紫花苜蓿的營養特性及在豬生產中的應用研究進展

李潤林，王占彬，杜玉杰，樊文娜*

（1.河南科技大學動物科技學院，河南 洛陽 471003；2.洛陽市畜牧良種繁育推廣中心，河南 洛陽 471003）

紫花苜蓿是種植廣泛，歷史悠久的栽培豆科牧草，具有極高的營養價值，也是我國推廣種植的主要飼草資源。目前優質飼草料供給不足是主要制約我國畜牧業的主要瓶頸之一，糧改飼這一政策的實施，特別是紫花苜蓿的推廣種植為補足短板提供了機會。紫花苜蓿作為一種優質的牧草，不僅可以飼喂反芻動物，在生豬養殖方面也有廣泛的應用。近年來的相關研究表明，使用一部分苜蓿草粉替代飼料中的豆粕，不僅能提高母豬繁殖性能，增加產仔數和初生窩重，縮短母豬從斷奶到在發情時間間隔，還能緩解我國蛋白質飼料資源緊缺的現狀，是發展優質高效畜牧業的有效途徑。

本文就紫花苜蓿的營養特性及其在母豬生產各時期的影響和在生產中的最新應用作以總結，以期為紫花苜蓿在養豬業的合理應用提供參考。

1 紫花苜蓿的營養特性

1.1 紫花苜蓿的蛋白質和氨基酸組成

紫花苜蓿為多年生草本植物，具有營養豐富、適口性好、消化率高等特點，具有較高的經濟價值。紫花苜蓿作為一種優質的粗飼料，其粗蛋白質水平可達到干物質的12.3%～26.1%，可替代一部分精飼料，并且紫花苜蓿的可消化蛋白質是其他植物性飼料的250%，粗蛋白質有效降解率最高可達74.81%，消化能和代謝能約占添大豆的85%，是一種優質、環保、可再生的高蛋白質飼草資源[1-2]。紫花苜蓿粗蛋白質含有20多種氨基酸，包括一些稀有氨基酸、動物所需的必需氨基酸等，氨基酸組成與乳清粉接近，賴氨酸、色氨酸含量比例均衡，更適合動物營養需要。賴氨酸作為豬的第一限制性氨基酸，在紫花苜蓿中含量達到1.06%～1.38%，高達玉米的400%[3]。組氨酸、精氨酸、谷氨酸、丙氨酸等氨基酸含量也達到玉米的200%，營養價值極高，可直接飼喂動物[4]。

1.2 紫花苜蓿的粗纖維含量

紫花苜蓿本質上是優質的粗飼料，粗纖維作為主要成分含量約為17.2%～40.6%，并且可消化成分比例大，是一種極好的天然果蔬類纖維源。優質苜蓿干草的中性洗滌纖維（NDF）含量可達41.6%，酸性洗滌纖維（ADF）可達36.4%，在牧草營養價值評定中NDF、ADF與粗蛋白質都是評價的重要指標。

1.3 紫花苜蓿的維生素和礦物質含量

紫花苜蓿屬于植食性飼料含豐富的脂類、維生素和礦物質等成分，據統計紫花苜蓿草粉中含油酸38 g·kg-1、亞油酸30 g·kg-1、亞麻酸 240 g·kg-1[5]。紫花苜蓿富含礦物質成分（鐵230 mg·kg-1、錳27 mg·kg-1、鋅 16 mg·kg-1、銅 9.8 mg·kg-1），其礦物質成分是禾本科的600%，并且苜蓿干物質中鈣含量高達1.50%～1.90%[6]。此外，紫花苜蓿中含豐富的維生素等成分，其中β-胡蘿卜素、葉酸和生物素平均含量分別為94.6、4.3和0.54 mg·kg-1，對于動物皮膚的營養和繁殖機能有很大的作用[7]。

