功能性飼料茶葉副產物的營養價值及在畜禽上的應用研究

■周巧儀 凌彩金劉淑媚 王秋霜 林威鵬

（廣東省農業科學院茶葉研究所廣東省茶樹資源創新利用重點實驗室，廣東廣州510640）

歐盟于2016年1月禁止在動物飼料中投放任何種類的抗生素，目前科研機構正研究開發無毒副作用、無藥殘的抗生素替代物。因此，茶葉、桑葉、中草藥等天然植物的功能性飼料研究越來越受到科研人員的關注。

茶葉是我國優勢特產資源，茶葉中含有多種功能性成分，主要包括茶多酚、生物堿、氨基酸、多糖、皂素、維生素和礦物質元素，具有增強動物機體抗氧化能力、抑菌抗病能力、降血脂、降血糖、調節動物免疫力等功能[1]。在動物生產中越來越受到重視，科研人員對茶葉在畜禽行業中的應用進行了廣泛研究。本文將對茶葉的生產利用現狀、飼用價值及在畜禽養殖中的應用研究進行闡述，以期為茶葉的進一步開發應用提供參考。

1 我國茶葉生產及利用現狀

我國是傳統的茶葉大國。根據國家茶葉產業技術體系與中國農業科學院茶葉研究所經濟研究室調研數據顯示，2016年中國茶園總面積約為4 448萬畝，其中開采面積約3 578萬畝，全國干茶總產量約為244.54萬噸。海關進出口統計數據顯示，2016年我國茶葉出口32.87萬噸，金額約14.85億美元。

我國的茶資源產值高，但其綜合利用率不高。一般來說，春茶的品質最優，而夏秋季的芽葉由于分化期短、易老化、病害多等原因，造成制成的茶香味淡薄而苦澀味重、銷價不高[2]。因此，不少茶區只采摘春茶，而占茶葉產量60%以上的夏秋季鮮葉通常因品質低成本高而未被利用，并且在茶葉加工生產過程中產生的低檔茶和副產品常因沒有市場而被廢棄，造成資源的極大浪費。

我國茶葉深加工處理技術處于初級階段，未能形成產業化和規模化發展。相對比國際茶產業發展而言，我國茶葉深加工產業的技術含量、質量安全、成本效益還存在眾多問題。中國對茶葉的利用還沒有突破茶是一種傳統飲料的范疇，全國占茶葉總量95%的茶葉依然作為傳統飲料應用，只有5%左右的茶葉用來作為綜合利用和深加工產品，但絕大部分還是初級產品，品種單一[3]。在畜禽養殖方面，茶資源飼料化應用主要是綠茶粉、茶渣和油茶餅粕，飼料添加劑主要是茶多酚和茶皂素。茶多酚具有消除自由基的作用，可提高畜禽的抗氧化能力。茶皂素可改善飼料轉化率，調控反芻動物瘤胃發酵過程。茶渣、茶末等營養物質豐富，成本低廉，可作為一種天然的飼料成分。因此，茶資源飼料中的開發應用受到眾多學者的關注。然而，目前我國茶葉飼料化的應用尚處于研究階段，并未進行工業化的生產。

2 茶葉的營養成分及飼用價值

2.1 常規營養成分

茶葉[4-5]與玉米、高粱、小麥、稻谷等常規飼料[6]作物干物質中的常規成分及其含量見表1。

表1 茶葉和其他飼料的常規成分含量比較(%)

茶葉中蛋白質含量與茶鮮葉及制茶品質相關，綠茶嫩葉粉中蛋白質的含量為9 234.8 mg/kg，老葉粉為4 125.6 mg/kg，茶鮮葉原料越嫩，蛋白質含量越高[7]。

2.2 維生素和礦物質元素

茶葉富含有多種維生素和礦物質元素。維生素是機體為維持正常的生理功能而必須從食物中獲取的營養物質，在機體生長、代謝、發育過程中發揮著重要作用。茶葉中含有多種維生素，包括VA、VD、VE、VK、B族多種維生素和肌醇等。茶葉中礦質元素含量也極為豐富，一般占干物質的4.2%～6.2%，其中Zn、Cu、Fe等微量元素的含量遠高于蔬菜、糧食、肉類等主要食物[8]。茶葉中豐富多樣的維生素和礦質元素，有助于維持動物機體的正常生長代謝，提高機體的免疫能力及抗氧化能力。

