时间:2024-05-24
黄 静 廖友新 魏金涛 吴 恢
(1.湖北省农业科学院畜牧兽医研究所/动物胚胎工程及分子育种湖北省重点实验室,武汉 430064;2. 湖北省农业科学院经济作物研究所,武汉 430064)
桑树(MorusalbaL.)是传统的药食同源植物。桑叶营养价值与苜蓿草粉相当,尤其是动物的主要限制性氨基酸赖氨酸、蛋氨酸含量接近大豆,维生素、矿物元素含量也十分丰富。另外,桑叶中的多糖、类黄酮、生物碱等活性物质具有抗菌消炎、降糖降脂等作用。近年来,随着桑叶的食药用功效被不断挖掘,桑叶由种桑养蚕飞跃性地跨入种桑养畜,种桑养鱼,甚至种桑养人。基于此,本文综述了桑叶在水产养殖中的应用研究现状,探讨桑叶在水产养殖上的应用形式与利用方式,以期推动桑叶作为营养及功能性饲用原料在水产养殖上的高效发展与应用。
1.1 饲喂草鱼
草鱼是我国产量与消费量最大的水产养殖品种,具有生长速度快、食性广、养殖技术成熟、价格相对低廉等特点,其养殖收益好,市场接受度高。刘家星等[1]利用桑叶粉和鲜桑叶饲喂草鱼,发现在草鱼日粮中添加3%至12%的饲料桑粉均能不同程度地提高草鱼的生长性能,其中6%桑粉组和鲜桑叶组对生长性能的作用效果接近一致且效果最好,6%、9%桑粉组、鲜桑叶组提高血清SOD活性、溶菌酶活性、补体C3效果显著,表明桑叶有刺激鱼体非特异性免疫,提高草鱼抗病能力的效果,且综合各项指标,9%的添加量效果最为理想。马恒甲等[2]研究发现,在草鱼饲料中添加5%桑叶粉,不影响草鱼的生长性能,可显著降低草鱼脏体比、肝体比、内脏脂肪率,增加草鱼的可食率;但当添加10%的桑叶粉,草鱼的生长受到显著影响。针对草鱼的适宜使用量,以上研究结论不同,可能是由于基础日粮的配方与营养水平、所用桑叶粉营养物质、活性组分、抗营养因子以及粗纤维含量、养殖草鱼的规格大小,以及饲养环境等的差异,造成了草鱼对桑叶的耐受力不同。而草鱼是典型的草食性鱼类,具有较强的耐粗饲特性,因而,桑叶在草鱼上的适用量可以作为其他养殖鱼类限制性用量的参考。
1.2 饲喂罗非鱼
罗非鱼具有生长速度高、抗病力强、肉质鲜美等特点,是我国的重要淡水鱼养殖品种。由于罗非鱼是以植物性饵料为主的杂食性鱼类,其对桑叶有较好的适应性,随着桑叶饲用研究的快速发展,近几年常见有桑叶在罗非鱼上的应用报道。杨阳等[3]研究罗非鱼对 5 种不同来源桑叶中营养成分的表观消化率,得出罗非鱼对5种桑叶的干物质、粗蛋白质、总氨基酸、粗脂肪和总磷的表观消化率分别为32.9%~56.3%、68.7%~83.7%、69.27%~87.65%、31.8%~63.1%和34.6%~56.9%,其中云南和陕西的两个样品营养物质消化率好,研究指出这两种桑叶是罗非鱼较好的植物性蛋白质源。李法见等[4]研究发现, 在罗非鱼饲料中添加 10%的桑叶对其生长性能无影响,且能极显著降低血清总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇含量,显著提高血清高密度脂蛋白胆固醇含量,极显著降低肌肉pH值 的下降速度和滴水损失,表明在罗非鱼饲料中添加桑叶具有改善高密度集约化养殖和高能饲料的应用造成的脂质代谢紊乱,且具有改善鱼肉产品品质的作用[4]。