发酵桑叶的营养组成与功能活性成分及其在动物生产中的应用综述

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摘要：发酵桑叶富含粗蛋白、氨基酸、脂肪酸、维生素和矿质元素，并富含黄酮、生物碱、多糖等多种生物活性成分，具有促进动物生长、调节机体免疫力、提高机体抗氧化能力，改善畜产品品质。本文主要综述了发酵桑叶的营养成分、功能活性成分及其在畜牧生产中的应用。

桑树属于桑属（桑科），是落叶多年生木本植物，抗逆性强，种植面积广（G，2012）。桑叶营养价值较高，含粗蛋白22.0%～29.8%，氨基酸组成比较均衡，富含多种维生素和微量元素，以及植物甾醇、黄酮、生物碱、多糖等多种生物活性物质。是优质饲草植物资源（郝继云，2018；林文武，2017）。但成熟的桑叶、桑枝粗纤维含量较高，并含有单宁等抗营养因子，一定程度上限制了其在畜牧生产中的大规模应用(S，2006)。研究发现，桑叶发酵后，粗纤维和抗营养因子的含量显着降低，粗蛋白和可溶性蛋白的含量显着升高（任媛媛，2016）。同时还获得了桑叶中生物活性物质的含量和组成。通过优化，桑叶的饲用价值得到了很大的提高和提高（徐丹，2017）。多项研究证实，在日粮中添加发酵桑叶可以促进动物生长（丁鹏，2018）、调节机体免疫力（OH NS，2017）、提高机体抗氧化能力（黄静，2016）、调节血脂等。代谢（Lee MR，2017）和提高畜产品质量（Kwong ，2016）等作用。可见，发酵桑叶是一种新型的蛋白质饲料资源。发酵桑叶的合理开发和应用，可以有效缓解我国蛋白饲料资源短缺和潜在的生物安全问题，在畜牧生产中具有广阔的应用前景。

一、桑叶的主要营养成分和生物活性成分

(一)桑叶的营养价值

桑叶营养价值很高，富含粗蛋白、氨基酸、脂肪酸、矿质元素、维生素等营养成分（C，2009）。成熟桑叶含水分75%~90%，以干物质计，含粗蛋白22.0%~29.8%，粗纤维8%~12%，粗灰分8%~12%，粗脂肪4%~10%（王文熙，2012；王永昌，2016；吴晶晶，2017）。本文将桑叶中一些常规营养素的含量与几种饲料原料进行比较（表1），发现桑叶的营养价值甚至高于苜蓿。

(二)桑叶的抗营养因子

（SA，2009）发现桑叶中的主要抗营养因子是植酸和单宁，其中植酸含量高达488.9毫克/公斤，单宁含量高达5.32毫克/公斤。饮食中的单宁酸会与淀粉酶和胰蛋白酶等消化酶的底物发生反应，从而降低营养物质的利用率（Chan EWC，2016）。植酸会与矿物质元素和维生素结合形成沉淀或复合物，不利于动物对矿物质和维生素的吸收利用（Li KK，2018）。本文比较了桑叶、辣木叶、南阳樱叶和银合欢叶中部分抗营养因子的含量，如表2所示。

(3)桑叶的生物活性成分

桑叶还含有丰富的生物活性成分含量和种类，主要有黄酮类、甾体和生物碱，以及多种多糖、挥发油、有机酸等，具有抗氧化、抗炎、降血脂、降血糖等作用。特性。等生理功能（王玉石，2018）。陶程(2018)和郝静怡(2019)测定了桑叶的一些生物活性成分(表3)，发现1-脱氧野尻霉素(DNJ)和绿原酸的含量较高，其中DNJ是一种重要的生物碱。 ，具有降低血糖、改善胰岛素抵抗的作用。目前，桑叶已成为天然DNJ的主要来源。

2 发酵处理对桑叶营养及功能成分的影响

在饲料中添加一定比例的发酵桑叶粉可以提高产品品质，但在饲料中添加较高比例的发酵桑叶粉会导致畜禽生长性能下降（黄静，2016）。主要原因是桑叶粉中粗纤维含量较高，且含有单宁、植酸等，使日粮中的抗营养成分超过畜禽的耐受水平，影响生产性能畜禽身体健康（JM，2004）。许多实验证明，木本植物经过微生物发酵处理后，多肽和氨基酸的含量增加，抗营养因子的含量降低，并富含益生菌生物活性成分等多种有益产物（GS，2012；A ，2013；熊洛英，2010；K，2016）。市场上常用细菌（乳杆菌、芽孢杆菌等）和真菌（酵母、霉菌等）作为发酵菌株（D'ESTE M, 2018）。一般来说，芽孢杆菌和米曲霉主要产生蛋白酶，乳酸菌和乳杆菌主要消除抗营养因子，而木霉和根霉则优化活性成分（胡仁健，2015；张红艳，2016）。因此，不同菌株的配伍，发酵底物的营养成分有不同的变化。目前关于不同菌株发酵后桑叶营养成分变化的研究较少，故本文对此进行综述。

