孫 林,劉 平,卓偉偉,許振華,吳文桃
(江西農業工程職業學院,江西 樟樹 331200)
隨著人們生活水平的提高, 對綠色畜禽產品的需求越來越多。利用綠色植物提取物替代各類抗生素成為畜禽養殖的必然趨勢。茶葉是一種來源廣泛,價格低廉、營養豐富的天然植物,我國茶葉的產量居世界首位,茶葉產量約261萬t[1]。茶葉在中國的利用已有幾千年的歷史。茶葉中富含茶蛋白、維生素、礦物質以及茶多酚(TP)、咖啡堿(COF)和茶氨酸等具有特殊藥用功能的物質,具有抗氧化、抗突變、抗菌及降血脂等多種功能,是天然的植物性飼料添加劑[2]。茶葉及其產品在生產和加工過程中不可避免地會產生的大量廢茶和茶渣,如果僅作為肥料和燃料則造成資源的浪費。茶葉提取物和茶葉渣等是畜禽業不可多得的綠色飼料添加劑,越來越多地引入到畜禽生產中。
茶葉及茶葉渣富含豐富的功能性成分,其中蛋白質、粗纖維、多酚類、礦物質和維生素等功能性成分的含量較高。
茶葉中的蛋白質含量豐富,葉中蛋白質含量與茶葉嫩度有關,原料越嫩,蛋白質含量越高,一般占干重的15%~30%。茶葉中水溶性蛋白質含量很低,約為2%,絕大部分蛋白質為不溶性蛋白,存在于茶葉渣內[3]。茶葉渣中氨基酸種類豐富,多達25 種,其氨基酸組成與谷類、豆類植物的蛋白質氨基酸組成相似,因此茶葉渣可作為蛋白質飼料的來源[4]。
茶葉中含有20 多種礦物質元素,主要有鉀、鈣、鈉、鎂、鋁、鋅、鐵、錳、銅、硫、磷、硒、氟、碘等,且鐵、鈣等大多數元素在水中的浸出率較低,多數保留在茶葉渣中。綠茶的茶葉渣中鋅含量較高,可達160 μg·kg-1,這些元素對動物機體生理機能有著重要的作用。
茶葉中含有多種維生素,其中B族維生素、維生素C等水溶性維生素可隨水浸出,脂溶性維生素難溶于水很難被人們利用,在浸泡提取后仍大量存在于茶葉渣中。
茶葉中的糖類物質占茶葉干物質的20%~25%,可溶性糖的含量較少,在2%~4%,絕大部分的糖類為不溶性糖類,在深加工的過程中并未被利用而存留于茶葉渣中。纖維素在糖類物質含量最高,另外還有果膠、殼聚糖等膳食纖維類物質,具有增強腸胃蠕動,促進消化吸收的功能[5]。
茶多酚是茶葉中所提取的多酚類物質及其衍生物的總稱,茶葉和茶渣中茶多酚的含量分別約占干重的18%~36%和5%~15%,是一種基礎結構為ɑ-苯基苯丙吡喃的類黃酮化合物,主要由兒茶素、黃酮類、花青素、花白素和酚酸等物質組成,其中以兒茶素類最為重要,約占茶多酚總量的60%~80%[6]。綠茶中所包含的多酚類化合物主要包括黃烷醇類、黃烷雙醇類、黃酮類及酚酸類等,其中黃烷醇類所占比例最大,紅茶中主要包括的多酚物質為茶黃素、茶紅素。研究表明,茶多酚具有抗氧化、調節脂肪代謝、抑菌抗病毒、抗腫瘤抗突變等作用[7-10]。
L-茶氨酸是茶葉中特有的氨基酸,在茶葉中呈現游離狀態,屬于非必需氨基酸,不參與蛋白質的構成,占游離氨基酸總量的40%~70%,占茶葉干物質的1%~2%。L-茶氨酸可通過熱水浸提茶葉,除去蛋白質和多酚后,使用堿式碳酸銅沉淀成鹽獲得,呈白色針狀結晶,極易溶于水,有淡的鮮爽味,對于茶葉的品質和口感有重要影響。L-茶氨酸還具有多種有益生物學功能,如抗氧化、抗炎、降血壓、及保護神經等[11-14]。我國衛生與計劃生育委員會已于2014 年將L-茶氨酸批準為新型食品添加劑。
