桑葉的營養特性及其飼料開發利用價值

杜周和，劉俊鳳，左艷春，張劍飛，劉彬斌，陳義安，朱永群，周曉康

（1.四川省農業科學院牧業研究中心，四川 南充637000；2.四川省農業科學院蠶業研究所，四川 南充637000）

我國是世界蠶業發源地，疆域遼闊，氣候溫和，桑樹（Morusalba）資源豐富，栽植非常普遍。傳統的農牧業生產中，桑葉僅作為家蠶飼料喂蠶，其潛在價值遠未得到充分發掘利用。以其豐富、全面的營養成分和獨特的功能因子，桑葉的用途遠不應只局限于飼蠶，同時應該在畜牧生產乃至人類醫療保健中發揮更大作用。隨著畜牧業的高速發展，人畜爭糧的矛盾越來越突出［1］，新型飼料資源的開發已成為畜牧業可持續發展的緊迫課題［2］。桑葉作為動物的非常規飼料，具有極大的開發潛力和利用價值，已引起聯合國糧農組織（FAO）的高度關注。2000年FAO召開了“桑樹在動物生產應用（mulberry for animal production）”的電子研討會，2001年又在杭州舉行了“利用桑葉資源發展畜牧業生產”的國際會議。近二十年來，中外學者圍繞桑樹的營養成分及其飼用價值，桑葉飼喂動物的飼養體系及其飼養效果，桑樹作為動物飼料的栽培模式、收割、利用方式等進行了廣泛研究。宋沁和葉志毅［3］、徐萬仁［4］研究了桑葉作為草食家畜飼料的優點。嚴冰等［5］研究了桑葉作為湖羊補充飼料促進生長的效果。羅國慶和唐翠明［6］報道了牧場、林地種桑的飼料價值和水土保持效果。蘇海涯等［7］報道桑葉蛋白質含量高，適口性好，飼喂奶牛可提高產奶量5%～7%。姚錫鎮等［8］用桑葉和嫩枝飼喂長頸鹿、梅花鹿、大羚羊、駱駝、金絲猴、黑猩猩等20多種草食及雜食性野生動物，證明桑葉是動物園野生動物的良好飼料。印度和巴基斯坦許多用桑葉飼養牛羊的報道均反映出桑葉營養效價良好，可提高牛羊對粗蛋白的吸收，促進育肥階段的體重增加。Tewatia等［9］將桑樹嫩枝按干物量的25%和50%添加到水牛犢飼料中，結果加入組比對照組消化率和日增體重均提高，特別是瘤胃中氨基酸含量明顯增加。Chaturvedi等［10］調查了孟加拉榕（Ficusbenghalensis）、高臭椿（Ailanthus altissima）、牧豆樹（Prosopisjuliflora）、羊蹄甲（Bauhiniapurpurea）、印度桑樹等10種樹葉飼養綿羊的效果，結果桑葉的體內干物質消化率41.7%，位居第四。Prassad等［11］進行高粱（Sorghunvulgare）與桑葉飼養母羊試驗，結果表明桑葉飼養母羊具有明顯優越性。Rao等［12］在完全飼料飼養的基礎上分別加入40%的印度楝葉（Azadirachtaindica）和40%的桑葉飼喂山羊，調查蛋白吸收率、總氮吸收率、總消化營養物及營養效價等指標，結果表明常規完全飼料中加入桑葉的營養效價比印度楝優。Singh等［13］報道了用紙桑養兔的試驗，在全價飼料中分別加入20%和40%的紙桑鮮葉飼兔，其平均體重、屠宰率和粗蛋白吸收率均較對照組優。Shayo［14］進行了多種樹葉與桑葉飼養牛羊的試驗，在代兒茶（Dichrostachyscinerea）、白合歡（Leucaenaglauca）、桑葉等6種樹葉中，桑葉的飼養效果最優，特別是養牛的粗蛋白吸收率、體重增加等指標比綿羊和山羊更優。Roothaert［15］將桑葉、紫色狼尾草（Pennisetumalopecuroides）、木薯（Manihotesculenta）、異葉銀合歡（Leucaenaleucocephala）等樹葉按干物質25%的比例添加到乳牛飼料中，調查飼料中粗蛋白含量、體內消化率及瘤胃中消化物降解率等指標，結果添加桑葉組效果最佳，同時對產奶量的增加也有效果。Maritinez等［16］詳細研究了桑葉和紫花苜蓿（Medicagosativa）飼喂肉兔的比較效果，調查干物質消化率、能量轉化、攝食量、兔肉屠宰率、兔肝重、胴體脂肪含量、肉中含水率、類脂中不飽和脂肪酸含量等指標，結果表明消化率和能量轉化方面二者沒有顯著差異，但肉質評價指標則表明桑葉飼喂的兔肉營養價值優于苜蓿。Leterme等［17］在飼料中添加35%的桑葉、野芋（Colocasia antiquorum）和蛇瓜（Trichosanthesanguina）進行養豬試驗，調查干物質消化吸收率、消化能轉化效價及日增體重等指標，結果均以桑葉效果為優。中外幾十種飼料作物與桑葉飼養肉牛、奶牛、山羊、綿羊、豬及兔的對比試驗一致表明，桑樹是比較優越的飼料作物，開發桑葉飼料大有可為。

