罗汉果渣的营养特性及其在动物生产中的应用研究进展_郭艳霞.pdf

2022年12月摘要：罗汉果渣是新鲜罗汉果压榨处理提取甜苷后残存的提取渣，其营养丰富，含有大量粗纤维、多糖及抗氧化物质等。在饲料中添加适量的罗汉果渣，可提高动物的生产性能、机体免疫力及畜产品品质，并且可以节约饲料资源，减轻环境污染。笔者介绍了罗汉果渣的营养特性及其在动物生产中的应用研究进展，旨在为罗汉果渣在动物生产中的合理应用提供参考。关键词：罗汉果渣；营养特性；生产性能罗汉果，学名“光果木鳖”，是著名的食药同源植物，具有清热润肺、化痰止咳、利咽开音、消炎解毒、润肠通便等功效，是一种低热量的纯天然甜味剂。它原产于中国广西桂林，中国占全球种植面积的90%以上，广西种植面积约占全国的 80%1。罗汉果有巨大的市场前景，具有被打造成广西特色大健康产业的潜力。近年来，罗汉果又被开发成功能性饮料、食品原料、食品添加剂等2-7。罗汉果独有的成分罗汉果甜苷已获得广泛应用6，7。近年来，罗汉果种植规模逐年增长，但仍供不应求。据桂林市农业农村局报道，截至 2021 年底，桂林市罗汉果种植面积 54 万亩，产量超 39 万 t，产鲜果约 50 亿个，加工废弃物罗汉果渣约 30 万 t8。目前，罗汉果经压榨处理提取甜苷后产生的果渣量巨大，而我国因缺乏研究技术，仅少量罗汉果渣被用作饲料，大部分作为废弃物丢弃或当燃料烧掉，既浪费大量资源，又破坏自然环境，给罗汉果加工业和环境治理方面造成了不良影响。如果科学合理地把罗汉果渣作为动物饲料开发利用，不仅能变废为宝，降低饲料成本，提高养殖者的经济效益，而且可以减少因为副产物累积而引起的环境问题，对于发展节粮型畜牧养殖业具有重要的意义。笔者介绍了罗汉果渣的营养特性及其作为动物饲料原料对动物健康、生产性能、畜产品品质的影响，为罗汉果渣饲料的开发研究和生产应用提供参考。1罗汉果及果渣的营养特性罗汉果为国家首批批准的药食两用材料之一，其所含主要活性物质罗汉果甜苷的甜度约是蔗糖的300 倍9。它能量低，作为天然的甜味剂可以代替蔗糖，应用于糖果、饮品和保健品等行业10-11。现代药理学研究表明，罗汉果可用于治疗酒精性肝病、支气管炎、高血压等疾病12-13。并且对防治血管硬化、冠心病、肺癌和肥胖症有重要作用14-17。营养价值高，有清热消暑、化痰止咳、益肝健脾和生津润肺等功罗汉果渣的营养特性及其在动物生产中的应用研究进展郭艳霞谢华德彭丽娟彭开屏黄钰涵杨承剑*中国农业科学院广西水牛研究所，农业部（广西）水牛遗传繁育重点实验室（广西南宁 530001）中图分类号：S853.72文献标识码：A文章编号：1002-2996(2022)12-0037-05Research Progress on Nutritional Characteristics of Siraitia GrosvenoriiResidue and Its Application in Animal ProductionGUO Yan-xia，XIE Hua-de，PENG Li-juan，PENG Kai-ping，HUANG Yu-han，YANG Cheng-jian*（Key Laboratory of Buffalo Genetics，Breeding and Reproduction Technology，Ministry of Agriculture and Guangxi，Buffalo Research Institute，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Nanning 530001，China）Abstract：Siraitia grosvenorii residue is the residue of sweet glycosides extracted from fresh Siraitia grosvenorii.It is rich in nutrition andcontains a lot of crude fiber，polysaccharides and antioxidants.Adding an appropriate amount of Siraitia grosvenorii residue in animalproduction can improve animal production