1.4 紫花苜粗所含的生物活性成分

紫花苜蓿所含的生物活性成分包括：苜蓿多糖、黃酮、皂苷、綠原酸、香豆素和一些未知生長因子等。苜蓿多糖是一種水溶性、酸性多糖，在苜蓿中含量約為1%，其主要作用是增強機體免疫力；苜蓿黃酮主要成分包含黃酮類、異黃酮類、異黃烷類、查耳酮類、二氫黃酮類、二氫異黃酮類和紫檀烷類等成分，特別是異黃酮能夠發揮雌激素作用；苜蓿皂苷主要為齊墩果烷型皂苷，是一種重要的生物活性物質。紫花苜蓿中所含的綠原酸能夠改善腸道健康，提高提高機體免疫力。此外紫花苜蓿中還有一些未知的生長因子，具有降脂、降血糖、抗癌等多種功效。

2 紫花苜蓿在豬養殖中的應用機理

紫花苜蓿作為優質的植食性飼料，含有較高的粗纖維成分。豬作為單胃動物，但又具有不同于單胃動物發達的結腸和大腸微生物區系，豬的微生物區系主要包括高活性的纖維分解菌和半纖維分解菌，特別是成年豬體內的纖維分解菌數量是生長豬的600%～700%，且具有更高的纖維分解率。正是這一特性，使得紫花苜蓿在養豬業的使用成為可能。豬對紫花苜蓿的消化吸收與反芻動物類似，不同的是采食的紫花苜蓿在豬后腸部位經過纖維分解菌屬和半纖維素分解菌屬分解后利用，且成年豬比生長豬有更高的利用率。纖維發酵產生的乙酸可以為氧化作用提供能量，丙酸可以生成酯類物質，而丁酸則被大腸上皮細胞消化吸收或者轉化成乙酸提供能量。丁酸鹽不僅可以為上皮細胞生長提供能量，還能夠促進腸壁指狀絨毛的發育，增加營養吸收面積，提高生長性能[8-9]。

3 在豬飼糧中添加紫花苜蓿的作用

紫花苜蓿在母豬生產上的使用不僅能夠提供能量，另外主要有兩方面作用：苜蓿纖維分解后產生的揮發性脂肪酸能夠維持胃腸道的微生態平衡，刺激仔豬消化道的發育、消除母豬的異常行為、提高成熟卵母細胞的數量和質量；此外苜蓿所含的活性成分特別是異黃酮能夠發揮雌激素作用。

3.1 苜蓿纖維對豬生產性能的影響

纖維通過代謝作用可以維持和生長提供額外的一部分能量，提高豬的生產性能。纖維對于維持腸道微生態平衡具有重要作用，纖維分解產生的酸性環境可對腸道菌群產生篩選作用，促進有益菌群乳酸桿菌、雙歧桿菌的繁殖，抑制有害菌群大腸桿菌的增殖，從而維持腸道健康，減少疾病的發生[10]。此外腸道細菌與胃腸道黏膜形成的生物膜也可以抑制有害細菌的滋生，起到增強免疫力的作用。纖維能夠促進腸道發育，維持腸道健康。相關研究表明，提高飼糧中纖維水平可刺激生長豬腸道特別是結腸重量的增加[11]。腸絨毛的生長狀態和隱窩深度可在一定程度上反映腸道對營養物質的消化吸收情況，國外的一些研究發現后腸微生物發酵纖維產生的短鏈脂肪酸如丁酸是腸道上皮細胞生長的主要能源，丙酸和丁酸能夠促進腸道發育，可加快空腸和回腸上皮細胞增殖，增加隱窩深度和長絨毛的高度，提高小腸的消化能力[12-13]。纖維還可以增加豬腸道消化液的分泌量，提高相關消化酶的活性[14]。有研究證實，生長豬飼糧中添加一定量的紫花苜蓿可以提高血液中相應的生長激素、胰島素的含量，降低血液中血糖和膽固醇水平[15]。但也有一些研究發現日糧中纖維水平過高會使食糜與消化液的接觸不完全，消化道內食糜的運動速度也會加快，從而降低營養物質的消化率，也會降低其他營養物質的消化率。