1 桑樹的種類、分布及桑葉生產利用現狀

1.1 桑樹的種類與分布

桑樹是桑科（Moraceae）桑屬（Morus）多年生木本植物，全世界有15個種和變種，我國有12個，占世界的4／5，是全球桑種資源最豐富的國家。桑樹對土壤、氣候的適應性很強，在－40～40℃的氣溫范圍和pH 4.5～9.0的土壤條件下都能正常生長。從緯度上看，桑樹大約分布在南緯10°～北緯50°［18］。在我國，從西部的新疆和田到東部的沿海灘涂，從最南的海南島到最北的黑龍江都可栽種，并可充分利用田邊地坎、房前屋后、灘涂荒坡種植，投入少，產量高，一年種植，多年受益。目前我國大面積規模化栽培主要集中在江蘇、浙江、四川、重慶、廣東、廣西、云南、山東等蠶桑發達地區，全國現有桑園面積約80萬hm2。按生態類型分類，我國桑樹主要有珠江流域的廣東桑類型、太湖流域的湖桑類型、四川盆地的嘉定桑類型、長江中游的摘桑類型、黃河下游的魯桑類型、黃土高原的格魯桑類型、新疆的白桑類型和東北的遼桑類型［19］。

1.2 桑葉生產利用現狀

桑葉雖然具有高級而廣泛的營養飼用價值，但目前基本上僅限于養蠶，在畜禽養殖上的應用還處于試驗研究階段。據商務部統計，2009年，全國有桑園面積79.83萬hm2，發放蠶種1 445.90萬張，產繭57.53萬t［20］。按每公頃桑園生產桑葉15t（成片桑園產葉量更高，考慮到全國桑園面積包含部分間作桑、四邊桑折合面積，單產按低限值估計）、生產1kg蠶繭需要桑葉15kg計算，全國全年累計可生產桑葉1 197萬t，養蠶耗葉僅863萬t，剩余桑葉334萬t。蠶的消化率僅為40%左右，其余的均以蠶沙（主要為桑葉碎片）的形式排出，全國每年可產生蠶沙500多萬t。蠶沙中粗蛋白、粗纖維、總磷、鈣的含量分別為13.70%，13.38%，0.45%和2.70%，小麥麩中上述營養成分的含量分別為15.70%，8.90%，0.92%和0.11%，蠶沙的營養價值幾乎與小麥麩皮相當［21］。蠶沙和養蠶剩余桑葉累計達800多萬t，都是潛在的優質畜禽飼料來源。

2 桑葉的營養成分及飼用價值

2.1 桑葉的營養成分

成熟桑葉約含水分75%，干物質25%。桑葉營養成分豐富而均衡，且含有多種維生素、礦物質及特有的功能因子。

化學分析表明：以干物質為基礎，桑葉中粗蛋白含量15%～30%，粗脂肪4%～10%，粗纖維8%～12%，無氮浸出物30%～35%，粗灰分8%～12%，鈣1%～3%，磷0.3%～0.6%［22，23］。桑葉中含有18種氨基酸，在這些氨基酸中，動物必需和半必需的氨基酸占總量的50%以上，尤其是在糖代謝和蛋白質代謝過程中起重要作用的幾種氨基酸（如谷氨酸、賴氨酸、蛋氨酸等）含量高，作為畜禽飼料對其體內蛋白質合成具有重要意義［24］。

