黃 靜 廖友新 魏金濤 吳 恢
(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所/動物胚胎工程及分子育種湖北省重點實驗室,武漢 430064;2. 湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所,武漢 430064)
桑樹(MorusalbaL.)是傳統(tǒng)的藥食同源植物。桑葉營養(yǎng)價值與苜蓿草粉相當(dāng),尤其是動物的主要限制性氨基酸賴氨酸、蛋氨酸含量接近大豆,維生素、礦物元素含量也十分豐富。另外,桑葉中的多糖、類黃酮、生物堿等活性物質(zhì)具有抗菌消炎、降糖降脂等作用。近年來,隨著桑葉的食藥用功效被不斷挖掘,桑葉由種桑養(yǎng)蠶飛躍性地跨入種桑養(yǎng)畜,種桑養(yǎng)魚,甚至種桑養(yǎng)人。基于此,本文綜述了桑葉在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀,探討桑葉在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應(yīng)用形式與利用方式,以期推動桑葉作為營養(yǎng)及功能性飼用原料在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的高效發(fā)展與應(yīng)用。
1.1 飼喂草魚
草魚是我國產(chǎn)量與消費量最大的水產(chǎn)養(yǎng)殖品種,具有生長速度快、食性廣、養(yǎng)殖技術(shù)成熟、價格相對低廉等特點,其養(yǎng)殖收益好,市場接受度高。劉家星等[1]利用桑葉粉和鮮桑葉飼喂草魚,發(fā)現(xiàn)在草魚日糧中添加3%至12%的飼料桑粉均能不同程度地提高草魚的生長性能,其中6%桑粉組和鮮桑葉組對生長性能的作用效果接近一致且效果最好,6%、9%桑粉組、鮮桑葉組提高血清SOD活性、溶菌酶活性、補體C3效果顯著,表明桑葉有刺激魚體非特異性免疫,提高草魚抗病能力的效果,且綜合各項指標,9%的添加量效果最為理想。馬恒甲等[2]研究發(fā)現(xiàn),在草魚飼料中添加5%桑葉粉,不影響草魚的生長性能,可顯著降低草魚臟體比、肝體比、內(nèi)臟脂肪率,增加草魚的可食率;但當(dāng)添加10%的桑葉粉,草魚的生長受到顯著影響。針對草魚的適宜使用量,以上研究結(jié)論不同,可能是由于基礎(chǔ)日糧的配方與營養(yǎng)水平、所用桑葉粉營養(yǎng)物質(zhì)、活性組分、抗?fàn)I養(yǎng)因子以及粗纖維含量、養(yǎng)殖草魚的規(guī)格大小,以及飼養(yǎng)環(huán)境等的差異,造成了草魚對桑葉的耐受力不同。而草魚是典型的草食性魚類,具有較強的耐粗飼特性,因而,桑葉在草魚上的適用量可以作為其他養(yǎng)殖魚類限制性用量的參考。
1.2 飼喂羅非魚
羅非魚具有生長速度高、抗病力強、肉質(zhì)鮮美等特點,是我國的重要淡水魚養(yǎng)殖品種。由于羅非魚是以植物性餌料為主的雜食性魚類,其對桑葉有較好的適應(yīng)性,隨著桑葉飼用研究的快速發(fā)展,近幾年常見有桑葉在羅非魚上的應(yīng)用報道。楊陽等[3]研究羅非魚對 5 種不同來源桑葉中營養(yǎng)成分的表觀消化率,得出羅非魚對5種桑葉的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、總氨基酸、粗脂肪和總磷的表觀消化率分別為32.9%~56.3%、68.7%~83.7%、69.27%~87.65%、31.8%~63.1%和34.6%~56.9%,其中云南和陜西的兩個樣品營養(yǎng)物質(zhì)消化率好,研究指出這兩種桑葉是羅非魚較好的植物性蛋白質(zhì)源。李法見等[4]研究發(fā)現(xiàn), 在羅非魚飼料中添加 10%的桑葉對其生長性能無影響,且能極顯著降低血清總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇含量,顯著提高血清高密度脂蛋白膽固醇含量,極顯著降低肌肉pH值 的下降速度和滴水損失,表明在羅非魚飼料中添加桑葉具有改善高密度集約化養(yǎng)殖和高能飼料的應(yīng)用造成的脂質(zhì)代謝紊亂,且具有改善魚肉產(chǎn)品品質(zhì)的作用[4]。