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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