劉彥兵，劉欣瑜，張書航，孫 璐，黃恩霞，王敬龍，趙寶玉，路 浩*

(1. 西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，陜西 楊凌712100；2. 西藏農(nóng)牧科學(xué)院草業(yè)科學(xué)研究所，西藏 拉薩 850000)

蒿屬(Artemisia)植物屬于菊科(Compositae)春黃菊族(Anthemideae)蒿亞族(Artemisiinae)，為一、二年生或多年生草本植物，少數(shù)為半灌木或小灌木，常有濃烈的揮發(fā)性香氣[1]，全球約有474種[2]，主要生長在亞歐兩大陸，北美洲次之。我國蒿屬植物有187種，46變種，遍及全國，以東北、華北、西北及西南等省區(qū)居多，該種中少數(shù)種可供食用或做牲畜飼料用[3]。

蒿屬植物廣泛分布于西藏的多個(gè)區(qū)域，是部分牧區(qū)的的優(yōu)勢(shì)種[4]。有研究認(rèn)為，新疆、內(nèi)蒙古等地多種蒿屬植物體內(nèi)的粗蛋白、粗脂肪、無氮浸出物、鈣、磷等營養(yǎng)成分含量較高，營養(yǎng)價(jià)值較高，適口性較好，是牧區(qū)重要的牧草[5]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在西藏分布的蒿屬植物共57種、6變種，占全國蒿屬植物的1/4，其中優(yōu)勢(shì)種為藏沙蒿(Artemisiawellbyi)、大籽蒿(Artemisiasieversiana)和青蒿(Artemisiaannua)。藏沙蒿分布廣、適應(yīng)性強(qiáng)，在以藏沙蒿為建群種的草地上，草地質(zhì)量較好，植物種類多，適宜放牧的牧草種類多，據(jù)《西藏草原》資料統(tǒng)計(jì)，藏沙蒿草地粗蛋白含量為13.19%、粗脂肪為4.50%、粗纖維為25.65%，無氮浸出物為47.87%，粗灰分為8.71%，是西藏較好的牧場。大籽蒿別名較多，如山艾、大白蒿、大頭蒿等[6]，主要用來調(diào)制干草，可作牛羊冬季貯備飼料，是西藏非常重要的動(dòng)物飼料來源。此外，大籽蒿植株青貯后可作為優(yōu)質(zhì)的粗飼料[7]，其種子與青油麥(Avenachinensis)種子混合后可做為較好的精飼料使用[8]。青蒿即黃花蒿，在多種動(dòng)物的生產(chǎn)應(yīng)用研究中表明，飼糧中添加適量的黃花蒿提取物可以促進(jìn)動(dòng)物生長，改善機(jī)體抗病能力，提高動(dòng)物生產(chǎn)性能[9]。

