桑樹屬于桑科( Moraceae)桑屬(Morus),為落葉性多年生木本植物,其抗逆性強,種植面積范圍廣（CheckerV G,2012）。桑葉具有較高的營養價值,含22.0%～29.8%粗蛋白質,氨基酸組成較平衡,富含多種維生素和微量元素及植物甾醇、黃酮類、生物堿和多糖等多種生物活性物質,是一種優質的飼用植物資源（Hao J Y,2018；Lin W C,2017）。然而,成熟的桑葉和桑枝中粗纖維含量較高,且含有單寧等抗營養因子,在一定程度上限制了其在動物生產中的大規模應用（Srivastava S,2006）。研究發現,桑葉經發酵后,粗纖維、抗營養因子含量顯著降低,粗蛋白質及可溶性蛋白質含量等顯著升高（任元元，2016）,同時,桑葉中的生物活性物質的含量及組成也得到了優化,極大地改善和提高了桑葉的飼用價值（徐丹，2017）。諸多研究已證實,在飼糧中添加發酵桑葉具有促進動物生長丁鵬，2018）、調節機體免疫力（OH N S，2017）、提高機體抗氧化能力（黃靜，2016）、調節血脂代謝（Lee M R，2017）及改善畜產品品質（鄺哲師，2016）等功效。由此可見,發酵桑葉是一種新型蛋白質飼料資源,合理開發和應用發酵桑葉可有效緩解我國蛋白質飼料資源短缺及潛在的生物安全問題在畜牧生產中具有廣闊的應用前景。

1.桑葉中主要的營養和生物活性成分

（1）桑葉的營養價值

桑葉的營養價值較高,富含粗蛋白質、氨基酸、脂肪酸、礦物元素和維生素等營養成分（Gonzalez C,2009）。成熟桑葉含有75%～90%水分,以干物質為基礎,含有22.0%～29.8%粗蛋白質、8%～12%粗纖維、8%～12%粗灰分和4%～10%粗脂肪（王雯熙，2012；王永昌，2016；吳婧婧，2017）。本文就桑葉的部分常規營養成分含量與幾種飼料原料進行對比(表1),發現桑葉的營養價值甚至高于苜蓿。

 

（2）桑葉的抗營養因子

Adeduntan等（Adeduntan S A，2009）發現桑葉中主要的抗營養因子是植酸和單寧,其中植酸含量高達488.9mg/kg,單寧含量為5.32mg/kg。飼糧中的單寧可與淀粉酶、胰蛋白酶等消化酶的底物發生反應,降低了營養物質的利用率（Chan E W C,2016）。植酸會與礦物元素和維生素結合形成沉淀或絡合物,不利于動物對礦物質和維生素的吸收與利用（Li K K,2018）。本文對比了桑葉、辣木葉、南洋櫻葉以及銀合歡葉的部分抗營養因子含量,見表2。

（3）桑葉的生物活性成分

桑葉中生物活性成分含量和種類也較為豐富,主要包括黃酮類、甾類和生物堿,還有多種多糖、揮發性油、有機酸等,具有抗氧化、抗炎、降血脂、降血糖等生理功能（王玉詩，2018）。陶程（2018）和郝靜怡（2019）測定了桑葉的部分生物活性成分(表3)發現1-脫氧野尻霉素(DNJ)和綠原酸含量較高,其中DNJ是一種重要的生物堿,具有降血糖、改善胰島素抵抗的作用,目前桑葉已成為提取天然DNJ的主要來源。

 

2.發酵處理對桑葉營養及功能成分的影響

在飼糧中添加一定比例的發酵桑葉粉可以提高其產品品質,但是在飼糧中添加較高比例的發酵桑葉粉可導致畜禽的生長性能下降（黃靜，2016）。究其原因，主要是桑葉粉中粗纖維含量較高，且含有單寧和植酸等,使飼糧中抗營養因含量超過畜禽耐受水平,影響畜禽的生產性能和機體健康（Porres J M,2004）。諸多試驗證明,木本植物經微生物發酵處理后,多肽和氨基酸含量升高,抗營養因子含量降低,并且富含益生菌生物活性成分等多種有益產物（Gilani G S,2012；Melesse A,2013；熊羅英，2010；Phesatcha K,2016）。市場上常用細菌(乳桿菌、芽孢桿菌等)和真菌(酵母菌、霉菌等)作為發酵菌種（D’ESTE M,2018），一般情況下,芽孢桿菌和米曲菌主要產生蛋白酶,乳酸菌和乳桿菌主要消除抗營養因子,而木霉和根霉對活性成分進行優化（胡仁建，2015；張洪燕，2016）。因此,不同菌種的配伍對發酵底物的營養成分變化是不一樣的。而目前關于不同菌種對桑葉進行發酵處理后營養成分的變化研究較少,因此本文對此進行綜述。

