(dǎo)的脂質(zhì)過(guò)氧化。橙皮苷和橙皮素可直接清除自由基,在保護(hù)DNA、蛋白質(zhì)和組織免受由內(nèi)部因素(如致癌基因)和外部因素(如輻射、炎癥和毒素)引起的損傷方面發(fā)揮著重要作用[35]。在Ali等[42]的研究中,給煙酰胺(nicotinamide,NA)/鏈脲佐菌素-(streptozotocin,STZ-)誘導(dǎo)的2型糖尿病大鼠口服網(wǎng)狀梭菌果皮提取物、橙皮苷和槲皮素后,與糖尿病組相比,柑橘皮提取物顯著提高了肝臟中谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量與谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathione peroxidase,GPx)、谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶(glutathione-S-transferase,GST)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性,從而改善機(jī)體的抗氧化防御系統(tǒng)。大量研究表明,在肉雞飼糧中添加橘皮和柚皮,可以通過(guò)降低硫代巴比妥酸-活性物質(zhì)(thiobarbituric acid-active substance,TBARS)的含量有效地減少儲(chǔ)存期間肉雞大腿脂肪的氧化[43-44]。
1.2.3 抗炎
炎癥是一個(gè)復(fù)雜的生物學(xué)過(guò)程,是先天免疫系統(tǒng)對(duì)有害因素(如微生物、創(chuàng)傷、壞死、化學(xué)或物理因素、免疫反應(yīng)或代謝應(yīng)激等)對(duì)細(xì)胞和血管組織造成損害的自然防御反應(yīng)或過(guò)程[45]。炎癥被認(rèn)為是恢復(fù)組織內(nèi)穩(wěn)態(tài)和功能的初始反應(yīng)[46]。在各種因素的刺激下,核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)被激活,NF-κB的激活誘導(dǎo)細(xì)胞因子調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答,產(chǎn)生多種促炎介質(zhì),如腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)等,引發(fā)一系列的炎癥反應(yīng),造成細(xì)胞及組織的損傷[47]。酚類化合物中的黃酮類化合物廣泛分布于植物中[48]。黃酮類化合物具有多種生物活性,包括抗氧化、抗癌、癌癥化學(xué)預(yù)防和抗炎特性[49-50]。Ho等[51]研究表明,在體外細(xì)胞培養(yǎng)中試驗(yàn)類黃酮25~100 μmol/L濃度或橘子皮提取物試驗(yàn)類黃酮25~100 μmol/L或指定濃度或0.5~2.0 mg/mL濃度下,橘皮提取物對(duì)脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的一氧化氮(nitric oxide,NO)、TNF-α、IL-1β和IL-6分泌的抑制率分別為90.6%、80.2%、66.7%和86.8%,橘子皮具有較強(qiáng)的抗神經(jīng)炎能力。有研究表明,橙皮苷能夠顯著減少炎癥介質(zhì)如細(xì)胞因子、酶和黏附分子的分泌;橙皮素(3′,5,7-三羥基-4-甲氧基黃烷酮,hesperetin,Hst)作為黃酮類化合物黃烷酮亞類的一員,存在于一些柑橘類水果中[52-53],且具有抗炎作用。橙皮素能通過(guò)激活過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體-γ(peroxisome proliferator activated receptor-γ,PPAR-γ)減輕呼吸機(jī)誘導(dǎo)的急性肺損傷(acute lung injury,ALI)表達(dá),并通過(guò)阻斷NF-κB通路減少炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生,對(duì)機(jī)械通氣致肺臟損傷產(chǎn)生保護(hù)作用[54]。