沈黃冕等[5]研究發(fā)現(xiàn),在高脂血癥羅非魚飼料中分別添加7.5%、15.0%的發(fā)酵桑葉,表明發(fā)酵桑葉能夠劑量依賴性地降低高脂血癥羅非魚的血脂、血糖水平,提高機體的抗氧化能力。而另有研究表明,利用桑葉發(fā)酵蛋白替代魚粉進行羅非魚養(yǎng)殖,桑葉發(fā)酵蛋白可替代40%的魚粉,即在飼料中的添加水平為4%時不影響羅非魚的生長,但當(dāng)替代80%的魚粉,即在飼料中的添加水平為8%時會限制羅非魚的生長[6]。以上研究表明,桑葉可作為羅非魚飼料使用,其適宜的使用量受多種因素影響,其中桑葉的品種、飼料配方組成、魚體的生理狀態(tài)等是重要的影響因素??茖W(xué)的利用桑葉進行羅非魚養(yǎng)殖,具有改善脂質(zhì)代謝、肉品質(zhì)、增強機體抗氧化能力等方面的突出效果,這與桑葉中富含的多種生物活性組分的密切相關(guān)。楊繼華等[7]在吉富羅非魚飼料中添加桑葉黃酮,發(fā)現(xiàn)桑葉黃酮的使用對生長性能沒有顯著影響,且有提高血清、肝臟抗氧化能力,提高抗亞硝酸鹽應(yīng)激能力。陳冰等[8]研究的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)添加適量的桑葉黃酮可以顯著提高吉富羅非魚肌肉抗氧化指標和膠原蛋白含量,改善肌肉氨基酸組成,以300~500 mg /kg添加劑量時效果較好。
1.3 飼喂大口黑鱸
大口黑鱸為肉食性魚類,因其生長速度快,肉質(zhì)鮮美,營養(yǎng)價值高,成為我國的主要淡水魚養(yǎng)殖品種。我國養(yǎng)殖大口黑鱸主要以冰鮮雜魚為主,近年來,也逐步發(fā)展了人工飼料馴化投喂的方式,但高能低氮日糧的應(yīng)用,魚體肝膽負荷嚴重,使其長期處于亞健康的狀態(tài),極易造成疾病爆發(fā)。趙鵬飛等[9]在高脂或低蛋白日糧中添加10%發(fā)酵桑葉,發(fā)現(xiàn)飼料中添加發(fā)酵桑葉有改善高脂日糧中脂質(zhì)代謝的作用,且具有提高機體抗氧化能力的效果。另外,徐韜等[10]進行了發(fā)酵桑葉替代魚粉養(yǎng)殖大口黑鱸的研究,發(fā)現(xiàn)發(fā)酵桑葉替代15%的魚粉而對生長性能無影響,但替代量達到30%時顯著降低生長性能,但高劑量(30%)替代水平對降低血脂水平,提高血清抗氧化能力更為明顯,差異顯著。
1.4 飼喂對蝦
王詠梅等[11]研究了桑葉黃酮對凡納濱對蝦腸道黏膜形態(tài)和腸道菌群的影響,發(fā)現(xiàn)添加50~300 mg/kg的桑葉黃酮,均能顯著的增加腸絨毛高度,50 mg/kg添加量下腸肌層厚度顯著增加,且能增加凡納濱對蝦腸道菌群多樣性,促進腸道中變形菌門的增殖,抑制放線菌門的增殖;回歸分析發(fā)現(xiàn),添加量為137.5 mg/kg時弧菌屬的相對豐度最高。對于弧菌屬,現(xiàn)多被認為是蝦腸道的優(yōu)勢益生菌屬[12-13]。
1.5 飼喂雜交鱧
高勝男等[14]研究發(fā)現(xiàn),在高脂雜交鱧飼料中添加7.5%、15%的發(fā)酵桑葉,添加7.5%的發(fā)酵桑葉有促進雜交鱧生長的作用,而添加15%發(fā)酵桑葉會抑制生長,但可顯著降低血清谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性,顯著降低血清甘油三酯、葡萄糖水平。林仕梅等[15]研究的結(jié)果,得出利用含有發(fā)酵桑葉的復(fù)合蛋白源替代12%魚粉不會影響雜交鱧的生長,而替代24%的魚粉及以上水平會抑制雜交鱧的生長,但可以改善雜交鱧機體糖脂代謝,提高機體的抗氧化能力。
1.6 飼喂其他魚及水生動物類
