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油桐树饼(粕)在动物生长上的应用

2012-06-29安徽省农业科学院畜牧兽医研究所吴俊锋

中国饲料 2012年2期
关键词:油桐溶性毒素

安徽省农业科学院畜牧兽医研究所 吴俊锋 詹 凯*

油桐属于大戟科油桐属经济植物,为中亚热带异花授粉落叶乔木,植株个体间品质差异大,生长周期长。油桐树生命力极其顽强,在严重缺乏土壤和水分的石漠化地区生长良好。我国是世界上油桐品种最多、分布最广、产量最多的国家。油桐主要产品是桐油,为最佳干性油之一,在工业上有广泛的用途。据统计,直接或间接使用桐油的产品达1000种以上。由于种种原因,大部分地区油桐树已不存在。目前,湖北、湖南、贵州、重庆毗邻地区还有一部分油桐林(谭晓风,2006)。目前,鼓励主产区农民积极种植油桐树,对开发生物能源和缓解饲料蛋白原料短缺显得更为重要。

油桐全株有毒,种子毒性大,皮、茎、叶次之,桐饼毒性比桐油毒性大。桐籽榨油后的副产品—饼(粕),因含有毒素不能直接添加到饲料中,一般都用作肥料。但饼(粕)蛋白质含量高,通过浸出法生产的蛋白质含量高达36.29%~45%,与菜籽饼 (粕)相近,但蛋白质中必需氨基酸含量为33.1%~34.25%,明显高于菜籽饼(粕),且氨基酸组成合理(刘晓庚,2003)。通过微生物降解油桐饼(粕)可使其成为含氮量高、富含营养的饼肥。

1 油桐饼(粕)有毒成分及其脱毒研究

1.1 油桐饼(粕)有毒成分研究 尹佩辉和贺建华(2005)认为,油桐全株有毒,种子、皮、茎、叶的毒性依次降低。桐饼(粕)含有能引起动物胃肠炎的毒性皂苷和抗营养因子。一般认为,油桐饼(粕)中含有皂苷、二萜类、佛波醇等毒素。Makkar等(2008)研究发现,油桐饼 (粕)中含有25%~30%的佛波醇酯。研究还发现,机榨和新鲜脱油桐饼含皂苷和醇溶性成分两种毒素 (王建武等,2002)。对用石油醚浸得到的桐饼分析,发现至少有两部分毒素,认为两种有毒成分区别为能否溶解有机溶剂及其对热的稳定性。Mitsurn等(1979)从桐叶和桐饼中分离出一种有毒的以单酯或二酯形式存在的新二萜化合物和结构类似新二萜酯的相关化合物。

1.2 油桐饼(粕)毒性研究 目前,油桐饼(粕)毒性研究在各种动物上得到验证。动物中毒临床症状大致为:山羊出现精神萎靡,食欲不振,腹泻等。尹佩辉和何建华(2005)对家兔试验表明,桐饼毒素能够损害家兔的肝脏、心脏和肾脏,进而引起某些血液指标变化。袁慧等(1997)对小白鼠的试验发现,随桐饼毒素灌注时间的延长,小白鼠出现不同的症状。段友构等(1996)研究发现,水蒸汽加热脱毒或微生物固体脱毒获得的桐仁粕用蒸馏水配制的混悬液灌注大鼠,对大鼠无毒害作用。傅童生等(1995)研究认为,桐饼籽毒素使家兔供血不足,精神不振,短时间对心血管影响较强,随着时间推移,作用逐渐减弱。宫本三七郎和大川德太郎(1953)研究发现,马油桐饼(粕)中毒后出现不食,胃肠炎症,呼吸不顺畅等症状,严重者导致死亡。

1.3 油桐饼(粕)脱毒研究 早期对油桐饼(粕)脱毒主要采用水、乙醇、丙酮等溶剂浸提处理,利用高压蒸汽、水煮及烘箱干燥的热处理以及两种处理方法相结合的方式,但饲喂效果差。根据醇溶性毒物含有不饱和键的特点,采用皂化、氨化、乙酰化等方法处理毒素,效果较好 (尹佩辉和何建华,2005)。通过热处理可以使饼粕中的凝集素和抗胰蛋白酶抑制因子基本上消失 (Aregheore等,2003)。目前,我国对桐饼(粕)脱毒一般采用以下几种方法:乙醇脱毒、氨熏脱毒、发酵处理法、水蒸气加热脱毒法、化学溶剂萃取法、溶剂蒸汽循环热解法、化学药剂热解法、聚氧醚类脱毒法、微生物固体发酵脱毒法或两种或多种方法联合脱毒。研究表明,通过有机溶剂(乙醚、丙酮、汽油、己烷)先对油桐饼(粕)脱脂,再用95%乙醇抽提6~8 h,在盐酸存在下压热处理,毒性可完全去除。Huang(1991)发现,将油桐籽(饼)在pH为1~3的水中浸泡12 h,再用60℃乙醇提取4次,也可完全脱毒。目前,通过直接溶剂浸提新工艺,将分离桐油与桐粕脱毒同时进行。脱毒分为三步:溶剂浸提脱毒、蒸汽脱溶脱毒和微生物发酵脱毒。