1.2.4 抑菌
柑橘提取物含有許多對(duì)腸道微生物群有影響的化合物,例如:柑橘類水果中存在的果膠衍生的果膠低聚糖對(duì)于雙歧桿菌和乳酸菌的生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用,也可以抑制病原菌侵入腸道[55]。Nannapaneni等[56]的研究表明,柑橘皮提取物能夠抑制大腸桿菌O157∶H7的生長(zhǎng)。有研究表明,通過(guò)圓盤擴(kuò)散測(cè)定法篩選的7種柑橘精油對(duì)沙門氏菌的11種血清型菌株具有抗菌作用[57]。此外,Nannapaneni等[58]的研究表明,7個(gè)橙油組分具有抑制彎曲桿菌和弧菌屬菌種生長(zhǎng)的能力。細(xì)胞膜的破壞通常是抗菌物質(zhì)的主要目標(biāo),據(jù)報(bào)道,抗菌化合物對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和流動(dòng)性的干擾在發(fā)揮其抗菌作用方面起著重要作用[59-61]。Wang等[62]在研究中發(fā)現(xiàn),柚皮素發(fā)揮抗菌作用是通過(guò)誘導(dǎo)3-羥基?;??;d體蛋白)脫水酶[3-hydroxyacyl-(acyl-carrier protein) dehydratase,fabA]基因上調(diào),(?;d體蛋白)S-丙二酰轉(zhuǎn)移酶[(acyl-carrier-protein) S-malonyltransferase,fabD]、3-氧?;?[酰基載體蛋白]合酶Ⅱ[3-oxoacyl-(acyl-carrier-protein) synthase Ⅱ,fabF]、3-氧?;?[?;d體蛋白]還原酶[3-oxoacyl-(acyl-carrier protein) reductase,fabG]、3-氧酰基-[?;d體蛋白]合酶Ⅲ[3-oxoacyl-(acyl-carrier-protein) synthase Ⅲ,fabH]、烯醇基-[?;d體蛋白]還原酶Ⅰ[enoyl-(acyl-carrier protein) reductase Ⅰ,fabI]和RNA聚合酶sigma-B(RNA polymerase sigma-B factor,sigB)基因下調(diào),導(dǎo)致飽和脂肪酸合成減少,不飽和脂肪酸合成增多,改變細(xì)菌細(xì)胞膜脂肪酸的組成增加膜的流動(dòng)性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。Wang等[63]進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),柚皮素通過(guò)改變苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸殘基的微環(huán)境,引起膜脂肪酸組成和膜蛋白構(gòu)象的擾動(dòng),破壞致病菌的細(xì)胞膜,從而發(fā)揮抗菌效果;對(duì)柚皮素對(duì)大腸桿菌螺旋22菌和金黃色葡萄球菌的最低抑制濃度(MIC)測(cè)定結(jié)果顯示這2種細(xì)菌在暴露于1.0和2.0 MIC后均發(fā)生了形態(tài)學(xué)變化。Ebrahimi等[64]研究發(fā)現(xiàn),連續(xù)42 d在肉雞飼糧中添加0.75%的干柑橘皮能夠減少盲腸中大腸桿菌的數(shù)量,對(duì)乳酸菌等的數(shù)量無(wú)顯著影響。Kasim等[65]的研究發(fā)現(xiàn),傷寒桿菌誘導(dǎo)的BALB/c小鼠口服酸橙皮提取物可直接殺滅并減少小鼠腹腔液中傷寒桿菌,降低Toll樣受體4(Toll like receptor 4,TLR4)mRNA的表達(dá)。
柑橘渣作為柑橘產(chǎn)品加工的副產(chǎn)物,水分含量高,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值全面,富含多種生物活性物質(zhì),因此,可作為畜禽飼料原料。干燥柑橘渣和發(fā)酵(青貯)柑橘渣是最常見的柑橘渣飼料原料。
