张乐乐
摘 要 葡萄籽是一种宝贵的饲料资源,来源于葡萄酒及葡萄饮料的副产品且含有丰富的营养物质,故在畜禽日粮中有着较大的应用价值,如能有效地将葡萄籽应用于畜禽日粮中,不仅可以降低饲养成本,提高养殖业的经济效益,而且符合我国发展节粮高效畜牧业的总战略。
关键词 葡萄籽;营养成分;生物学功能;生长性能
中图分类号 S816.35
葡萄是世界上普遍栽培的水果之一,据统计,全世界年产葡萄约1亿吨,中国年产葡萄约500万吨,而且还在逐年增加。葡萄籽是在葡萄加工过程中产生的副产物,占整粒葡萄重量的4%~6%。葡萄籽含有丰富的蛋白质、粗脂肪、各种氨基酸、维生素及矿物质等,因而在玉米及其加工副产品价格不断升高的情况下,将加工处理后的葡萄籽产品替代部分玉米及玉米加工副产品饲喂畜禽,已成为动物营养学者们关注的焦点。随着畜牧业的迅猛发展,饲料资源出现了潜在危机。因此,许多饲料生产厂家都在探索新的饲料资源途径,将葡萄籽添加到畜禽日粮中,不仅能够节约大量的玉米,而且能够提高猪畜禽的生产性能和经济效益(张秀玲,2008)。
1 葡萄籽的营养成分
苏秀霞(2008)研究报道,葡萄籽中含干物质(DM)89.35%、粗蛋白质(CP)9.71%、粗纤维24.45%、粗脂肪16.42%、无氮浸出物(NFE)32.17%、粗灰分3.8%、Ca 0.55%、P 0.24%;陈颖(2008)研究报道葡萄籽中含有多种氨基酸,其中以谷氨酸含量最高,达到了22 mg/kg,甘氨酸次之,含量达到8.1 mg/kg,以干物质计算,各种氨基酸的总量达到11.91%;其中人体必需氨基酸有7种,占3.30%(李银平,2006;陈颖,2008)。葡萄籽中亚油酸含量很高,占葡萄籽重量的9.0%~12.0%(王敬勉等,1995)。葡萄籽提取物原花青素(GSPE)是一种天然高效的抗氧化剂,在食品工业中有广泛的应用。葡萄籽中的矿物质含量丰富,其中K、Ca、P、Mg、Fe、Mn、Cu都高于人的饮食需要标准,特别是Fe(李凤英等,2002)。此外,维生素D含量相当高,达到6.0 mg/kg。而且葡萄籽中的维生素A和维生素E含量也较高。维生素E又名生育酚,对抗自由基脂质过氧化作用效果明显(许申鸿等,2000)。
2 葡萄籽的生物学功能
2.1 清除自由基,抗氧化
由于葡萄籽原花青素分子结构中有多电子的羟基部分,是优良的氢或中子的给予体,因此葡萄籽提取物有较强的抗氧化活性,对活性氧有很强的消除能力。研究表明,葡萄籽原花青素可增强机体组织抗氧化酶系统的活力,从而增强抗氧化能力,减少过氧化脂质的生成(陈仁,2001;边玲等,2005)。葡萄籽提取物原花青素可对氧化损伤起到保护作用,且保护作用优于许多其它抗氧化剂。这类多酚化合物的活性要比其它一些天然抗氧化剂(例如维生素C、维生素E、没食子酸等)更高。原花青素能够还原维生素E自由基使维生素E再生,从而减少细胞内维生素E的损耗。马玲(2002)应用食品功效学实验中小鼠组织过氧化脂质含量——谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶活力测定法研究了葡萄籽油对小鼠脏器抗氧化作用。葡萄籽油实验组小白鼠的肝、肾脏器官谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物酶的活性高于对照组,各脏器的丙二醛的含量明显低于对照组,证明葡萄籽油具有一定抗氧化作用。
2.2 防治心血管疾病