桑葉中含有50多種微量元素和維生素。以干物質為基礎，每100g桑葉中含有維生素B10.5～0.8mg，維生素B20.8～1.5mg，維生素B53～5mg，維生素B110.5～0.6mg，維生素C 30～40mg，維生素E 30～40mg，煙酸4.05mg，胡蘿卜素7.44mg，視黃醇（VA）0.67mg。每1kg桑葉中含Zn 66mg，Fe 306mg，Cu 10mg，Mn 270mg，Mg 30mg，K 9875mg，Na 202mg。桑葉中還含有多種天然活性物質及其衍生物，如谷甾醇、異槲皮苷、黃體色素、葉黃素、紫云英素等，特別是含有迄今為止只在桑樹這一種植物葉子中發現的1－脫氧野尻霉素，有明顯的降血糖效果［25，26］。

2.2 桑葉的飼用價值

2.2.1 桑葉飼料引起聯合國FAO關注 桑作為動物飼料已引起聯合國糧農組織（FAO）的關注。2000年，FAO組織召開了“桑樹在動物生產應用（mulberry for animal production）”的電子研討會。2001年，又在中國杭州舉行了“利用桑葉資源發展畜牧業生產”的國際會議，研討內容包括桑樹的化學成分及其營養價值、飼養體系、動物飼養效果以及作為飼料的桑樹栽培模式、收獲、加工處理與保存等各個方面［27］。

2.2.2 桑葉高產穩產，營養全面，飼用價值高 苜蓿被稱為“飼草之王”，是公認的優良飼料。桑葉與之相比，具有蛋白質和碳水化合物含量高，纖維素含量低，飼用率高，產能高的特點。桑葉粉與苜蓿粉相比，粗蛋白含量高10.61%、粗脂肪低12.5%、粗纖維低50%、碳水化合物高32.14%、灰分和總能量相當、豬消化能低14.86%、雞消化能高15.83%、奶牛產奶能高46.55%（表1）。

比較桑葉與苜蓿、甘薯和大豆粕的氨基酸組成，桑葉中氨基酸種類更豐富，含量更高，在畜禽飼料中加入桑葉有利于調節飼料氨基酸平衡。苜蓿、甘薯和大豆粕中都只有12種氨基酸，桑葉中含有18種；特別是8種動物必需氨基酸含量豐富，達到總量的43%以上，每g干物質中的含量分別達到：賴氨酸46.3mg、色氨酸43.2mg、苯丙氨酸39.0mg、蛋氨酸22.2mg、蘇氨酸51.8mg、異亮氨酸50.1mg、亮氨酸89.9mg、纈氨酸80.4mg，全部高于苜蓿、甘薯葉、大豆粕中的相應氨基酸含量。此外，在糖代謝和蛋白質代謝過程中具重要作用的其他幾種氨基酸也有很高含量：胱氨酸11.1mg，分別是苜蓿、甘薯和大豆粕的4.4，3.4和3.6倍；精氨酸53.8mg，分別是三者的48.9，6.1和2.1倍；谷氨酸含量高達111.2mg，而苜蓿、甘薯和大豆粕中含量甚微，常規分析方法未能檢出（表2）。桑葉比苜蓿粉、甘薯葉粉及大豆餅有更高的營養效價，作為畜禽飼料對其體內蛋白質合成具有極高的營養價值。

比較桑葉與其他幾種常見飼料作物的產量和飼用效率，可以看出，桑葉的單位面積產量和飼用率最高，產量比苜蓿高37.2%、比大葉刺槐（Robiniapseudoacacia）高58.7%、比速生楊（Populus×euramericanacv）高51.2%、比荒漠草原高91.3%。飼用率除略低于大葉刺槐外，比苜蓿高4.8%、比速生楊高9.6%、比荒原牧草高16.2%（表3）。

多年的調查結果表明，桑樹的豐產、穩產性能良好；桑樹在合理的栽培管理條件下能保持穩定的營養效價，桑葉全氮量在3.43%～3.96%（干物質），平均3.65%，相當于粗蛋白22.8%（干物質），總糖及淀粉分別為12.3%～12.7%和9.4%～9.7%（干物質），兩者合計21%以上，碳氮比接近1∶1［27］。

