Advance in Detoxication Technology of Cottonseed Meal and Its Application in Poultry Production
-
Keywords:
- cottonseed meal /
- free gossypol /
- detoxification /
- poultry /
- fermentation
-
独蒜兰属(Pleione)为兰科(Orchidaceae)极具园艺观赏和药用价值的一个属，又被称为“尼泊尔番红花(Napalese crocuses)”或“窗台兰(window-sill orchids)”，其形态多变的假鳞茎上通常生有一叶，鲜有两叶，具有花大色艳、花型奇特的特点[1]，深受欧洲、日本和中国台湾人士的喜爱；其干燥假鳞茎(俗称“冰球子”)是中国常用中药材，有清热解毒、消肿散结、化痰止咳之功效[2]。独蒜兰属虽被列入《国家重点保护野生名录(第2批)》，但由于生态环境的破坏和人为无节制采挖，其野生资源濒临枯竭[3]，因此，发展人工栽培和育种技术来满足市场需求，对杜绝野生资源的破坏及加强保护具有重要意义。
欧洲自19世纪引入独蒜兰属以后，在大量栽培的同时已培育出约400个品种[1]；中国台湾地区已实现台湾独蒜兰(P. formosana)优良品系的筛选和大规模商品化栽培，经济价值可观[4]。中国是独蒜兰属植物的分布中心，资源众多，但开发利用滞后。当前中国大陆市售独蒜兰属植物基本为野生资源，人工栽培育种才刚刚起步。据报道，适宜条件下栽培3年的独蒜兰假鳞茎单株鲜重约6.5 g，每公顷可栽9万株，产量可达585 kg/hm2[5]，具有相当可观的商业价值。目前国内外对独蒜兰属的研究主要集中在繁殖技术[6-9]及药用化学成分研究[10-11]上，栽培方面仅见张燕等[7]做了简要描述，且主要是基于栽培经验，缺乏理论依据；李树发等[12]研究了温度、光照的改变对云南独蒜兰(P. yunnanensis)开花的影响，但未深入研究温度与花芽分化的关系；龙聪颖等[13]以野生独蒜兰为材料，探讨不同的昼夜温度条件下独蒜兰的生理变化以及开花进程，为温度对独蒜兰的生长调控提供理论支撑。因此，加强独蒜兰属植物的栽培育种研究，解决人工栽培时不耐高温、新生假鳞茎较小、正常生长所需光照阈值等问题，不仅能产生巨大经济效益，而且对独蒜兰属植物的保育具有重要意义。
光合作用是植物生长发育、开花结果的生理生化基础，影响植物光合作用的因子有很多，包括光照、环境CO2浓度、环境温度、光受体、矿质营养等[14-16]。通常研究的植物光合特性包括：光补偿点、光饱和点、CO2补偿点、CO2饱和点、叶绿素含量、光合速率和蒸腾速率等。通过对各影响因子的研究，阐明各因子作用机制，从而优化环境调控技术，为植物的良好繁育提供理论技术支持。兰科植物生活型多样，在进化史和分类史上居于十分重要的地位[17]。目前有关兰科植物的光合生理研究除了测定光合参数和管理调控技术外，主要集中在兰科植物光合途径与生态适应性等方面，如：朱国鹏等[18]通过对两种生态型的五唇兰(Doritis pulcherrima )光合特性的比较，探究叶背紫红色的五唇兰对热带地区环境的适应性；张石先等[19]对石斛属进行了非光化学淬灭系数(NPQ)、能量分配差异等方面的研究等。
目前关于独蒜兰属植物的光饱和点、光补偿点、叶绿素荧光参数、光合机制等系统的光合特性国内外鲜有报道，因此，加强对独蒜兰属光合特性的研究是很有必要的。本研究以4种独蒜兰属植物为材料，首次探究了独蒜兰属植物的光合生理特点，以期对独蒜兰属植物的栽培开发提供一定的参考依据。
1. 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2016年3月起在福建农林大学园林学院实验楼室内进行，于2016年3月1日选取材料大小接近、健康无病害的独蒜兰(P. bulbocodioides)、黄花独蒜兰(P. forrestii)、台湾独蒜兰(P. formosana)和艳花独蒜兰(P. aurita)的假鳞茎栽种在光照培养箱中，并设置：培养温度25 ℃/15 ℃ (白天/夜晚)，空气湿度75%，光照强度为400 μmol/(m2·s)，光周期为12 h。于2016年7月1日，选取生长状况良好的植株进行测定，测定时植株的状态为完成开花未结果且叶片完全成熟。