performance，body immunity and animal product quality，save feed resources and reduce en-vironmental pollution.This paper reviews the nutritional characteristics of Siraitia grosvenorii residue and its application in animal pro-duction，in order to provide reference for the rational application of Siraitia grosvenorii residue in animal production.Key words：Siraitia grosvenorii residue；nutritional characteristics；production performance饲料与营养372022年12月效；在治疗急慢性支气管炎和气管炎、急性扁桃体炎、咽喉炎、百日咳、支气管哮喘、肠燥便秘等症状也有显著疗效18-20。罗汉果皂苷是罗汉果的主要活性物质，约占干果重的 4%。罗汉果果实中除含有皂苷外，还含有30%左右的总糖、10%左右的蛋白质、1.894%左右的总黄酮，以及少量的甘露醇、蛋白酶等化学成分，鲜罗汉果中还含有大量维生素 C21。干罗汉果与新鲜罗汉果的营养成分差别不大22。在提取罗汉果甜苷过程中，罗汉果鲜果提取前处理仅是粗破碎，排出的罗汉果废渣即为罗汉果渣，主要含有罗汉果籽、碎果皮、粗纤维等。罗汉果渣中含有约 14.95%木质素，其中包括 87.15%的水不溶性膳食纤维和 4.40%水溶性膳食纤维。罗汉果渣的主要营养成分（风干基础），干物质 89.54%、粗蛋白质 8.94%、粗脂肪 0.99%、粗纤维 22.48%、中性洗涤纤维 88.35%、酸性洗涤纤维 73.20%、粗灰分 1.30%、钙 0.25%、磷 0.22%，能量13.43 MJ/kg，可以作为优质粗饲料加以开发利用23。罗汉果渣中还含有不饱和脂肪酸亚油酸、角鲨烯、植物甾醇等主要有效成分，营养价值丰富24。罗汉果渣油脂中亚油酸含量最高，约 30.78%，其次是角鲨烯，含量 16.81%，具有较大的开发价值25。可见，提取完罗汉果甜苷的罗汉果渣中还含有大量保存良好的罗汉果种籽及其他仍可高值化利用的物质。然而，加工后罗汉果渣的处理和增值利用一直是滞后的，大部分罗汉果渣即当废渣排掉或燃烧，引起了环境污染，并造成了资源浪费。于是，有研究者致力于通过一些技术手段将罗汉果渣变成优质肥料或生物饲料，提高罗汉果渣的利用率。2罗汉果渣在动物生产中应用2.1罗汉果渣在反刍动物生产中的应用罗汉果渣含有大量的可消化粗纤维和糖分，能为反刍动物提供一定的能量，可部分替代反刍动物饲粮中的玉米等谷物饲料。但国内外学者对罗汉果渣在反刍动物饲粮中的应用研究相对较少。由于因为研究者主要关注了罗汉果提取物（甜苷）或其他功能成分，用于饮料、食品和化妆品行业。大多数国内研究者利用罗汉果渣也主要在发酵优质肥料或者栽培菌菇的培养料方面，忽略了罗汉果渣在动物饲料方面的利用。广西水牛研究所水牛种场将新鲜罗汉果渣直接添加到牛饲料中饲喂，由于罗汉果甜味十足，可以提高饲料适口性，没有发现不良影响。晒干后的罗汉果渣也可作为饲料厂的原料，代替高价的豆粕和花生粕，添加到饲料当中。王启芝等认为，罗汉果渣可以作为反刍动物的优质粗饲料加以开发利用23。俞文靓等用体外发酵法评价罗汉果渣的营养价值，发现罗汉果渣 48 h 总产气量、甲烷产量、干物质降解率和 VFA 浓度最低，其营养价值最低，不能直接作为优质饲料来源，可以考虑采用一些处理方法降低其纤维含量，提高养分消化率26。新鲜罗汉果渣含有纤维素、木质素和植酸等抗营养物质，如果过多添加可能会影响消化率，不利于动物消化吸收、利用，进而影响动物生长27。为了提高罗汉果渣的营养价值，往往利用酶解技术和微生物发酵，以期达到提高蛋白质含量，平衡氨基酸的目的。有研究发现，将糖蜜、纤维素酶、半纤维酶以及复合菌剂（植物乳杆菌、戊糖片球菌、发酵乳杆菌和香肠乳杆菌）添加到含水罗汉果渣（干物质含量在 60%70%）中进行发酵培养，可降低 pH值，破坏木质素与纤维素之间连接，增加消化率，提高饲用价值，进一步提高罗汉果应用价值。