近年来,心血管疾病已成为危害人类健康的常见病,人们随着年龄的增长,动脉中的弹性纤维逐渐氧化而变硬,这是导致老年人心血管疾病的一个主要原因。机体内的低密度脂蛋白、胆固醇增加也是导致动脉硬化和心脏病的关键因素。动物实验和临床研究发现,葡萄籽提取物原花青素可以有效地降低低密度脂蛋白和胆固醇水平,提高血管抵抗力,降低毛细血管渗透性,预防血栓的形成,有助于预防心血管疾病的发生(裴凌鹏等,2004)。田嘉荣(1992)等认为葡萄籽油在能降低低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的同时,还能使高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)升高,对防治心血管疾病十分有利。LDL-C易析出胆固醇,沉积于血管壁上,造成血管壁增厚,弹性下降,引起冠心病、中风、动脉瘤等疾病(常徽,2005)。而HDL-C不仅不易析出胆固醇,还能清除血管壁上沉积的胆固醇,送回肝脏分解。
2.3 促进性激素分泌,提高生殖能力
葡萄籽油中维生素E含量达到了360.20 μg/g。对育龄男子来说,维生素E能促进体内雄性激素的分泌,精子数量明显增加,精子活力明显的增强。对育龄女子来说,维生素E能提升体内雌性激素的浓度,提高生育能力。
2.4 抗肿瘤作用
国外许多研究证实,葡萄籽提取物原花青素对某些肿瘤细胞具有细胞毒性,葡萄籽提取物白藜芦醇对多种癌细胞包括乳腺癌细胞、前列腺癌细胞、皮肤癌细胞等具有不同程度的抑制作用。研究显示,无论是从饮食中吸收的还是添加的维生素E都有助于预防肺癌、胃癌、前列腺癌、结肠癌等癌症的发生(林亲录等,2002)。
钟志宏等研究证明,葡萄籽提取物原花青素对Hela细胞的生长增殖具有明显的抑制作用,而且这种抑制作用呈现剂量和时间依赖关系,即GSPE在20~80 g/l剂量情况下随着浓度的增加其抑制作用增强,而在同一剂量情况下,药物作用时间越长其抑制作用也越强(白杨等,2004)。
2.5 抗炎、抗过敏作用
葡萄籽提取物的抗氧化活性使其可抑制炎症因子的合成和释放,抑制嗜碱细胞和肥大细胞释放过敏颗粒,从而有效地改善皮肤过敏症状及过敏性哮喘症状。此外葡萄籽提取物还可抑制组胺脱氢酶的活性,限制透明质酸酶的作用,因而对治疗各种关节炎、胃及十二指肠溃疡效果显著。其抗炎机理与清除氧自由基、抗脂质过氧化和减少细胞因子的生成有关。
2.6 抗辐射作用
自由基学说是辐射损伤的基础理论,机体受辐射后可产生内源性自由基,引发脂质过氧化等损伤。葡萄籽提取物原花青素可抑制辐射引发的脂质过氧化,这可能是葡萄籽提取物抗辐射损伤的主要原因。钟进义等(1999)曾用小鼠做试验,给小鼠口服葡多酚(GSPE)后用60 Co-γ射线对小鼠进行全身小剂量亚慢性辐射,检测外周血白细胞、骨髓嗜多染红细胞微核等5项指标,发现微核率和染色体畸变率降低,并且有明显的剂量-反应关系。
2.7 皮肤保健和美容作用
在欧美等国家,葡萄籽提取物享有“皮肤维生素”、“口服化妆品”等美誉。皮肤属于结缔组织,其中含有的胶原蛋白和弹性蛋白对皮肤的整个结构起重要作用,胶原蛋白的适度交联可以维持皮肤的结构完整性,而体内自由基氧化可使其过度交联,在皮肤上表现为皱纹和囊泡,葡萄籽提取物可使胶原蛋白适度交联,有效清除自由基,阻断弹性蛋白酶的产生并抑制其活性,从而改善皮肤健康状况(Han B等,2003)。
2.8 改善视力的作用
葡萄籽提取物原花青素具有改善人体微循环,增强视网膜的营养供应,改善视网膜功能和提高其灵敏度的作用(Bagchi D等)。在对近视患者视觉作用的临床试验中,给200名近视性视网膜非炎性改变的患者服用葡萄籽提取物原花青素,每日150 mg,连续服用2个月,试验前后比较,受视者视力有明显提高(王青华,2007;王桐,2008)。
3 葡萄籽对畜禽生长性能的影响
3.1 熟化葡萄籽粉对生长育肥猪生长性能的影响