1.2 试验方法
1.2.1 光响应曲线测定
于上午9:00—11:30，利用LICOR公司(美国)生产的LI-6400便携式光合仪测定光响应曲线。每种植物随机选取5株，测定前对其进行光诱导60 min，待其完成光诱导达到稳态后开始测定。测定时设置等待时间为120~300 s，CO2浓度设定为400 μmol/(m2·s)，内置光照强度(PAR，photosynthetically active radiation)梯度设置为0、50、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600 μmol/(m2·s)。利用Photosyn Assistant软件对数据进行处理，分析植株的光补偿点(LCP，light compensation point)、光饱和点(LSP，light saturation point)、表观量子效率(AQE，apparent quantum efficiency)和最大净光合速率(Amax，maximum net photosynthetic rate)等数据，并根据测定的净光合速率(Pn，net photosynthetic rate)，建立Pn -PAR响应曲线。
1.2.2 CO2响应参数的测定
在上午9:00—11:30，利用LI-6400便携式光合仪的红蓝光源自动CO2响应曲线测定功能测定4种独蒜兰属植物CO2响应曲线，设定PAR=450 μmol/(m2·s)进行光诱导60 min，以LI-6400光合测定系统的注入系统(CO2钢瓶)设定CO2浓度，控制梯度为400、300、200、100、50、0、50、100、200、400、600、800、1 000、1 200 μmol/mol，设置等待时间为120~360 s。由于胞间CO2浓度(Ci)的降低会显著影响核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)的活性和1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)的再生能力，因此测量过程尽量在短时间内完成[20]。操作中每变化1次CO2浓度，都进行1次光合仪的匹配操作，使其重新平衡。每种植物测定5株，最后利用Photosyn Assistant和SPSS软件计算出CO2补偿点(CO2 compensation point)、最大羧化效率(Vcmax，maximum carboxylation rate)、最大电子传递速率(Jmax，maximum potential rate of electron transport)和磷酸丙糖利用率(TPU，triose phosphate utilization)的值。
1.2.3 叶绿素含量测定
利用SPAD-502 PLUS叶绿素计(Konica Minolta，日本)对4种独蒜兰属植物叶片叶绿素含量(chlorophyll content)进行测定，每种植物测定5株，由于每株植物仅有1片叶，测定叶片上、中、下及光响应曲线测定部位，共4处。取其平均值作为该植株叶绿素含量最终值。
1.2.4 叶绿素荧光参数测定
利用OS-5p便携式脉冲调制叶绿素荧光仪(OPTI-sciences，美国)对4种独蒜兰属植物叶片叶绿素荧光参数进行测定，预处理饱和脉冲光强[3 500 μmol/(m2·s)]，测定前将叶片暗适应20 min，测定上、中、下部位和光响应曲线测定部位，共4处，每种植物5个重复，取其平均值。测定初始荧光(Fo)、最大荧光产量(Fm)，得到可变荧光(Fv)和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)。
1.3 数据处理
采用Excel 2007与SPSS 17.0软件对试验数据进行整理，用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析和差异显著性检验(LSD法)，并用Excel 2007制作相关图表。
2. 结果与分析
2.1 光合—光响应曲线