表1 桑葉與其他飼料作物的營養成分比較［28，29］Table 1 Comparison of nutrition composition between mulberry leaves and other crops for forage 干物質 DM

表2 桑葉與其他飼料作物的氨基酸組成［28，29］Table 2 Amino acid composition of mulberry leaves and other crops for forage mg／g干物質 DM

表3 桑葉與其他常見飼用原料主要指標比較［30］Table 3 Comparison on forage production features of mulberry with some common forages

2.2.3 桑葉的功能性成分及其對畜禽的免疫保健作用 桑葉中含有50多種微量元素和維生素，尤其富含能維持機體免疫系統、抗氧化系統、脂肪和碳水化合物周轉代謝系統和應激活動所需的B族和C族維生素，對反芻動物具有特別意義。另外，桑葉中含有谷甾醇、異槲皮苷、紫云英素等多種天然活性物質及其衍生物，對畜禽具有免疫保健作用，能夠防止禽流感的發生，提高畜禽的抗病能力，有利于畜禽保持健康快速的生長。特別是含有迄今為止只在桑樹這一種植物葉子中發現的1－脫氧野尻霉素，對降低血糖效果明顯［25，26］。

2.2.4 桑葉飼料的適口性好、消化率高 飼料中的酚類物質含量高低會直接影響家畜的采食量和健康水平［31］。桑葉作為家畜飼料的重要特點是對所有家畜都具有很好的適口性，當動物首次接觸桑葉時，很容易接受它而無采食障礙；如果動物已經熟悉了桑葉，則會優先采食桑葉，而不是其他飼草。以桑葉對牛、羊進行試喂試驗發現，羊和牛在初次接觸桑葉時，都很容易接受桑葉而無采食障礙，當把同等重量的苜蓿和桑葉一起同時喂給2只同樣大小的綿羊時，發現2只綿羊均優先采食桑葉而不是苜蓿，到下次喂葉前，食槽中剩下的苜蓿明顯比桑葉多。在整個飼養期，飼喂桑葉的試驗羊體重增加明顯快于飼喂苜蓿的對照羊，凈增重比對照羊高111.1%，日平均體重的增加量比對照高116.7%［30］。動物對桑葉的采食量很高，以干物質計，山羊每日采食量可達其體重的4.2%，綿羊可達體重的3.4%。桑葉作為飼料尤其是青綠飼料的另一顯著特性是具有很高的消化率，體內和體外試驗都反復證明了這一點。通常情況下，桑葉的消化率為70%～80%，莖稈為37%～44%，樹皮為60%，全植株平均為58%～79%（與不同桑品種莖葉比例有關）［30］。

3 桑葉作畜禽飼料的特殊作用和意義

3.1 拓寬畜禽飼料來源，緩解人畜爭糧矛盾

隨著畜牧業的快速發展，人畜爭糧的問題越來越突出，發掘新的飼料資源已成為畜牧業持續健康發展的關鍵之一。桑作為動物非常規飼料，開發利用潛力很大。嚴冰等［32］測定了不同品種、不同時期桑葉的營養成分，結果表明：桑葉干物質含量25%～27%，以干物質為基礎，粗蛋白含量20%～22%。在19種常規飼料比較中，桑葉中粗蛋白僅次于大豆（Glycinemax）、蠶豆（Viciafaba）和沙棘籽（Hippophaerhamnoides），相當于豌豆（Pisum sativum）（春桑葉），甚至高于豌豆（秋桑葉）；賴氨酸（Lys）含量位居第六；蛋氨酸與胱氨酸（Met＋Cys）位居中游；鈣位于第五；磷含量較低，因此，桑樹不失為一種優良的畜禽飼料（表4）。

桑葉不僅營養價值高，而且產量也高。桑樹年產鮮物量平均15t／hm2，最高產量在中國，可達60t／hm2，比其他大宗作物高出許多（表5）。

3.2 桑樹鮮葉供應時間長，可彌補夏季青綠飼料供應不足

桑樹鮮葉供應時間從每年2月份開始，直到11月份結束，長達10個月之久，特別是7－8月夏季缺草嚴重的時期正是桑葉產量最豐的時候，當期產量占全年產葉量的30%以上（表6）。