.吳春艷等[16]進行桑葉對胭脂魚幼魚的生長性能及抗病力的影響研究,飼料中添加6%、9%的桑葉粉,胭脂魚血清中三酰甘油、低密度脂蛋白膽固醇、總膽固醇的含量顯著降低,高密度脂蛋白膽固醇含量顯著增加,當(dāng)且添加9%的桑葉粉時能顯著提高超氧化物歧化酶活性、顯著降低丙二醛含量,并且會顯著降低胭脂魚的特定生長率。MONDAL等[17]研究認為,在巴塔野鯪養(yǎng)殖中可使用65%發(fā)酵桑葉粉,同時可替代50%魚粉等原料。KAVIRAJ等[18]研究認為,將桑葉粉和魚內(nèi)臟粉混合發(fā)酵,可用于替代南亞黑鯪飼料中80%的魚粉,顯著降低飼料成本。LI Zhanfu等[19]利用桑葉提取物養(yǎng)殖中國大鯢,其終末體重、增重率、特定生長率、采食量在9.0 g/kg添加量內(nèi),呈劑量依耐性增加,而超過9.0 g/kg時,表現(xiàn)出相反的趨勢,同時發(fā)現(xiàn)中國大鯢肌肉中粗蛋白、粗脂肪含量,胃H+-K+-ATP、碳酸酐酶、胃蛋白酶,腸Na+-K+-ATPase、脂肪酶,腸道及肝臟的抗氧化能力均表現(xiàn)出了類似的變化趨勢,表明桑葉提取物具有提高中國大鯢生長性能、提高胃腸消化能力、機體抗氧化能力的作用。
2.1 作為飼料原料穩(wěn)定供應(yīng),提供蛋白、維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分
針對畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖,我國已育成了高產(chǎn)量、高蛋白、高抗逆等特性的適用于我國不同地理氣候特征的專用飼料桑品種,如粵桑11號、育71-1、桂桑優(yōu)62、桂桑優(yōu)12、桑特優(yōu)2號等。桑樹為多年生植株,每年可采收3~7茬,生物產(chǎn)量巨大,在我國廣西、湖北、河南等地,已發(fā)展了多個萬畝、千畝桑園。桑葉富含動物所需的各種營養(yǎng)成分,富含17種氨基酸,且賴氨酸、蛋氨酸等限制性氨基酸比例高,維生素、礦物元素含量豐富,特別是桑葉中鈣含量達到2%以上[20],可作為優(yōu)質(zhì)的飼料原料,特別適用于草食性或以草食為主的雜食性魚類或蝦類,如草魚、鳊魚、小龍蝦等的特色養(yǎng)殖。但由于桑葉含有單寧、植物凝集素、蒽醌等抗?fàn)I養(yǎng)因子,以及較多的粗纖維影響了腸道消化酶的作用,在水產(chǎn)養(yǎng)殖上應(yīng)用時,桑葉同樣要注意限制使用量,且可通過微生物發(fā)酵、酶解等方式加工處理后再使用。
2.2 功能性飼用添加劑,提高機體免疫力,改善肉品風(fēng)味等
基于上述文獻檢索,桑葉及其活性組分在水產(chǎn)養(yǎng)殖上具有提高機體抗氧化能力、提高抗應(yīng)激能力、提高胃腸消化功能、改善糖脂代謝、改善肉品風(fēng)味等效果,而桑葉中多糖、黃酮、生物堿、甾醇等功能活性成分已被廣泛證明具有降糖、降脂、抗氧化、提高機體免疫力、改善肉質(zhì)風(fēng)味等一種或多種作用[21-24]。以桑葉或其提取物作為功能性飼用添加劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖上使用,特別是針對鱖魚、鱸魚等肉食性魚類以冰鮮魚、野雜魚飼喂引起的高脂、高糖血癥、消化器官負荷嚴重等,以及近年來,肉食性魚類逐漸轉(zhuǎn)換為人工飼料投喂過程中,機體免疫力下降,肝膽超負荷等問題。
3.1 利用鮮桑葉直接飼喂
鮮桑葉直接飼喂是指將桑樹上采摘下來的桑葉直接投喂到魚塘,供魚自由采食的方式,適用于草魚、鳊魚、小龍蝦等草食或雜食性魚類或蝦類。采用鮮桑葉飼喂,可以根據(jù)魚的需要量自行采食,減少桑葉的加工成本,避免加工過程中桑葉的營養(yǎng)及活性物質(zhì)損失。此種方式適合于種養(yǎng)結(jié)合的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,以新型“桑基魚塘”生態(tài)種養(yǎng)模式為例,利用塘基種植桑樹,桑葉直接飼喂塘魚,塘泥作為塘基桑樹的優(yōu)質(zhì)有機肥,從而實現(xiàn)種植與養(yǎng)殖的有機結(jié)合,有效促進漁業(yè)養(yǎng)殖的可持續(xù)發(fā)展。
3.2 以桑葉粉(桑枝葉粉)添加至配合飼料