由图1可知：4种独蒜兰属植物的Pn -PAR响应曲线大体可分为3个阶段：当PAR在0~150 μmol/(m2·s)时，4种独蒜兰属植物的Pn随着PAR的增大以较高速率上升；在150~300 μmol/(m2·s)时，独蒜兰、黄花独蒜兰和艳花独蒜兰的Pn上升幅度逐渐减小，而台湾独蒜兰仍保持较高的增长速率；当PAR>300 μmol/(m2·s)时，独蒜兰和艳花独蒜兰的Pn逐渐趋于平缓；而黄花独蒜兰在光照强度300 μmol/(m2·s)时达到2.4 μmol/(m2·s)，此后随着PAR增强，Pn呈现降低趋势；PAR在150~500 μmol/(m2·s)时，台湾独蒜兰的Pn始终保持较高的增长速率，在PAR大于500 μmol/(m2·s)后，Pn逐渐趋于平缓；在Pn -PAR响应曲线中，当PAR在0~200 μmol/(m2·s)时，独蒜兰的光合速率显著高于其他3种独蒜兰属植物(P<0.05)；当PAR在400~600 μmol/(m2·s)时，独蒜兰和台湾独蒜兰的光合速率显著高于其他2种植物。
![]()
图 1 4种独蒜兰属植物光合—光响应曲线注：不同小写字母间表示相同光照强度下，4种植物的光合速率在5%水平上显著差异。Figure 1. The Pn-PAR response curves of four species of PleioneNote: Different letters indicate significant difference at 5% level in the photosynthetic rate of four species under the same photosynthetically active radiation.2.2 4种独蒜兰属植物光响应参数的差异
由表1可知：独蒜兰、台湾独蒜兰的光补偿点较低，独蒜兰与黄花独蒜兰、艳花独蒜兰的光补偿点在5%水平上差异显著，除此之外台湾独蒜兰与艳花独蒜兰二者间也有显著差异。就光饱和点而言，独蒜兰和台湾独蒜兰显著高于黄花独蒜兰和艳花独蒜兰。4种植物中，独蒜兰表观量子效率达到(0.029±0.005) μmol/μmol，表明其捕获光子能力较强；独蒜兰与台湾独蒜兰的表观量子效率无显著差异，但与黄花独蒜兰、艳花独蒜兰的差异较大(表1)。此外，独蒜兰与台湾独蒜兰的最大净光合速率不具有显著差异，而与黄花独蒜兰、艳花独蒜兰具有显著差异。其中独蒜兰的最大净光合速率达到(6.01±0.191) μmol/(m2·s)，是艳花独蒜兰的2.8倍。
表 1 4种独蒜兰属植物光响应参数的差异Table 1. The difference of light response parameters of four Pleione species种名species LCP/(μmol·m−2·s−1) LSP/(μmol·m−2·s−1) AQE/(μmol·μmol−1) Amax/(μmol·m−2·s−1) 独蒜兰P. bulbocodioides 1.901±0.003 a 538.41±46.442 b 0.029±0.005 b 6.010±0.191 c 黄花独蒜兰P. forrestii 13.865±1.386 bc 210.87±12.855 a 0.017±0.004 a 3.235±0.453 ab 台湾独蒜兰P. formosana 6.267±3.126 ab 609.90±20.849 b 0.019±0.001 ab 4.683±0.814 bc 艳花独蒜兰P. aurita 17.992±3.180 c 209.08±10.148 a 0.011±0.002 a 2.160±0.310 a 注：LCP. 光补偿点；LSP. 光饱和点；AQE. 表观量子效率；Amax. 最大净光合速率。不同小写字母间表示5%水平上显著差异；下同。
Note: LCP. light compensation point; LSP. light saturation point; AQE. apparent quantum efficiency; Amax. maximum net photosynthetic rate. Different letters indicate significant difference at 5% level; the same as below.2.3 4种独蒜兰属植物CO2响应参数的差异