2.3 多酚類化合物

茶葉中多酚類化合物，又稱茶多酚，被認為是茶葉中對健康有益的最主要成分，其含量一般占茶葉干物質質量的20%～30%，以兒茶素類化合物為主。目前，國內外學者對茶多酚的提取、分離與鑒定等進行了多方面的研究。茶多酚是一種天然的抗氧化劑，能夠清除人體自由基，具有抗氧化、促氧化、抗癌防癌、抑制腫瘤血管形成、抗突變、防衰老、降血糖、降血脂、及免疫調節作用等多種生物活性及藥理作用。有研究報告顯示，添加茶多酚在飼料中可有效防止飼料中油脂氧化，使抗氧化成本降低，明顯改善了飼料適口性，顯著延長飼料的保質期[9]。這些研究數據為茶多酚作為一種理想的天然飼料添加劑奠定了基礎。

3 茶葉在畜禽飼料中的應用

3.1 家禽

3.1.1 提高機體抗氧化能力，促進脂類沉淀，降低膽固醇。

多酚類物質具有保護細胞膜免受氧化作用，同時可降低肌肉組織中丙二醛的含量[10]，調節肌肉組織中的抗氧化物性能，增強機體抗氧化能力。因此，在家禽熱應激時，在飼料中添加茶多酚可有效緩解熱應激所帶來的不良影響。這是由于熱應激導致動物體內產生大量的自由基，丙二醛（MDA）含量升高，超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶活性增強，引起脂質過氧化反應，而茶多酚可增強體內抗氧化酶的活性，降低肝臟MDA含量，增強機體的抗氧化性能，從而降低熱應激反應[11]，能夠降低熱應激對肉雞造成的過氧化損傷。熱應激對肉雞的免疫器官具有明顯的損傷作用，隨熱應激時間的延長，肉雞免疫器官發育受阻，胸腺、法氏囊等器官萎縮，機體的免疫應答能力降低。在肉雞飼料中添加茶多酚，可顯著提高血液中紅細胞C3b受體及免疫復合物含量，并對雞法氏囊有一定影響,使機體免疫能力增強[12]。

此外，茶多酚還具有防止心血管系統氧化損傷的作用，從而抑制巨噬細胞對低密度脂蛋白膽固醇的氧化修飾。Huang J等[13]研究表明，肉雞日糧中添加綠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。尹靖東等[14]研究顯示，蛋雞通過進食添加茶多酚的飼料，可降低蛋黃中膽固醇含量。在蛋雞飼糧中添加茶多酚能降低肝臟、血漿和蛋黃中LPO水平，通過對4周和8周的雞蛋樣品進行測定，發現日糧中添加茶多酚后4周即可保持蛋黃脂質穩定，從而增強蛋黃脂質穩定性。研究結果也表明，茶多酚對蛋雞的產蛋率有不同程度的影響，隨著茶多酚添加量的不斷增加，產蛋率也逐漸增加，當茶多酚添加量達到40 mg/kg時，產蛋率提高了5%。張旭等[15]通過在日糧中添加100 mg/kg茶多酚可降低蛋黃中的膽固醇和MDA的含量，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。

由此可見，茶葉中的茶多酚成分可有效提高家禽的抗氧化性能，從而有效緩解熱應激反應，保證家禽的免疫應答能力。同時，日糧中添加茶多酚可促進家禽體內脂肪沉積，降低機體和蛋黃中的膽固醇含量。這為茶葉中的功能性成分作為一種能提高家禽抗氧化應激活性的功能飼料提供了可能性。

3.1.2 提高抗病抑菌能力

何夢曉等[16]研究表明，感染雞球蟲肉雞飼糧中添加茶多酚或茶皂素能顯著提高肉雞的生長性能，增強盲腸乳酸菌數量、降低大腸桿菌數量，改善盲腸微生物菌群。有研究也證實了茶皂素和茶籽粕具有預防肉雞球蟲病的作用[17]。

Jang S I等[18]研究報道，通過比較飼喂添加了綠茶的飼料或普通標準飼料后肉雞感染巨星艾美耳球蟲的感染情況，結果顯示基礎日糧中添加綠茶喂養的雞糞中球蟲卵囊顯著減少，證實了綠茶飼料可提高肉雞對巨星艾美耳球蟲的抗球蟲效果，但并不能改善由大腸桿菌感染引起的體重下降。

目前，對于綠茶介導的抗球蟲基本機制尚未明確。然而，現今已證實了細胞因子可介導體內保護性細胞免疫反應，如γ干擾素在動物機體內可對艾美耳球蟲產生抑制作用。在日糧中添加綠茶可產生抗球蟲效果，可能與綠茶多酚可調節動物機體的免疫應答能力有關，但其作用機理需進一步的研究。

