籽粒莧不同生育期營養(yǎng)特點和氨基酸飼用價值分析

何金環(huán)， 王清龍， 王延方， 席 磊

（1.河南牧業(yè)經(jīng)濟學院生物工程系，河南鄭州 450046；2.河南牧業(yè)經(jīng)濟學院經(jīng)濟管理系，河南鄭州 450046；3.鄭州市綠化工程管理處，河南鄭州 450000；4.河南牧業(yè)經(jīng)濟學院信息工程系，河南鄭州 450046）

籽粒莧（Grain Amaranth）是莧科莧屬（Grain Amaranth hypochondriacus L.）一年生糧、飼、菜兼用型作物，播種后2.5～3個月結(jié)籽，籽粒?。ㄇЯＶ?.7 g左右），每穗可結(jié)籽6萬粒 （張錫洲等，2005）。籽粒莧生長抗逆性強、適口性好，屬于C4植物，營養(yǎng)物質(zhì)積累高，籽實每畝可產(chǎn)180～280 kg，兼收青莖葉4000～6000 kg。籽粒莧生長有三個高峰期：第一個在出苗后20～30 d（叢葉期）；第二個在出苗后50～70 d（初花期）；第三個在出苗后80 d前后（完熟期）。籽粒莧的營養(yǎng)價值高、適應(yīng)性廣，可替代部分精料，降低飼養(yǎng)成本，對于畜禽來說是一種優(yōu)質(zhì)的飼料來源。

牧草中氨基酸含量的高低、組成種類及其比例直接影響家畜對含氮物質(zhì)的利用率、蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化率和反芻家畜瘤胃微生物蛋白質(zhì)的組成和數(shù)量（王建華等，2007；董曉玲等，2006）。 因此，本試驗通過測定籽粒莧不同生育期的基本營養(yǎng)成分，并利用氨基酸分（AAS）和氨基酸指數(shù)（EAAI）對其蛋白質(zhì)的氨基酸組成特點和飼用價值進行分析評定，為進一步科學合理配制飼料及深層次綜合開發(fā)籽粒莧的飼用價值提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料 試驗地設(shè)在開封市蘭考縣小宋鄉(xiāng)籽粒莧（美國紅莧K112，Grain Amaranth cruentus L.）牧草基地。分別取試驗田生育期籽粒莧（叢葉期、初花期、完熟期）鮮草全株，切碎，70℃烘干至恒重，粉碎過100目篩，封存?zhèn)溆谩３趸ㄆ诰酆喜莺蛙俎?shù)據(jù)參考（何金環(huán)和李鳳玲，2010；劉太宇等，2009）。

1.2 籽粒莧基本成分的檢測方法 依據(jù)GB/T 6432-1994、GB/T 6434-2006、GB/T 6433-2006、GB/T 6438-2007、GB/T 6435-2006分別測定籽粒莧全株粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪、粗灰分、水分含量。

1.3 氨基酸組成測定 利用反相高效液相色譜法測定蛋白質(zhì)中氨基酸的組成。

1.4 評價方法 AAS測定按FAO（1970）的方法進行。AAS為被測蛋白質(zhì)中氨基酸含量量（mg）除以理想模式或參考蛋白質(zhì)中的氨基酸含量（mg）。因此，AAS值可以用來初步估計蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值，顯示待測氨基酸與FAO／WHO模式中相應(yīng)氨基酸的接近程度。必需氨基酸指數(shù)（EAAI）反映待測蛋白質(zhì)中所有必需氨基酸（EAA）與標準蛋白質(zhì)必需氨基酸的接近程度。利用Pensflorida（1989）評價飼料蛋白源時采用的公式計算EAAI值。

式中：aai為牧草某種必需氨基酸占必需氨基酸總量（TEAA）的百分數(shù)；AAi為參比蛋白中該必需氨基酸占必需氨基酸總量的百分數(shù)；n為計算中涉及的必需氨基酸數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 籽粒莧的基本營養(yǎng)成分 由表1可以看出，籽粒莧生長期的主要營養(yǎng)物質(zhì)積累總體呈現(xiàn)低-高-低的變化，隨著籽粒莧生長發(fā)育過程的推進，纖維含量增加，其含水率和粗蛋白質(zhì)含量不斷降低，這可能是由于纖維素木質(zhì)素等物質(zhì)逐漸在體內(nèi)積累所致，可以看出，籽粒莧初花期是適合青貯刈割的時期。初花期的籽粒莧粗蛋白質(zhì)含量（25.53%）高于同期聚合草（25.07%），低于苜蓿（27.69%）；脂肪含量（5.64%）較高，明顯高于聚合草（3.01%）和苜蓿（3.15%）；纖維含量（11.3%）也高于聚合草（9.6%），低于苜蓿（16.3%），屬于蛋白質(zhì)飼料。