3.2 紫花苜蓿生物活性成分對豬生理功能的影響

近年來對苜蓿生物活性成分的研究發現，苜蓿多糖能夠增強機體的免疫力，促進動物免疫器官的發育，通過促進淋巴細胞增殖分化，增強T、B淋巴細胞的活性，提高動物的免疫機能，提高動物的血清抗體水平[16-17]。苜蓿黃酮的作用主要表現在藥理和保健方面，其生物活性主要有抗氧化、殺菌消炎、止痛鎮痛、增強免疫力并且還可以發揮雌激素作用等[18-19]。紫花苜蓿中含有多種的皂苷，經酸或堿水解后可分離出多種皂苷元，苜蓿皂苷主要有降低血液中膽固醇含量、增強機體免疫活性、抗菌消炎等作用[20-21]。另一些研究發現，其能夠提高脂蛋白酶和甘油三酯酶活性及其相應基因表達量，從而降低動物血清中甘油三酯、總膽固醇和肝臟中總膽固醇含量[22-23]。皂苷可以提高禽類特別是蛋雞對疾病的抵抗能力，降低仔豬腹瀉率，改善動物肉品質等[24]。紫花苜蓿中所含的綠原酸能夠增加腸胃蠕動、促進胃液分泌，抗菌抗病毒，降糖降脂，對各種急性細菌感染疾病及由放療化療所致的白細胞減少癥有顯著療效[25-26]。紫花苜蓿中還有一些未知的生長因子不但具有降脂、降血糖、抗癌等多種功效，并且在動物生產中也發揮著一定的作用。

4 紫花苜蓿在養豬生產中的應用

紫花苜蓿作為一種優質的植食性蛋白質飼料，在豬不同生理時期飼喂不同添加量的苜蓿型飼糧，不僅可以降低養殖成本、降低豬群發病率、還可在一定程度上提肥育豬采食量、日增重和飼料轉化率，改善豬肉品質；提高妊娠母豬的繁殖性能，改善母乳品質，增加泌乳量；增加產仔數和出生窩重，提高活仔數，降低仔豬腹瀉率。

