路天行,王小丹,王 兵,何玉華,孫學釗
(1.吉林農業科技學院動物科技學院 反芻動物精準營養及智慧養殖科技創新中心,吉林 左家 132109;2.吉林省反芻動物精準營養與智慧生態養殖跨區域合作科技創新中心,吉林 左家 132109)
辣椒粕是辣椒提取后的副產品,這些殘留含有極少量的辣椒素等其他紅色物質,對多種沙門菌、大腸桿菌等細菌都有殺滅作用,對動物的消化道疾病起到預防的作用。清代醫學家趙學敏著作的《本草綱目拾遺》就有記載,辣椒具有開胃消食健胃的功效,可以促進消化液分泌和胃腸蠕動,提高采食量。中國是生產辣椒的大國,國內種植辣椒的面積位于蔬菜種植面積的前列,所以提取完辣椒素之后的辣椒粕產量也很高,然而并沒有得到很好的利用,只是以低價銷售給農戶或者當作廢料直接丟棄[1]。辣椒粕的產率高達其原料干辣椒的93.6%[2]。如果辣椒粕能夠在畜牧業得到合理廣泛的利用,將會大大的提高經濟效益。
辣椒屬于易于存活和生長的植物,在我國的種植面積較大,是有些省市農民的主要收入來源,并形成了許多有代表的種植地區,如西北、西南、華中辣椒種植區,其種植面積超過7.0萬hm2的省有江西、貴州、湖南、四川及湖北;北方種植辣椒較多的地方有河南、河北、吉林、黑龍江、陜西等。由于辣椒有很多功能,因此受到越來越多群體的歡迎。種植面積也越來越大,應用的領域也越來越多。因此,辣椒的副產品——辣椒粕也被廣泛的應用。
2.1 辣椒素 辣椒素又名辣椒堿、辣椒辣素,其在辣椒的底部含量最高,果肉中含量第二,種子中的含量最低。不同的辣椒品種其中所含的總辣椒素含量也不同,大多數品種的辣椒素含量在0.6%左右。
2.2 氨基酸 辣椒粕當中的氨基酸種類相當的繁多。趙靜等[1]通過全自動氨基酸分析儀測定出辣椒粕中的水解氨基酸共17種,總含量為13.46%,其中,人體必需氨基酸的含量為4.05%,占氨基酸總量的30.11%;鮮味氨基酸的含量為5.8%,占氨基酸總量的43.12%,其中谷氨酸和天冬氨酸的含量最高,而鮮味氨基酸的高含量使得辣椒具有良好的改善飼料或產品的風味的作用。范元芳等[3]對辣椒粕的營養含量分析中,測定出氨基酸總含量為11.38%,氨基酸有18種,比趙靜等[1]的結果多了色氨酸。以上測定方法并不能完全得出辣椒粕當中的所有氨基酸種類,并且不同測定方法所得到的氨基酸含量也大不相同,因而造成了氨基酸組成的不同。
2.3 礦物質 辣椒粕中礦物質含量豐富。趙靜等[1]通過氫化物原子熒光光度法及電感耦合等離子體發射光譜法測定出辣椒粕礦物質的總含量達到981.2 mg/100 g。其中人體必需的常量元素鉀、鈣、鈉、鎂、磷的含量分別高達271、179、57.5、75.9、323 mg/100 g;而人體必需的微量元素鐵、鋅、銅、鉻、錳的含量分別為21.3、8.87、24.6、2.39、2.39 mg/100 g。除此之外,辣椒粕當中還含有鉛和砷。辣椒粕的高鉀低鈉可以預防心腦血管方面的疾病,鉀能軟化血管,使血壓下降。
2.4 粗纖維 辣椒粕中的粗纖維含量很高。根據趙靜等[1]的研究,采用重量法測得辣椒粕粗纖維的含量可達到31.95%。而根據范元芳等[3]的研究,辣椒粕中的纖維素含量在20.55%以上,大多數是木質素、纖維素和不溶性灰分。結果表明,不同加工工藝以及測定方式的不同,使得辣椒粕的粗纖維含量不同。
2.5 蛋白質 趙靜等[1]采用凱氏定氮法測得辣椒粕中的粗蛋白含量為15.75%。蛋白質的營養價值取決于氨基酸的組成和營養價值,辣椒粕蛋白質中蘇氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸的含量都比較高,而胱氨酸、蛋氨酸和異亮氨酸的含量相對較低。而其他氨基酸,如纈氨酸、亮氨酸和賴氨酸都處于較為平均的水平。在趙蕓君等[4]對新疆4種不同辣椒粕的粗蛋白測定中,粗蛋白最高可達到24.63%,為來自石河子的辣椒粕,最低是庫爾勒的辣椒粕,含量為16.98%。結果表明,辣椒粕中的蛋白質含量確實很高,作為一種價格優廉的富含蛋白質的非常規飼料,當動物需要補充外源蛋白質時,辣椒粕會是一個不錯的選擇。
2.6 其他營養成分 現有對辣椒粕中其他營養成分的研究較少。根據趙靜等[1]用高溫灼燒法對灰分的測定,測得辣椒粕中粗灰分的含量為9.56%;并且采用反滴定法對總糖進行了測定,含量為4.30%。此外,趙靜等[1]還采用了乙醚索氏抽提法對粗脂肪進行了測定,含量為1.91%。而趙蕓君等[4]對新疆4種不同來源(庫爾勒、石河子、烏魯木齊、莎車)的辣椒粕進行了粗脂肪的測定,分別為3.35%、2.18%、1.63%、1.51%。現有研究對粗灰分及脂肪的探究較少,但可以確定的是,不同的提取方法和辣椒品種的不同都會對提取結果造成影響。