2 油桐树种仁和饼(粕)营养成分

油桐树种仁营养成分为:脂肪61.50%、蛋白质16.57%、糖类11.23%、纤维素 2.35%、水分3.24%、灰分2.1%(傅童生等,1995)。 油桐粕、豆粕与棉籽粕主要营养成分比较见表1。

表1 油桐粕、豆粕、棉籽粕主要成分比较 %

黄永光(2008)研究认为,与脱毒前相比,脱毒油桐饼粕氨基酸种类和含量都很丰富,总氨基酸含量达到9490 mg/100 g。黄诚和尹红(2008)利用碱提酸沉法设计桐粕蛋白的提取工艺,最佳工艺参数为:料液比为112,碱提pH为10.0,碱提温度45℃,碱提时间10 min,桐粕粒度为80目,蛋白质提取率为62.8%,纯度为71.2%。刘晓庚(2003)研究发现,油桐籽(粕)脱毒后蛋白质和必需氨基酸含量提高。Selje等(2007)油桐树种仁粉体外降解率试验表明,在人工瘤胃发酵24 h,代替大豆粉、气体和短链脂肪酸产生正常,降解率也正常。李铁军等(2002)研究认为,脱毒桐粕粗蛋白质含量为23%~36%,蛋白质消化率为75%左右,同时认为蛋氨酸是第一限制性氨基酸,赖氨酸是第二限制性氨基酸,并测得猪消化能为12.85 MJ/kg,表观代谢能值(AME)为 4.88 ~ 6.29 MJ/kg,与陈孝珊等(1994)所测值(5.56 MJ/kg)相符。杜懿婷等(2011)研究认为,从限制性氨基酸角度,油桐粕的第一限制性氨基酸为蛋氨酸,第二限制性氨基酸为赖氨酸。综上所述,在不考虑其他因素的前提下,桐饼粕可以作为蛋白原料替代豆粕和棉籽粕。

3 桐粕脂溶性粗毒素测定

王建武(2000)研究认为,桐粕的脂溶性毒素毒性比水溶性毒素毒性强,进一步研究发现桐粕醇溶性粗毒素可能含有苯环一类的芳香性结构,因此,通过测定桐粕脂溶性毒素毒性的水平就可以大致反映整个桐粕毒性水平,建立脂溶性粗毒素测定方法,从而可以检测脱毒桐粕的安全性,为更好地添加到饲料中奠定基础。目前,脂溶性粗毒素测定方法采用紫外分光光度法 (黄兴国,2002;王建武,2000)。

4 脱毒油桐饼(粕)在动物生产上的应用

4.1 对猪的影响 陈孝珊等(1996)研究认为,添加8.3%的去毒桐粕对生长肥育猪日增重、料肉比、屠宰率及眼肌面积与菜籽粕、豆粕、鱼粉组差异不显著,表明去毒桐粕可以作为蛋白原料添加到日粮中。谢守华等(1993)研究发现,日粮中分别添加5%氨脱毒桐粕、5%乙醇脱毒桐粕、5%未脱毒桐粕与对照组相比,对约夏克母猪平均日增重影响不显著,并且乙醇脱毒组和氨脱毒组比未脱毒组及对照组料肉比低。

4.2 饲喂家禽的效果 刘振湘等(1998)研究表明,添加脱毒桐粕组产蛋率、日平均产蛋重和平均蛋重与对照组之间差异不显著(P>0.05),料蛋比比其他组低,必需氨基酸尤其蛋氨酸含量低,故需在日粮中添加蛋氨酸。陈孝珊等(1995)研究发现,添加桐粕组蛋壳厚度、哈氏单位、蛋黄颜色、破软蛋率与对照组相比差异不显著 (P>0.05)。陈孝珊等(1994)研究去毒桐饼(粕)对肉仔鸡影响时发现,在不同日龄肉仔鸡日粮中添加不同比例的桐粕,试验期间未发现中毒症状,对生产性能指标测定,结果均在正常范围之内。

4.3 在水产养殖上的应用 Kumar(2008)研究发现,脱毒脱脂的油桐树种仁粕替代豆粕对鲤鱼和罗非鱼的各种性能都有所提高。肖调义等(1997)研究发现,分别用25%和40%去毒桐粕等量替代牛蛙幼蛙配合饲料中的豆粕、菜籽粕,幼蛙成活率、平均日增重、饲料转化率与全价料组差异不显著,但生产成本明显降低,饲料效价显著提高。肖调义等(1996)研究认为,25%去毒桐粕等量替代其他蛋白饲料,鱼类生长率最高,结果表明,20%~25%去毒桐粕等量替代菜粕、豆粕等植物蛋白原料饲喂草鱼有较好的促生长作用,但最佳替代添加量、替代对象、方法均有待进一步试验研究。

5 小结

目前,油桐树主要用于生产生物柴油、生物制药及生态建设和扶贫开发。研究油桐树种仁籽粕脱毒技术,充分利用工业制油的副产品—油桐饼粕,对于充分利用我国丰富的油桐树资源,缓解我国饲料资源短缺状况都具有积极的意义。但目前仍缺乏用于检测不同脱毒方法桐粕毒素的精确方法;缺少将桐籽饼的蛋白质分离出来,并加工利用的新技术。

[1]陈孝珊,蒋大文,唐明远,等.去毒桐粕配合日粮饲喂生长肥育猪的效果[J].中国饲料,1996,23:18 ~ 20.