目前，對(duì)西藏主要蒿屬植物藏沙蒿、大籽蒿和青蒿的研究多見于化學(xué)成分分析和藥理作用研究[10-13]，尚未見到有關(guān)三者的營養(yǎng)成分的研究報(bào)道。鑒于此，本試驗(yàn)通過對(duì)西藏藏沙蒿、大籽蒿和青蒿這3種主要蒿屬植物的主要營養(yǎng)物質(zhì)、氨基酸和礦物質(zhì)元素含量進(jìn)行分析，以期為后續(xù)西藏蒿屬植物資源的綜合開發(fā)利用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用藏沙蒿、大籽蒿、青蒿樣品均為2018年7月采自西藏自治區(qū)拉薩市曲水縣才納鄉(xiāng)津貝附近礫石河灘處。采樣時(shí)，藏沙蒿、大籽蒿、青蒿每個(gè)樣點(diǎn)取10 m×10 m的樣方，沿對(duì)角線取樣9株，3種植物均處于初花期，呈片狀分布。其中藏沙蒿采自林下礫石灘處(東經(jīng)90°53′58″，北緯29°26′6″，海拔3 581 m)，平均株高64.54 cm，伴生植物有白茅(Imperatacylindrica)、風(fēng)毛菊(Saussureajaponica)、莖直黃芪(Astragalusstrictus)等；大籽蒿采自溝邊、河灘的礫石灘緩沖區(qū)(東經(jīng)91°01′49″，北緯29°38′14″，海拔3 722 m)，平均株高74.23 cm，伴生植物有莖直黃芪(Astragalusstrictus)、細(xì)果角茴香(Hypecoumleptocarpum)、苣葉禿瘡花(Dicranostigmalactucoides)等；青蒿采自農(nóng)田邊溝坡、礫石灘處(東經(jīng)91°01′49″，北緯29°38′14″，海拔3 648 m)，平均株高83.49 cm，伴生植物有西藏堇菜(Violakunawarensis)、大刺菜(Cirsiumsetosum)、西藏蒲公英(Taraxacumtibetanum)、青藏狗娃花(Heteropappusbowerii)等。樣品陰干后粉碎，過40目篩(孔徑為0.425 mm)，裝入紙袋中，室溫下置于干燥器中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1主要營養(yǎng)物質(zhì)含量的測定 3種樣品中的干物質(zhì)(Dry matter，DM)、粗脂肪(Crude fat,FCA)、粗蛋白(Crude protein，CP)、粗纖維(Crude fiber，CF)、粗灰分(Crude ash，CA)分別采用烘干法、GB/T 6433-2006《飼料中粗脂肪的測定》、GB/T 6432-1994《飼料中粗蛋白測定方法》、GB/T 6434-2006《飼料中粗纖維的含量測定過濾法》和GB/T 6438-2007《飼料中粗灰分的測定》[14]進(jìn)行測定。

1.2.2無氮浸出物的含量測定 采用推算法[15]：無氮浸出物(Nitrogen-free extract，NFE)，NFE%=100%-(水分%+CP%+ CFA%+ CF%+ CA%)

1.2.3礦物質(zhì)元素和氨基酸含量測定 鈣(Ca)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鎂(Mg)、錳(Mn)、鉀(K)、鈉(Na)和鋅(Zn)含量測定按GB/T 13885-2003《動(dòng)物飼料中鈣、銅、鐵、鎂、錳、鉀、鈉和鋅含量的測定原子吸收光譜法》進(jìn)行；磷(P)和硒(Se)含量測定分別按GB/T 6437-2002《飼料中總磷的測定分光光度法》和GB/T 13883-2008《飼料中硒的測定》進(jìn)行；氨基酸含量測定按照GB/T5009.124-2016《食品中氨基酸的測定》進(jìn)行。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 20.0軟件對(duì)所測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，以平均值和標(biāo)準(zhǔn)差表示測定結(jié)果，對(duì)3種植物各測定項(xiàng)目進(jìn)行單因素方差分析，P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種蒿屬植物主要營養(yǎng)物質(zhì)含量分析

藏沙蒿、大籽蒿和青蒿的主要營養(yǎng)物質(zhì)含量差別較大(表1)。干物質(zhì)含量高低順序?yàn)椋翰厣齿?青蒿>大籽蒿，藏沙蒿比青蒿高出1.39%；藏沙蒿和大籽蒿的無氮浸出物、粗灰分、粗脂肪含量顯著高于青蒿(P<0.05)，其中藏沙蒿的含量最高，分別比青蒿高出8.41%，4.55%，2.09%；青蒿的粗纖維含量顯著高于藏沙蒿和大籽蒿(P<0.05)，大籽蒿的含量最低，比青蒿低14.69%；而大籽蒿的粗蛋白含量顯著高于藏沙蒿和青蒿(P<0.05)，比含量最低的青蒿高出1.33%；3種植物的粗灰分含量差異顯著(P<0.05)，藏沙蒿的含量最高，青蒿的最低，兩者相差4.55%。

表1 藏沙蒿、大籽蒿和青蒿主要營養(yǎng)物質(zhì)含量

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)

Note:Different letters in the same column mean significant difference atP<0.05 level