表1 籽粒莧生育期基本營養(yǎng)成分 %

2.2 籽粒莧氨基酸組成及含量 由表2可以看出，籽粒莧蛋白質(zhì)中含有17種氨基酸，氨基酸種類齊全，含硫氨基酸為限制性氨基酸。籽粒莧中TEAA/TAA（44.9%）和 TEAA/NEAA（0.82）的比值與“牧草之王”苜蓿（45.3%，0.83）接近（何金環(huán)，2010）。說明籽粒莧的氨基酸組成較平衡，飼用價值價較高。

籽粒莧必需氨基酸含量呈現(xiàn)初花期＞叢葉期＞完熟期（表3），這可能是由于籽粒莧籽實中碳水化合物如淀粉、纖維素、木質(zhì)素等物質(zhì)在體內(nèi)逐漸積累所致；初花期的籽粒莧必需氨基酸含量與同期苜蓿比例接近（45.3%），同時高于FAO／WHO模式標準蛋白（35.0%），低于雞蛋蛋白（49.7%）模式。

2.3 籽粒莧氨基酸營養(yǎng)評價 從表4可以看出，初花期籽粒莧 AAS（67.5）高于苜蓿 AAS（55）和聚合草AAS（47.5），說明籽粒莧中蛋白質(zhì)的必需氨基酸組成和FAO／WHO模式中相應(yīng)氨基酸的接近程度最高，即營養(yǎng)價值和蛋白質(zhì)利用率較高。根據(jù)馮東勛和趙保國（1997）中的標準，當n=6～12時（n為比較的必需氨基酸數(shù)目），EAAI＞0.95為優(yōu)質(zhì)蛋白源，0.86

表2 籽粒莧蛋白質(zhì)氨基酸組成及含量（干物質(zhì)基礎(chǔ)） %

表3 籽粒莧中蛋白質(zhì)必需氨基酸組成 %

表4 必需氨基酸評分比較

表5 必需氨基酸指數(shù)比較

3 討論與結(jié)論

氨基酸是蛋白質(zhì)的基本構(gòu)件分子，因此，牧草中氨基酸含量的高低和組成比例直接影響其基本營養(yǎng)物質(zhì)的組成及家畜的生產(chǎn)性能。目前，對牧草中氨基酸營養(yǎng)評價的研究報道不多。本試驗通過對籽粒莧試驗測定以及與聚合草、苜蓿等牧草進行比較分析，結(jié)果表明籽粒莧具有較好的適口性，呈味氨基酸（天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸）占氨基酸總量的41.03%。氨基酸種類較為齊全，含有9種必需氨基酸，必需氨基酸總量為（44.9%），高于聚合草（44.2%）和 FAO／WHO 模式（35%），低于苜蓿（45.3%）和雞蛋模式（49.7%），初花期籽粒莧氨基酸總量為19.91%，高于叢葉期（12.37%）和完熟期 （10.82%），同時滿足EAA/NEAA=0.82＞0.6，EAA/TAA=0.449＞0.4， 當必需氨基酸和動物所需的吸收比例擬合程度高時，動物對總氨基酸的需要量將降低，蛋白質(zhì)的合成率將最大，因此，籽粒莧可作為家畜的優(yōu)質(zhì)蛋白源。

測試結(jié)果表明籽粒莧第一限制氨基酸是蛋氨酸和胱氨酸（含硫氨基酸），因此在飼喂籽粒莧青（干）草或配制配合飼料時，要注意添加一定量的蛋氨酸。多數(shù)植物蛋白中缺乏的賴氨酸在籽粒莧葉中含量較高（6.1%），而一般谷類作物籽粒蛋白質(zhì)含賴氨酸低，二者混合則可增補谷類作物缺少的賴氨酸，調(diào)節(jié)氨基酸的組成，提高蛋白質(zhì)質(zhì)量。籽粒莧蛋白 AAS （67.5） 超過苜蓿（55），EAAI（0.903）與同期苜蓿（0.881）相當，說明籽粒莧蛋白的氨基酸組成平衡性好，與含硫氨基酸飼料合理搭配，可作為優(yōu)質(zhì)的蛋白飼料。

綜上所述，籽粒莧初花期是適宜的刈割青貯時期，具有優(yōu)于現(xiàn)有主要糧食作物的營養(yǎng)優(yōu)勢，應(yīng)當進一步推廣利用。另外，夏雪娟等（2014）報道籽粒莧種子中支鏈淀粉、不飽和脂肪酸含量高，還含有珍貴的活性物質(zhì)角鯊烯，籽粒莧花穗還可用于天然食用色素的提取等。關(guān)于籽粒莧籽實的活性物質(zhì)的分離提取以及結(jié)構(gòu)分析有待于進一步研究，以為合理配制飼料，以及籽粒莧的綜合開發(fā)利用提供依據(jù)。

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