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桑叶在养猪中的应用

发表时间:2018-05-05 15:37     编辑:宗富桑苗     所属分类:行业新闻

 

 

 

 

桑在养猪中的应用

 

 

 

前言

 

近年来桑叶研究主要集中在活性物质分析、药理研究、食品和饲料开发等方面。桑叶营养丰富,不仅可作为青绿饲料,亦可作为蛋白质饲料。在畜禽日粮中添加桑叶能增强机体新陈代谢,促进机体生长,提高生产性能,减少体内的重金属离子,降低畜禽肠道内细菌数量和粪中氨的排放量(杨静,2014),桑叶作为动物饲料的开发前景十分广阔。目前,利用桑树资源发展畜牧业已受到了联合国粮农组织的重视。桑叶在牛羊和鸡的研究应用中较多,但其在猪肉品质方向的研究很少,为此,本文综述了桑叶的营养成分、活性物质以及对猪肉品质的影响,以便为桑叶在养猪生产的应用提供参考。

 

 

 

 
 

桑叶的营养成分

 

 
 

 

 
 

(1)蛋白含量高

 
 

桑叶营养价值高,含有大量的蛋白质、维生素和矿物质等营养成分。鲜桑叶的含水率为 73%~82%,干物质为18%~27%,粗脂肪为4%~10%,粗纤维为8%~12%,无氮浸出物为30%~35%,粗灰分为8%~12%(刘先珍等,2005;叶志毅等,2003)。桑叶的粗蛋白质含量为15%~30%(杨静,2014;王雯熙等,2012),同紫花苜蓿叶的粗蛋白质含量相当。

 

 

 

 

 

(2)氨基酸含量丰富

 
 

桑叶中氨基酸有18种之多,占桑叶干物质10%以上,组成比例合理,其中必需和非必需氨基酸的比例在50%以上(杨静,2014),17种组成蛋白质氨基酸包括苯丙氨酸、苏氨酸、亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸和异亮氨酸等6种必需氨基酸,含有非蛋白质组成氨基酸γ-氨基丁酸(GABA)(张俊等,2016)。桑叶蛋白粉中含量*高的氨基酸为谷氨酸和天冬氨酸,分别占氨基酸总量的13.7%和12.3%(王芳等,2015)。除异亮氨酸与缬氨酸含量相对于理想蛋白较低,其他氨基酸含量均与理想蛋白含量相当,尤其赖氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸含量较高(王芳等,2015)。

 

 

 

 
 

(3)维生素含量丰富

 
 

桑叶含有丰富的钙、磷、铁、锌、锰等矿物质,其中钙含量为0.82%~3%(王雯熙等,2012;叶志毅等,2003),磷含量为0.20%~0.6%(刘先珍等,2005;叶志毅等,2003),仅次于漆树叶。桑叶粉中的铁含量为270.8mg/kg~900mg/kg(王雯熙等,2012;刘先珍等,2005)。桑叶中所含的维生素也较为丰富,每100g干桑叶中含维生素B1 0.5mg~0.8mg、维生素B2 0.8mg~1.5mg、维生素B11 0.5mg~0.6mg、维生素B5 3mg~5mg、维生素C 30mg~40mg、维生素E 30mg~40mg(刘先珍等,2005)。这些营养物质对维持机体免疫、抗氧化机能具有重要作用。

 

 

 

 

 

 

 桑叶的活性物质及其功能

 
 

 

桑叶含有丰富的多酚、多糖、生物碱等活性物质,具有显著的降糖、降脂、抗氧化、清除自由基等作用。在养猪生产中利用桑叶优质蛋白等营养成分的同时,还需充分发挥桑叶天然活性物质的调控功能,以维持机体自由基动态平衡,减少氧化应激,提高生长性能,减少脂肪过度沉积,从而改善猪肉品质和风味。

 

 
 

多酚

 

 
 

桑叶总多酚含量为7.84mg/g~44.7mg/g(张宇思等,2015;Iqbal等2012;Zou等,2012),其中黄酮类成分含量比较丰富,约占桑叶干重的1.0%~3.0%(何羡霞等,2014)。桑叶多酚主要为绿原酸及其异构体、对羟基肉桂酸、咖啡酸、7-羟基香豆素、芦丁、槲皮素、异槲皮苷、槲皮素葡萄糖苷及其衍生物、山奈酚葡萄糖苷及其衍生物和异鼠李素葡萄糖苷等(张宇思等,2015)。