4.1 仔豬

在仔豬料中添加一定量的苜蓿草粉可以促進仔豬生長、降低腹瀉率、提高生產性能。劉景環等用苜蓿草粉3%、5%、7%替代飼料中的豆粕，結果表明添加苜蓿草粉可以增加仔豬的日采食量、日增重，同時降低飼喂過程中的料肉比，提高仔豬的生產性能；另外飼喂3%、5%替代量的苜蓿型飼糧仔豬總發病率分別降低27.5%和37.5%，腹瀉率顯著降低[27]。許婭虹等在對苜蓿鮮草對杜×長×大仔豬生長影響的研究表明，添加紫花苜蓿鮮草5%、10%、15%提高了仔豬的日增重，其中5%、10%添加量的試驗組日增重顯著高于對照組；料比隨著添加量的增加有所增加，但差異不顯著（P＞0.05）[28]。沈桃花等對苜蓿草粉在仔豬飼料中的應用的研究中表明，添加苜蓿草粉5%不但提高仔豬的日增重、降低料肉比、提高消化率，還能有效防止仔豬腹瀉[29]。同文江等在大約克仔豬料中添加苜蓿草粉5%、7.5%、10%，結果表明，7.5%處理組日增重（54.1 kg）＞5%處理組增重（537 kg）＞對照組（465 kg），對腹瀉率也有一定的影響；且進一步的試驗結果表明，添加苜蓿草粉5.5%不僅可以提高日增重和飼料轉化率，還可以顯著降低腹瀉率（P＜0.05）[30]。侯生珍等在長白（公）×榮昌（母）雜交一代母豬所產仔豬飼糧中添加苜蓿草粉0、2%、4%、6%替代菜籽粕，結果表明，仔豬的腹瀉率分別為31.30%、22.30%、17.43%和10.48%，隨著苜蓿草粉比例的增加，仔豬腹瀉率降低[31]。這些研究表明，在仔豬飼糧中添加一定量的苜蓿草粉可以改善仔豬的生長性能、提高仔豬的抵抗力、降低仔豬腹瀉率。其可能原因是添加苜蓿使飼糧中日糧纖維水平升高，纖維分解產生的揮發性脂肪酸造成腸道內pH下降，腸桿菌菌群受到抑制，另一方面纖維的刺激作用，加快了胃腸蠕動，從而促進采食量的增加。料肉比有所下降、飼料消化率有所上升可能是因為豬發達的結腸具有發酵功能可以消化一部分纖維，為維持和生長提供一部分能量，此外，纖維分解產生的揮發性脂肪酸，特別是丁酸能夠保護腸道結構，為腸絨毛細胞提供能量，從而促進小腸的發育；發酵產生的丁酸還能夠促進結腸的發育，增加營養物質的吸收。仔豬腹瀉可能是因為腸道微生物失衡或者消化酶活性下降，腸功能受損所致，纖維在腸道內發酵調節了腸道微生物的平衡，避免因為腸道菌群失衡造成的疾病，發酵產生的丁酸鹽能夠保護腸道健康，維持腸道正常結構，另外發酵產生的脂肪酸所造成的酸性環境還能夠抑制有害微生物生長，從而減少仔豬腹瀉的發生[32]。有研究表明，苜蓿中的黃酮類物質可以提高消化率、提高對飼料利用率特別是對蛋白質的利用率，從而提高動物生長速率[33]。

4.2 肥育豬

肥育豬飼喂紫花苜蓿主要影響其生產性能，并且能夠在一定程度上改善豬肉品質，提高凈肉率，增加養殖效益。胡向前在60 kg杜×長×大肥育豬日糧中添加苜蓿草粉6%，結果發現不但能夠提高日增重、降低料肉比還能夠降低背膘厚、提高屠宰率、增加眼肌面積、增加無脂肪瘦肉重，并且對肉品質具有一定的改善作用[34]。李寶貴等用苜蓿草粉5%、10%、15%替代豆柏，結果表明苜蓿草粉5%、10%替代豆粕可以提高育肥豬的生長性能、降低養殖成本、提高瘦肉率[35]。王守福在長×白、大×白二元豬飼糧中添加苜蓿鮮嫩枝葉15%，試驗結果表明，飼糧中添加一定的苜蓿可提高其生產性能，加快豬的生長發育，提高經濟效益[36]。王明進等研究日糧中添加紫花苜蓿對育豬肥育效果影響，試驗結果表明，添加一定量的紫花苜蓿可以在不影響育肥效果的基礎上降低飼養成本[37]。另外在肥育豬飼料中添加紫花苜蓿對其肉品質具有改良作用，能夠增加凈肉率、提高屠宰率和瘦肉率、降低背膘厚、改善胴體品質，提高養殖收益[38]。研究表明，成年豬體內纖維分解菌數量是仔豬腸道微生物的數倍，隨著豬日齡的增長，其對苜蓿的分解、利用能力逐漸增強，更有利于發揮日糧中苜蓿的功效。在肥育豬飼料中添加能夠改善其腸道健康、提高營養物質的消化吸收，對肥育豬增重具有較大效果。添加苜蓿可以降低血糖、甘油三酯、總膽固醇和肝臟中總膽固醇含量、增強免疫細胞活性，提高機體抵抗力和抗應激能力。最重要的是添加紫花苜蓿中的多糖等活性成分可對肥育豬的毛色、毛型、體態、精神狀態等產生有利影響；提高飼料纖維中的纖維水平可以使動物的酮體脂肪和膽固醇水平下降，提高瘦肉率、降低肥肉率，從而提高肥育豬的屠宰性能。另外苜蓿中的異黃酮等活性成分對于提高肥育豬免疫力、日增重、和肉品質具有重要作用。