（1）桑葉發酵后營養成分含量變化

微生物發酵可通過其生命活動改變桑葉中的營養成分組成及含量,桑葉經過微生物發酵后,大分子蛋白質被降解成小肽、可溶性蛋白質和游離氨基酸,其中非蛋白氮經微生物作用可轉化為菌體蛋白,提高真蛋白含量（張洪燕，2016）。研究表明,枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和乳酸菌等生長過程中會產生淀粉酶、纖維素酶等酶類,對桑葉中的粗纖維以及抗營養因子進行降解,可以大量的消除抗營養因子（陶榮霞，2012）。桑葉發酵后營養成分含量變化見表4。

（2）發酵桑葉中活性成分含量變化

微生物發酵桑葉過程中,常發生生物轉化反應,實現對桑葉中生物活性成分的修飾和優化。通過近幾年微生物發酵研究發現,黃酮類的生物轉化的報道相對較多。黃酮類化合物是桑葉的重要活性成分組成,多以酯類糖基化、聚合物等形式存在，致使其生物利用率低（郝靜怡，2018），通過微生物分解代謝的作用,可改變其原來結構,提高黃酮類化合物的利用率（常華松，2019）。桑葉發酵后生物活性成分含量變化見表5。

3.發酵桑葉在動物生產上的應用

（1）發酵桑葉在豬生產上的應用

在生豬飼糧中添加5%～15%發酵桑葉粉可顯著提高生長性能、縮短生長周期、降低飼料成本以及改善腸道健康。但其最高添加量不超過15%,添加過量的發酵桑葉粉會顯著降低斷奶仔豬的生長性能；在育肥豬飼糧中添加適量比例的發酵桑葉粉可以改善產品品質,且添加5%～15%效果最好（李棟棟，2017；林標聲，2016；張娜娜，2016）。李棟棟等（2017）發現飼糧中添加2%～4%發酵桑葉粉能顯著提高斷奶仔豬的料重比,每千克飼糧可節約1.67～2.29元的生產成本。林標聲等（2016）發現,在斷奶仔豬飼糧中添加5%發酵桑葉復合物能有效治療仔豬病毒性胃腸炎,發酵桑葉粉中存在大量的益生菌,進而可調節仔豬胃腸道的菌群環境,從而維持胃腸道健康。張娜娜等（2016）通過育肥豬試驗發現,在基礎飼糧中添加15%發酵桑葉粉可顯著提高育肥豬的平均日增重,縮短生長周期,這可能是桑葉粉經過發酵后,其粗纖維含量降低,粗蛋白質含量提高,抗營養因子作用減小,有效改善其適口性,從而提高育肥豬的生長性能。丁鵬等（2018）通過試驗發現,飼喂添加9%桑葉粉全價發酵料組的寧鄉花豬料重比顯著降低,有效提高了寧鄉花豬的生長性能。添加發酵桑葉粉可降低寧鄉花豬的背膘厚，且隨著發酵桑葉粉劑量的增加效果更為明顯。這可能是發酵桑葉粉中黃酮類化合物和生物堿可以調控脂質代謝，且有研究證明桑葉中的DNJ通過調控細胞外蛋白激酶(ERK)/過氧化物酶體增殖劑激活受體γ(PPARγ)信號通路抑制豬肌內脂肪細胞分化過程中的脂質積累（Wang G Q,2015）。

綜上可知,在斷奶仔豬階段,由于其消化道尚未發育健全,添加2%～4%的發酵桑葉粉可增加飼糧特殊香味和誘食性,提高斷奶仔豬的生長性能有利于斷奶仔豬對營養物質的消化吸收和利用。隨著仔豬的生長發育,其消化系統發育健全,在生長育肥階段,可添加15%以內的發酵桑葉粉,在提高生長性能的同時改善了豬肉品質,在一定程度上降低了生產成本。

