荒漠地區主要飼用灌木類植物酚類物質含量及動態變化

薛樹媛 金 海 李長青 李九月 侯先志 曹玉梅

植物多酚又叫植物單寧，廣泛存在于植物體內,尤其在熱帶和亞熱帶的一些半喬木和灌木類植物中單寧含量較高。當家畜過量采食這些植物后，會引起不良反應甚至中毒，如消化率下降、采食量降低、酮體品質下降等[1－3]。近幾年來，隨著對單寧生物營養學功能的研究深入，發現飼用植物中的單寧具有防止家畜發生鼓脹病的作用，還能提高蛋白質的利用率等（Feng yu等，1995）[4]。因此，本文初步探討荒漠地區主要飼用灌木酚類物質含量及動態規律，并討論單寧對反芻家畜潛在的影響，為今后灌木資源的開發利用提供科學依據。

1 實驗材料及方法

1.1 實驗材料

灌木類植物樣品：大白檸條(Caragana korshinskii Kom)、沙棘(Seabuckthorn)、沙柳(Salix psammophila)、中間錦雞兒 (Caragana intermedia)、花棒(Hedysaram Svopaxium)、胡枝子(Lespedza bicolor Turcz.)、駝絨藜[Ceratoides lateens(J.F.Gmel.)]、羊柴(Hedy sarum leave mongolicum)。

牧草：紫花苜蓿（Medicage falcate L.）。

1.2 樣品的采集及處理

樣品分別采集于內蒙古鄂爾多斯市烏審旗荒漠地區2009年5下旬、7月下旬、9月中旬。樣品帶回實驗室后，自然陰干，粉碎后過2.0 mm的篩子。將粉碎好的植物樣品粉末裝袋、編號、保存在陰涼干燥避光處待測。

1.3 酚類物質的測定

1.3.1 單寧提取液的制備

準確稱取200 mg磨碎(粒徑為80目)試樣于25 ml的容量瓶中，加入70%的丙酮10 ml，置于室溫下水浴浸提 20 min（2×10 min，中間取出靜止 5 min）。浸提液倒入離心管中，3000 r/min離心10 min，收集上清液4℃保存，離心管中殘渣分兩次用5 ml 70%丙酮溶液洗滌，依照上法再處理一次。將上清液倒入25 ml容量瓶中，用丙酮溶液定容，該溶液為提取液。

1.3.2 總多酚含量的測定

參考 Folin－Ciocalteu 試劑比色法（Makkar，1993）[5]。取5 ml提取液于100 ml容量瓶中，用蒸餾水定容至100 ml。取1 ml提取液的試液于10 ml的容量瓶中，再移入 5 ml經稀釋過的Folin－Ciocatlue試劑，用7.5%的碳酸鈉溶液定容至刻度，搖勻，在紫外分光光度計760 nm波長，用1 cm比色皿測定吸光度，空白試劑作參比，以沒食子酸為標準品。

1.3.3 簡單酚含量測定

參考 Folin－Ciocalteu 試劑比色法（Makkar，1993）[5]。稱取100 mg聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)，放入小試管中，加入1.0 ml的蒸餾水，然后加入適量的提取液(0.5 ml)。蝸旋試管，在4℃下放置試管15 min,再次蝸旋。然后3000×g離心分離15 min。收集上清液倒入10 ml的容量瓶中。再加5 ml的Folin－Ciocatlue試劑，再用7.5%的碳酸鈉溶液定容至刻度。靜置0.5 h后在紫外分光光度計760 nm波長，用1 cm比色皿測定吸光度，空白試劑作參比。然后用標準曲線算出簡單酚含量。

1.3.4 單寧含量的計算

單寧含量=總酚含量－簡單酚含量。

1.3.5 沒食子酸標準曲線的繪制

分別吸取 0、0.1、0.3、0.5、0.8 ml的沒食子酸標準液于一系列10 ml的容量瓶中，即沒食子酸的濃度分別為:0、0.1、0.3、0.5、0.8 mg/l，根據以上實驗所確定的條件，Folin－Ciocaltue試劑用量為5 ml，用7.5%的碳酸鈉溶液定容，其余按實驗方法進行。沒食子酸標準曲線見圖1。

1.3.6 縮合單寧含量的測定

參照Porter（1986）等[6]的方法。在100 mm×12 mm的玻璃試管中，加入0.50 ml用700 ml/l丙酮稀釋的單寧提取液，丙酮的量應該足夠大以防止在試驗中吸光度(波長550 nm)超過0.6。在試管中加入3.0 ml丁醇－鹽酸試劑和0.1 ml的鐵試劑，渦旋試管。蓋上試管沸水浴60 min，冷卻后記錄550 nm的吸光度。以兒茶素為標準物，繪制標準曲線見圖2。

圖1 沒食子酸標準曲線

圖2 兒茶素標準曲線

1.4 數據處理

試驗數據采用Excel－2003及SAS軟件包進行方差分析，多重比較用Duncan's法。以P＜0.05和P＜0.01作為差異顯著性判斷標準，結果用平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 主要飼用灌木類植物總多酚含量的動態變化(見表 1、圖 3)