[2]陈孝珊,蒋大文,唐明远,等.去毒桐粕配合日粮饲喂蛋鸡的效果[J].动物营养学报,1995,3(7):47 ~ 55.

[3]陈孝珊,唐明远,蒋大文,等.去毒桐籽粕饲用价值的探讨[J].动物营养学报,1994,6(2):34 ~ 38.

[4]杜懿婷,丁雪梅,张克英,等.麻枫仁粕氨基酸及能量营养价值评定[J].动物营养学报,2011,23(1):136 ~ 146.

[5]段友构,朱苗力,仇明华,等.脱脂桐粕蛋白质的溶解与pH值的关系[J].吉首大学学报,1996,1(17):64 ~ 66.

[6]傅童生,袁慧,易厚生,等.桐饼籽毒素对家兔心电图的影响[J].中国兽医杂志,1995,21(12):14 ~ 16.

[7]宫本三七郎,大川德太郎.家畜有毒植物学[M].罗伏根.畜牧兽医图书出版社.1953.

[8]黄诚,尹红.桐粕蛋白质提取工艺研究[J].现代农业科技,2008,7:11~13.

[9]黄兴国.桐粕脂溶性粗毒素测定方法的建立及初步应用[D].长沙:湖南农业大学,2002.

[10]黄永光.微生物对麻风树饼粕毒蛋白的降解研究[D].贵州:贵州大学,2008.

[11]李铁军,贺建华,陈孝珊.桐饼(粕)资源状况及其应用[J].中国畜牧杂志,2002,1(38):50 ~ 51.

[12]刘晓庚.木本油料饼粕资源及其开发利用[J].粮食与油脂,2003(4):10~13.

[13]刘振湘,唐晓玲,曾元根.脱毒桐粕饲喂伊莎蛋鸡效果试验[J].饲料工业,1998,4(19):34 ~ 35.

[14]谭晓风.油桐的生产现状及其发展建议[J].经济林研究,2006,24(3):62~64.

[15]王建武,陈孝珊,贺建华.桐粕中醇溶性毒素分离纯化及其性质[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2002,5(28):425 ~ 428.

[16]王建武.桐籽中醇溶性毒素的提取、分离纯化及其性质的研究[D].长沙:湖南农业大学.2000.

[17]肖调义,陈孝珊,王振国.去毒桐粕对草鱼种生长的影响[J].内陆水产,1996,7:7 ~ 9.

[18]肖调义,陈孝珊,章怀云,等.去毒桐粕配合日粮饲喂幼牛蛙的效果[J].湖南农业大学学报,1997,3(23):264 ~ 267.

[19]谢守华,刘进,梅国强,等.桐饼脱毒作饲料的研究 [J].中国饲料,1993,6:19 ~ 20.

[20]尹佩辉,贺建华.去毒桐粕及其在畜牧生产上的应用 [J].饲料工业,2005,26(15):54 ~ 56.

[21]袁慧,易厚生,傅童生,等.桐饼毒素的某些毒作用机理探讨[A].第三届全国饲料毒物与抗营养因子及饲用酶制剂学术研讨会论文集[C].西北农业大学出版社,1997.

[22]Aregheore E M,Becker K,Makkar H P S.Detoxification of a toxic variety of Jatropha curcas using heat and chemical treatments,and preliminary nutritional evaluation with rats [J].South Pacific Journal of Natural Science,2003,21:50 ~ 56.

[23]Huang D R,Huang D H,Guo S X,et al.Isolation and some characterization of a toxic protein from Jatropha curcas[J].Progress Biochemistry Biophysics,1991,18:149 ~ 151.

[24]Kumar V,M akkar H P S,Becker K.Detoxification of Jatropha curcas seed meal and its utilization as a protein source in fish diet[J].Comparative Biochemistry and Physiology Part A:Molecular&Integrative Physiology,2008,151(1):7 ~ 11.

[25]Makkar H P S,Martinez Herrera J,Becker K.Variations in seed number per fruit,seed physical parameters and contents of oil,protein and phorbol este in toxic and nontoxic genotypes of Jatropha curcas[J].Journal of Plant Science,2008,3(3):260 ~ 265.

[26]Mitsuru H,Ohigashi H,Koshimizu K.Piscicidal constituents and related diterpene esters from Aleurites fordii[J].Agriculture biological chemical,1979,43(12):2523 ~ 2529.

[27]Selje A N,Makkar H P S,Hoffmann E M,et al.Quantitative and qualitative analyses of seed storage proteins from toxic and nontoxic varieties of Jatropha curcas[A].International Symposium on Energy and Protein Metabolism[e].Vichy :EAAP Publication,2007.625.

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