干燥柑橘渣即通過(guò)一些手段和工藝流程直接或間接的將柑橘渣的含水量降到12%以下。為了提高柑橘渣的利用率,可以通過(guò)干燥來(lái)保存。Alsaied等[66]研究發(fā)現(xiàn),添加石灰可以破壞廢渣中果膠的親水性。因此,柑橘渣可以采用兩步法干燥,干燥流程如圖1所示。干燥的第1步是在切碎的果皮中加入0.5%的石灰來(lái)中和游離酸結(jié)合果膠。然后有2種進(jìn)一步加工的方法:1)在干燥之前,在壓榨機(jī)中除去多余的水分。壓榨液減壓濃縮至60%或70%干物質(zhì),用作動(dòng)物飼料(柑橘糖蜜);2)整個(gè)濕材料直接在旋轉(zhuǎn)干燥器中干燥,這種方法在使用天然氣或其他低成本燃料的地區(qū)是可行的。
圖1 柑橘渣干燥流程
新鮮柑橘渣蛋白質(zhì)含量低,還含有果膠等影響動(dòng)物消化的抗?fàn)I養(yǎng)成分,且含有多種苦味物質(zhì),適口性差,纖維含量高,影響動(dòng)物采食量。但它有豐富可發(fā)酵底物,如糖、非淀粉多糖和有機(jī)酸等[67-70],把柑橘渣進(jìn)行發(fā)酵,有利于營(yíng)養(yǎng)成分的積累。Migwi等[68]的研究表明,在柑橘果渣中添加一些纖維素(如麥麩、家禽墊料等),基礎(chǔ)青貯飼料中每日干物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、可消化有機(jī)物、有機(jī)物的消化率顯著提高,青貯可以消滅青貯前大量存在于混合物中的大腸桿菌,總氮含量雖然不受影響,但青貯使可溶性氮的比例顯著增加。Awais等[71]研究表明,用酵母對(duì)柑橘渣進(jìn)行發(fā)酵能提高柑橘渣中粗蛋白質(zhì)的含量,酵母發(fā)酵柑橘渣的組成為:干物質(zhì)92.00%、粗蛋白質(zhì)30.50%、粗脂肪4.7%、粗灰分6.72%、中性洗滌纖維20.15%、酸性洗滌纖維10.60%。Huang等[72]的研究表明,用產(chǎn)假絲酵母和枯草芽孢桿菌對(duì)柑橘渣進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵,其粗蛋白質(zhì)、可溶性蛋白質(zhì)含量分別提高54.83%和866.50%,達(dá)到(242.50±6.50)mg/g和(39.53±1.77) mg/g,必需氨基酸和非必需氨基酸含量比對(duì)照組分別提高了230%和402%,特別是亮氨酸和苯丙氨酸含量(8.3%和5.1%,基于總蛋白),果膠、粗纖維等抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量分別降低了43.10%和20.21%;相關(guān)分析表明,酸性蛋白酶、中性蛋白酶、果膠酶、木聚糖酶等4種酶的活性與可溶性蛋白、總糖和還原糖含量的變化有顯著性關(guān)系,說(shuō)明蛋白質(zhì)的富集過(guò)程與有機(jī)質(zhì)和酶活性的變化密切相關(guān)。
Vlaicu等[44]在肉雞飼糧中分別添加了2%橘皮、2%柚皮,結(jié)果表明,在肉雞飼糧中添加2種柑橘皮不僅可以延緩脂肪氧化,還減少了致病性大腸桿菌和葡萄球菌的生長(zhǎng),而有益菌乳酸桿菌的生長(zhǎng)則得到了顯著改善。Vlaicu等[73]的另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),在肉雞飼糧中添加亞麻粉(flax meal,F(xiàn)M)、干橙皮(dried orange peel,DOP)和干燥的紅葡萄柚皮(dried red grapefruit peel,DRGP)能顯著改善肉雞雞肉的色澤和組織結(jié)構(gòu),且不影響肉雞胸肉的化學(xué)成分和脂肪酸組成。Abbasi等[74]為研究飼糧中不同水平的柑橘干渣對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能、胴體性狀、血液代謝產(chǎn)物、體液免疫和盲腸微生物種群的影響,在肉雞飼糧中分別添加0、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%的柑橘渣,結(jié)果發(fā)現(xiàn),添加2.0%的柑橘渣顯著提高了飼養(yǎng)期間肉雞的采食量和體重,且能降低肝臟和腹部脂肪以及血清甘油三酯含量。