 

 

 

 

(1)抗氧化作用

多酚不仅能清除体内氧自由基,还能清除酶类所不能清除的羟自由基和脂类有机自由基,桑叶中多酚是其抗氧化作用的重要物质基础之一(张宇思等,2015)。绿原酸是桑叶抗氧化的核心多酚类单体(Zou等,2012)。多酚作为天然抗氧化剂,可改善动物免疫能力,提高动物生产性能,并能改善动物产品品质。

 

桑叶多酚能显著提高小鼠血清和肝匀浆的超氧化物歧化酶活力(P<0.05),显著降低谷丙转氨酶的活力和丙二醛含量(P<0.05),降低小鼠的肝损伤程度(张宇思等,2015)。桑叶黄酮具有很强的抗氧化活性,能清除自由基,具有较强的清除亚硝酸盐作用(何羡霞等,2014)。

 

 

 

 
 
 

(2)降糖作用

绿原酸和芦丁是桑叶抗糖尿病的主要成分(Hunyadi等,2012)。桑叶黄酮具有降血压、抑制血清脂质增加和抑制动脉粥样硬化形成的活性。异槲皮苷、绿原酸和芦丁表现出剂量依赖性的抗糖尿病活性,其主要的降糖机制主要是抑制α-糖苷酶,对胰腺β细胞产生保护作用(何羡霞等,2014)。

 

 
 
 

(3)其他作用

桑叶多酚能够减少机体氧化应激和增强抗氧化作用。当中的槲皮素衍生物具有抑制活性氧产生,直接改善糖脂代谢变化的作用(Sun等,2015)。有研究报道桑叶多酚能够延长线虫的平均寿命,减少脂肪酸生成和影响生殖细胞的发育(Zheng等,2014)。另外,桑叶多酚对革兰阳性菌和革兰阴性菌均有一定的抑制作用,桑叶黄酮对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有一定的抑菌效果,对霉菌基本没有抑制作用(张宇思等,2015)。

 

 
 

多糖

 

 
 

多糖一般具有增强免疫、抗氧化、降血糖、降血脂等功能,多糖在改善肉品质方面也有一定功效。

 

 
 
 

(1)降糖作用

桑叶多糖的降糖机理研究较多,其可降低血液中葡萄糖含量,增加肝脏葡萄糖激酶的活性,减轻氧化应激,对改善糖尿病有显著的作用(Ren等,2015)。亦可促进肝脏脂质代谢和胰岛素分泌,减少肝脏脂肪堆积,延缓糖尿病的发展(Zhang等,2014)。同时,也能改善糖耐受量,抑制血脂升高,降低外周血清胰岛素水平,治疗Ⅱ型糖尿病(何羡霞等,2014)。

 

Ren等(2015)利用高脂肪和链脲佐菌素诱导的Ⅱ型糖尿病大鼠研究桑叶多糖的作用,结果表明,桑叶多糖治疗组肝脏8-羟基-2-脱氧鸟苷和丙二醛显著降低(P<0.01),而超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物氧化酶均显著增加(P<0.01)。

 

 
 
 

(2)抗氧化作用

桑叶多糖具有一定的抗氧化作用。研究报道,果桑叶多糖对体外化学模拟体系产生的·OH和O-2·有一定清除作用,并存在显著的剂量效应。果桑叶多糖在0.8mg/mL时对·OH有*高的清除作用,清除率可达90.8%,对O-2·清除率可达60.2%(谢克英等,2014)。但是,高度浓缩的桑叶多糖具有非常小的抗氧化活性,与黄酮类物质具有协同作用,如添加10μg/mL槲皮素后,抗氧化活性明显增强(Zhang等,2016)。此外,桑叶多糖可增强糖尿病大鼠体内超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶等抗氧化酶活性及升高葡萄糖-6-磷酸脱氢酶水平,从而发挥其降血糖和抗氧化作用(殷勇等,2014)。