咖啡堿屬于植物生物堿類,約占干茶的1%~5%,茶飲料等工業生產中萃取不夠完全,仍有一定量咖啡堿殘留在茶渣中。咖啡堿具備刺激心臟、刺激神經及利尿的作用,是西醫很多藥物的原料藥,可用于治療神經衰弱和昏迷復蘇[15]。
茶葉中含有茶多酚、茶氨酸、茶多糖等多種活性成分,且大多數活性成分均有提高生產性能的作用,其中茶多酚具有與蛋白質結合的能力,對蛋白質有一定保護作用,對淀粉消化有改善作用,可以促使雛雞生長,提高日增重[16]。其中咖啡堿和茶氨酸都具有興奮中樞神經系統的作用,可提高肝臟對物質的代謝能力,刺激胃液的分泌,從而增進食欲,幫助消化,促進動物的生長[17]。曹兵海等研究表明,茶多酚能提高肉仔雞的采食量和日增重,對4~6周齡肉雞的生產性能有促進作用[18]。劉曉華等向艾維茵商品代肉仔雞日糧中添加茶多酚70 mg·kg-1,結果表明,肉仔雞增重、屠宰率、全凈膛率、半凈膛率均顯著提高(P<0.05)[19]。Erener等試驗結果表明,飼糧中添加茶多酚0.1%、0.2%可不同程度提高肉雞平均日采食量、平均日增重與胴體重,0.2%組肉雞腹脂重量顯著低于對照組(P<0.05),且肉色與營養價值均有所提升[20]。可見直接向家禽日糧中添加茶多酚可以提高家禽的生產性能。火東曉研究發現,飼糧添加L-茶氨酸(800 mg·kg-1)飼喂56 d,顯著提高了黃羽肉雞體增重,同時顯著降低料肉比[21]。Saeed 等發現,飼料添加L-茶氨酸(200 mg·kg-1)顯著提高了肉雞采食量(P<0.05)[22]。茶制品添加進雞的日糧中,也得到類似結論。徐雨晴等將茶樹鮮葉磨碎,直接添加在日糧中飼喂肉雞,發現能夠增加肉雞體重,并提高采食量,改善肉雞的生產性能,同時提高屠宰性能,具有較好的飼養效果[23]。吳慧敏等向蛋雞日糧中添加0~2%的茶渣、茶末及發酵茶渣飼喂60 d,結果表明,茶渣、茶末的添加可提高蛋雞的生產性能和繁殖性能,顯著增加蛋雞產蛋數和總蛋重,茶渣2%和茶末1%提高孵化率效果最為顯著[24]。
除提高家禽生產性能效果外,茶及茶提取物對于家禽的肉品質和蛋品質同樣具有良好的調節作用。母雞體內的促黃體素雌激素和孕酮的分泌受到茶渣中的黃酮刺激得到促進,使產蛋率得到提高,同時蛋中脂肪和粗蛋白質含量有所增加[25]。在雞飼料中添加一定量的茶渣,可以提高雞蛋中維生素的含量,其中維生素E與維生素A較未添加組均提高30%~50%,提高了產品的品質和新鮮度[26]。茶葉中豐富的VA和胡蘿卜素,可以使雞皮膚和蛋黃增色,在飼料中添加茶渣粉1%,可使雞蛋色澤加深,蛋黃呈深紅色,肉雞皮膚呈桔紅色[27]。張旭等在日糧中添加茶多酚100 mg·kg-1,發現可降低蛋黃中的膽固醇含量,同時可延緩雞蛋儲藏過程中哈夫單位的下降,從而延長蛋的保鮮期[28]。尹靖東等也有類似結論[29]。