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辣椒及提取物在畜牧生产应用中的研究进展

  作者: 来源: 日期:2011-10-26  
辣椒原产中南美洲,属茄科辣椒属,具有改善菜肴的色泽及味道,增进食欲、祛寒解表、活络生肌之功效,在蔬菜和调味品中占有举足轻重的地位。近年来研究发现,辣椒具有抗氧化、抗疲劳、镇痛、防止动脉粥样硬化、抗癌等功效,被广泛应用于医药。除此之外,动物学家发现辣椒及其提取物具有提高动物肤色、增强抗病力、提高饲料报酬、减少热应激等作用,本文将辣椒及提取物在畜禽生产上的应用作一综述。

    1 辣椒及提取物的组成
    辣椒营养价值高,干品100g中含水分10%、蛋白质15.5%、脂肪11%、糖类38%、粗纤维17.8%,每100g含(mg)钙170、磷320、铁21、钠60、钾2 700、VC 70、胡萝卜素20、VB1 0.52、VB2 2.2、尼克酸12.5、VA 1100IU,每千克含黄色素2 000~5 000mg。辣椒提取物一般用有机溶剂提取,由一系列辣椒碱类似物组成,主要有辣椒素(capsaicin)、二氢辣椒碱(dihydrocapsaicin)、降二氢辣椒碱(nordi-hydrocapsaicin)、高二氢辣椒碱(High-dihydro capsaicin)等,色素为隐黄素(cryptoxanthin)、辣椒红素(Capsanthin)、微量辣椒玉红素(capsorubin)。

    2 辣椒及提取物在畜禽生产中的作用
    红色辣椒果实作为家禽饲养的添加料已有较长历史。1981年,匈牙利科学工作者对动物园中丧失色泽的火烈鸟加喂红色辣椒,逐步恢复了本来的荣光。1984年,匈牙利科学家在鸡饲料中每天加入红辣椒粉和苜蓿粉各1%,再加少许植物油,产蛋率提高8%。以后,各国科学家对辣椒及提取物的应用进行了较为广泛的研究。
    2.1 在鸡上的作用
    卢庆萍等(2005)选用365日龄体重相近、健康的罗曼商品蛋鸡,在小麦型基础日粮及在此基础上分别添加0.1%、0.2%、0.4%和0.8%的红辣椒提取物进行试验,随着添加水平的提高,罗氏比色扇(RCF)值明显提高(P<0.01),红值(a)增大(P<0.01),亮值(L)减小(P<0.05),黄值(b)无明显变化;蛋黄中类胡萝卜素含量增加(P<0.01)。黄亚东等(2006)在艾维茵肉鸡饲料中添加辣椒,既可使肉鸡增重,又可增强其抗病力,提高成活率。段树清等(2002)用37周龄黄褐商品蛋鸡2 675只为试验组,饲料添加0.3%红辣椒粉,与对照组相比,添加辣椒粉可明显提高蛋鸡的产蛋率,增加采食量,并且蛋的色泽加深,蛋重增加,感官新鲜,提高了产品的质量。
    辣椒提取物中辣椒碱可以抑制由脂多糖(LPS)诱导产生的热反应。科学家用LPS 2mg/kg腹腔注射,可诱导鸡体持续产热2.5h。用10mg/kg辣椒碱通过静脉注射给5d的小鸡,可引起鸡体温的暂时性下降,如果用辣椒碱处理小鸡两次,则体温不再下降。如果把鸡预先用辣椒碱按上述方法预处理两次,即使注射脂多糖也不会引起鸡体发热。
    Hernàndez等(2004)用含200mg/kg辣椒油的混合植物提取物添加在基础饲粮中饲喂1~42d的罗斯雄性肉鸡,可增加干物质和粗蛋白质的表观消化率,提高干物质、淀粉的回肠末端消化率。
    2.2 在猪上的应用
    陈忠法等(2001)试验选用21日龄左右杜大长仔猪160只,试验组喂日粮基础+0.1%辣椒粉,结果表明辣椒粉具有促进仔猪生长发育,提高饲料利用率的作用。马黎明等(2006)在仔猪日粮中适当添加辣椒粉,对仔猪有促进生长和提高饲料利用率的作用,0.3%、0.4%、0.5% 3个水平的添加量都能产生一定的经济效益,但以0.4%的添加量为最好。Manzanilla等(2009)发现,含植物提取物(含辣椒提取物、香芹酚、肉桂醛)组可增加回肠乳酸杆菌:肠杆菌比例和降低盲肠VFA的产生。此外,科学家报道辣椒素可以增强动物消化道内酶的活性(表1)。

