桑樹中α—葡萄糖苷酶抑制劑對桑飼料功能的影響

摘要：桑（Morus）汁中含有極高的α-葡萄糖苷酶抑制劑，高含量α-葡萄糖苷酶抑制劑可影響動物的糖代謝，導致動物腹瀉，影響桑樹作為飼料資源的開發和利用。試驗對去除桑汁和未去除桑汁的桑葉提取物對淀粉代謝的影響進行了分析比較。結果表明，去除桑汁的桑葉提取物對淀粉代謝的抑制率明顯低于未去除桑汁的桑葉提取物。在飼養試驗中，以10%的比例添加到仔豬飼料中，去除桑汁的桑葉提取物組與未去除桑汁的桑葉提取物組相比，仔豬增重明顯增加，腹瀉程度明顯下降。

關鍵詞：桑（Morus）；α-葡萄糖苷酶抑制劑；飼料功能

中圖分類號：S816.4 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）19-4737-03

近年來，中國飼料糧占糧食消費的比重一直保持著快速增長。飼料糧供應已成為中國糧食安全問題的重點和關鍵之一。因此，需要大力開發“非糧”飼料，重視非常規飼料資源的開發利用。

桑（Morus）是多年生深根性植物，適應性強，耐瘠薄，耐旱，荒山荒坡均可種植，在中國分布達100萬hm2左右，是目前木本葉用植物中產量最高的樹種之一，農民向來只以桑葉作為蠶的飼料。隨著養殖業的發展，利用桑作為廣譜飼料已經引起人們的重視。桑的營養成分高于一般牧草，經科學加工后是很好的全價飼料，是理想的非常規飼料資源，且桑樹幾乎沒有嚴重的病蟲害，有可能進行無農藥栽培，可提供無農藥殘留的飼料來源。

目前采用的桑樹處理方法是人工或機械平茬收獲枝葉，機械鍘斷至1～2 cm長，曬干，機械粉碎成粉屑后添加到普通飼料中。

但是目前桑作為飼料存在一個問題，桑粉在雞飼料中的含量一般不能高于6%[1]，豬飼料中一般不能高于10%[2]，高于這一比例會影響畜禽的生長，主要是引起腹瀉。到目前為止，對桑飼料的研究主要集中在推薦用量及對動物產品品質的改善方面，對其不能增加用量的原因的研究尚未見報道。筆者研究發現生物堿是引起動物腹瀉的主要原因。一定量的生物堿對豬的生長發育有積極作用，但過量會導致腹瀉。桑屬植物以分泌汁液為特點，其樹體在受到損傷后流出汁液。桑汁中含有3種生物堿，分別是D-AB1、DNJ和1，4-dideoxy-1，4-imino-D-ribitol[3]，均為ɑ-葡萄糖苷酶抑制劑，可以抑制動物腸道內糖的降解，影響糖代謝的正常進行。桑汁中生物堿的含量可以達到其濕重的2.4%，可能是植物界中最高的，且都溶于水[4]。本試驗對去除桑汁和未去除桑汁的桑葉提取物對淀粉代謝的影響進行了分析比較，旨在為桑類飼料的推廣使用提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1）試驗用桑葉為湖北省農業科學院經濟作物研究所桑樹資源圃種植的湖桑32號桑葉。

2）試驗用雞為本地3月齡肉仔雞（體重一致，約500 g）；試驗用豬為大白豬仔豬（體重一致，約25 kg）。

1.2 方法

1）桑汁添加到飼料中喂雞試驗：每天每只仔雞喂食10 g飼料，連續飼喂5 d，觀察其排便情況，計算稀便率（取平均值）。然后在其飼料中添加0.1 g桑汁（每日每只量），連續飼喂5 d，觀察其排便情況，并計算稀便率（取平均值）。

2）桑粉養豬試驗：將仔豬分成2組。其中A組在飼料中添加10%的去除部分桑汁的桑葉粉；B組在飼料中添加10%未去除桑汁的普通桑葉粉。試驗仔豬先分組圈養適應1周，然后開始飼喂試驗，觀察各組仔豬對兩種桑粉的喜食度、適應性及腹瀉情況，12 d后稱重（取平均值）。

3）桑葉提取物的提取：稱取兩種桑葉粉（去除桑汁和不去除桑汁的）各200 mg，分別加入1 mL 0.05 mol/L HCl溶液，渦流1 min，超聲波處理40 min，60 ℃恒溫蒸發30 min去除HCl，12 000 r/min離心10 min，收集上清液，即得兩種不同的桑葉提取物。

4）桑葉提取物對淀粉代謝的抑制試驗：采用對硝基苯法。按淀粉酶試劑盒（生之源生物科技公司）操作步驟進行測定。加入100 U酶到250 μL酶促反應體系中，然后加入桑葉提取物30 μL，以加入30 μL蒸餾水為對照（原酶活力測定）。每個處理重復測定3次，取平均值。計算桑葉提取物對淀粉代謝的抑制率。抑制率=（原酶活力-樣品酶活力）/原酶活力×100%。