閆天龍等在蛋雞飼料中添加茶葉末1.0%~1.5%,結果表明,隨著茶沫添加量的增加,蛋黃色澤越來越深,蛋黃中的VE、VA顯著提高(P<0.05)[30]。在蛋雞日糧中添加茶葉末提升蛋品質生產高端蛋產品在我國企業已普遍采用,如四川圣迪樂集團利用添加了茶葉沫的蛋雞飼料生產高端谷物蛋產品。茶葉及其提取物對肉雞的肌肉品質也有提高作用。Huang等研究表明,肉雞日糧中添加茶多酚對肉雞脂類沉淀具有明顯的降低作用,不僅能降低血清中脂肪和膽固醇的含量,還可降低肉雞的腹脂含量[31]。王妍琪等在高溫應激環境下肉仔雞飼糧中補充茶多酚、VE,使肉仔雞的生產性能、肉品質均得到較顯著的改善[32]。
茶葉中的兒茶素類化合物對多種有害細菌、真菌、酵母菌及病毒都有明顯的抑制能力,還能抑制細菌外毒素的活性[33-35]。研究表明,茶多酚具有預防、治療肉雞感染流感病毒的功效[36]。何夢曉等研究表明,感染雞球蟲的肉雞飼糧中添加茶多酚,增強了盲腸乳酸菌數量,降低了大腸桿菌數量,改善了盲腸微生物菌群[37]。茶葉及其提取物也具有預防肉雞球蟲病的作用[38]。Jang 等研究表明,飼喂添加綠茶的飼料后,肉雞感染巨星艾美耳球蟲的感染情況,雞糞中球蟲卵囊顯著減少[39]。茶多酚可以活化T細胞,促進T細胞向Th細胞分化,提高外源抗原的免疫應答能力,能顯著提高自然法氏囊病雞血液中紅細胞C3b受體和免疫復合物的含量(P<0.05),并可保證肝臟正常的免疫功能[40-41]。茶葉中的L-茶氨酸也就有類似作用。Bukowski 等研究表明,L-茶氨酸可以調節機體免疫細胞功能,增強機體的免疫反應[42]。文慧等研究發現,L-茶氨酸能夠提高黃羽肉雞生長前期腸道sIgA,后期血清IL-2及全期血清INF-γ含量,增強其機體免疫功[43]。因此,在家禽日糧中添加茶葉及其提取物,可以提高家禽抗應激能力,降低死亡率[44]。
肉蛋類產品和禽類飼料中油脂、蛋白質等營養物質在生產和儲存過程中易受溫度和濕度等影響而氧化酸敗,品質急劇下降,保質期縮短。而茶葉中茶多酚和茶氨酸等活性物質均具有較強的抗氧化作用,可以替代食品和飼料中的食品抗氧化劑和工業抗氧化劑,提升品質并延長保質期[45-47]。茶多酚的抗氧化能力是乙氧基喹啉等工業抗氧化劑的4~6倍,是維生素C和維生素E的5~20倍。研究發現,將茶多酚0.06%與VC 0.1%協同添加到肉雞日糧中可以提高肉雞血清中超氧化物歧化酶(SOD)活性、谷胱甘肽轉移酶活性,降低丙二醛(MDA)含量[48]。王妍琪等也有類似的研究結論[32]。因此茶多酚和L-茶氨酸對畜禽產品抗氧化功能具有調節效應,是一種潛在的抗氧化飼料添加劑和食品添加劑。
使用天然、安全、綠色的植物及其提取物替代目前的飼用抗生素等添加劑是畜禽行業可持續發展的必然要求。把茶葉作為綠色飼料添加劑添加到畜禽飼料中可提高茶業資源的利用率,潛力巨大,前景廣闊。但目前應用仍然需要進一步研究:不同種類、不同階段的禽類對茶葉及其提取物的最適添加量問題;不同種類茶葉中營業成分差異和使用中與其他藥物的配伍問題;茶多酚、茶氨酸提取工藝待優化、價格依然偏高等。