4.3 后備母豬

關于紫花苜蓿在后備母豬上應用的具體機理還不是很清晰，但紫花苜蓿添加對于提高母豬的發情率、配種率、產子數等產生有利影響。紫花苜蓿的添加可提高母豬的日增重，增強機體免疫力等效果此前已有證實。石建凱等在日糧纖維對卵母細胞質量的研究中發現，纖維可通過其在體內的代謝產物和調節激素間接作用于GnRH和Kisspeptin，來調控后備母豬的卵母細胞質量，進而影響母豬的繁殖性能[39]。馮冬冬研究日糧纖維水平對妊娠母豬繁殖性能的影響，得出日糧纖維水平顯著影響妊娠母豬一胎、二胎繁殖性能的結論，并且能夠增加仔豬肝、心、腎等器官的臟器指數[40]。纖維作為一個影響卵母細胞質量的重要因素，具體機理還不是很清晰，目前研究發現主要是纖維分解后的代謝產物短鏈脂肪酸等活性成分影響固醇類激素以及雌二醇和孕酮等的濃度，從而影響卵母細胞的質量，排卵前后適當提高飼糧中的纖維含量能夠提高血液中胰島素和一些生殖激素的含量，對于提高產子數等有重要作用。紫花苜蓿中纖維成分比例均勻，易被動物消化，其所含的纖維成分也會產生類似的效果，另外紫花苜蓿含有豐富的植物雌激素——異黃酮，能夠與雌激素受體結合從而改變動物的生殖性能。有研究發現，添加低劑量的異黃酮能夠誘發生殖器官發育、誘導發情，而高劑量的異黃酮則有頡頏作用[41]。