3.1.3 改善生產性能，提高品質

茶渣是茶葉深加工過程中產生的副產品。茶渣中含有豐富的營養成分，有研究指出茶渣能提高肉雞品質，以其作為飼料資源，對發展瘦肉型雞飼料具有重要的意義。吳慧敏等[19]通過在蛋雞日糧中添加0%、0.5%、1%、2%的茶渣、茶末及發酵茶渣，飼喂60 d后研究茶渣、茶膜對蛋雞生產性能、繁殖能力及雞蛋品質的影響。研究結果表明，茶渣、茶末的添加飼養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，2%茶渣和1%茶末提高孵化率效果最為顯著。添加發酵茶渣飼料可提高蛋黃色級和哈夫單位，改善蛋黃口感，降低雞蛋膽固醇含量。茶渣中的粗纖維含量較高，若直接飼喂不利于動物的吸收。經過微生物發酵后，蛋白質含量提高，纖維素含量降低[20]，更有利于動物的吸收和消化。

此外，茶葉加工過程中產生的副產品也被研究用于家禽飼料中，如紅茶發酵中產生的廢茶真菌生物質可作為家禽飼料中的膳食成分；紅茶下腳料、茶渣可用于替代肉雞日糧中的小麥麩等[21]。這些茶葉副產品綜合利用的研究，不但有利于環境的保護，而且也有利于降低企業生產成本，提高企業的市場競爭力。

3.2 家畜

3.2.1 改善豬肉品質，降低其獨特腥味，提高育肥豬的增重和飼料報酬

綠茶中的茶多酚類化合物已被證明可提高豬體增重和飼料效率，增強仔豬的生長能力及細胞免疫應答能力[22]。但也有研究得出相反的結果，飼料中添加茶粉（0.5%、1.0%和2.0%）會不同程度降低豬的采食量和增重[23]。造成這情況的原因可能是添加茶粉的比例不同而導致的。豬的味覺較為敏感，而綠茶茶粉口味苦澀，飼料中添加的綠茶茶粉量增加可能會導致豬采食量下降。

此外，有研究顯示茶多酚添加，可協同改善豬肉品質，穩定肉色，提高系水力和降低滴水損失，使肌肉抗氧化增強[24]。但也有研究顯示，在去勢豬基礎日糧中添加綠茶粉0、1%和3%，結果發現：添加3%綠茶粉可顯著提高豬的生育酚含量，降低肌肉中膽固醇的含量，但其對豬肉的系水力和肉色并沒有顯著影響[25]。原因可能是由于豬的種類不同導致的，但具體影響因素需進一步的探究。

3.2.2 提高肉豬的生長性能

武進等[26]通過研究復合植物提取物對生長育肥豬生長性能的影響，并與黃芪多糖、抗生素組進行比較。結果表明，生長育肥豬飼料中添加茶多酚復合植物提取物在改善豬生長性能方面具有良好的效果，同時可顯著增強豬機體的抗氧化能力，提高了植物提取物可作為抗生素的替代物的可行性。馮尚連等[27]用添加超微粉碎茶粉0、0.5、1.0 g/kg和2.0 g/kg飼料飼喂育肥豬，研究超微粉碎茶粉對育肥豬生長和胴體品質的影響。結果表明，在基礎日糧中添加0.5～2.0 g/kg超微茶粉，不會降低育肥豬的生長速度，在一定程度上降低豬背膘厚度，提高眼肌面積和瘦肉率，可降低血清甘油三酯和膽固醇的水平。

由上述研究可知，茶葉在豬的營養調控功能已被廣泛證實，其具有改善生產性能、降低膽固醇以及提高抗氧化能力的作用，但作用機制尚不明確，且作用效果受添加量、動物品種、生理狀態等因素的影響。