（2）發酵桑葉在肉雞生產上的應用

肉雞飼糧中添加發酵桑葉粉具有提高機體抗氧化能力、增強免疫功能和改善肉品質等作用。黃靜等（2016）研究發現,飼糧中添加20%發酵桑葉粉能顯著提高胡須雞血清總蛋白(TP)和球蛋白(GLB)含量,同時顯著降低血清總膽固醇(TC)和甘油三酯(TG)含量。這說明發酵桑葉粉具有增強免疫力和降低血脂等作用。為探究發酵桑葉粉在胡須雞飼糧中最適添加量和飼用效果,黃靜等（2017）進行了后續研究,綜合各項指標發現,添加10%～20%發酵桑葉粉能增強胡須雞血清中谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,并在一定程度上提高胡須雞生長性能,飼用效果較好。鄺哲師等（2016）研究發現,飼糧中添加20%發酵桑葉粉能顯著降低胡須雞肌肉pH45min,緩解肌肉糖原酵解和肌肉酸敗的速度,從而延長貨架期；隨著發酵桑葉粉添加量的增加,肉色黃度(b*)值逐漸減少,可能是桑葉中豐富的黃酮、多糖生物堿等生物活性物質具有明顯的抗氧化作用,減弱了肌紅蛋自的氧化程度（Terashima M,2012）。此外,有研究發現,在飼糧中添加發酵桑葉粉可引起肉雞腸道菌群的變化,主要變化為顯著增加了乳酸菌的含量,降低大腸桿菌的含量。通過發酵處理,飼糧pH降低,為腸道中乳酸菌等有益菌提供酸性環境,促使有益菌通過營養競爭和占位作用來抑制有害菌的大量繁殖（Caggianiello G,2016）。因此在肉雞飼糧中添加5%～10%的發酵桑葉粉有利于提高肉雞免疫功能和抗氧化能力,還具有調控肉雞脂質代謝、改善肉品質和促進腸道健康功能。

（3）發酵桑葉在反芻動物生產上的應用

在反芻動物飼糧中添加發酵桑葉粉可在不影響其生產性能的狀況下,提高經濟效益,提高肉品質以及降低瘤胃揮發性脂肪酸含量。吳配全等（2011）研究發現,飼糧中添加20%及以下的發酵桑葉粉對生長育肥牛生長性能和血液生化指標無顯著影響,且每千克飼糧可降低0.29～0.49元的生產成本。吳浩（2012）在飼糧中添加22.5%發酵桑葉粉可改善胴體品質,提高屠宰率和眼肌面積,同時調控肉牛體內脂質代謝。而肖建中等（2019）則發現,在新晃黃牛飼糧中添加30%發酵桑葉粉,對其脂質代謝的影響不顯著,但能夠顯著改善肉品質和增強機體免疫力。Zhou等（2014）和Li等（2017）發現在肉牛飼糧中添加青貯桑葉粉,對肉牛的生長性能無顯著影響能顯著降低瘤胃內揮發性脂肪酸含量,但對其糞便菌群的影響極少。劉自新等（2014）將青貯桑葉粉加入灘寒雜交肉羊飼糧中進行育肥試驗,結果表明,添加青貯桑葉粉能顯著提高肉羊平均日增重降低料重比。

（4）發酵桑葉在水產養殖生產上的應用

魚粉因具有高蛋白質、豐富氨基酸含量的特點,被廣泛應用在水產飼料中,近年來隨著養殖規模的不斷擴大,魚粉的價格不斷上漲,尋找新的蛋白質來源已經成為國內外研究熱點,由于發酵桑葉粉粗蛋白質消化吸收率高、氨基酸組成豐富、價格較低等特點,所以在水產養殖中的應用潛力巨大。陳文燕等（2015）研究了不同比例發酵桑葉粉替代魚粉在羅非魚生產上的應用,試驗表明,在飼糧(5%魚粉)中,發酵桑葉替代40%魚粉對羅非魚的生長性能無顯著差異,當替代量高于40%時,不利于羅非魚的生長。徐韜等（2016）研究了發酵桑葉粉替代15%、30%的魚粉對大口黑鱸的影響,發現了添加低劑量發酵桑葉粉替代魚粉對大口黑鱸的生長性能無顯著影響,添加高劑量發酵桑葉粉會顯著降低大口黑鱸終末體重和特定生長率,此外,飼喂添加高劑量發酵桑葉粉的大口黑鱸其血清低密度指蛋白(LDL)和丙二醛(MDA)含量顯著降低,超氧化物歧化酶活性顯著升高。因此,進一步說明了發酵桑葉粉可以改善其脂質代謝和增強機體抗氧化能力。在水產飼料中發酵桑葉粉可替代10%～15%的魚粉,保證水產生物生長狀況良好的情況下有效節約生產成本。

4.小結

利用微生物發酵技術,可以顯著降低桑葉粉中的抗營養因子含量,并可將大分子物質轉化為小分子物質,有利于動物機體對營養物質的消化吸收；同時,對其活性成分進行了優化,具有廣闊的應用前景。雖然發酵桑葉粉在動物生產上得到了部分應用,并取得了一定的效果。但對于不同種類不同發育階段的動物,發酵桑葉粉的最適添加量還需要開展更多研究加以確定。現階段發酵桑葉粉使用的發酵菌群種類多,發酵工藝多樣,容易造成產品不穩定。因此,發酵桑葉在不同品種、不同發育階段的畜禽中的應用及其功能性作用和作用機理還有待進一步研究。

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