国内有专利阐述了罗汉果残渣可以制备反刍动物饲料28。罗汉果残渣加入到水中，加入木质纤维素和果胶酶，罗汉果蛋白酶，加入盐、蜂蜜、干海带、秸秆、豆粕、酒糟、鸡肉、鸡骨粉、芦荟、莲藕和穿心莲，EM 菌，酵母菌，发酵，烘干，用将菜籽、葵花籽、连翘、姜粉、花椒粉、八角粉、芝麻、核桃仁和茯苓炒制，电子束灭菌制备得到牛饲料营养价值较高29。广西助农畜牧科技有限公司的技术人员开发了一种利用发酵模式将罗汉果渣变成优质生物饲料的方法30。将新鲜罗汉果渣、加强型粗饲料降解剂、玉米粉、豆粕、食盐和碳酸钙等全部混匀，水分控制在 65%70%，装入合适的发酵袋或罐中密封发酵约 7 d，有香郁的甜酒味饲料与营养382022年12月即发酵完成，可作为优质的生物发酵饲料使用，在牛羊动物饲料中使用 5%左右，动物消化吸收率提高，疾病减少。单一果渣单独发酵效果可能不太好，可添加适当如营养价值较高的葡萄渣和沙棘果渣混合发酵31-32。如果果渣中含糖量低，可添加玉米粉、麸皮等淀粉类饲料33-34。必要时也可添加硝酸盐、尿素等氮源，来提高果渣的粗蛋白、粗脂肪和氨基酸等营养成分，增强饲料适口性和利用率35-36。因此，罗汉果渣能够作为一种高效的反刍动物饲料原料帮助动物生长发育。但是，罗汉果渣水分和适宜细菌繁殖生长的营养物质含量高，具有高度的生物降解性，南方天气湿热，易于腐败、霉变，不利于贮存和运输。所以，罗汉果渣的贮存方式、饲喂形式等都应进一步探讨和改进。2.2罗汉果渣在家禽生产中的应用在禽类饲粮应用中，罗汉果渣常以干粉或者发酵形式添加。罗汉果渣在禽类饲粮中添加能促进生长，提高免疫力、抗病力、增重率和饲料转化率等，其机理主要是添加罗汉果渣提高了饲粮中碳水化合物、粗脂肪、粗纤维、矿物质和维生素等养分，并且罗汉果渣富含各种多酚、维生素 C、类黄酮等抗氧化、抗炎物质37-38。有研究者发明了一种罗汉果渣干粉制成的畜禽饲料，主料包括玉米粉、罗汉果渣干粉、豆粕、麸皮、紫苑、款冬花、百部、酒曲、酵母、嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌和纤维素酶39。此罗汉果饲料具有化痰止咳、抗菌消炎、提高免疫力的作用，能有效防止畜禽呼吸疾病的发生，缩短病程，减少畜禽死亡，无药物残留，无污染，提高养殖者的经济效益。宾石玉等开发了一种由红薯渣、罗汉果渣、马蹄渣、微生物菌剂、麸皮、豆粕、玉米蛋白粉、大青叶、桑枝、花生壳、酒糟、脱酚棉籽蛋白为主要原料，并添加植酸酶、氨基酸、维生素和矿物质等添加剂制备的肉鸡饲料。此肉鸡饲料能增强机体免疫力，提高肉鸡抗病力、成活率和料肉比，无药物残留，不会产生抗药性，更有利于消费者的健康。刘承军等研发了一种产蛋期用蛋鸡罗汉果渣微生态复合制剂（嗜酸乳杆菌、芽孢杆菌、酵母菌、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶、低聚壳聚糖、甘露聚糖和罗汉果废渣酶解产物）40。该生态复合制剂基于罗汉果营养丰富，富含维生素 C、蛋白质和无机元素的特点，结合预水解、酶解工艺，提高了蛋鸡的生产能力41。用复合维生素、碘酸钙、硫酸铜、辣椒、鸡腿菇、猪肚菇、芝麻油、香草、罗汉果、嘉宝果、蜜枣、杨梅、柠檬酸、食盐和载体制备的复合预混料可满足肉用仔鸭的营养需求，易于吸收，无污染，不仅能提高仔鸭的免疫力和抗病力，还能提高肉鸭的营养价值42。用罗汉果渣作为主要原料生产生物发酵饲料，可代替部分抗生素，还具有添加益生菌的效果，可提高动物消化吸收率、抗病力和畜产品品质，广泛用于牛、羊、鸡、鸭、鹅、猪等养殖业，在饲料中推荐添加量为 5%左右。以上研究结果表明，罗汉果渣的适量添加不仅可以改善禽类产品品质，而且可以提高禽类抗病力，可作为一种饲料原料在禽类饲粮中使用。罗汉果渣经过发酵会提升发酵饲料的营养价值及利用率，但是由于发酵菌种来源及活性差异，导致微生物代谢速度不同，发酵效率差异，发酵技术（温度、时间、水分、pH 值、菌种接种量等）、发酵工艺（一次发酵或两次发酵、液态发酵或固态发酵）良莠不齐，进而导致发酵饲料品质的不稳定性43。此外，由于果渣中含有植酸和果胶等抗营养因子，可采用酶解法或微生物降解法等，降解抗营养物质，提高饲料的消化率44-46。罗汉果渣及微生物代谢产物复杂多样，所以可以进一步研究罗汉果渣发酵饲料中的有效成分。2.3罗汉果渣在猪生产中的应用罗汉果渣营养丰富且含有的葫芦三萜类、黄酮类化合物和角鲨烯等活性物质，在抗过敏、抗氧化、抗炎性、抗突变、抗肿瘤、抗病毒、护肝通便和保护心脑血管系统等方面有一定作用47-50。