3.3 反芻動物

3.3.1 提高反芻動物飼料利用率，改善生長性能

R.Z.Z等[28]通過研究將茶粉作為黑山羊的飼料添加劑，分析其血漿生化指標和肉品質，結果顯示，山羊血漿的總抗氧化能力顯著增強，究其原因主要是因為茶粉中含有茶多酚，茶多酚具有明顯的抗氧化作用。研究也提出，在山羊日糧中添加適量的兒茶素，可以抑制脂質氧化，減少鮮肉滴水損失，提高肉山羊肌肉顏色的穩定性。Ahmed S T等[29]通過在日糧中添加0%、0.5%、1.0%或2.0%的綠茶副產物（GTB），研究綠茶副產物對韓國本土黑山羊生長性能、肉品質、血液代謝物和免疫細胞增殖的影響，研究結果表明，日糧中添加GTB可增加黑山羊的平均日增重及采食量，但并不影響料重比。肉品質評價結果中，肉的蒸煮損失減少，但保水能力及肉pH值沒有顯著差異。在日糧中添加適當比例的GTB可增加山羊肌肉中多不飽和脂肪酸（PUFA）及PUFA/SFA的比例，這與Tan[30]和Hossain[31]的研究結果一致。3.3.2 調控瘤胃發酵過程，減少甲烷的產生

甲烷不僅是一種重要的溫室效應氣體，而且在反芻動物代謝過程中，瘤胃內甲烷的生成是飼料能量損失的主要原因，因此，適當的減少反芻動物胃體內甲烷的生成和排放，具有經濟和環境雙重效益。

在反芻動物日糧中添加茶功能性成分可有效調控瘤胃的發酵過程，減少甲烷的排放量。茶皂素，是由茶樹種子（茶籽、茶葉籽）中提取出來的一類醣甙化合物。陳丹丹等[32]研究顯示，添加2.0 g/（只·d）的茶皂素可以降低單位代謝體重在每千克干物質采食量下9.57%的甲烷排放量。Y.Y.Z等[33]在湖羊基礎日糧中添加茶皂素比較具原蟲湖羊和不具原蟲湖羊的瘤胃發酵情況。結果發現添加茶皂素僅對具原蟲湖羊的瘤胃發酵模式有影響但對不具原蟲湖羊并無顯著變化。添加茶皂素可顯著降低瘤胃內乙酸丙酸比例、氨氮的濃度和甲烷的排放量，提高微生物蛋白的含量，這說明了茶皂素可通過對瘤胃纖毛原蟲的調控作用進而調控湖羊的瘤胃發酵過程。Liu等[34]研究表明，在體外添加0.4 mg/ml和0.8 mg/ml茶皂素，可降低羔羊瘤胃發酵和甲烷的產量。

上述研究結果表明，在反芻動物飼料中添加茶葉功能性成分能降低甲烷的排放量主要原因是茶葉中的茶皂素成分能通過減少原蟲的數量，從而減少甲烷底物的生成，也可通過抑制甲基輔酶M還原酶的活力，減少甲烷的生成，而且對有機物的降解率和瘤胃的發酵模式并無影響[35]。此外，有研究表明，茶葉中茶多酚也可抑制瘤胃發酵，調節瘤胃中微生物活性，提高飼料利用率[36]。

4 結論

茶葉在畜禽上的營養調控功能已被證實，具有改善生長性能，提高雞蛋品質，提高畜禽抗氧化能力及調節免疫應答能力的作用。我國茶資源豐富，是一種天然、綠色產品，將茶葉及其副產品作為功能性飼料或飼料添加劑進行開發應用，不僅有利于提高畜禽產品品質，研發出具有保健作用的功能性畜禽產品，而且有利于發展綠色畜牧業，構建綠色養殖環境，具有重要的社會經濟效益和良好的應用前景。然而，目前我國茶葉飼料化的研究及應用尚存在以下問題：①茶葉中茶多酚及咖啡堿含量較高，茶飼料口味苦澀，增加添加量可能會導致家畜采食量下降，影響生產性能。②茶葉粗纖維含量較高，直接飼喂或用量過高不利于動物的消化吸收。③茶渣、茶葉飼料儲存時間過長，會導致抗氧化功能下降。④茶葉在畜禽的調控作用機制尚不明確，其作用效果受添加量、生產工藝、畜禽生理狀態等因素的影響。因此，提出以下幾點建議：①茶葉飼料添加合理化。飼料中添加茶葉的配方很多，應根據動物的生物學特征和生理狀態的差異研發出不同的茶飼料，用于改善畜禽的生產性能，提高抗氧化能力。②合理利用茶資源（葉、籽、渣等）。根據茶資源理化性質的差異，進行提取純化、微生物發酵等工藝的改進，提高產品適口性，延長茶飼料的儲存能力。③茶飼料的工業化生產。雖然茶飼料具有營養調控功能，但大多仍處于研究階段，很少進行工業化生產。因此，茶葉作為畜禽養殖的飼料還有待于進一步應用與推廣。