5）桑葉中l-脫氧野尻霉素（生物堿）含量的測定：采用反相高效液相色譜-紫外檢測法[5]，對去除部分桑汁和未去除桑汁的桑葉中的l-脫氧野尻霉素進行測定，每個處理重復測定2次，取平均值。

2 結果與分析

2.1 含桑汁飼料飼喂仔雞的試驗結果

0.1 g桑汁加入到10 g普通雞飼料后喂食仔雞，仔雞在試驗期內的稀便次數顯著升高，由10.2%上升到21.2%，說明桑汁可以導致雞腹瀉（表1）。

2.2 桑粉養豬的試驗結果

用添加10%桑粉的飼料飼喂仔豬12 d，觀察發現，仔豬對去除部分桑汁的桑粉（A組）的喜食度高于未去除桑汁的桑粉（B組），食用后A組的腹瀉程度明顯低于B組，且A組的增重明顯高于B組。A組平均增重7.4 kg，B組平均增重5.9 kg（表2）。

2.3 桑葉中1-脫氧野尻霉素（生物堿）含量的測定結果

1-脫氧野尻霉素是桑汁中所含生物堿之一。去除部分桑汁和未去除桑汁的桑葉樣品中l-脫氧野尻霉素含量變化可以反映處理措施對樣品中生物堿含量的影響。檢測結果顯示未去除桑汁桑葉中l-脫氧野尻霉素的含量為0.19%，而去除部分桑汁的桑葉中l-脫氧野尻霉素的含量為0.15%，較前者降低了21%。

2.4 不同桑葉提取物對淀粉代謝的抑制結果

淀粉水解需要α-葡萄糖苷酶參與，桑汁中的生物堿是α-葡萄糖苷酶的抑制劑。去除桑汁及未去除桑汁的桑葉提取物在體外對淀粉代謝的抑制結果見表3。由表3可見，加入A提取物（去除部分桑汁）后的酶活力（以吸光度的變化值表示，下同）為0.046，對淀粉代謝的抑制率為13.2%；加入B提取物（未去除桑汁）的酶活力為0.035，對淀粉代謝的抑制率為34.0%。表明未去除桑汁的桑葉提取物對淀粉代謝的影響明顯高于去除桑汁的桑葉提取物。

3 小結與討論

桑汁所含生物堿是α-葡萄糖苷酶的抑制劑。α-葡萄糖苷酶是作用于糖苷或寡糖使糖苷鍵水解成葡萄糖的酶。當飼料中含有過量α-葡萄糖苷酶抑制劑時會抑制動物體內碳水化合物的水解。桑葉提取物對淀粉水解為葡萄糖的過程具有很強的抑制作用。

臨床研究發現，20 mg/d DNJ即可有效降低Ⅱ型糖尿病人的血糖濃度[6]。筆者研究發現高含量生物堿影響動物的糖代謝，導致動物腹瀉。高滲性腹瀉的原因是某些碳水化合物由于水解酶缺乏或其他原因而不被腸黏膜吸收，形成高滲透壓的腸內容物而吸收大量水分，引起腹瀉。本試驗中添加10%的桑粉于仔豬飼料中，可導致其生長速度明顯減緩，而將桑葉中DNJ 去除一部分后，仔豬的腹瀉程度明顯減輕，增重明顯增加。

桑樹飼料功能的開發是拓展桑樹利用價值的重要途徑之一，也是創新飼料資源的有益探索。但高含量α-葡萄糖苷酶抑制劑對桑的飼料功能產生影響。中國桑樹資源豐富，可以將選育抑制劑含量較低、蛋白質含量較高的品種作為飼料桑的育種方向，以適應不同的桑產業需求，充分開發利用桑樹資源。

參考文獻：

[1] AL-KIRSHI R，ALIMON A R， ZULKIFLI I， et al. Utilization of mulberry leaf meal（Morus alba） as protein supplement in diets for laying hens[J]. Italian Journal of Animal Science，2010， 9（3）：265-267.

[2] 李有貴，張 雷，鐘 石，等.飼糧中添加桑葉對育肥豬生長性能、脂肪代謝和肉品質的影響[J].動物營養學報，2012，24（9）：1805-1811.

[3] KONNO K， ONO H， NAKAMURA M， et al. Mulberry latex rich in antidiabetic sugar-mimic alkaloids forces dieting on caterpillars[J]. PNAS，2006，103（5）：1337-1341.

[4] ASANO N，YAMASHITA T，YASUDA K， et al. Polyhydroxylated alkaloids isolated from mulberry trees （Morus alba L.） and silkworms（Bombyx mori L.）[J]. J Agric Food Chem，2001，49（9）：4208-4213.

[5] 施新琴，崔為正，裘立群，等.反相高效液相色譜-紫外檢測法測定l-脫氧野尻霉素的含量[J].蠶業科學，2006，32（1）：146-149.

[6] OK H， PARK J， RYU N， et al. The effect of aqueous mulberry leaf extract on glucose metabolism in subjects with impaired fasting glucose[J]. The FASEB Journal，2012，26：440-448.