由表2可知：4种植物中，台湾独蒜兰的CO2补偿点最高，与独蒜兰、黄花独蒜兰和艳花独蒜兰差异显著，且后三者之间无显著差异。台湾独蒜兰最大羧化效率Vcmax和磷酸丙糖利用效率TPU显著高于其他3种独蒜兰属植物；黄花独蒜兰和艳花独蒜兰的最大电子传递速率Jmas相近且显著高于独蒜兰和台湾独蒜兰的最大电子传递速率。
表 2 4种独蒜兰属植物CO2响应参数的差异Table 2. The difference of CO2 response parameters of four species of Pleione种名species CO2 CP/(μmol·mol−1) Vcmax/(μmol·m−2·s−1) Jmax/(μmol·m−2·s−1) TPU 独蒜兰
P. bulbocodioides103.313±4.611 a 17.368±0.798 a 16.372±0.942 a 2.891±0.102 a 黄花独蒜兰
P. forrestii94.972±2.228 a 21.047±1.765 a 22.076±2.347 b 2.708±0.152 a 台湾独蒜兰
P. formosana136.312±3.744 b 38.372±4.019 b 12.299±0.647 a 19.271±1.353 b 艳花独蒜兰
P. aurita95.213±5.109 a 22.692±2.251 a 21.501±2.202 b 2.981±0.146 a 注：CO2 CP. CO2 补偿点；Vcmax. 最大羧化效率；Jmax. 最大电子传递速率；TPU. 磷酸丙糖利用效率。
Note: CO2 CP. carbon dioxide compensation point; Vcmax. maximum cmarboxylation rate; Jmas. maximum potential rate of electron tranxsport; TPU. triose phosphate utilization.2.4 4种独蒜兰属植物叶绿素含量和叶绿素荧光参数的差异
4种独蒜兰属植物中，叶绿素含量最低的是独蒜兰，约为黄花独蒜兰的60%；独蒜兰、黄花独蒜兰和台湾独蒜兰的叶绿素含量差异显著，艳花独蒜兰只与独蒜兰存在显著差异。台湾独蒜兰和艳花独蒜兰的Fv/Fm值在0.75~0.85间，独蒜兰和黄花独蒜兰的Fv/Fm值略于低此区间，为0.730±0.020和0.732±0.011(表3)。
表 3 4种独蒜兰属植物叶绿素含量与叶绿素荧光参数的差异Table 3. The difference of chlorophyll content and chlorophyll fluorescence parameters of four species of Pleione种名
species叶绿素含量
chlorophyll contentFv/Fm 独蒜兰
P. bulbocodioides25.025±0.751 a 0.730±0.020 a 黄花独蒜兰
P. forrestii42.119±0.457 c 0.732±0.011 a 台湾独蒜兰
P. formosana39.293±0.833 b 0.763±0.009 ab 艳花独蒜兰
P. aurita40.553±1.419 bc 0.770±0.007 b 3. 讨论
3.1 光合有效辐射对净光合速率的影响
光补偿点和光饱和点是表征植物对光的利用能力的基本指标，较低的光补偿点反映出植物利用弱光的能力较强，较低的光饱和点表明植物不能高效利用强光[21]。本研究中独蒜兰、台湾独蒜兰的光补偿点(LCP)较低，属于阴生植物；其光饱和点(LSP)较高，表明二者也能适应较强光。4种植物基本表现出两种类型，独蒜兰和台湾独蒜兰的光饱和点和最大净光合速率约为黄花独蒜兰和艳花独蒜兰的2倍，说明独蒜兰和台湾独蒜兰对光环境的适应性更广，而黄花独蒜兰和艳花独蒜兰对栽培环境的光条件要求较高。两类植物光饱和点的差异大于320 μmol/(m2·s)，在实际栽培中，可以此为依据进行栽培光环境的调控，以保证栽培品质；当光强超过光饱和点后，气孔导度、空气CO2浓度等因素限制着黄花独蒜兰的光合速率，胞间CO2浓度无法满足光合机构高速运转的需要[22]，导致黄花独蒜兰出现“光抑制”现象。