(3)其他作用

近年来,相关研究发现桑叶多糖能增强免疫和调节肠道菌群。桑叶多糖通过上调CD80、CD86、CD83、CD40等膜表型标记,下调酸性磷酸酶活性,诱导骨髓来源的树突状细胞成熟,这种成熟的骨髓细胞可以产生额外的IL-12、TNF-α用于协调产生的免疫反应链,可以增加小鼠淋巴细胞转化率(Xue等,2014)。桑叶多糖通过调节肠道菌群增加益生菌数量,进而增加肠道内益生元,对小鼠肠道菌群失调有调节作用(陈涟昊等,2015)。


 

 

 

 
 

生物碱

 
 

 

桑叶中含有丰富的生物碱。桑叶独特的生物碱为1-脱氧野尻霉素(1-DNJ),含量为0.11%~0.388%(贺胜等,2015)。生物碱的降血糖活性*为显著。1-DNJ具有高效的糖苷酶抑制作用,而荞麦碱能够促进胰岛素分泌和降低胰岛素抵抗,对葡萄糖苷酶和半乳糖苷酶均有抑制作用,尤其对β-半乳糖苷酶显示强活性,同时桑叶总生物碱还具有抑制糖原分解的活性(贺胜等,2015)。1-DNJ可通过抑制肠道葡萄糖吸收,降低血糖水平,调节肝葡萄糖代谢酶加速葡萄糖利用(Wang等,2015),明显改善空腹血糖水平和糖耐受量,特别是增加胰岛素敏感性(何羡霞等,2014),从而预防糖尿病。也可与多糖组合调控肝糖原代谢和葡萄糖异生,主要是通过上下调控肝脏的葡糖激酶、磷酸烯醇式丙酮酸激酶和葡萄糖-6-磷酸酶基因的表达量来降低血糖(贺胜等,2015)。此外,1-DNJ也能减轻动脉粥样硬化的风险(Wang等,2015)。

 

 
 

γ-氨基丁酸

 
 

 

桑叶中γ-氨基丁酸含量为0.473%~1.011%(Chen等,2015)。γ-氨基丁酸可缓解热应激的不利影响,能提高育肥猪的生长性能、胴体品质和抗氧化能力。研究认为桑叶γ-氨基丁酸具有抗疲劳的作用,在耐力测试中,中剂量的平均负载游泳时间比对照组长111.60%(P<0.01),低剂量和中剂量相应的血乳酸浓度分别降低28.52%和28.81%(P<0.05),而血尿素氮分别降低36.83%和40.54%(P<0.05),肝糖原明显降低12.81%和17.22%(P<0.05)(Chen等,2015)。

 

 

 
 

桑叶对猪肉品质的影响

 
 

 

评价肉品质的指标主要包括肌肉pH值、肉色、滴水损失、肌内脂肪含量、嫩度、风味、胴体品质等。桑叶含有丰富的多酚、多糖、生物碱等抗氧化成分,能保护脂质免受氧化,从而抑制猪肉酸败,延长货架期,起到保护猪肉品质的作用。桑叶对猪肉品质影响主要体现在以下几个方面。

 

 

 
 

(1)pH值

 
 

pH值是公认的区分生理正常肉和灰白水样肉(PSE)的重要指标。刚屠宰的猪机体糖原、脂肪分解产生大量乳酸使肌肉pH值急剧下降,促使蛋白质变性,若pH值下降很快,将会产生PSE、暗干肉(DFD)等低品质猪肉。

 

宋琼莉等(2016)给体重87kg的育肥猪饲喂不同比例桑叶粉,发现添加桑叶粉组的育肥猪肌肉pH45min、pH24h均高于对照组(P>0.05);其他研究也得出类似结论(杨静,2014;李有贵等2012)。可见,桑叶能够提高猪屠宰后肌肉pH值,减少低品质猪肉的出现。原因可能在于桑叶中活性物质的抗氧化作用及其他功效,活性物质通过多种途径抑制肌糖原酵解,减少屠宰后肌肉中乳酸的积累,进而提高pH值及减缓pH值下降速度。

 

 
 

(2)肌内脂肪

 
 