沈黄冕等[5]研究发现,在高脂血症罗非鱼饲料中分别添加7.5%、15.0%的发酵桑叶,表明发酵桑叶能够剂量依赖性地降低高脂血症罗非鱼的血脂、血糖水平,提高机体的抗氧化能力。而另有研究表明,利用桑叶发酵蛋白替代鱼粉进行罗非鱼养殖,桑叶发酵蛋白可替代40%的鱼粉,即在饲料中的添加水平为4%时不影响罗非鱼的生长,但当替代80%的鱼粉,即在饲料中的添加水平为8%时会限制罗非鱼的生长[6]。以上研究表明,桑叶可作为罗非鱼饲料使用,其适宜的使用量受多种因素影响,其中桑叶的品种、饲料配方组成、鱼体的生理状态等是重要的影响因素。科学的利用桑叶进行罗非鱼养殖,具有改善脂质代谢、肉品质、增强机体抗氧化能力等方面的突出效果,这与桑叶中富含的多种生物活性组分的密切相关。杨继华等[7]在吉富罗非鱼饲料中添加桑叶黄酮,发现桑叶黄酮的使用对生长性能没有显著影响,且有提高血清、肝脏抗氧化能力,提高抗亚硝酸盐应激能力。陈冰等[8]研究的结果,发现添加适量的桑叶黄酮可以显著提高吉富罗非鱼肌肉抗氧化指标和胶原蛋白含量,改善肌肉氨基酸组成,以300~500 mg /kg添加剂量时效果较好。
1.3 饲喂大口黑鲈
大口黑鲈为肉食性鱼类,因其生长速度快,肉质鲜美,营养价值高,成为我国的主要淡水鱼养殖品种。我国养殖大口黑鲈主要以冰鲜杂鱼为主,近年来,也逐步发展了人工饲料驯化投喂的方式,但高能低氮日粮的应用,鱼体肝胆负荷严重,使其长期处于亚健康的状态,极易造成疾病爆发。赵鹏飞等[9]在高脂或低蛋白日粮中添加10%发酵桑叶,发现饲料中添加发酵桑叶有改善高脂日粮中脂质代谢的作用,且具有提高机体抗氧化能力的效果。另外,徐韬等[10]进行了发酵桑叶替代鱼粉养殖大口黑鲈的研究,发现发酵桑叶替代15%的鱼粉而对生长性能无影响,但替代量达到30%时显著降低生长性能,但高剂量(30%)替代水平对降低血脂水平,提高血清抗氧化能力更为明显,差异显著。
1.4 饲喂对虾
王咏梅等[11]研究了桑叶黄酮对凡纳滨对虾肠道黏膜形态和肠道菌群的影响,发现添加50~300 mg/kg的桑叶黄酮,均能显著的增加肠绒毛高度,50 mg/kg添加量下肠肌层厚度显著增加,且能增加凡纳滨对虾肠道菌群多样性,促进肠道中变形菌门的增殖,抑制放线菌门的增殖;回归分析发现,添加量为137.5 mg/kg时弧菌属的相对丰度最高。对于弧菌属,现多被认为是虾肠道的优势益生菌属[12-13]。
1.5 饲喂杂交鳢
高胜男等[14]研究发现,在高脂杂交鳢饲料中添加7.5%、15%的发酵桑叶,添加7.5%的发酵桑叶有促进杂交鳢生长的作用,而添加15%发酵桑叶会抑制生长,但可显著降低血清谷草转氨酶、谷丙转氨酶活性,显著降低血清甘油三酯、葡萄糖水平。林仕梅等[15]研究的结果,得出利用含有发酵桑叶的复合蛋白源替代12%鱼粉不会影响杂交鳢的生长,而替代24%的鱼粉及以上水平会抑制杂交鳢的生长,但可以改善杂交鳢机体糖脂代谢,提高机体的抗氧化能力。
1.6 饲喂其他鱼及水生动物类