(1)发酵后桑叶营养成分的变化

微生物发酵通过其生命活动可以改变桑叶中营养成分的组成和含量。桑叶经过微生物发酵后，大分子蛋白质被降解为小肽、可溶性蛋白质和游离氨基酸，其中非蛋白氮可转化为细菌蛋白，增加了真实蛋白质含量(张红艳，2016)。研究表明，枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和乳酸菌在生长过程中产生淀粉酶、纤维素酶等酶，降解桑叶中的粗纤维和抗营养因子，可消除大量抗营养因子。容霞，2012）。发酵后桑叶营养成分含量变化见表4。

(2)发酵桑叶中有效成分含量的变化

桑叶微生物发酵过程中经常发生生物转化反应，对桑叶中的生物活性成分进行修饰和优化。通过近年来的微生物发酵研究，发现关于黄酮类化合物生物转化的报道相对较多。黄酮类化合物是桑叶的重要活性成分。它们大多以酯糖基化、聚合物等形式存在，导致生物利用度较低（郝静怡，2018）。它们的原始结构可以通过微生物分解代谢来改变。 、提高黄酮类化合物的利用率（常华松，2019）。发酵后桑叶中生物活性成分含量变化见表5。

3、发酵桑叶在畜牧生产中的应用

(一)发酵桑叶在养猪生产中的应用

在猪饲料中添加5%～15%的发酵桑叶粉，可显着提高生长性能，缩短生长周期，降低饲料成本，改善肠道健康。但最大添加量不超过15%。添加过多的发酵桑叶粉会显着降低断奶仔猪的生长性能；在育肥猪饲料中添加适当比例的发酵桑叶粉可以提高产品品质，其中添加5%~15%效果最佳（李东东，2017；林彪生，2016；张娜娜，2016）。李东东等. （2017）发现日粮中添加2%～4%的发酵桑叶粉，可显着提高断奶仔猪料重比，每公斤饲料可节省生产成本1.67～2.29元。林彪生等. (2016)发现在断奶仔猪日粮中添加5%发酵桑叶复合物可有效治疗仔猪病毒性胃肠炎。发酵桑叶粉中含有大量益生菌，可以调节仔猪胃肠功能。肠道菌群环境维持胃肠健康。张娜娜等. （2016）通过育肥猪实验发现，在基础日粮中添加15%发酵桑叶粉，可以显着提高育肥猪的日均增重，缩短生长周期。这可能是由于发酵后桑叶粉比较粗糙的缘故。纤维含量减少，粗蛋白含量增加，抗营养因子的影响降低，有效提高其适口性，从而提高育肥猪的生长性能。丁鹏等.等（2018）通过实验发现，饲喂9%桑叶粉全价发酵饲料组的宁乡猪饲料重量比显着降低，有效提高了宁乡猪的生长性能。添加发酵桑叶粉可以降低宁乡猪的背膘厚度，且随着发酵桑叶粉用量的增加效果越明显。这可能是因为发酵桑叶粉中的黄酮类和生物碱可以调节脂质代谢，并且研究证明桑叶中的DNJ调节细胞外蛋白激酶（ERK）/过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）信号通路，抑制发酵过程中的脂质积累。猪肌内脂肪细胞分化（Wang GQ，2015）。

综上可见，断奶仔猪阶段，由于其消化道尚未发育完全，添加2%～4%的发酵桑叶粉，可增加日粮的特殊风味和吸引力，促进生长发育。断奶仔猪的生产性能，并有利于断奶仔猪的营养需求。物质的消化、吸收和利用。随着仔猪的生长发育，其消化系统也十分发达。在生长育肥阶段，可添加15%以内的发酵桑叶粉，不仅能提高生长性能，还能在一定程度上提高猪肉品质，降低生产成本。