因此，在猪饲粮中添加罗汉果渣可能会提高饲料利用率和肉品质。朱培英等利用木薯渣、罗汉果渣、罗汉果块根粉、八角壳渣、八角籽粕、玉米粉、豆粕、麸皮、荔枝核粉、龙眼核粉和益生菌等物料发酵后，与预混料混合均匀配制成全价肉猪饲料，能有效提高肉猪免疫力，减少疾病发生，提高猪肉品质。由于此饲料采用了大量饲料与营养392022年12月的废弃物，通过发酵加以利用，饲养成本大幅度降低51。但由于罗汉果渣在猪饲粮中的应用研究相对较少，其在不同品种和不同生长阶段猪日粮中的适宜添加形式和添加量还需进一步的研究。3结论综上所述，在动物饲料中适量添加罗汉果渣可提高动物的生产性能及畜产品品质，节约饲料资源，减轻环境污染。但现阶段，对于罗汉果渣抗营养因子的认识不够明确，存在加工工艺落后、缺乏规范的饲料配方等问题，还需进一步对其营养价值、饲用价值及饲用安全性进行评定，以期为畜牧业科学合理利用罗汉果渣奠定基础。参考文献1搜狐网.被誉为“东方神果”的桂林罗汉果，种植产量占据全球90%N.2021-08-20.https：/ M，ROMEIH E，HUAN G Z，et al.Bioactive propertiesofprobiotics etyogurts upplemented with Siraitia gros-venoriifruitextractJ.FoodChemistry，2020，303：125400.4林君，潘嫣丽，陆璐，等.罗汉果菊花茶饮料工艺J.食品工业，2021，42（11）：117-121.5农静雯，谢雪珍，罗晓婷，等.罗汉果菊花乳酸钙复合咀嚼片的研制J.大众科技，2022，24（2）：45-48.6凌晓冬，曹晖，戴一朋.罗汉果产品加工研究进展J.现代食品，2020（14）：38-40.7刘咏霖，张欣.罗汉果甜苷在酸奶中的代糖作用及其应用前景展望J.中国乳业，2021（7）：109-113.8金色东方网.桂林罗汉果：借助“地理标志”优势走出国门，再推产业发展.2022-02-09.http：/ H Y，YANG H H，ZHANG M，et al.Identification of flav-onol and triterpene glycosides in Luo-Han-Guo extractusing ultra-high performance liquid chromatography/quadrupole time-of-flight mass spectrometryJ.Journalof Food Composition and Analysis，2012，25（2）：142-148.10 戴梓茹，唐婷婷，张晨晓，等.酸杨桃罗汉果复合饮料的研制J.粮食与油脂.2020，33（11）：43-46.11 刘亚男，谢林娟，许有瑞.芒果软糖配方的优化研究J.轻工科技.2021，37（5）：13-15.12 朱慧玲，刘合生，戚向阳，等.罗汉果皂甙提取物对乙醇诱导L-02 损伤的保护作用J.中国食品学报.2015.15（1）：13-18.13 WANG X N，YANG Y T，AN Y T，et al.The mechanism of anticanceraction and potential clinical use of kaempferol in thetreatment of breast cancerJ.Biomedicine&Pharmacoth-erapy，2019，117：109086.14 刘晶，孙瑜.罗汉果及罗汉果提取物药理作用的研究J.科学技术创新.2013，（5）：99.15 TAKASAKI M，KONOSHIMA T，MURATA Y，et al.Anticarcinogenicactivity of natural sweeteners，cucurbitane glycosides，from Momordica grosvenoriJ.Cancer Letters，2003，198（1）：37-42.16 DI R，HUANG M T，HO C T.Anti-inflammatory Activities ofMogrosides from Momordica grosvenori in Murine Macro-phages and a Murine Ear Edema ModelJ.Journal of Agri-cultural&Food Chemistry，2011，59（13）：74.17 王蕾，李梓宇，钟英英，等.