表观量子效率是衡量植物利用弱光能力的又一指标。Photosyn Assistant软件采用非直角双曲线模型编写，其表观量子效率采用非直角双曲线的初始斜率值。但实际计算表观量子效率时，采用直线拟合PAR 在0~200 μmol/(m2·s)的光响应数据，以得到的直线斜率作为其表观量子效率[23]，其值越大，表明植物利用弱光的能力越强。自然条件下植物的表观量子效率在0.01~0.05之间[24]，所测4种植物的表观量子效率值均在此范围内。4种独蒜兰属植物的最大净光合速率显著低于常见的C3植物[10~25 μmol/(m2·s)]，如小麦、大豆等[25-26]，说明4种植物光合能力较低。
独蒜兰相比其他3种植物具有较高的表观量子效率和最大净光合速率，表明独蒜兰耐荫性较强，在光照强度较低时，会比其他种有更高的捕获光量子能力，因此独蒜兰相比其他种更能适应阴生环境；同时在强光照下的光合—光响应曲线中，独蒜兰的光合速率较高，表现出较高的光合潜能。综上所述，独蒜兰耐荫性最强，最能适应多种光环境，因此在设施栽培中，可以适当密植提高产量，但要注意通风和保持较高的空气湿度。而黄花独蒜兰对光的适应范围较窄，光和能力较低，在实际栽培中应注意避免强光。
植物光合能力往往与植物的遗传背景及生态型相关。野外调查发现独蒜兰属植物多生长在附有潮湿苔藓的石壁或树干上。独蒜兰在野外分布范围较广，在海拔900~3 600 m均有分布，对环境的适应能力强。而黄花独蒜兰分布在海拔2 200~3 100 m的林下岩石或树干上，生态幅窄，移栽到光照培养箱内时生长势可能达不到最优，这可能是导致测定的黄花独蒜兰光合能力较低的因素之一。
3.2 胞间二氧化碳浓度对净光合速率的影响
独蒜兰、黄花独蒜兰和艳花独蒜兰的CO2补偿点在94~110 μmol/mol之间，三者之间无显著差异。台湾独蒜兰的CO2补偿点(136 μmol/mol)较高，与春剑(Cymbidium goeringii)的CO2补偿点(133 μmol/mol)相近[27]，表明台湾独蒜兰对低浓度CO2的适应性较弱。
在Farquhar模型中，叶片在任意Ci下的光合速率A是Rubisco、RuBP、TPU 三者中的最小值[28]。当CO2浓度较低时(Ci<200 μmol/mol)，光合速率受到Rubisco酶的限制，而最大羧化效率Vcmax可以反映Rubisco酶的活力，因此Vcmax与植物的最大净光合速率密切相关。4种独蒜兰属植物的Vcmax值在15~40 μmol/(m2·s)之间，符合植物叶片最大羧化速率为6~194 μmol/(m2·s)[29]，综合4种植物的低光补偿点和净光合速率考虑，显示出4种独蒜兰属植物的生产潜力都较低。研究发现：植物最大羧化速率除与自身遗传特性有关外，还受光照、温度、水分、土壤养分的影响[30]。BUNCE[31]发现植物经过高温驯化后，其最大羧化速率增大。独蒜兰属植物性喜荫凉，夏季温度不能高于25 ℃，这对独蒜兰的栽培环境条件提出了很高的要求。因此，可以尝试对独蒜兰进行适当高温驯化，提高其羧化效率，降低栽培成本，提高成活率。CO2浓度增大时(Ci>400 μmol/mol)，光合速率受Rubisco酶的再生的限制(实则是ATP的限制)，此时达到最大电子传递速率[28]；独蒜兰与台湾独蒜兰有较高的Jmax值，表明二者相比黄花独蒜兰、艳花独蒜兰而言，具有更高的光合磷酸化活性。当CO2浓度超过饱和点后，光合速率将受限于磷酸丙糖利用率，此时达到最大净光合速率[28]。
3.3 叶绿素含量和荧光参数的特性影响
叶绿素的含量、比例、荧光参数是影响叶片光合作用的重要指标；叶绿素含量在一定程度上可以反映叶片光合能力、绿度、健康状况等[32]。通常认为叶绿素含量越高，颜色越深，利用光能的能力越强，但仅在弱光下，光合速率与叶绿素含量存在良好的线性关系，当光照强度很强甚至超过光饱和点后，光合速率与叶绿素含量并不具有相关性[33]。所测4种植物中，独蒜兰的叶绿素含量低于黄花独蒜兰和艳花独蒜兰，但其光合能力明显高于黄花独蒜兰与艳花独蒜兰，可能是由于独蒜兰单位面积内碳同化酶、光合机构的关键组分反应中心等的含量高[34]。
叶绿素荧光参数Fv/Fm指PSⅡ最大光化学效率，可表征植物在环境因子发生改变时产生的光合生理变化[35]。通常Fv/Fm不随植物的种类、生长环境改变，处在0.75~0.85之间，当植物受到一定胁迫时，其比值会略微下降[36]。独蒜兰和黄花独蒜兰的Fv/Fm略低于0.75，推测二者受到了轻微胁迫作用，可能是水分胁迫、光照胁迫等，但在植物表型上尚未表现出胁迫症状。