肌内脂肪含量与猪肉品质密切相关,影响猪肉的嫩度、风味、系水力及大理石纹评分。猪肉理想的肌内脂肪含量为2%~3%,大理石纹的深度与肌内脂肪呈正相关,在适当范围内随着肌内脂肪含量的升高,肌肉的大理石纹评分增加(Berbardi等,2016)。研究报道,桑叶1-DNJ通过ERK/PPARγ信号通路抑制肌内脂肪细胞的脂肪形成,4μM1-DNJ显著抑制脂肪形成(P<0.05),4μM的1-DNJ处理能够使关键生脂基因PPARγ和AP2mRNA水平下调,减缓脂质和甘油三酯的积累,同时1-DNJ不仅使生脂基因下调还使脂解基因上调抑制脂肪生成(Wang等,2015)。可见,桑叶1-DNJ在一定程度上能抑制脂肪的生成,降低肌内脂肪含量。但也有研究表明,利用桑叶喂猪能够提高猪肉肌内脂肪含量和大理石纹评分,有效提高猪肉品质。这二者有所矛盾是由于1-DNJ调节脂肪生成的机制仍未知,加上肌内脂肪的形成不仅受1-DNJ的影响,桑叶的多种活性成分均对肌内脂肪的生成产生作用,对于桑叶中哪些成分影响猪肉肌内脂肪的形成缺乏研究,因此需要做更加深入的研究揭示相关机理。

 

                   

 

关于桑叶对猪肌内脂肪的影响观点并不一致,有研究发现肌内脂肪含量、大理石纹评分随桑叶水平的增加而提高(宋琼莉等,2016;李有贵等,2012)。但是,杨静(2014)发现,饲喂10%、15%、20%饲用桑粉的猪肉肌内脂肪含量比对照组分别提高12.99%、9.97%和17.22%(P<0.05),未发现肌内脂肪含量随桑叶水平的增加而提高。这主要是由于桑叶加工处理方式和品种的不同,使得桑叶中的有效成分差异较大所引起的。但是,目前研究均表明,适量桑叶能提高猪肉肌内脂肪含量。

 

 

 
 

(3)嫩度

 
 

嫩度是指肉切割难易程度及蒸煮后入口咀嚼时的软硬程度,以及咀嚼后的残渣量等,是评定肌肉多汁性的指标。剪切力与嫩度成反比,平均剪切力值越大表示肉越老。研究发现,桑叶添加水平对肌肉剪切力影响不显著(P>0.05)(宋琼莉等,2016;杨静,2014)

 

 
 

(4)风味

 
 

肌肉中与风味有关的成分有氨基酸、有机酸、醇类和脂类等,肉的香味来源于肌内脂肪的氧化降解产物,由于肌内脂肪氧化产物不同使不同种类的肉类具有独特的风味(Berbardi等,2016)。


 

 

 

 
 

(5)氨基酸

 
 

猪肉中氨基酸含量和组成是评价猪肉品质和营养价值的重要因素。形成肉香味所必需的前体氨基酸主要包括丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、异亮氨酸和脯氨酸(杨静,2014)。饲料中适量添加桑叶可改善猪肉氨基酸的组成,提高总氨基酸含量,增加风味前体氨基酸,提高必需氨基酸含量,改善猪肉品质和营养价值。

 

郭建军等(2011)研究发现,与对照组相比,添加5%、10%、20%鲜桑叶的猪背*长肌中的总氨基酸含量、天门冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸含量显著提高(P<0.05)。而杨静(2014)的研究结果与其相似,添加10%、15%、20%饲用桑粉的肌肉总氨基酸含量明显高于对照组(P<0.05);在单一氨基酸方面,试验组的丝氨酸、甘氨酸、赖氨酸、苏氨酸、丙氨酸、异亮氨酸、谷氨酸和脯氨酸的含量较对照组有不同程度的增加。桑叶中蛋白质含量高,氨基酸含量丰富、组成合理。氨基酸在猪体代谢过程中相互转化,改变猪肉氨基酸的组成比例,提高鲜味氨基酸的含量。

 

但是,从以上研究可知不同添加比例和加工方式的桑叶对于猪肉氨基酸组成既有相似之处,又存在差异,尤其在单一氨基酸方面差异更大。这主要是由于新鲜桑叶和干燥桑粉中氨基酸、多肽、蛋白质等物质含量和组成有所差异,加上添加比例不一,使得猪体消化吸收的氨基酸含量不同,进而使氨基酸间转化有所差异而导致的。因此,为了寻求*佳的添加比例和加工方式,生产高品质的保健猪肉,需要进一步的研究。

 

 

 
 

(6)脂肪酸

 
 