Nazok等[75]研究了不同添加量的干柑橘漿對(duì)25~37周齡蛋雞的生產(chǎn)性能、蛋品質(zhì)和血液參數(shù)的影響,研究發(fā)現(xiàn),16%的干柑橘漿可顯著提高血漿中葡萄糖和高密度脂蛋白的含量,降低血漿中膽固醇、低密度脂蛋白和甘油三酯的含量,12%的干柑橘漿對(duì)蛋雞生產(chǎn)前期的生長(zhǎng)性能和蛋品質(zhì)無(wú)不良影響。Valtierra-Rodríguez等[76]的研究表明,酸橙、李子和酸橙皮提取物的混合物可以減少雞肉產(chǎn)品中彎曲桿菌污染,保障食品安全。Lien等[77]的研究中,在蛋雞飼糧中分別添加0.05%橙皮素、0.05%柚皮素和0.50%果膠,結(jié)果表明,添加這3種物質(zhì)均顯著降低了蛋黃膽固醇含量。在飼喂含有橙精油的飼糧時(shí),肉雞體重會(huì)增加且消化道中的絨毛高度也會(huì)增加[78]。Yu等[29]在肉雞飼糧中添加10 mg/kg的柑橘提取物,發(fā)現(xiàn)血漿總蛋白、白蛋白和葡萄糖含量增加,尿素含量降低,同時(shí)增加了回腸的絨毛高度以及空腸和回腸的絨毛高度/隱窩深度,降低了空腸和回腸的隱窩深度,增加了血漿大多數(shù)必需氨基酸的含量;此外,還上調(diào)了空腸中中性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體(neutral amino acid transporter,ASCT1)、不依賴Na+的陽(yáng)離子和兩性離子氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體(Na+-independent cationic and zwitterionic amino acid transporter,B0,+AT)、神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)體(neurotransmitter transporter,B0AT1)、神經(jīng)元/上皮高親和力谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體(neuronal/epithelial high affinity glutamate transporter,EAAT3)、與B0,+有關(guān)的氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體(related to B0,+ amino acid transporter,rBAT)、Na+非依賴性陽(yáng)離子和Na+依賴性中性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-2(Na+-independent cationic and Na+-dependent neutral amino acid transporter-2,y+LAT2)和二肽和三肽轉(zhuǎn)運(yùn)體1(di- and tri-peptide transporter 1,PepT1)的表達(dá)以及回腸內(nèi)B0,+AT、EAAT3、rBAT、y+LAT2、陽(yáng)離子氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體1(cationic amino acid transporter 1,CAT1)和PepT1的表達(dá),這些基因表達(dá)的蛋白參與了氨基酸和肽的轉(zhuǎn)運(yùn),說(shuō)明柑橘提取物通過(guò)上調(diào)小腸關(guān)鍵氨基酸和肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因表達(dá)來(lái)促進(jìn)腸道對(duì)氨基酸的生理吸收,從而提高肉雞的生長(zhǎng)性能。
綜上可知,在家禽飼糧中添加柑橘渣及柑橘渣提取物能提高家禽的采食量,改善血液指標(biāo),增加腸道對(duì)氨基酸的吸收,提高家禽的生長(zhǎng)性能,并且改善雞肉品質(zhì)以及雞蛋品質(zhì)。
3.2.1 在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用