近年來,在國家、省市級科技項目的支撐與科技人員、企事業(yè)家的共同努力下,桑葉在畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應(yīng)用效果被廣泛認知,我國已發(fā)展了多個數(shù)千畝的飼料桑種植基地,個別企業(yè)還創(chuàng)辦了“桑葉豬”、“桑葉雞”等優(yōu)質(zhì)品牌。這種規(guī)?;N植的連片桑園,適宜機械化連枝采收,繼而通過“采收—粗粉—烘干—粉碎—包裝”的步驟,生產(chǎn)飼用桑葉粉(桑枝葉粉)產(chǎn)品,并通過配方設(shè)計添加入畜禽、水產(chǎn)配合飼料中。加工成桑葉粉(桑枝葉粉)是桑(枝)葉飼用的主要方式,其便于控制產(chǎn)品質(zhì)量、利用長期保存、方便長途運輸,且可根據(jù)不同養(yǎng)殖對象、不同養(yǎng)殖階段科學(xué)配制配合飼料,實現(xiàn)高效健康養(yǎng)殖的目的。
3.3 利用微生物發(fā)酵后復(fù)配使用
桑葉在畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖上都有一定的適用量,飼喂比例過高,容易造成養(yǎng)殖對象腹瀉、體重降低、生產(chǎn)性能下降等不利影響,并且大齡動物較幼齡動物、草食性魚類或者牛羊較其他魚類或單胃動物對桑葉的耐受性更高,這主要是由于桑葉中含有單寧、植酸、蒽醌等抗?fàn)I養(yǎng)因子,以及在桑葉中的粗纖維特別是規(guī)模化采收后連同桑枝一起飼喂的情況下,影響動物的消化吸收能力。因而,桑葉的使用需要嚴格控制用量,同時要對飼用桑葉(桑枝葉)進行必要的加工。采用微生物發(fā)酵或者“菌—酶”聯(lián)合協(xié)同發(fā)酵,是適用于桑葉(桑枝葉)加工的重要方式。發(fā)酵方式可以包括將桑葉粉(桑枝葉粉)連同玉米、豆粕、麩皮等碳、氮原料進行發(fā)酵,也可以將鮮桑葉(桑枝葉)采收后直接打漿,復(fù)配麩皮、豆粕等其他吸水性營養(yǎng)原料,調(diào)節(jié)至發(fā)酵水分在40%~50%,發(fā)酵后按使用比例添加入配合飼料中。另外,在桑葉(桑枝葉)發(fā)酵時,還可以根據(jù)養(yǎng)殖對象的營養(yǎng)需要,復(fù)配預(yù)混料及其他飼用原料,直接制作成與配合飼料相同的營養(yǎng)標準,方便工業(yè)化生產(chǎn)中按比例直接投入攪拌機出料制粒,而不需要調(diào)整飼料配方。
3.4 桑葉提取物或活性物質(zhì)提取作為飼料添加劑使用
桑葉在畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖上的突出效果,主要源于桑葉中的多糖、黃酮、生物堿等活性物質(zhì)的作用。針對小魚、小蝦階段或者其他不適合直接飼喂桑葉(桑枝葉)的肉食性魚類以及高檔的經(jīng)濟魚類等養(yǎng)殖對象,可提取桑葉中的活性物質(zhì)作為飼料添加劑進行應(yīng)用。近年來,桑葉活性物質(zhì)提取以及多種活性物質(zhì)聯(lián)合提取工藝研究較為成熟,采用酶解、熱水浸提、醇提、微波、超聲等方式都可較好地提取出桑葉中的活性組分。另外,桑葉中的活性組分不僅存在于桑葉中,桑枝、桑根中這類活性物質(zhì)的含量也十分豐富,亦可利用桑枝、桑根進行活性物質(zhì)提取,特別是利用桑園春伐、夏伐后產(chǎn)生的大量廢棄桑枝提取活性物質(zhì),且提取后的桑枝可進一步壓制作為木板材使用,達到變廢為寶、物盡其用的目的。
3.5 將桑葉與中草藥組方聯(lián)合應(yīng)用
在飼料禁止使用飼用抗生素的大環(huán)境下,中草藥及其提取物近幾年來快速走向了養(yǎng)殖終端。桑樹本是藥食同源植物,針對提高水產(chǎn)養(yǎng)殖對象抗應(yīng)激、保肝護膽、提高機體免疫力等方面的特定應(yīng)用需求以及疾病治療等為目的,以桑葉為主,復(fù)配柴胡、黨參、白術(shù)、茯苓等中藥組方進行科學(xué)應(yīng)用,是促進漁業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的重要方式。
桑葉在水產(chǎn)養(yǎng)殖上效果顯著,通過育種及種植技術(shù)的改進、飼用加工技術(shù)的發(fā)展、以及飼用配方技術(shù)的優(yōu)化,其作為飼用原料或功能性的添加劑產(chǎn)品在水產(chǎn)養(yǎng)殖上高效穩(wěn)定應(yīng)用,生產(chǎn)健康、安全、優(yōu)質(zhì)的水產(chǎn)產(chǎn)品具有廣闊的應(yīng)用前景。