3.1 免疫作用 Calsamiglia S等[5]試驗表明,在肉雞的飼糧當中添加辣椒粕對其性能無顯著影響,對體液免疫刺激降低。而在奶牛的日常飲食中添加辣椒粕,紅細胞、白細胞、淋巴細胞和單核細胞的數量都有所增加。Oh J等[6]對牛使用辣椒素,每天以2 g/頭的劑量給藥(瘤胃插管)時,發現其對血細胞,營養物質消化率,糞便細菌多樣性,抗氧化狀態,或關鍵酶在奶牛肝臟中的mRNA表達有輕微影響或沒有影響。然而,這些植物營養素通過激活和誘導CD4+T細胞的擴張而具有免疫刺激作用。辣椒素還可以提高動物抵抗外界疾病的能力,還具有驅蟲、抵御外界低溫的功能。
3.2 抗癌作用 Anandakumar P等[7]在試驗中給雄鼠單獨口服苯并芘(BP,可誘導動物患上癌癥,在此指肺癌)、單獨口服辣椒素,以及給動物同時口服BP和辣椒素。發現膜結合酶使細胞膜不易變形,膜在保持了基本形態之后,抗癌能力較強。而補充辣椒素減輕了BP誘導的肺癌中脂多糖(LPO),膜結合酶活性,總蛋白和糖蛋白水平的破壞,從而驗證了辣椒素對苯并芘誘導癌癥有預防作用。
3.3 對消化功能的影響 Platel K等[8]在小鼠飼糧中按2%的比例添加辣椒素,發現其對小鼠胃液、膽汁、胰液都有刺激作用,但是作者也認為可能是活化了消化液中的酶。Minowa S等[9]對小鼠切斷迷走神經,從側腦室注射不同濃度的辣椒素和Capsazepine(CPZ,一種感覺神經元興奮毒素的合成類似物,TRPV1 受體拮抗劑),并測定不同時段的胃液分泌量。發現分別注射時,各自都使胃液分泌增多,當二者一起注射時發現,CPZ可以抑制辣椒素對胃液的促分泌,但與對照組相比,仍呈上升趨勢。在第四腦室注射辣椒素,胃液分泌量明顯增大。辣椒素還可作為健胃劑,促進食欲、改善消化,動物采食后能促進胃液分泌、增強食欲,促進血液循環。
3.4 降血糖作用 Yongyot M[10]發現辣椒提取物對小鼠的血糖有顯著降低作用,其中,口服對降血糖的作用較為穩定,隨著時間的推移,降低血糖的曲線沒有出現明顯的峰值。而通過注射,降低的效果更為顯著,且在30 min時出現峰值。
3.5 抗腫瘤作用 Elizanilda R和Wall M M等[11-12]發現,辣椒果實中存在的類胡蘿卜素的抗氧化特性似乎可以預防心臟病和幾種癌癥。Maoka T等[13]研究表明,從辣椒粉和β-胡蘿卜素中分離出的辣椒素及其相關類胡蘿卜素具有體外抗腫瘤活性,而β -胡蘿卜素具有很強的抗腫瘤啟動子作用。
3.6 對肉質的影響 田宗祥等[14]對60~90 kg豬的飼料中添加了不同比例的辣椒粕,在最后的肉質性狀測定中發現,飼糧添加2.5%的辣椒粕使肉質的品質增加并增強了豬肉的香味。
3.7 鎮痛消炎作用 辣椒粕中辣椒素可以促進腎上腺分泌兒茶酚胺并顯著抑制蠟性芽孢桿菌及枯草桿菌,具有抗病菌、抗腫瘤和鎮痛消炎作用,辣椒粕中的辣椒素通過抑制傷害性神經傳導,從而起到鎮痛的作用;同時辣椒素還可以使小鼠腫脹的耳廓明顯消腫。
3.8 辣椒素在飼料中的應用 由于辣椒適口性好,在飼料生產市場上各種辣椒的飼料添加劑層出不窮,并且已經廣泛的應用于動物生產中,而且呈現出良好效果,使得肉雞的腸道沙門菌數量明顯降低,有益菌的數量升高,提高抗病力,并且對增重沒有影響。肉雞日糧中添加20 mg/(kg·bw)的辣椒素對肉的味道沒有顯著影響。育肥豬日糧中添加2.0%~2.5%的辣椒粕,對提高肉質品質及風味有很好的作用。辣椒粕應用于配合飼料生產,可降低飼料成本。辣椒粕在國內用于家禽、牲畜、水產等動物優質飼料的原料,可為動物提供高蛋白質和能量。
辣椒粕是辣椒提取紅色素之后的產物,含有豐富的營養物質,辣椒粕所含的礦物質有鉀、鈣、鈉、鎂、磷、鐵、鋅、銅、鉻、錳、鉛和砷,還含有數量眾多的氨基酸,如天冬氨酸、蘇氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、賴氨酸等,也含有豐富的粗纖維。辣椒在全國的種植面積極為廣闊,因而辣椒粕的產量不低,辣椒粕的營養成分也是相當的豐富,但卻得不到很好的利用,不得不說是一個巨大的損失,如果將辣椒粕資源進行合理的開發利用將會為開發非常規飼料資源提供一個新的空間。