.吴春艳等[16]进行桑叶对胭脂鱼幼鱼的生长性能及抗病力的影响研究,饲料中添加6%、9%的桑叶粉,胭脂鱼血清中三酰甘油、低密度脂蛋白胆固醇、总胆固醇的含量显著降低,高密度脂蛋白胆固醇含量显著增加,当且添加9%的桑叶粉时能显著提高超氧化物歧化酶活性、显著降低丙二醛含量,并且会显著降低胭脂鱼的特定生长率。MONDAL等[17]研究认为,在巴塔野鲮养殖中可使用65%发酵桑叶粉,同时可替代50%鱼粉等原料。KAVIRAJ等[18]研究认为,将桑叶粉和鱼内脏粉混合发酵,可用于替代南亚黑鲮饲料中80%的鱼粉,显著降低饲料成本。LI Zhanfu等[19]利用桑叶提取物养殖中国大鲵,其终末体重、增重率、特定生长率、采食量在9.0 g/kg添加量内,呈剂量依耐性增加,而超过9.0 g/kg时,表现出相反的趋势,同时发现中国大鲵肌肉中粗蛋白、粗脂肪含量,胃H+-K+-ATP、碳酸酐酶、胃蛋白酶,肠Na+-K+-ATPase、脂肪酶,肠道及肝脏的抗氧化能力均表现出了类似的变化趋势,表明桑叶提取物具有提高中国大鲵生长性能、提高胃肠消化能力、机体抗氧化能力的作用。
2.1 作为饲料原料稳定供应,提供蛋白、维生素、矿物质等营养成分
针对畜禽水产养殖,我国已育成了高产量、高蛋白、高抗逆等特性的适用于我国不同地理气候特征的专用饲料桑品种,如粤桑11号、育71-1、桂桑优62、桂桑优12、桑特优2号等。桑树为多年生植株,每年可采收3~7茬,生物产量巨大,在我国广西、湖北、河南等地,已发展了多个万亩、千亩桑园。桑叶富含动物所需的各种营养成分,富含17种氨基酸,且赖氨酸、蛋氨酸等限制性氨基酸比例高,维生素、矿物元素含量丰富,特别是桑叶中钙含量达到2%以上[20],可作为优质的饲料原料,特别适用于草食性或以草食为主的杂食性鱼类或虾类,如草鱼、鳊鱼、小龙虾等的特色养殖。但由于桑叶含有单宁、植物凝集素、蒽醌等抗营养因子,以及较多的粗纤维影响了肠道消化酶的作用,在水产养殖上应用时,桑叶同样要注意限制使用量,且可通过微生物发酵、酶解等方式加工处理后再使用。
2.2 功能性饲用添加剂,提高机体免疫力,改善肉品风味等
基于上述文献检索,桑叶及其活性组分在水产养殖上具有提高机体抗氧化能力、提高抗应激能力、提高胃肠消化功能、改善糖脂代谢、改善肉品风味等效果,而桑叶中多糖、黄酮、生物碱、甾醇等功能活性成分已被广泛证明具有降糖、降脂、抗氧化、提高机体免疫力、改善肉质风味等一种或多种作用[21-24]。以桑叶或其提取物作为功能性饲用添加剂在水产养殖上使用,特别是针对鳜鱼、鲈鱼等肉食性鱼类以冰鲜鱼、野杂鱼饲喂引起的高脂、高糖血症、消化器官负荷严重等,以及近年来,肉食性鱼类逐渐转换为人工饲料投喂过程中,机体免疫力下降,肝胆超负荷等问题。
3.1 利用鲜桑叶直接饲喂
鲜桑叶直接饲喂是指将桑树上采摘下来的桑叶直接投喂到鱼塘,供鱼自由采食的方式,适用于草鱼、鳊鱼、小龙虾等草食或杂食性鱼类或虾类。采用鲜桑叶饲喂,可以根据鱼的需要量自行采食,减少桑叶的加工成本,避免加工过程中桑叶的营养及活性物质损失。此种方式适合于种养结合的农业生产模式,以新型“桑基鱼塘”生态种养模式为例,利用塘基种植桑树,桑叶直接饲喂塘鱼,塘泥作为塘基桑树的优质有机肥,从而实现种植与养殖的有机结合,有效促进渔业养殖的可持续发展。
3.2 以桑叶粉(桑枝叶粉)添加至配合饲料