基于网络药理学探讨罗汉果有效成分抗肺癌的作用机制J.广西科技大学学报，2022，33（2）：107-115.18 王孝方，张金秋，丁艳霞，等.保健食品“双果枇杷含片”研究与开发J.吉林省现代中药工程研究中心有限公司，2020-12-30.19 吴承起.药膳食疗辅助应对新冠变异病毒J.食品与生活，2021（6）：61.20 ZHAO C，WANG Y，YUAN X，et al.Berberine inhibits lipopo-lysaccharide-induced expression of inflammatory cy-tokines by suppressing TLR4-mediated NF-kB and MAPK sig-naling pathways in rumen epithelial cells of HolsteincalvesJ.Journal of Dairy Research，2019，86（2）：171-176.21 SURI S，KATHURIA D，MISHRA A，et al.Phytochemical composi-tion and pharmacological impact of natural non-caloriesweetener-monk fruit（Siraitia grosvenorii）：a reviewJ.Nutrition&Food Science，2020，51（6）：897-910.22 何超文，朱晓韵，刘丽君，等.组培苗鲜罗汉果与干罗汉果营养成分的分析和比较J.广西植物，2012，32（5）：706-709.23 王启芝，黄光云，梁琪妹，等.广西 17 种非粮饲料资源营养价值监测J.粮食与饲料工业，2022（4）：47-50.24 饶建平，沈春松，张远志，等.不同方法萃取罗汉果渣油脂品质及成分分析J.饮料工业，2016，19（5）：8-11.饲料与营养402022年12月25 王文成，饶建平，张远志，等.超临界 CO2萃取罗汉果渣油工艺研究及其油脂成分分析J.中国油脂，2017，42（01）：125-129.26 俞文靓，王超，易显凤，等.用体外发酵法评价亚热带几种常用反刍动物饲料的营养价值J.中国畜牧兽医，2019，46（12）：3530-3537.27 吕思潼.果渣发酵饲料在动物饲养中的应用J.广东蚕业，2020，54（12）：60-61.28 钟瑾，王天威，曹艳红，等.一种发酵罗汉果渣及其制备方法与应用P.北京市：CN111718879A，2020-09-29.29 张艳雯，郑一民，谭春萍.一种罗汉果残渣制备牛饲料的制备方法P.广西：CN104855702A，2015-08-26.30 搜狐网.将罗汉果渣制作成生物饲料或优质肥料的技术.2017-07-09.https：/ 程新东，杜霞，梁艳萍，等.葡萄渣饲粮对滩羊生长性能、胃肠道组织结构和消化酶活性的影响EB/OL.饲料研究，2022（7）：7-12.32 王文颖，张健男，孙阎.沙棘枝叶和果渣的加工及在畜禽养殖中的应用J.饲料研究，2021，44（12）：142-144.33 吕仁龙，曾庆羚，李茂，等.不同比例甘蔗渣在糖蜜添加下对发酵型全混合日粮品质和干物质消化率的影响J.饲料工业，2022，43（5）：45-50.34 吕仁龙，曾庆羚，李茂，等.不同比例甘蔗渣在糖蜜添加下对发酵型全混合日粮品质和干物质消化率的影响J.饲料工业，2022，43（5）：45-50.35 张世卫，何孟莲，张兴国.葡萄渣和尿素处理稻草对牛瘤胃体外发酵及消化率的影响J.中国饲料，2020（2）：65-69.36 沈赞明，韩正康.稻草和精料及非蛋白氮对水牛瘤胃纤维素酶活力的影响J.