3.3 桑樹抗逆性強，適栽范圍廣

桑樹為深根性植物，適應性強，適栽范圍廣，我國從西部的新疆和田到東部的沿海灘涂，從最南的海南島到最北的黑龍江都可種植。桑樹對土壤立地條件要求不高，可充分利用田邊地坎、房前屋后、荒坡灘地種植，宜栽土地資源豐富。桑樹為多年生植物，一年栽植，多年收益，投入少，效益高。無論從資源數量還是從資源質量方面講，桑葉作為新的飼料源都具有廣闊的開發前景。

表4 桑葉與其他常規飼料營養成分比較（占干物比）［32］Table 4 Comparison of nutrition composition between mulberry leaves and other crops for forage（ratio of dry matter） %

表5 大宗作物種植面積、產量及最高產地［33］Table 5 The major crops area harvested production and hightest average country yield

表6 桑樹在一年中各時期的產葉量（鮮葉）［27］Table 6 Division on the yield of mulberry leaves per year（fresh leaf） kg／hm2

3.4 桑葉飼料改善畜禽產品的品質和風味

在雞飼料中添加桑葉粉，雞的產蛋數量增加，雞蛋質量提高，雞肉風味得到改善。桑葉粉添加到兔飼料中喂兔，兔子體質增強，生長加快，肉質改善。試驗表明專喂桑葉的試驗羊和對照羊的羊肉外表沒有區別，但在完全相同的烹飪條件下，試驗羊和對照羊羊肉風味表現差異，試驗羊比對照羊羊肉肥實，肉質細嫩，無膻味，味道更鮮美［30］。蠶沙的主要成分是未消化的桑葉細末，蠶沙營養價值與麩皮相當，且富含多種礦物質，用蠶沙替代麩皮等精飼料飼喂肥豬，其日增重、飼料轉化率、經濟效益均較高。在育肥生豬日糧中添加一定量的蠶沙，屠宰率變化不明顯，但瘦肉率隨著蠶沙添加比例的提高而增加，即在飼料中添加蠶沙，可提高豬肉的品質［21］。

4 桑葉在畜禽飼養中的應用

4.1 國內應用

桑樹作為動物飼料，國內已有很多報道。羅國慶和唐翠明［6］報道在牧場、林地種桑，桑葉及嫩枝既能作為牛羊等畜禽類的良好飼料，又能保持水土，優化環境。嚴冰等［5］研究了桑葉作為湖羊補充飼料促進生長的效果。蘇海涯等［7］報道，桑葉的適口性好且粗蛋白含量高，在奶牛的瘤胃中可降解蛋白增加，因而可提高奶量5%～7%。姚錫鎮等［8］用桑葉及嫩枝飼喂動物園的動物，包括長頸鹿、梅花鹿、大羚羊及駱駝等20種草食動物及金絲猴、黑猩猩等雜食動物，結果這些動物生長良好，從未出現死亡的現象，說明桑葉可以作為動物園中野生動物的良好飼料。

4.2 國外應用研究

法國、意大利等國家把桑葉作為規劃奶牛和小反芻動物飼草生產戰略的一部分。哥斯達黎加、肯尼亞、坦桑尼亞等國家用桑葉作為家畜的基礎營養物質。古巴把桑葉作為其畜牧業減少進口依賴，保持平穩、持續發展戰略的重要組成部分，作了大量研究［34］。印度、巴基斯坦有不少以桑葉、桑枝作飼料用于養牛（包括肉牛、奶牛、牛犢）和山羊的報道，均認為桑樹的營養效價良好，可以在草食動物中作為飼料，提高肉牛對粗蛋白的吸收，促進育肥階段體重的增（P＜0.05）。Shayo［14］在坦桑尼亞高原地區調查了桑樹的產量，全年可收獲桑葉31t／hm2及枝桿6.6 t／hm2，桑葉和枝桿的粗蛋白含量分別為18.6%及7.8%，用于養牛的干物質消化率分別為82.1%及63.3%。Maritinez等［16］在哥倫比亞農牧研究所詳細研究了紫花苜蓿與桑葉飼養肉兔的效果，結果表明干物消化效率、能量轉化等指標在兩者間無顯著差異，肉質評價認為，桑葉飼喂的兔肉其營養價值優于苜蓿飼養的。桑樹用作動物生產飼料喂養肉牛、奶牛、水牛、山羊、綿羊、奶羊、豬、魚、免等均獲得較好效果，桑樹與印度及非洲的一些牧草、樹葉比較，其營養效價及動物的消化吸收率均有優勢［27］。