2.2 3種蒿屬植物礦物質(zhì)元素含量分析

藏沙蒿、大籽蒿和青蒿樣品中富含多種礦物質(zhì)元素(表2)。就不同物種中同一元素含量水平而言，藏沙蒿中的K,Ca,Fe,Mn,Se含量顯著高于大籽蒿和青蒿(P<0.05)，P含量最低，其中Se在大籽蒿和青蒿中含量相同，而大籽蒿中的K和Fe是3種植物中最低的；大籽蒿中的P,Na,Zn,Cu含量顯著高于藏沙蒿和青蒿(P<0.05)，Mg含量最低；青蒿中的Mg含量最高，但Ca,Na,Zn,Mn和Cu含量卻最低。3種植物中的常量元素中，K含量差異最小，藏沙蒿比大籽蒿中高出10.18%；Ca含量差異最大，藏沙蒿比青蒿中高出2524.46%；Cu含量差異最小，大籽蒿比青蒿中高出68.82%；Se含量差異最大，藏沙蒿比大籽蒿和青蒿中高出2100%。藏沙蒿、大籽蒿和青蒿中Zn/Cu值分別為7.55，11.92，8.95，Zn/Fe值分別為0.07，0.04，0.21。

表2 藏沙蒿、大籽蒿和青蒿礦物質(zhì)元素含量

注：同行不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同

Note:Different letters in the same row mean significant difference atP< 0.05 level,the same as below

2.3 3種蒿屬植物氨基酸含量分析

藏沙蒿、大籽蒿和青蒿樣品中氨基酸種類齊全(表3)。均檢測出16種水溶性氨基酸，總含量差異顯著(P<0.05)，其中大籽蒿的氨基酸總含量(Total amino acid，TAA)最高，青蒿的最低，兩者相差9.60%；必需氨基酸(Essential amino acid，EAA)含量差異較大，含量最高的是大籽蒿，最低的是青蒿，兩者相差2.87%；非必需氨基酸(Nonessential amino acid，NEAA)含量差異較大，含量最高的是大籽蒿，最低的是青蒿，兩者相差6.74%。藏沙蒿、大籽蒿和青蒿中，均是脯氨酸(Pro)含量最高，蛋氨酸(Met)含量最低，分別相差1.24%，3.07%，0.98%。藏沙蒿中天冬氨酸(Asp)含量次之，大籽蒿和青蒿中谷氨酸(Glu)含量次之。3種蒿屬植物的必需氨基酸中，均是異亮氨酸(Ile)含量最高，蛋氨酸(Met)含量最低；非必需氨基酸中脯氨酸(Pro)含量最高，組氨酸(His)含量最低。

表3 藏沙蒿、大籽蒿和青蒿氨基酸含量

3 討論

3.1 常規(guī)營養(yǎng)成分含量比較

粗脂肪(CFA)、粗纖維(CF)和粗蛋白(CP)是評(píng)定飼料營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)，紫花苜蓿(Medicagosativa)具有優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、粗蛋白質(zhì)含量高、營養(yǎng)價(jià)值全面等的特點(diǎn)，是飼喂家畜的理想牧草[16]。藏沙蒿和大籽蒿中CFA(分別為4.63%，4.07%)含量比貴州晴隆縣青蒿[17]含量(2.73%)高，而西藏青蒿中CFA(2.54%)含量則低于晴隆縣青蒿，三者均比紫花苜蓿[18]中CFA含量高(1.17%)，在藏區(qū)缺乏牧草的季節(jié)，三者作為飼料可為動(dòng)物提供所需能量，其中的脂類物質(zhì)可以很好地改善適口性，大籽蒿的CFA含量適中，營養(yǎng)價(jià)值較好。藏沙蒿和大籽蒿的CF(分別為23.53%，23.21%)與紫花苜蓿[18]中CF(24.60%)含量很接近，青蒿中CF(37.89%)含量最高，三者均高于貴州晴隆縣青蒿[17](23.19%)，飼料中含有適當(dāng)?shù)腃F，可以促進(jìn)動(dòng)物胃腸道蠕動(dòng)、益生菌的繁殖，但CF會(huì)影響飼料的口感，因此三者中大籽蒿的口感以及對(duì)動(dòng)物的作用更佳。本試驗(yàn)3種植物的CP(分別為2.14%，3.34%，2.01%)含量較低，與紫花苜蓿[18](19.37%)和發(fā)酵后的大籽蒿[8](9.9%)相比，略顯不足，CP是飼料中含氮物質(zhì)的總稱，其含量是評(píng)價(jià)飼料營養(yǎng)價(jià)值高低的重要標(biāo)準(zhǔn)[18]，因此大籽蒿的營養(yǎng)價(jià)值較高。

