苜蓿的生物学功能及其在养猪生产中的应用

2019-01-16 12:19
猪业科学 2018年12期
关键词:苜蓿草苜蓿多糖

陈 辉

(湖南农业大学动物科学技术学院,湖南 长沙 410128)

苜蓿(Medicgo sativa)是一种豆科多年生牧草,广泛分布在我国东北、华北地区,是一种优良的饲草资源。苜蓿的适应性强,具有耐寒、耐旱、耐盐碱等优良特性,营养价值高,适口性好,各种畜禽均爱采食,因而苜蓿素有“牧草之王”的美称[1]。苜蓿含有丰富的苜蓿多糖、大豆黄酮和异黄酮以及多种未知促生长因子(UGF)[2],因而苜蓿在畜禽生产中具有改善畜禽生产性能、改善畜禽免疫力、改善畜禽抗氧化性、改善畜禽肉品质以及调节肠道微生态平衡等生理功能[3-7],在养猪生产中具有广泛的应用。文内就苜蓿的营养价值及其生物学功能加以综述,以期为苜蓿在养猪生产中的开发应用提供参考。

1 苜蓿的营养价值

苜蓿富含蛋白质、维生素及矿物质元素,同时含有苜蓿多糖、皂苷、黄酮及UGF,营养成分均衡,具有较高的营养价值以及生物活性。苜蓿的粗蛋白质(CP)的含量很高,且消化率较高,可达70%~80%;同时组成蛋白质的氨基酸种类齐全,含量丰富,其中赖氨酸(Lys)的含量为玉米的5.7倍,色氨酸(Trp)和蛋氨酸(Met)的含量也显著高于玉米[2](P<0.05)。据张子仪[8]先生报道,苜蓿中含有20种以上的氨基酸,包括动物所需要的全部必需氨基酸(EAA),其中Lys含量为1.06%,Met含量为0.32%,除此之外还含有刀豆氨酸和瓜氨酸等稀有氨基酸,氨基酸比例符合理想氨基酸模式,能够较好地被畜禽消化利用。苜蓿也含有丰富维生素K、维生素E等多种维生素,其中含量较高的有叶酸、胡萝卜素、泛酸及胆碱,含量分别为4.36 mg/kg、94.6 mg/kg、28.0 mg/kg和89.5 mg/kg[9]。据 潘卫仓[10]报道,苜蓿中的矿物质元素的含量比禾本科植物多5倍,常量矿物元素钙的含量为1380 mg/kg、镁元素的含量为2020 mg/kg、钾元素含量为2010 mg/kg;这些常量元素对畜禽具有强骨、调节神经兴奋以及细胞膜稳定等作用;苜蓿中的微量元素含量也比较丰富,其中铜的含量为9.8 mg/kg,锌的含量为16 mg/kg,铁的含量为230 mg/kg,锰的含量为27 mg/kg,这些元素有助于畜禽的生长发育、改善机体抗氧化性以及改善畜禽免疫。除了这些常规养分外,苜蓿中也含有较多的苜蓿多糖、黄酮以及UGF等生物活性物质,从而使苜蓿在畜禽生产中发挥促生长、抗氧化等生物学功能。

2 苜蓿的生物学功能

2.1 改善畜禽的生产性能

苜蓿也可以有效地改善猪群的生产性能,王彦华等[11]报道在杜长大三元杂仔猪日粮中添加0.5%的苜蓿皂苷,可以显著增加仔猪日增重,显著降低料重比,也显著降低了仔猪的腹泻率(P<0.05);董殿元[12]在杜长大三元杂保育猪日粮中添加1%的苜蓿多糖,与对照组相比,试验组(苜蓿多糖组)的末重显著提高了2.68%,日增重显著提高了4.52%,而料重比显著降低了10.53%(P<0.05)。

图1 苜蓿颗粒饲料

2.2 改善畜禽的免疫机能

苜蓿含有苜蓿多糖,可以有效地改善畜禽的免疫机能。苜蓿多糖可以促进畜禽免疫器官的发育,促进淋巴细胞的增殖分化,进而增强淋巴B、T细胞对病原体的杀伤作用[13]。张世军等[14]研究了苜蓿多糖对猪瘟弱毒疫苗的免疫应答强化作用,将苜蓿多糖加入到弱毒疫苗中,结果显示仔猪外周血液的B细胞含量和IgG水平提高。