(二)发酵桑叶在肉鸡生产中的应用

在肉鸡饲料中添加发酵桑叶粉，可提高机体抗氧化能力，增强免疫功能，改善肉品质。黄静等. (2016)发现日粮中添加20%发酵桑叶粉可显着提高胡须鸡血清总蛋白(TP)和球蛋白(GLB)含量，同时显着降低血清总胆固醇(TC)和甘油三酯。 （TG）含量。这说明发酵桑叶粉具有增强免疫力、降低血脂的作用。为了探索发酵桑叶粉在胡须鸡饲料中的最佳添加量和饲养效果，黄静等人。 （2017）进行了一项后续研究。综合各项指标发现，添加10%~20%的发酵桑叶粉可以强化胡须。鸡血清中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和超氧化物歧化酶（SOD）的活性可以在一定程度上提高胡须鸡的生长性能，饲养效果良好。匡哲士等。 (2016)发现日粮中添加20%发酵桑叶粉可显着减少胡须鸡的肌肉，缓解肌糖原糖酵解和肌肉酸败的速度，从而延长保质期；随着发酵桑叶粉添加量的增加，肉色黄度（b*）值逐渐降低。可能是桑叶中丰富的黄酮类、多糖生物碱等生物活性物质具有明显的抗氧化作用，减弱肌红蛋白的氧化程度(M，2012)。此外，有研究发现日粮中添加发酵桑叶粉可引起肉鸡肠道菌群的变化。主要变化是乳酸菌含量显着增加，大肠杆菌含量减少。通过发酵处理，降低饲料的pH值，为肠道内乳酸菌等有益菌提供酸性环境，促使有益菌通过营养竞争和占位效应抑制有害菌的增殖（G，2016） 。因此，在肉鸡饲料中添加5%～10%的发酵桑叶粉，有利于提高肉鸡的免疫功能和抗氧化能力。它还具有调节肉鸡脂质代谢、改善肉质、促进肠道健康的作用。

(三)发酵桑叶在反刍动物生产中的应用

在反刍动物饲料中添加发酵桑叶粉，可在不影响其生产性能的情况下，提高经济效益，改善肉质，降低瘤胃挥发性脂肪酸含量。吴培全等. (2011)研究发现日粮中添加20%以下的发酵桑叶粉，对生长育肥牛的生长性能和血液生化指标无明显影响，每公斤可降低产量0.29～0.49元。饮食。成本。吴浩(2012)在日粮中添加22.5%发酵桑叶粉可改善肉牛胴体品质、增加屠宰率和眼肌面积、调节肉牛脂质代谢。肖建中(2019)研究发现，在新晃牛饲料中添加30%发酵桑叶粉，对其脂质代谢无明显影响，但能显着改善肉质，增强机体免疫力。周等人。 （2014）和李等人。 (2017)发现在肉牛日粮中添加青贮桑叶粉对肉牛生长性能无显着影响，但能显着降低瘤胃中挥发性脂肪酸含量，但对其粪便菌群影响甚微。很少。刘子新等. (2014)在探寒杂交肉羊日粮中添加青贮桑叶粉进行育肥实验。结果表明，添加青贮桑叶粉可显着提高肉羊日均增重，降低料重比。

(四)发酵桑叶在养殖生产中的应用

鱼粉因其蛋白质高、氨基酸含量丰富而广泛应用于水产饲料中。近年来，随着养殖规模的不断扩大，鱼粉价格持续上涨。寻找新的蛋白质来源已成为国内外的研究热点。由于发酵桑叶粉具有粗蛋白消化吸收率高、氨基酸成分丰富、价格低廉等特点，因此在水产养殖中具有巨大的应用潜力。陈文彦等. (2015)研究了不同比例的发酵桑叶粉替代鱼粉在罗非鱼生产中的应用。试验表明，饲料中（5%鱼粉），发酵桑叶替代40%鱼粉对罗非鱼生长的影响。性能上没有显着差异。当替代量高于40%时，不利于罗非鱼的生长。徐涛等. (2016)研究了发酵桑叶粉替代15%和30%鱼粉对大口黑鲈的影响，发现添加低剂量发酵桑叶粉替代鱼粉对大口黑鲈的生长性能没有显着影响。高剂量发酵桑叶粉显着降低了大口黑鲈的终末体重和特定生长率。另外，饲喂大剂量发酵桑叶粉的大口黑鲈血清中低密度指蛋白（LDL）和丙二醛（MDA）含量显着降低，超氧化率显着降低。歧化酶活性显着增加。因此，进一步证明发酵桑叶粉可以改善其脂质代谢，增强机体的抗氧化能力。发酵桑叶粉可替代水产饲料中10%~15%的鱼粉，在保证水生生物良好生长条件的同时，有效节约生产成本。

4. 总结

利用微生物发酵技术，可显着降低桑叶粉中抗营养因子的含量，并将大分子物质转化为小分子物质，有利于动物体对营养物质的消化吸收；同时，其活性成分也经过优化，具有广阔的应用前景。虽然发酵桑叶粉已部分应用于动物生产并取得了一定的效果。然而，对于处于不同发育阶段的不同类型的动物，需要更多的研究来确定发酵桑叶粉的最佳用量。目前发酵桑叶粉采用的发酵菌种较多，发酵工艺多样，极易造成产品不稳定。因此，发酵桑叶在不同品种、不同发育阶段的畜禽中的应用及其功能作用和机制有待进一步研究。

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