本試驗(yàn)中3種植物的干物質(zhì)(DM)(分別為93.31%，91.91%，92.48%)含量均比紫花苜蓿(87.68%)高[19]，DM量是衡量植株生長、生理狀況的重要指標(biāo)之一，DM的積累直接關(guān)系到植物的目標(biāo)產(chǎn)量，含量越高，植物的目標(biāo)產(chǎn)量越高，其中藏沙蒿的目標(biāo)產(chǎn)量最高?；曳?CA)是植物礦物質(zhì)元素氧化后的總和，藏沙蒿和大籽蒿的CA(分別為10.55%，10.12%，5.99%)均低于和貴州晴隆縣青蒿[17](12.60%)，與紫花苜蓿[18]中的CA(9.02%)含量接近，而青蒿中的CA最低，說明這三者礦物質(zhì)元素與紫花苜蓿含量相差不大，不會(huì)因含量過高造成適口性差而降低動(dòng)物的采食量。NFE(分別為52.50%，51.23%，44.01%)含量均比紫花苜蓿(46.83%)[18]和貴州晴隆縣青蒿[17](36.75%)高。有研究[20-22]表明，通過改變苜蓿的貯藏方法以及發(fā)酵方法，可以改善苜蓿的營養(yǎng)品質(zhì)。因此，可參考相應(yīng)處理方式對(duì)試驗(yàn)中的3種蒿屬植物進(jìn)行處理，改善其營養(yǎng)品質(zhì)。

3.2 礦物質(zhì)元素含量比較

礦物質(zhì)元素對(duì)維持牲畜健康和生長發(fā)育具有重要作用，不同的礦物質(zhì)元素作用不同，礦物質(zhì)元素缺乏或過量均會(huì)影響牲畜的生長發(fā)育。動(dòng)物通過采食植物，可以補(bǔ)充礦物質(zhì)元素，植物中的礦物質(zhì)元素含量與植物生長環(huán)境的地質(zhì)有一定的關(guān)系，席冬梅等[23]對(duì)云南省家畜飼養(yǎng)基地所屬的6個(gè)主要地質(zhì)背景區(qū)的土壤和飼料樣品的K，Na，Mg，Cu，Zn等10種元素進(jìn)行測定分析，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)飼料中鈷(Co)，F(xiàn)e和Se的含量受土壤中元素豐度影響較大，土壤和各主要飼料間Fe，Co，Mg，Se和Cu相關(guān)性較強(qiáng)。陳琦昌等[24]對(duì)吉林省土壤-飼料-豬體內(nèi)鉻(Cr)，鉛(Pb)，砷(As)，汞(Hg)，鎘(Cd)這5種元素含量及其相關(guān)性進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)飼料吸收富集土壤中這5種元素的作用顯著，土壤與飼料間元素含量(除Cd外)均呈正相關(guān)(r>0.70)。也有學(xué)者[25-26]研究發(fā)現(xiàn)植物中的微量元素含量與土壤的組成有密切聯(lián)系。本試驗(yàn)研究的3種植物均采自西藏自治區(qū)拉薩市曲水縣才納鄉(xiāng)津貝附近礫石河灘處，三者的各種礦物質(zhì)元素含量的變化趨勢(shì)相差不大。