当光照强度低时，叶片吸收的光能几乎全部用于光反应，光化学淬灭系数大，PSⅡ电子传递活性强；随着光强的增加，叶片吸收光能过剩，就会通过非光化学淬灭方式实行自我保护机制，即出现“光抑制”现象。如果不能及时非光化学淬灭，就会对光合机构造成不可逆的破坏[37-38]。黄花独蒜兰在光照强度高于300 μmol/(m2·s)后，光合电子传递受阻，Rubisco酶活性降低[39]，RuBP的再生受到限制[40]，因此其净光合速率随光照强度增加而逐渐降低，出现“光抑制”现象，实际是对自身光合结构的保护机制。此外，还需要进一步深入探究黄花独蒜兰在不同光照强度下的能量分配及临界值[19]，并据此来选择人工栽培过程中的合适光照强度，以提高黄花独蒜兰的栽培品质。
4. 结论
独蒜兰、台湾独蒜兰为阴生植物，且对光的适应范围较广，在栽培中可适当密植。台湾独蒜兰对低浓度CO2适应性弱，因此在密植的同时要注意适当提高CO2浓度。黄花独蒜兰的光饱和点较低，表观量子效率低，要注意避免光强过剩造成的“光抑制”现象。4种植物的最大羧化效率值较小，经过适当高温驯化可提高最大羧化效率，提高生产力的同时有望解决独蒜兰属植物夏季不耐高温的问题。
-
表 1 棉籽粕常规营养成分
Table 1 Chemical composition contents of cottonseed meal
干物质/% DM 粗蛋白/% CP 粗脂肪/% EE 粗纤维/% CF 粗灰分/% ash 游离棉酚/(mg·kg−1) free gossypol 参考文献 references 90.39 46.86 1.49 10.12 5.49 745.57 SUN等[6] 91.20 43.99 0.63 5.97 6.63 1 240 YUAN等[7] 88.23 46.52 1.08 10.21 5.43 820.00 TANG等[8] 92.62 36.34 1.10 12.58 5.20 584.33 JAZI等[9] 92.0 40.2 2.5 — — 1 030 BATONON-ALAVO[10] 90.82 50.54 2.27 11.28 6.21 589.47 倪海球等[11] — 39.79 3.64 13.86 4.28 585.29 王永强等[12] 90.69 39.22 5.50 13.96 6.39 — NRC[13] 
下载: 导出CSV
表 2 棉籽粕氨基酸含量(占粗蛋白比例)
Table 2 Amino acids (AA) content of cottonseed meal (expressed as a percentage of CP)
% 氨基酸AA TANG
等[1]SUN
等[6]JAZI
等[9]ZHANG
等[14]王清华
等[15]NRC[13] 赖氨酸Lys 2.49 2.09 1.56 1.93 1.98 1.50 色氨酸Try 0.66 — — 0.30 — 0.53 苯丙氨酸Phe 3.21 2.77 2.24 2.18 2.42 1.98 蛋氨酸Met 0.77 0.49 0.51 0.67 − 0.51 苏氨酸Thr 1.73 1.55 1.24 1.40 1.56 1.36 异亮氨酸Ile 1.46 1.71 1.28 1.40 1.35 1.21 亮氨酸Leu 3.32 2.89 2.17 2.52 2.70 2.18 缬氨酸Val 2.39 2.23 1.77 1.94 1.97 1.86 组氨酸His 1.52 1.70 1.13 1.10 1.29 1.11 天门冬氨酸Asp 5.63 4.42 3.52 3.80 4.16 3.28 谷氨酸Glu 10.47 11.14 8.71 8.06 8.91 6.93 甘氨酸Gly 2.02 2.08 1.63 1.77 1.83 1.58 丙氨酸Ala 2.07 2.05 1.42 1.69 1.68 1.51 半胱氨酸Cys 1.48 — 0.55 0.66 — 0.82 酪氨酸Tyr 2.53 1.16 0.94 1.15 1.01 0.98 精氨酸Arg 6.67 5.16 4.17 4.52 5.26 4.04 脯氨酸Pro 1.75 2.07 1.46 1.63 1.82 1.50 丝氨酸Ser 2.58 2.25 1.60 1.76 1.89 1.80 总氨基酸TAA 52.65 45.79 35.90 38.48 39.83 34.68