5 適應于飼料利用的桑樹栽植、收獲形式

5.1 草本化栽培，產量高、用工省

家蠶只能取食桑葉葉片，不能攝取嫩枝和樹皮，故常采用木本化栽培、留干養冠、采片葉飼蠶。對家畜而言，嫩桑枝和桑樹皮都是優良飼料，采用草本化栽植模式，不僅可以提高田間收獲量，而且可以節省大量人力、物力和財力投入［35］。所謂草本化栽桑就是利用桑樹的耐剪伐性和快速生長特性，采用高密度播種，在苗高1.5m左右齊地根刈，連同嫩枝和桑葉一同收獲利用。華德公等［36］研究了桑樹草本化栽培的增產和省工效果，試驗表明：草本根刈法栽培較通常的雜交桑留干剪條法增產桑葉14.7%，收獲桑葉用工節省43.2%，較品種“選792”桑園常規收獲法增產桑葉29.9%，收獲桑葉用工僅是“選792”桑園常規收獲法的33.2%（表7）。根刈法比對照區增產的原因，首先是雜交桑發芽力強、生長勢旺；其次是貼地伐條，使桑樹病蟲害大為減少，尤其是避免了天牛類等枝干害蟲的為害；省工的原因，主要是用鐮貼地伐條比用桑剪剪條快，更比采葉快。

表7 不同栽桑形式的產葉量和用工比較［36］Table 7 Leaf yield and working hours between different cultivate pattern

王錫琴等［37］的研究也得出相同結果：雜交桑具有適應性強、發芽早、耐剪伐、再生力強且可以種子繁殖的特點，用雜交桑建園速度快、成本低，配合草本化栽培，條桑收獲，可節省人工，提高工效2.0～2.5倍。

5.2 桑葉飼料的利用形式

多種飼料作物與桑樹飼養肉牛、奶牛、山羊、綿羊、豬及兔等的對比試驗表明，桑樹是比較優越的飼料作物［27］。桑葉作畜禽飼料，既可以鮮食或作青貯飼料，也可以將其曬干、粉碎，與其他飼料配合使用。將干桑葉粉以5%～10%的比例添加到雞飼料中，蛋黃顏色可以得到明顯改善，產蛋質量提高，產蛋數量增加，雞肉風味改善，并且降低雞糞中氨的排放量。以干桑葉喂牛、羊或將稍粉碎的干桑葉以25%～30%的比例添加到豬飼料，或以10%～15%的比例添加到兔飼料中，表現出體制增強、生長加快、肉質改善，同時降低飼料成本。桑葉作為泌乳母牛的補充飼料，能夠提高產奶量并降低飼料成本，用作牛犢的補充料，可以節約代乳料的消耗量，并促進犢牛瘤胃的生長發育［26］。

桑葉中含有豐富的營養成分和許多特有的天然活性物質，是優良的畜禽飼料，我國豐富的桑葉資源使桑葉飼料商品化生產成為可能。在桑葉資源集中的地區，可以建立桑葉蛋白飼料企業，實行工業化生產桑葉蛋白［30］。

我國是舉世公認的蠶絲大國，全國桑園面積近80萬hm2，有大宗的桑葉、蠶沙資源可供利用。蠶桑產區常有大量的剩余桑葉未被養蠶利用而處于浪費狀態，養蠶每年產生大量的蠶沙副產物，這些地區的畜牧業主可直接與蠶業生產部門對接，將現有的過剩桑葉和蠶沙直接用作飼料。桑樹是多年生木本深根性植物，具有很好的水土保持效果，在退耕還林地區可實行林牧草結合，坡地植桑，桑林下種草，桑、草護土，草、桑葉養畜。在農耕牧區直接發展種桑養畜，采用速成密植的草本化栽培模式，專門為畜牧生產提供優質桑葉飼料。根據各地不同的生態地理氣候條件和社會經濟發展特點，因地制宜地采取多種形式開發桑葉飼料，前景廣闊，大有可為。

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