2.3 改善畜禽抗氧化性

苜蓿富含皂苷等生物活性物质,具有清除氧化自由基及提高抗氧化酶活性的功能,从而改善畜禽的抗氧化性。史莹华[15]研究了苜蓿皂苷对断奶仔猪抗氧化性能的影响,在仔猪日粮中添加1%和2%的苜蓿皂苷,结果发现苜蓿皂苷可以提高谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)和超氧化物酶(SOD)的活性,降低丙二醛(MDA)的含量,表明苜蓿皂苷具有抗氧化的功能。王成章等[16]也发现在断奶仔猪日粮中添加0.25%、0.50%和1.0%的苜蓿皂苷可以提高GSH-Px的活性,进而改善仔猪抗氧化性。

2.4 改善畜禽肉品质

苜蓿可以提高育肥猪的瘦肉率来改善猪肉品质,杜建明[17]在试验组杜洛克育肥猪日粮中分别添加5%、10%、15%和20%的苜蓿草粉,经屠宰测定后与对照组相比,试验组育肥猪的眼肌面积分别显著增加0.99%、17.19%、7.84%和8.87%(P<0.05),屠宰率和瘦肉率有升高的趋势。

2.5 改善畜禽肠道微生态

苜蓿中富含的苜蓿多糖具有抑菌的作用,可以调节畜禽肠道菌群的数量而改善畜禽的肠道微生态。研究表明,苜蓿多糖可以促进畜禽肠道有益菌群(乳酸菌和双歧杆菌)的增殖而改善肠道微生态[18]。陈佩佩等[13]认为这是由于苜蓿多糖对畜禽肠道的有益菌乳酸杆菌和双歧杆菌的增殖有促进作用,而乳酸菌在肠道的定植有助于肠道的蠕动以促进营养物质的消化,从而降低畜禽肠道疾病的发生。侯玉杰等[19]认为,苜蓿经过育肥猪大肠时被纤维素分解菌分解成挥发性脂肪酸(VFA),使肠道的酸碱度降低,而酸性环境下不利于有害菌大肠杆菌的增殖,进而其增殖受到抑制,从而维持育肥猪肠道的微生态平衡。表明苜蓿可以通过调节畜禽肠道有益菌群和有害菌群的数量而维持畜禽肠道微生态平衡。

3 苜蓿在养猪生产中的应用

3.1 改善猪群生产性能

苜蓿具有良好的适口性、优良的营养特性,可以有效地提高猪群的采食量、日增重来改善猪群的生产性能。尚庆辉[20]研究了不同添加水平的苜蓿多糖对仔猪生产性能的影响,在50日龄杜长大三元杂交仔猪基础日粮中添加500 mg/kg、800 mg/kg的苜蓿多糖,饲喂49 d,测定仔猪的日增重(ADG)、饲料转化率(FCR)等生产性能指标,与对照组相比,试验组仔猪的ADG、FCR均显著增加(P<0.05),同时显著提高了仔猪肠道有益菌乳酸菌的数量(P<0.05),极显著降低了有害菌群沙门氏菌和大肠杆菌的数量(P<0.01),表明苜蓿多糖可以改善仔猪肠道微生态,进而改善仔猪的生产性能。苜蓿对生长育肥猪的生产性能也有明显的改善作用,据徐向阳等[21]报道,在生长猪日粮中分别添加5%和10%的苜蓿草粉,对照组不添加,与对照组相比,试验组生长猪的ADG及FCR均得到了提升(P<0.05),10%苜蓿组生长猪的日增重得到极显著增加(P<0.01),FCR显著增加(P<0.05),结合实际,在生长猪日粮中添加10%的苜蓿草粉有助于改善生长猪的生产性能,增加经济效益。苜蓿含有一定的纤维,可以有效地改善繁殖母猪的肠道微生态,进而有效地改善母猪的生产性能,廉红霞[22]研究了苜蓿草粉对泌乳母猪生产性能的影响,在妊娠母猪日粮中添加了20%的苜蓿草粉,发现泌乳期的采食量显著增加(P<0.05),同时减少了母猪背膘的下降程度,表明苜蓿草粉对母猪的生产性能有一定的改善作用。