养殖与饲料，2005（3）：6-9.37 GONG X，N CHEN，REN K，et al.The Fruits of Siraitia grosv-enorii：A Review of a Chinese Food-MedicineJ.Frontiersin Pharmacology，2019（10）：1400.38 NORIKO S，AKARI A，SAE N，et al.Extract of Siraitia Gros-venorii（Luo Han Guo）protects against hepatic fibrosisin mice on a choline deficient，methionine-lowered，L-amino acid-defined，high-fat diet without trans fattyacidsJ.Fundamental Toxicological Sciences，2021，8（5）：135-145.39 郭初林，秦本训.一种罗汉果饲料及其制备方法P.广西：CN105053539A，2015-11-18.40 宾石玉，李铁军，黄思玉，等.一种肉鸡饲料及其制备方法P.广西：CN112205536A，2021-01-12.41 刘承军，李路胜，王兰天，等.一种产蛋期用蛋鸡微生态复合制剂及其制备方法、应用P.山东省：CN111374237A，2020-07-07.42 席家友，席伟伟.一种肉用仔鸭前期复合预混料P.安徽省：CN105901403A，2016-04-25.43 田志梅，马现永，鲁慧杰，等.果渣营养价值及其发酵饲料在畜禽养殖中的应用J.中国畜牧兽医，2019，46（10）：2955-2963.44 钱亚丹，毛鹏，张俊杰，等.糙米中抗营养因子及其去除方法研究J.农业科技与装备，2018（2）：36-39.45 谢华德，谢芳，梁辛，等.添加乳酸菌对甘蔗梢与象草混合青贮发酵品质及营养价值的影响J.饲料研究，2020，43（10）：94-97.46 ALIPOUR D，ROUZBEHAN Y.Effects of ensiling grape pomaceand addition of polyethylene glycol on in vitro gas pro-duction and microbial biomass yieldJ.Animal Feed Sci-ence&Technology，2007，137（1-2）：138-149.47 LI C，LIN L M，SUI F，et al.Chemistry and pharmacology ofSiraitiagrosvenorii：AreviewJ.ChineseJournalofNat-ural Medicines，2014，12（2）：89-102.48 JIN J S，LEE J H.Phytochemical and pharmacological as-pects of Siraitia grosvenorii，luo han kuoJ.OrientalPharmacy&Experimental Medicine，2012，12（4）：233-239.49 PEVERELLI E，CATALANO R，GIARDINO E，et al.Cofilin is acAMP effector in mediating actin cytoskeleton reorgani-zation and steroidogenesis in mouse and human adrenocor-tical tumor cellsJ.Cancer Letters，2017（406）：54-63.50 ZHOU X S，ZHOU R，LI Q W，et al.Cardamonin inhibits the pro-liferation and metastasis of non-small-cell lung cancercells by suppressing the PI3K/Akt/mTOR pathway J.An-ti-cancer Drugs，2019，30（3）：241-250.51 朱培英，苏冬发.木薯渣发酵肉猪饲料及其制备方法P.广西：CN105010879A，2015-11-04.基金项目：广西自然科学基金项目（2022GXNSF-BA035448）；广西科技重大专项项目（桂科 AA22361）和国家现代农业产业技术体系广西奶水牛创新团队建设（ny-cytxgxcxtd-2021-21-03）。第一作者简介：郭艳霞，1989 年出生，女，河北邢台人，助理研究员，硕士研究生，主要从事动物营养与饲料科学研究工作。通讯作者：杨承剑，研究员，博士研究生，主要从事动物营养与饲料科学研究。饲料与营养41