刘海燕(2008)研究报道从育肥猪生长性能的结果来看,用熟化葡萄籽粉替代部分玉米饲喂育肥猪对育肥猪的生长性能不仅无不良影响,反而使试验猪的生长性能略有提高。在30~60 kg阶段,可以用3%的比例添加,在60 kg以后,可用6%的比例添加,不但能提高日增重,降低料重比,还可使育肥猪皮毛光亮。但由于葡萄籽粗纤维和单宁含量高所以必须对葡萄籽粉进行熟化处理后才能添加到育肥猪的配合饲料中。熟化葡萄籽粉的蛋白质和脂肪含量较玉米高,等量替代玉米后不仅提高了日粮的营养水平,而且改善了日粮结构,提高了日粮的利用效率。
3.2 葡萄籽粕对繁殖母猪生产性能的影响
根据妊娠母猪和哺乳母猪的营养需要与生理特点,饲喂不同加工处理的葡萄籽饲料产品,母猪的产仔数、仔猪的窝重、仔猪初生重均未出现不良现象,仔猪粪便均为正常。因此,在妊娠母猪日粮中,以4%~10%的葡萄籽粕等比例取代玉米,对其繁殖性能没有不良影响。生产中可根据玉米和葡萄籽粕的价格调整葡萄籽粕的替代比例;在哺乳母猪日粮中,以4%、7%、10%的熟化葡萄籽粉等比例取代玉米和豆粕,可提高仔猪断奶体重,取代7%的比例效果更为明显。
3.3 葡萄籽饲料对奶牛产奶性能及乳品质的影响
吴建敏(2007)研究报道,葡萄籽作奶牛饲料对产奶性能、乳品品质和日产效益均没有不良影响,而且有助于乳脂率和生产效益的改善。因葡萄籽含有丰富的营养成分,葡萄籽的添加为奶牛的生长和泌乳提供了更为丰富的原料基础。另外,葡萄籽适口性好,奶牛采食量高,对奶牛生产性能的发挥具有重要促进作用。
3.4 葡萄籽粕对蛋鸡产蛋性能的影响
将葡萄籽粕加到蛋鸡饲料中,在日粮中以3%~6%的葡萄籽粕等量替代玉米和玉米纤维饲料,对蛋鸡的产蛋性能没有不良影响,而且还会提高产蛋性能,6%的比例添加效果较好,可能是由于葡萄籽粕纤维含量高的原因,添加到9%时,产蛋率有降低的趋势。因此研究认为当产蛋鸡日粮中粗纤维含量较低时,可适当加大葡萄籽粕比例。反之,要适当降低葡萄籽粕比例(苏秀侠,2008)。
4 影响葡萄籽饲用价值的因素
4.1 加工要及时、科学
如采用葡萄→压榨取汁→烘干晒晾→分离籽皮→粉细→分装入库的加工方式,要尽力缩短时间,减小水分含量,切忌放在露天地堆积,避免发霉变质。
4.2 粗纤维含量高
葡萄籽产品的粗纤维含量在23.16%~44.34%,高于玉米等谷物类籽实许多倍。粗纤维含量高会稀释日粮中的能量浓度,在生产中,可根据日粮粗纤维含量适当增减葡萄籽产品比例(王四维,2008)。要进行合理搭配,科学喂养,以提高营养价值。由于葡萄籽产品粗纤维含量较高,今后可研究通过化学处理方法降低粗纤维含量使其能更好地用于饲料添加。
4.3 单宁含量高
Fregaros测得葡萄渣干物质中的鞣酸含量高达8.8%~14.4%,且其中的95%是浓缩鞣酸。单宁主要存在于葡萄籽中,所以葡萄籽中单宁含量要比葡萄皮、梗中高。单宁味苦,会影响畜禽采食量;它又是抗营养因子,不仅降低蛋白质的消化率,也阻碍能量的利用。熟化葡萄籽粉和经高温处理的葡萄籽粕能够减少上述不良因子的影响,提高葡萄籽的饲喂效果。因此,要进一步研究加工工艺,分离葡萄籽,并减少鞣酸含量,榨取脂肪做高级食物油和高级润滑油,以进一步提高经济效益。
5 展望
我国有着丰富的葡萄资源,葡萄籽源于葡萄酒及葡萄饮料的副产品,国内尚未对葡萄籽进行良好的加工利用,一般只是简单的提取葡萄籽油,或单一的提取原花青素,或用作饲料和肥料,造成资源的不合理利用。为此,我们需要以葡萄籽为原料,研究出全新的生产工艺,从葡萄籽中提取葡萄籽油和原花青素的同时得到葡萄籽饲料产品,可作为猪、鸡、牛等畜禽很好的新型饲料,而价格相对其它饲料更为经济。因此,充分利用葡萄籽资源,可以变废为宝、利国利民,具有很好的社会效益和经济效益。由此可见我国对葡萄籽的开发研究和利用有着巨大的潜力。
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(编辑:崔成德,)
张乐乐,青岛农业大学优质水禽研究所,266109,山东省青岛市城阳区春阳路。
收稿日期:2009-08-10 |