自改革开放以来,我国畜牧业无论是养殖规模还是产量都得到了长足发展,已成为我国农村经济的主要支柱产业,也是农民增收的亮点。据国家农业部统计,2011年我国肉蛋奶总产量分别为7957万t、2811万t和3656万t,总产值已超过2.2万亿元,创历史新高[1]。与此同时,我国又是一个饲料资源紧缺的国家,随着养殖业的快速发展,饲料资源供需矛盾也日益凸显,已成为制约我国养殖业健康发展的关键。因此,挖掘和开发新的饲料资源将是我国饲料产业今后发展的主要方向。
我国是葡萄种植大国,据有关部门统计,2008年我国葡萄产量为715.15万t[2],到2010年,全国葡萄栽培面积达到828万亩,总产量高达 843万t[3]。随着我国葡萄产量的增加以及国家对农副产品深加工产业扶持力度的加大,也在某种程度上带动了葡萄加工业尤其是葡萄酒产业的快速发展。据统计,2012年我国葡萄酒行业累计产量高达138.16万kL,同比增长16.90%。从产量增速水平来看,比上年同期增长 3.87个百分点,其中,仅11月产量就达到17.46万kL,同比增速为40.44%(比上年同期大幅增长30.24个百分点)[4]。与此同时,葡萄废弃物的产量也逐年增长,这些废弃物中就包括葡萄籽。据不完全统计,每年我国葡萄深加工过程中产生的葡萄籽就高达30万t。因此如何合理开发利用好这些葡萄籽资源是大家关注的焦点,本文就葡萄籽的主要营养成分及其在动物生产中的应用效果作一简述。
1葡萄籽的营养成分
1.1 蛋白质和氨基酸
葡萄籽粗蛋白质含量为14.67%,与花椒籽粗蛋白质含量接近,低于苹果籽和南瓜籽粗蛋白含量[6,7]。葡萄籽含有谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸等17种氨基酸,其中还包括人体必需的8种氨基酸,苯丙氨酸、蛋氨酸、精氨酸和缬氨酸含量相当于大豆蛋白中的含量[8]。姚林杰等[5]研究发现,葡萄籽中谷氨酸、甘氨酸含量分别为2.58%和1.01%,氨基酸总量为9.92%,其中非必需氨基酸总量为6.16%,必需氨基酸总量为 3.76%。
1.2 脂肪和脂肪酸
姚林杰等[5]研究发现,葡萄籽中粗脂肪含量为7.40%,具体脂肪酸组成详见表1。葡萄籽中脂肪酸主要以不饱和脂肪酸为主(含量为91.61%),在这些不饱和脂肪酸中又以多不饱和脂肪酸含量居高,占了79.68%。其中,亚油酸(C18:2n6)、油酸(C18:1n9)、棕榈酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0)含量分别为 79.33%、11.48%、5.86%和 2.11%。
1.3 矿物质和维生素
葡萄籽中含有大量的矿物质,其中Cu、Fe、Mg、P、Ca、K、Mn含量均已超出了DRIs的值(DRIS:2000年制定的中国居民膳食营养参考摄入量)。李银平等[9]研究表明,葡萄籽中K、Ca、P、Mg、Fe和Mn 含量分别为 2,769mgkg、2,414mg/kg、2,199mg/kg、878mg/kg、200mg/kg、293mgkg和33mg/kg。这与许申鸿和李凤英研究结果一致[10,11]。葡萄籽除了含有大量矿物质外,还富含维生素。李银平等[9]报道,葡萄籽中维生素E、维生素K含量相当高,分别达到了54.0mg/kg和45.0mg/kg,已远远超出DRIS建议量;另外维生素A和维生素D含量分别为12~13.5mg/kg和6.0mg/kg。
1.4 原花青素