表1 小鼠和断奶仔猪消化道内酶活性动态变化 IU/mg

胰腺消化酶活性

试验动物

组别

脂肪酶(IU/mg

淀粉酶(IU/mg

胰蛋白酶(IU/mg

糜蛋白酶(IU/mg

小鼠

对照组

25.7

58

2.59

2.89

 

添加辣椒素组

28.8

67.8

5.7

3.75

断奶仔猪

对照组

10.9

2132

43.65

41.4

 

添加辣椒素组

12.21

2492

96

53

小肠消化酶活性

小鼠

对照组

25.7

34.8

71.5

555.3

 

添加辣椒素组

67.2

43.8

98.6

670.5

断奶仔猪

对照组

290

100

24.4

28.0

 

添加辣椒素组

70

330

139.9

29.5

    2.3 在牛上的应用
    Cardozo等(2006)以4头体重为450±28kg的荷斯坦母牛作为试验牛,首次报道辣椒提取物组可显著增加牛的干物质采食量和饮水;与对照组相比,可减少瘤胃中醋酸的比例,支链脂肪酸浓度降低,对摩尔浓度影响较少,可显著降低瘤胃液中多肽的浓度(12.9mg/100mL),从而显著增加小肽和氨基酸的浓度(22.8mg/100mL)。
    Cardozo等(2004)将辣椒提取物对瘤胃蛋白质降解及发酵做了详细研究。在荷斯坦母牛基础日粮中添加7.5mg/kg的辣椒提取物,测定瘤胃内环境。结果表明辣椒提取物可改变瘤胃微生物发酵,但在6d后,瘤胃微生物会适应辣椒的环境。总之,辣椒提取物可改变蛋白质在瘤胃中的降解。
    2.4 在鱼上的应用
    目前,辣椒中色素作为合成色素替代品的研究是热点,Arredondo-Figueroa等(2007)用240尾虹鳟鱼随机分成4组,第1组为基础日粮,第2组添加100g/kg的虾青素(CP),第3组添加200g/kg辣椒素(SC200),第4组添加250g/kg的辣椒素(SC250),测定鱼片的颜色强度、色调、色度、亮度等,试验发现,SC200和SC250组颜色强度低于CP组,CP组的色调主要是红黄色,而SC200和SC250的色调是红色,结果表明:辣椒提取物可以作为一种天然的色素来替代合成色素—虾青素。
    2.5 在獭兔上的应用
    谷子林等(2000)在40~50日龄生长獭兔中添加7.5%辣椒粉,可提高增重45.01%,提高饲料利用率23.5%,但对母兔泌乳量和乳汁味道会产生不良影响。

    3 辣椒及提取物在饲料添加剂上的应用
    3.1 作为饲料防霉剂
    因为辣椒含有辣椒素等物质,可以抑制部分细菌、霉菌等的生长,袁世永等(1995)将0.1%~0.3%辣椒粉与莫合烟混匀于饲料中,44d后用沙堡弱氏法培养霉菌菌落,试验组比对照组霉菌菌落最多可减少33%。由此可见,辣椒素可作为饲料防霉剂而广泛运用。
    3.2 改变饲料添加剂上的作用方式
    Meunier等(2007)对辣椒素作为饲料添加剂的添加方式做了研究,为减少辣椒素的刺激性和控制其在动物中的释放速度,将20%辣椒素包裹在菜籽油中制成辣椒油树脂。通过流化床将其制成直径为180~1 000μm的微囊,将90%的辣椒油树脂溶解时间(T90%)作为衡量指标,其T90%随着粒子的增大而增加,结果还表明:辣椒素微囊溶解速率与饲料之间有协同作用,但是,饲料制粒过程会影响微囊缓释效果。总之,用流化床喷雾冷却技术来封装微胶囊辣椒素粒子有潜力,也存在一定局限性。

    4 小结 
    众说周知,动物性食品安全已成为世界性的挑战和全球重要的公共卫生问题,动物长期暴露于为提高生产性能的低剂量抗生素环境中,药物残留引起的耐药性、毒性、三致作用、对环境的生态毒理性等问题成为全世界关注的焦点。各国科学家努力寻找解决途径,辣椒及提取物以其安全、无毒、高效等特性显示其在动物生产上的强大功能,单独或与其他植物性提取物一起可望成为抗生素、化学色素的替代品,成为新型生长促进剂、诱食剂、防腐剂等。
    (参考文献略)

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