Cisse等[79]在母豬飼糧中添加了柑橘提取物,結(jié)果表明,其能影響腸道微生物群,還縮短了母豬產(chǎn)仔至第1次排便的間隔時(shí)間,顯著提高了母豬的采食量;此外,用柑橘提取物飼喂母豬,將仔豬的日增重提高了11.7%,同時(shí)降低了6.8%的飼料轉(zhuǎn)化率。在Wang等[80]的研究中,在育肥豬飼糧中添加0.5、1.0或1.5 g/kg柚皮苷,對(duì)照組不添加,結(jié)果表明,所有柚皮苷添加組myhcila(調(diào)控肌肉發(fā)育)mRNA表達(dá)水平均顯著升高,飼糧中添加0.5 g/kg的柚皮苷可以將育肥豬的瘦肉含量提高7.63%,眼肌面積提高21.46%,飼糧中添加1.0 g/kg的柚皮苷能夠顯著提高肌肉的pH和肌酐一磷酸含量,提高了豬肉的品質(zhì),此外,飼糧中添加1.0 g/kg的柚皮苷還能顯著提高豬肉中超氧化物歧化酶活性和總抗氧化能力,并顯著提高肝臟超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活性。
近年來(lái),黃酮類化合物在家畜中的應(yīng)用受到了廣泛的關(guān)注,因?yàn)樗鼈兙哂醒泳徶|(zhì)氧化的作用,并能改善肉質(zhì)參數(shù)而不在產(chǎn)品中留下殘留物[81]。柚皮苷是黃烷酮柚皮苷的一種糖苷,可作為主要的抗氧化劑存在于葡萄柚和柑橘類水果中[82]。Wang等[83]在研究中發(fā)現(xiàn),氧化應(yīng)激會(huì)降低斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能,使其平均日增重和平均日采食量下降。Goodarzi等[84]的研究表明,在斷奶后仔豬飼糧中添加柚皮苷可改善仔豬的生長(zhǎng)性能和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率,并且對(duì)仔豬空腸絨毛和隱窩的組織形態(tài)學(xué)狀態(tài)沒有顯著影響。Cui等[85]的研究表明,在斷奶仔豬飼糧中添加柑橘提取物可以增加十二指腸堿性磷酸酶和脂肪酶的活性,以及空腸堿性磷酸酶和胰蛋白酶的活性,血液中白蛋白含量增加了18.80%,血漿中總必需氨基酸含量增加了25.23%,蘇氨酸含量升高了89.06%,十二指腸、空腸和回腸的隱窩深度分別減少了12.41%、20.76%、28.64%,回腸絨毛高度與隱窩深度的比值提高了66.67%。Pascoal等[86]的研究表明,飼糧中添加大豆殼和柑橘漿增加了仔豬空腸杯狀細(xì)胞數(shù)量和絨毛密度以及胃和盲腸內(nèi)容物黏度,降低了35日齡屠宰仔豬小腸中大腸桿菌的發(fā)生率,導(dǎo)致更高的絨毛密度。Cerisuelo等[87]的研究表明,與對(duì)照組相比,柑橘果肉組豬的腸桿菌數(shù)量較低;對(duì)于乳酸菌,研究結(jié)束時(shí)組間無(wú)顯著差異。
綜上可知,在豬生產(chǎn)中應(yīng)用柑橘渣及柑橘渣提取物能夠改善豬腸道菌群組成,提高抗氧化性能,改善腸道生理結(jié)構(gòu),增加腸道酶活性,提高瘦肉率以及生長(zhǎng)性能。
3.2.2 在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用
由于反芻動(dòng)物的瘤胃具有發(fā)酵高纖維飼料的能力,柑橘渣可作為能量飼料用于配制反芻動(dòng)物飼糧[10,88]。De Felice等[89]的研究表明,在山羊飼糧中添加檸檬提取物會(huì)使真胃和胰腺中神經(jīng)肽Y(神經(jīng)肽Y是哺乳動(dòng)物中最豐富的神經(jīng)肽之一,以其促食欲作用而聞名,廣泛分布在羊羔的真胃、十二指腸和胰腺中)含量顯著增加,從而提高山羊的食欲。Guzmán等[90]的研究表明,用脫水橙果肉替代80%谷物飼喂哺乳母羊,提高了乳羔羊肉中多不飽和脂肪酸/飽和脂肪酸比值以及降低了n-6/n-3比值,同時(shí)羔羊肉中的揮發(fā)性物質(zhì)包括乙基呋喃、二甲基二硫和庚烷的含量顯著提高,提高了羊肉的感官品質(zhì)。在Tayengwa等[10]的研究中給7個(gè)月齡的安格斯公牛飼喂干柑橘果肉,結(jié)果表明,干柑橘果肉提高了公牛對(duì)干物質(zhì)、有機(jī)物和無(wú)灰中性洗滌纖維的表觀消化率,提高了瘤胃總揮發(fā)性脂肪酸、乙酸和異戊酸的濃度,降低了丙酸的濃度,提高了乙酸與丙酸的比例。