由表1和圖3可看出，各飼用灌木類植物總多酚含量均較高,高于紫花苜蓿,且隨生長期在變化。大多數灌木的總多酚含量在生長期有“V”字型變化，5月和9月較高，而7月較低，但沙棘和胡枝子的總多酚含量卻在生長期間逐漸上升，并且不同生長期之間總多酚含量差異極顯著(P＜0.01)。羊柴、花棒、沙棘和沙柳總多酚平均含量較高，分別為101.78、101.76、98.47 g/kgDM和96.13 g/kgDM。羊柴和花棒總酚含量在各生長期間變化不大，沙棘和沙柳總多酚在各生長期間變化較大。幾種飼用灌木中總多酚含量最低的是駝絨藜，為76.70 g/kgDM。

表1 飼用灌木不同生長期總多酚含量（g/kgDM）

圖3 飼用灌木生長期總多酚含量的動態變化

2.2 主要飼用灌木類植物單寧含量的動態變化(見表2、圖4)

表2 飼用灌木不同生長期單寧含量（g/kgDM）

圖4 飼用灌木生長期單寧含量的動態變化

由表2和圖4可以看出，各飼用灌木類植物單寧含量隨著生長期有一定的變化，變化趨勢基本上跟總多酚含量一致，不同生長期間單寧含量差異極顯著（P＜0.01）。與紫花苜蓿比較，灌木類植物單寧平均含量均高于紫花苜蓿。羊柴單寧含量最高，其平均單寧含量為86.09 g/kgDM。

2.3 主要飼用灌木類植物縮合單寧含量的動態變化(見表 3、圖 5)

表3 飼用灌木不同生長期縮合單寧含量（g/kgDM）

圖5 飼用灌木生長期縮合單寧含量的動態變化

從表3和圖5可看出，飼用灌木類植物所含縮合單寧含量不同。縮合單寧含量在生長期間呈“V”字型變化或隨生長期含量逐漸增加。并且生長期間各灌木類植物縮合單寧含量之間有顯著差異。不同灌木間縮合單寧含量差異顯著。縮合單寧含量最高的是羊柴，其次是花棒，含量分別為46.66 g/kgDM和43.51 g/kgDM。幾種灌木縮合單寧平均含量均高于紫花苜蓿。

3 討論

酚類化合物是一種具有多種生物學特性的復雜化學成分，其含量高低直接關系到家畜的采食量和健康水平[7]。本試驗結果表明總多酚、單寧、簡單酚和縮合單寧含量在不同生長期不同灌木間差異極顯著(P＜0.01)。4種酚類物質的含量總體表現為總酚＞單寧＞縮合單寧＞簡單酚。這一結果與文亦芾（2009）[8]對豆科飼用灌木中酚類物質動態變化研究結果一致。

本實驗結果表明，隨著生長期各灌木類植物總多酚和單寧含量有“V”字型變化或由低到高的趨勢，這與王靜（2005）[9]對高寒地區植物中酚類物質含量動態研究的結果一致。本實驗幾種主要飼用灌木植物中，羊柴的酚類物質含量最高，總多酚、單寧、縮合單寧含量分別達101.78、86.09、46.66 g/kgDM。沙棘和花棒的酚類物質含量也較高。幾種灌木總多酚平均含量均高于紫花苜蓿。

單寧含量的變化與總多酚變化趨勢相同。單寧平均含量在63.30～86.09 g/kgDM，幾種灌木植物中單寧含量最高的是羊柴，最低的是中間錦雞兒。幾種灌木單寧平均含量也均高于紫花苜蓿。

本實驗中在不同生長期各灌木縮合單寧含量各不相同，縮合單寧含量隨生長期呈“V”型變化，平均含量在 25.66～46.66 g/kgDM,這與郭彥軍（2000）[10]高寒草甸灌木縮合單寧含量動態隨生長期逐漸下降的研究結果不相一致，有待于進一步進行研究和測定。Jacson等（1996）[11]研究表明，植物縮合單寧含量低于55 g/kgDM時，可在家畜日糧中占一定的比例。如果縮合單寧含量在100～124 g/kgDM時只能在日糧中少量添加，以稀釋縮合單寧濃度。本實驗中幾種灌木植物縮合單寧平均含量在25.66～46.66 g/kgDM，表明如果這些灌木植物作為飼用植物，其中的酚類物質對動物體健康不會造成影響，所以可以開發利用這些灌木資源作為家畜的飼料來源之一。開發利用灌木植物資源一方面可以增加飼料來源，另一方面可以利用縮合單寧的過瘤胃保護作用，提高氮的利用率。

4 小結

①荒漠地區幾種主要灌木類植物在生長期間總多酚含量和單寧含量呈“V”字型變化或隨生長期而逐漸上升，而且各生長期之間差異極顯著。總多酚和單寧平均含量分別為 75.76～101.78 g/kgDM和61.0～86.09 g/kgDM。在各生長期間灌木類植物總多酚和單寧平均含量均高于紫花苜蓿。

②各灌木類植物縮合單寧平均含量為25.66～46.66 g/kgDM，含量最高的是羊柴，所有的灌木植物中單寧的含量會影響植物的適口性但不會對反芻家畜造成毒性反應，可以做飼料資源加以開發利用。隨生長期各灌木類植物縮合單寧含量呈“V”字型變化，在縮合單寧含量最低的月份7月，正是植物幼嫩，營養物質含量豐富的時期，適于收割。但此期生物量相對較低，產草量低，牧草水分含量高不宜于物理貯存。加入生物發酵菌劑進行生物發酵有利用于灌木植物保持水分，減少營養物質的流失，降低抗營養物質的含量，有待于從菌種選擇生物學調制方面做進一步的研究。

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