3種蒿屬植物中Fe(分別為1 358.87 mg·kg-1，329.73 mg·kg-1，337.27 mg·kg-1)含量比紫花苜蓿[27](182 mg·kg-1)高，可能是由于西藏地區(qū)土壤中的Fe含量較高所致。3種蒿屬植物中藏沙蒿的Ca、P含量均較高，比值為1∶1.3，而大籽蒿和青蒿的Ca,P比例分別為1∶5和1∶38，有研究[28]表明，當(dāng)Ca,P比值為1.5～2∶1時(shí)，對(duì)反芻動(dòng)物的骨軟病具有防治作用，故將3種蒿屬植物用作飼料時(shí)，需要額外補(bǔ)充Ca,P。Mn主要為多種酶的組成部分，參與體內(nèi)的造血過程，缺乏時(shí)會(huì)對(duì)機(jī)體造成不良影響[29]，Se具有抗癌、抗氧化、增強(qiáng)免疫力、拮抗有害重金屬及增強(qiáng)生殖功能等的作用[29]，與其他2種植物相比藏沙蒿的Mn(45.01 mg·kg-1)含量與紫花苜蓿[27](47 mg·kg-1)含量相差較小，Se的含量也較高，因此藏沙蒿可作為一種較好的飼草添加劑進(jìn)行開發(fā)利用。有研究[29]認(rèn)為理化性質(zhì)相似的元素，其生物學(xué)功能是相互拮抗的，當(dāng)Zn/Cu>10且Zn/Fe>1時(shí)，會(huì)發(fā)生拮抗作用，本試驗(yàn)中除大籽蒿中Zn/Cu>10外，其他值均低于報(bào)道值，因此，藏沙蒿、大籽蒿和青蒿中的Zn,Cu,Fe不發(fā)生拮抗作用或者拮抗作用不明顯，三者作為動(dòng)物飼料時(shí)，其中的微量元素不會(huì)發(fā)生拮抗，有利于動(dòng)物體吸收。

3.3 氨基酸含量比較

氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值與必須氨基酸的含量和比例密切相關(guān)[31]。隨著對(duì)氨基酸研究的深入，發(fā)現(xiàn)Arg,Leu,Thr等氨基酸及其代謝產(chǎn)物在動(dòng)物體內(nèi)不僅有營養(yǎng)作用，還具有一定的調(diào)控作用[32-34]。藏沙蒿、大籽蒿和青蒿中氨基酸種類較齊全，TAA(分別為9.14%，17.59%，7.99%)含量比紫花苜蓿芽[34]中TAA(25.15%)含量低，表明不同植物累積氨基酸的能力存在較大差異。EAA是動(dòng)物體內(nèi)無法充分合成的，需要從飼料中獲得，3種蒿屬植物中大籽蒿的EAA(5.86%)含量最高，NEAA(11.73%)比紫花苜蓿芽[35](13.6%)略低，大籽蒿可以更好地為動(dòng)物提供所需蛋白。3種蒿屬植物和紫花苜蓿芽[35]中EAA/TAA分別為34.69%，33.29%，36.59%和39.23%，EAA/NEAA為53.14%，49.91%，57.74%和63.89%，根據(jù)聯(lián)合國糧食和農(nóng)業(yè)組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations，F(xiàn)AO)和聯(lián)合國世界衛(wèi)生組織(World Health Organization，WHO)的理想模式[29]，EAA/TAA為40%左右且EAA/NEAA在60%以上為較好品質(zhì)蛋白質(zhì)。因此，藏沙蒿、大籽蒿和青蒿所含氨基酸各項(xiàng)指標(biāo)均較符合FAO/WHO的理想模式，3種蒿屬植物均可為動(dòng)物體提供較為豐富和全面的氨基酸以及較高品質(zhì)的蛋白質(zhì)，其中藏沙蒿最佳。有研究[36]表明，賴氨酸和蛋氨酸是奶牛泌乳期的第一、二限制性氨基酸，本試驗(yàn)中大籽蒿賴氨酸和蛋氨酸含量最高，藏沙蒿和青蒿含量較低，但相差不大，因此，大籽蒿作為奶牛泌乳期的后備飼草或添加劑使用，效果較好。

4 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，3種蒿屬植物的營養(yǎng)成分、礦物質(zhì)元素和氨基酸含量各有優(yōu)缺點(diǎn)，總體分析來看，三者的應(yīng)用潛力較大，其中大籽蒿營養(yǎng)價(jià)值更為全面，CP含量為3.34%，顯著高于藏沙蒿和青蒿(P<0.05)，總氨基酸含量為17.59%，顯著高于藏沙蒿和青蒿(P<0.05)。在牧草匱乏季節(jié)，三者可作為西藏后備牧草資源供牛羊等牲畜飼用，同時(shí)，也可將其作為飼料添加劑進(jìn)行開發(fā)利用。