由于多酚具有抗氧化和抗菌特性,因此,飼喂富含多酚的飲食,例如,干葡萄渣(10%)或干柑橘渣替代飼糧中35%的大麥可延長(zhǎng)羊肉的保質(zhì)期[91-92],干柑橘渣(24%或35%)或用干柑橘渣替代飼糧中40%的小麥可延長(zhǎng)牛肉的保質(zhì)期[93-94]。亞油酸、C18∶2n-6、α-亞麻酸、C18∶3n-3、油酸、C18∶1n-9等多不飽和脂肪酸的含量和組成是的響肉類風(fēng)味發(fā)生的主要因素[95-96]。因此,脂肪酸和揮發(fā)性成分對(duì)新鮮肉的加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和營(yíng)銷以及最終的消費(fèi)者感官質(zhì)量非常重要[97-99]。Tayengwa等[23]的研究表明,與對(duì)照組相比,在飼糧中添加150 g/kg的干葡萄渣或干柑橘渣增加了肥育公牛肌肉中的總共軛亞油酸(conjugated linoleic acid,CLA)、n-3和n-6多不飽和脂肪酸的比例,降低了醛、酮和醇的濃度,但不影響牛肉的感官特性。Liotta等[100]的研究表明,在綿羊飼糧中加入10%的金橘漿(blond orange pulp,BOP)可使綿羊的產(chǎn)奶量和羊奶中脂肪的含量增加,而奶酪樣品的pH顯著降低,脂肪和蛋白質(zhì)含量增加。在tavo等[101]的研究中,用橙皮青貯(250、500或750 g/kg,飼糧干物質(zhì)基礎(chǔ))代替玉米青貯飼喂經(jīng)產(chǎn)荷斯坦奶牛,結(jié)果發(fā)現(xiàn),含有250和500 g/kg橙皮青貯的飼糧顯示出與標(biāo)準(zhǔn)玉米青貯飼糧相似的牛奶產(chǎn)量和牛奶中蛋白質(zhì)含量,而750 g/kg橙皮青貯作為粗飼料顯著增加了牛奶中脂肪和蛋白質(zhì)含量。Guzmán等[30]的研究表明,用干橙漿(dried orange pulp,DOP)替代飼糧中40%或80%的玉米會(huì)使山羊血漿中肌酸激酶和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶活性降低,這意味著對(duì)肌肉的氧化損傷減少。
Callaway等[102]在綿羊飼糧中分別添加0、5%、10%(干物質(zhì)基礎(chǔ))的橘皮顆粒,結(jié)果表明,添加橘皮顆粒后大腸桿菌O157∶H7的數(shù)量在整個(gè)胃腸道都被降低;然而,在飼喂添加10%橘皮顆粒飼糧的綿羊瘤胃中,這種降低達(dá)到顯著水平;大腸桿菌O157∶H7在盲腸和直腸中的數(shù)量通過(guò)添加5%和10%的橘皮顆粒飼料而顯著減少。
綜上可知,在反芻動(dòng)物中生產(chǎn)應(yīng)用柑橘渣及其提取物提高了反芻動(dòng)物的食欲及乳品質(zhì)并提高了產(chǎn)奶量,同時(shí)還能提高肌肉的抗氧化性能和肉的感官品質(zhì),降低腸道中大腸桿菌的數(shù)量。
柑橘渣含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及多種活性物質(zhì),具有促進(jìn)生長(zhǎng)、抗氧化、抗炎、抑菌等多種作用。新鮮柑橘渣因?yàn)楹看蠖灰變?chǔ)存和運(yùn)輸,所以實(shí)際生產(chǎn)中更多使用的是發(fā)酵柑橘渣。發(fā)酵柑橘渣可以減少柑橘中的苦味物質(zhì),從而提高動(dòng)物的適口性。柑橘渣及其提取物均可添加到家禽或家畜的飼糧中,在家禽飼糧中添加柑橘渣及其提取物能提高提高家禽的生長(zhǎng)性能,改善血液指標(biāo),改善雞肉品質(zhì)以及雞蛋品質(zhì);在家畜飼糧中添加柑橘渣及其提取物能提高家畜的食欲、肌肉的抗氧化性能和肉的感官品質(zhì),改善腸道菌群組成。柑橘渣在仔豬上的應(yīng)用研究比較少,對(duì)豬繁殖性能方面的研究國(guó)內(nèi)外的報(bào)道非常少也都,今后還需要增加這一方面的研究。
動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)2022年3期