4.4 妊娠、產仔母豬

紫花苜蓿在母豬上的應用主要表現在對妊娠母豬產子性能的影響，其影響因子主要為苜蓿所含的纖維成分和異黃酮、β-胡蘿卜素等活性成分。有研究表明，母豬在妊娠階段大腸更加發達，特別是經產母豬所含纖維分解菌的數量比生長多數倍，對纖維的消化能力極大的增強[42]。并且母豬在妊娠階段為避免過肥帶來的繁殖性能下降，通常會采取限飼處理，但限飼會使母豬因采食量減少而產生一些刻板行為，在飼糧中添加苜蓿不但不會減少母豬對營養的攝取，還有利于保持飽感，減少刻板行為、增加趴窩等有益行為進而減少維持的能量需要，增加對胎兒的能量供給[43-44]。關于紫花苜蓿在妊娠母豬上的應用有較多研究都可以證明其價值，廉紅霞等研究不同苜蓿草分添加對妊娠母豬及其仔豬生產性能影響，結果表明，添加苜蓿草粉增加了初生仔豬數，顯著提高了斷奶窩重和窩平均日增重（P＜0.05），并且具有較好的經濟效益（P＜0.05）[45]。張金枝等在妊娠母豬飼料中分別添加苜蓿草粉0、20%、40%、60%得出相同的結論，并且20%、40%處理組顯著增加了血清中T3和IGF-Ⅰ的含量[46]。彭寶安等進一步的試驗表明，無論是在日糧中添加草粉還是飼喂苜蓿鮮草都可以提高飼料中粗蛋白質、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維等營養物質的消化率，提高母豬繁殖性能，還可以縮短母豬斷奶至發情的時間間隔[47]。許婭虹等對長×大二元母豬的試驗表明，在妊娠泌乳母豬飼糧中添加紫花苜蓿不僅可以提高其繁殖性能，還改善了血液和初乳的理化指標，極顯著提高了初乳中IgG的含量（P＜0.01）[48]。近年來的一些研究發現，苜蓿中所含的纖維成分可以提高妊娠母豬的繁殖性能。Ferguson等和Weaver等研究表明，在母豬飼糧中適當的添加纖維可以促進卵母細胞的成熟，提高胚胎成活率[49-50]。紫花苜蓿中所含的纖維比例更加有利于動物消化，纖維消化產生的脂肪酸不僅能夠有利于維持機體血糖和胰島素的穩定，而且其產生的短鏈脂肪酸丁酸能夠促進結腸細胞的發育，增加營養物質的吸收為卵泡成熟和胚胎發育提供能量；丙酸能夠抑制膽固醇的合成，進而降低體內E2的含量，從而提高卵母細胞的質量。另外由于纖維的特性可以減少由于限伺帶來的不良影響，增加對胎兒的能量供給，同時飼糧中的纖維成分還能夠有效防止母豬便秘的發生。苜蓿所含的雌激素-異黃酮和β-胡蘿卜素及其他活性成分可能是提高母豬繁殖性能的其他因素。王偉等在對苜蓿總黃酮對妊娠雌鼠繁殖性能及相關基因表達量影響的研究中發現，在鼠飼糧中分別添加苜蓿總黃酮120、400、1 200 mg·kg-1使其產子數和初生窩重得到顯著提高，并且表明苜蓿總黃酮通過影響下丘腦—垂體—卵巢性腺軸影響妊娠雌鼠的繁殖性能[51]。此外苜蓿中含有豐富的維生素特別是葉酸和β-胡蘿卜素等與母豬的繁殖性能有較大的影響。朱衛東等和潘翔等研究表明，β-胡蘿卜素能夠促進卵泡的分裂，促進胚胎著床，降低胚胎死亡率，增加早期孕酮的合成，從而影響母豬的繁殖性能[52-53]。葉酸主要參與DNA的合成，為早期胚胎分裂提供支持。錢瑛等試驗表明，葉酸對提高母豬泌乳量，改善母乳品質具有重要作用[54]。母豬妊娠是一個復雜的過程，受到很多因素的影響，其具體機理目前還不完善，但可以證實在母豬飼糧中添加一定得紫花苜蓿不僅能夠提高母豬的生產性能還能獲得更大的經濟效益。

4.5 公豬

紫花苜蓿作為一種優質粗飼料在母豬上具有優勢已得到證實，在公豬上的研究較少，謝先中等在公豬飼糧中添加苜蓿草粉15%，結果表明，對公豬采食量、日增重顯著提高，料肉比顯著降低，另外提高了公豬對各營養物質的消化率，具有較好的經濟效益[55]。柳云華等對紫花苜蓿對公豬精液品質的研究表明，在飼糧中添加一定比例的苜蓿鮮草可在一定程度上提高精子活力，但對精液量和精液密度影響不顯著（P＞0.05）[56]。紫花苜蓿含有多種生物生物活性成分，特別是β-胡蘿卜素對于提高精液品質、增強公豬免疫力，降低養殖成本具有重要作用。

5 小 結

紫花苜蓿不僅含有豐富的營養物質，而且其纖維成分具有更高的可消化比例，具有更好的適口性，可以增強食欲，提高采食量。此外苜蓿所含的多種生物活性成分可以增強動物的免疫力、減少疾病的發生、提高動物的生產性能和繁殖性能。豬為單胃動物，對紫花苜蓿等粗飼料的消化能力有限，在不同生理階段其腸道微生物數量不同，為避免腹瀉應適當添加。另外紫花苜蓿還含有皂苷等抗營養成分，在生產過程中會影響適口性和營養物質消化率，因此應有限度的使用。總之，紫花苜蓿作為優質牧草，來源廣泛、營養豐富，在豬飼糧中可適當添加，可以獲得較好的經濟效益。

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