脂肪酸组成是现代肉品质研究的重要参数。多不饱和脂肪酸是肌内脂肪重要的前体物质,与猪肉风味密切相关,且对人体健康意义重要。研究认为添加5%鲜桑叶能提高亚油酸含量(P>0.05),而添加10%和20%鲜桑叶则会降低硬脂酸和油酸的含量(P<0.05)(郭建军等,2011)。同时,杨静(2014)的研究也表明,添加饲用桑粉可使猪肌肉的饱和脂肪酸含量降低,不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量有所提高。

 

桑叶的多不饱和脂肪酸含量高(王雯熙,2012),猪采食后不经氢化直接在体内沉积,直接改变肌肉脂肪酸组成,提高不饱和脂肪酸比例,可增加猪肉营养价值。但是,随着多不饱和脂肪酸含量升高,肌肉脂肪变软,易氧化酸败产生异味而使肉品质下降。目前很多研究均没考虑到桑叶对肌肉不饱和脂肪酸的提高是否过量,是否降低猪肉品质。因此,未来的研究应探讨及解决这个问题。

 

 
 

(7)肌苷酸

 
 

肌苷酸是影响肌肉鲜味的主要成分之一。屠宰后动物机体正常的生理代谢功能遭到破坏,细胞内糖原由有氧代谢转为无氧酵解,生成乳酸使pH值下降,同时肌肉中ATP减少使肌质网功能失常,ATP酶活化,剩余ATP在ATP酶的作用下分解生成ADP,ADP在多种酶的作用下生成肌苷酸(Berbardi等,2016)。桑叶饲喂猪能够提高猪肉中肌苷酸的含量,增加猪肉鲜味。李有贵等(2012)的研究发现,10%、20%桑叶粉肌肉中肌苷酸含量比对照组分别提高25.56%和15%(P>0.05)。

 

 

 

 

 
 

(8)胴体品质

 
 

饲粮中添加桑叶对猪胴体率没有明显影响。李有贵等(2012)的研究显示,与对照组相比,10%、20%桑叶粉组板油率分别降低17.95%和22.22%(P<0.05),而背膘厚度分别降低6.69%和12.14%(P<0.05)。宋琼莉等(2016)的研究也认为背膘厚度随桑叶添加水平的提高而降低。背膘厚度小,则瘦肉率高。添加桑叶既能提高瘦肉率,减少脂肪沉积,又能增加肌内脂肪含量,表明了桑叶对脂肪的合成具有双向调节作用,能够通过多种途径影响脂肪组织和肌内脂肪的生成沉积。但目前的研究并不完善,未能揭示其机制。

 

 

 
 

(9)其他

 
 

适量的桑叶饲喂猪能够提高猪肉中抗氧化物质的含量,从而提高猪肉抗氧化能力,抑制猪肉酸败,保护猪肉品质。有研究表明,添加10%、20%鲜桑叶能提高猪肉中维生素E的含量,与对照组比较,分别提高26.1%和20.8%(P<0.01)(郭建军等,2011)。此外,添加桑叶粉能显著提高肌肉中超氧化物歧化酶的活性(P<0.05),降低肌肉中丙二醛的含量(P>0.05),有效提高肌肉的抗氧化能力(宋琼莉等,2016)。桑叶含有多种营养成分和活性物质,尤其是抗氧化活性成分丰富多样。这些物质通过消化吸收,在动物体内代谢转化,必然改变着机体内各种物质的代谢,*终影响到猪肉品质的各方面。

 

 

 
 

小结

 
 

 

综上所述,桑叶对于猪肉品质的改善具有一定作用,但是研究较少且不深入,对于桑叶各种成分如何影响猪肉品质的作用机理缺乏研究。另外,桑叶的适宜添加量为5%~15%,可能是由于以新鲜桑叶或干燥桑叶粉的形式直接饲喂,导致抗营养因子的大量存在使得桑叶添加水平较低,因此有效的加工处理方式成为桑叶在猪饲粮中大量利用必需解决的关键问题。总体上,桑叶是一种优质的非常规饲料资源。合理应用桑叶改善猪肉品质,生产优质且具有保健功能的猪肉,符合当今人们的消费需求,同时能有效节约饲养成本,减少资源浪费,提高经济效益。随着研究的不断深入,桑叶将在养猪生产中得到更广泛的应用。

 

 

 


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