近年来,在国家、省市级科技项目的支撑与科技人员、企事业家的共同努力下,桑叶在畜禽、水产养殖上的应用效果被广泛认知,我国已发展了多个数千亩的饲料桑种植基地,个别企业还创办了“桑叶猪”、“桑叶鸡”等优质品牌。这种规模化种植的连片桑园,适宜机械化连枝采收,继而通过“采收—粗粉—烘干—粉碎—包装”的步骤,生产饲用桑叶粉(桑枝叶粉)产品,并通过配方设计添加入畜禽、水产配合饲料中。加工成桑叶粉(桑枝叶粉)是桑(枝)叶饲用的主要方式,其便于控制产品质量、利用长期保存、方便长途运输,且可根据不同养殖对象、不同养殖阶段科学配制配合饲料,实现高效健康养殖的目的。
3.3 利用微生物发酵后复配使用
桑叶在畜禽水产养殖上都有一定的适用量,饲喂比例过高,容易造成养殖对象腹泻、体重降低、生产性能下降等不利影响,并且大龄动物较幼龄动物、草食性鱼类或者牛羊较其他鱼类或单胃动物对桑叶的耐受性更高,这主要是由于桑叶中含有单宁、植酸、蒽醌等抗营养因子,以及在桑叶中的粗纤维特别是规模化采收后连同桑枝一起饲喂的情况下,影响动物的消化吸收能力。因而,桑叶的使用需要严格控制用量,同时要对饲用桑叶(桑枝叶)进行必要的加工。采用微生物发酵或者“菌—酶”联合协同发酵,是适用于桑叶(桑枝叶)加工的重要方式。发酵方式可以包括将桑叶粉(桑枝叶粉)连同玉米、豆粕、麸皮等碳、氮原料进行发酵,也可以将鲜桑叶(桑枝叶)采收后直接打浆,复配麸皮、豆粕等其他吸水性营养原料,调节至发酵水分在40%~50%,发酵后按使用比例添加入配合饲料中。另外,在桑叶(桑枝叶)发酵时,还可以根据养殖对象的营养需要,复配预混料及其他饲用原料,直接制作成与配合饲料相同的营养标准,方便工业化生产中按比例直接投入搅拌机出料制粒,而不需要调整饲料配方。
3.4 桑叶提取物或活性物质提取作为饲料添加剂使用
桑叶在畜禽水产养殖上的突出效果,主要源于桑叶中的多糖、黄酮、生物碱等活性物质的作用。针对小鱼、小虾阶段或者其他不适合直接饲喂桑叶(桑枝叶)的肉食性鱼类以及高档的经济鱼类等养殖对象,可提取桑叶中的活性物质作为饲料添加剂进行应用。近年来,桑叶活性物质提取以及多种活性物质联合提取工艺研究较为成熟,采用酶解、热水浸提、醇提、微波、超声等方式都可较好地提取出桑叶中的活性组分。另外,桑叶中的活性组分不仅存在于桑叶中,桑枝、桑根中这类活性物质的含量也十分丰富,亦可利用桑枝、桑根进行活性物质提取,特别是利用桑园春伐、夏伐后产生的大量废弃桑枝提取活性物质,且提取后的桑枝可进一步压制作为木板材使用,达到变废为宝、物尽其用的目的。
3.5 将桑叶与中草药组方联合应用
在饲料禁止使用饲用抗生素的大环境下,中草药及其提取物近几年来快速走向了养殖终端。桑树本是药食同源植物,针对提高水产养殖对象抗应激、保肝护胆、提高机体免疫力等方面的特定应用需求以及疾病治疗等为目的,以桑叶为主,复配柴胡、党参、白术、茯苓等中药组方进行科学应用,是促进渔业可持续健康发展的重要方式。
桑叶在水产养殖上效果显著,通过育种及种植技术的改进、饲用加工技术的发展、以及饲用配方技术的优化,其作为饲用原料或功能性的添加剂产品在水产养殖上高效稳定应用,生产健康、安全、优质的水产产品具有广阔的应用前景。
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