此外,葡萄籽还含有一些多酚类物质,包括单体多酚和聚合多酚。其中单体多酚主要有表儿茶素没食子酸、儿茶素和表儿茶素,这3种单体多酚含量占总多酚含量的10%。聚合多酚主要为原花青素(OPC,占总多酚含量的 85%)[12]。原花青素具有独特的立体化学结构,并且含有较多酚羟基,不同聚体之间又具有协同效应,使得原花青素表现出强大的清除自由基和抗氧化能力。研究显示,在100mg/L浓度下,原花青素对羟自由基和超氧阴离子自由基抑制能力分别为81%和78%[9];而维生素C只有19%和12%,维生素分别为75%和50%,这也表明,原花青素的抗氧化能力明显强于维生素C和维生素E。目前,原花青素已被广泛应用于医疗、食品及化妆品领域。
2 葡萄籽在动物生产中的应用
刘海燕等[13]用不同比例的葡萄籽(2%、4%和 6%)日粮饲喂猪,结果表明,与对照组相比,葡萄籽有提高猪平均日采食量的趋势(P>0.05),2%、4%和6%葡萄籽组猪平均日增重也分别较对照组提高2.60%(P>0.05)、2.34%(P>0.05)和4.42%(P>0.05),与对照组相比,各葡萄籽组猪的料重比有降低的趋势(P>0.05)。这与苏秀侠等[14]研究结果一致。从李会菊等[15]研究结果来看,葡萄籽在小尾寒羊成年母羊日粮中的使用比例即使达到24%,对羊的生长性能也没有不良影响;对照组母羊粪中蛋白质含量与16%和24%葡萄籽组相比,分别降低了30.12%(P<0.05)和 29.32%(P<0.05),与8%葡萄籽组无显著差异( p>0.05)。对照组母羊蛋白质消化率与16%和24%葡萄籽组相比,分别提高了49.59%和27.95%;与8%葡萄籽组则无明显差异(P>0.05),从蛋白质代谢角度分析,葡萄籽在小尾寒羊成年母羊日粮中的使用比例以不超过8%为宜。黄光中等[16]研究了葡萄籽提取物对湘云金鲫生长性能影响,结果显示,与对照组相比,10g/kg和20g/kg葡萄籽提取物组湘云金鲫增重率分别较对照组提高53.77%(P<0.05)和29.97%(P<0.05),饵料系数则分别较对照组降低33.06%(P<0.05)和19.89%(P<0.05)。进一步研究还发现,葡萄籽提取物能够提高鱼体的蛋白质含量。10g/kg和20g/kg葡萄籽提取物组湘云金鲫鱼体蛋白质含量分别较对照组提高7.42%(P<0.05)和 7.04%(P<0.05)。王宝维等[17]通过代谢试验,探索鹅对葡萄籽粕的利用效果。结果显示,鹅对葡萄籽粕净蛋白质利用率随着葡萄籽粕添加比例的提高而呈现先上升后下降的规律,氮沉积量也表现出相同趋势,进一步研究显示,6%和9%葡萄籽粕组鹅的氮沉积量分别较对照组提高65.52%(P<0.05)和 43.68%(P<0.05),粪中的氨态氮则分别较对照组降 低28.27%(P<0.05)和62.94%(P<0.05)。9%葡萄籽粕组鹅除了谷氨酸和天冬氨酸外,其余氨基酸和总氨基酸表观消化率均显着高于其它各组(P<0.05)。杜道全等[18] 报道,在奶牛日粮中添加一定比例的葡萄籽粕对奶牛产奶性能和乳品品质无不良影响。吴建敏[19]的研究也证实了上述观点。
3 小结
我国葡萄籽资源丰富,在饲料生产中合理利用葡萄籽,不仅可在一定程度上降低饲料成本,而且对于农业资源循环再利用具有积极意义。虽然葡萄籽在动物饲料中应用表现出较大潜力,但作为一种非常规原料,目前,有关葡萄籽自身抗营养因子的研究报道相对较少,葡萄籽在实际使用过程中应注意适宜的添加比例。