3.2 改善猪肉品质

图2 苜蓿草粉

随着人们生活水平的提高,人们对猪肉的品质的要求也提高了。苜蓿中富含多种生物活性物质,可以有效地增加胴体品质,改善猪肉品质。赵静[6]研究了苜蓿草粉对猪肉品质的影响,在杜长大三元杂交育肥猪日粮中分别添加5%、10%和15%的苜蓿草粉,发现10%和15%组中育肥猪眼肌面积显著高于其他组;而5%、10%和15%中育肥猪肌内脂肪显著高于对照组,综合考虑,认为10%的苜蓿草粉添加量有助于猪肉品质的改善。由于苜蓿中含有一定纤维,可以降低猪肉中胆固醇的含量,提高瘦肉率,进而改善猪肉品质。许娅虹等[23]研究表明,在杜长大三元杂交育肥猪日粮中分别添加10%、15%和20%的苜蓿鲜草均能提高瘦肉率,其中20%的苜蓿鲜草组的瘦肉率显著高于对照组(P<0.05),这可能是由于20%组中纤维含量较高有关。李宝贵等[24]研究也表明,随着苜蓿的添加比例的加大,眼肌面积和瘦肉率也随之增加。陈颖等[25]发现4%的紫花苜蓿可以促进骨骼肌细胞肝X受体的表达(P<0.05),进而使猪肉肌内脂肪显著提高(P<0.05)、大理石纹评分也较好(P<0.05)、降低滴水损失(P<0.05),从而有效地改善了猪肉的品质。苜蓿也可以有效地改善猪肉颜色,有研究表明在生长猪日粮中添加2 g/kg的苜蓿可以提高猪肉肉色a值,增加红度。表明苜蓿可以有效地改善猪肉品质。

3.3 改善母猪繁殖性能

苜蓿中富含维生素E、生物活性因子以及适宜的纤维,可以有效地改善母猪的繁殖性能。华树明等[26]研究了苜蓿草粉对母猪繁殖性能的影响,发现在母猪日粮中添加4%的苜蓿草粉可以有效地提高产仔数、仔猪成活率、断奶窝重,降低了母猪流产率,有效地改善了母猪的繁殖性能。苏州等[27]为了研究苜蓿对母猪产仔数等繁殖性能指标的影响,用苜蓿鲜草替换部分基础日粮饲喂即将配种的母猪,结果显示,与对照组相比(饲喂基础日粮),试验组中母猪的产活仔数极显著提高29%(P<0.01),断奶仔猪成活率显著提高4%(P<0.05),仔猪断奶增重极显著增加了51%(P<0.01),而试验组母猪未出现不良状况,表明苜蓿可以有效改善母猪繁殖性能,同时可以降低饲料成本。据廉红霞[22]报道,在哺乳母猪日粮中分别添加4%、6%、8%和10%的苜蓿草粉,结果显示,与对照组相比苜蓿组断奶仔猪数和哺乳仔猪成活率均显著增加(P<0.05),仔猪断奶窝重、断奶平均个体重以及平均个体日增重均极显著增加(P<0.01),表明苜蓿草粉有效地改善了哺乳母猪的繁殖性能,结合哺乳母猪和仔猪生长性能,推荐在哺乳期母猪日粮中添加10%的苜蓿草粉。综合上述,表明苜蓿可以通过提高仔猪数、成活率等指标来改善母猪的繁殖性能。

4 小结与展望

综上所述,苜蓿具有丰富的蛋白质、维生素、矿物质等营养成分,有着较高的营养价值;适口性良好,畜禽均爱采食;同时富含苜蓿多糖、皂苷、黄酮和UGF等生物活性物质,因而具有改善畜禽的生产性能、改善畜禽免疫机能、改善畜禽抗氧化性、改善畜禽肉品质以及调节畜禽肠道微生态等生物学功能,因而对仔猪、生长育肥猪以及繁殖母猪均有积极的促进作用,在养猪生产中具有广泛开发应用的前景。随着畜牧业的发展,对蛋白质饲料资源的需求不断增加。因为我国畜牧业面临着蛋白质饲料资源短缺的困境,而苜蓿作为一种丰富的蛋白质饲料资源,有着优良的特性,可以有效地解决我国蛋白质饲料资源短缺的困境,将会成为节粮性畜牧业发展的途径。但是苜蓿在养猪生产中的应用还存在一些问题需要去攻克,比如对于不同生长阶段猪的添加量、加工方式(青贮、鲜草、草粉等)、和其他营养素之间的互作等问题有待试验研究,相信随着畜牧科学与分子生物学的发展,这些问题可以得到很好的解决,因而苜蓿在养猪生产中具有广泛应用开发价值。

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