下载: 导出CSV
表 3 微生物发酵降解棉籽粕棉酚
Table 3 Degradation of gossypol in cottonseed meal by microbial fermentation
发酵菌株
fermentation strains游离棉酚含量/(mg·kg−1) content of free gossypol 粗蛋白质含量/%
content of crude protein粗纤维含量/%
content of crude fiber参考文献
references发酵前
before fermentation发酵后
after fermentation发酵前
before fermentation发酵后
after fermentation发酵前
before fermentation发酵后
after fermentation枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis 745.67 284.00 46.86 52.59 10.12 9.3 SUN等[6] 枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis 820 210 46.52 50.51 10.21 9.03 TANG等[8] 嗜酸乳杆菌 Lactobacillus acidophilus 585.29 152.33 39.79 42.49 13.86 11.67 王永强等[12] 嗜酸乳杆菌 Lactobacillus acidophilus 571.73 302.73 37.95 42.79 13.86 11.67 张晓羊等[35] 热带假丝酵母 Candida tropiana 549.1 29.8 23.79 26.73 — — ZHANG等[36] 热带假丝酵母 Candida tropiana 550 76 20.46 23.58 — — KHALAF等[39] 热带假丝酵母 Candida tropiana 126.71 44.87 34.15 37.63 — — NIE等[40] 产朊假丝酵母 Candida utilis 583 192 43.5 44.5 10.21 9.32 XIONG等[41] 热带假丝酵母和黑曲霉
Candida tropiana and Aspergillus niger549.06 45.92 23.79 30.41 — — ZHANG等[42] 枯草芽孢杆菌、黑曲霉和米曲霉
Bacillus subtilis, Aspergillus niger
and Aspergillus oryzae584.33 68.00 36.34 39.22 12.58 8.21 JAZI等[9] 热带假丝酵母和酿酒酵母
Candida tropiana and Saccharomyces cerevisiae126.71 32.99 34.15 37.49 — — NIE等[40]
下载: 导出CSV
表 4 脱毒棉籽粕在家禽生产中的应用
Table 4 Application of detoxicated cottonseed meal in poultry production
家禽
poultry脱毒方式
detoxification way显著的实验结果
significant experimental results参考文献
references蛋鸡laying hens 膨化expanded 添加8%膨化棉籽粕组的蛋鸡产蛋率和平均蛋重显著高于添加6%未膨化棉籽粕组，且蛋黄、蛋清中游离棉酚的浓度显著低于6%棉籽粕组 YUAN等[7] 蛋鸡laying hens 膨化expanded 蛋鸡饲粮中添加8%膨化棉籽粕对蛋鸡生产性能、蛋品质及血清生化指标无明显影响 张爱婷等[24] 肉鸡broiler 发酵fermentation 日粮中添加10%、20%发酵棉籽粕，肉鸡生产性能与对照组相比无显著差异，但显著高于10%、20%未发酵棉籽粕组，添加发酵棉籽粕可显著降低腹部脂肪含量 JAZI等[9] 肉鸡broiler 发酵fermentation 饲粮中添加发酵棉籽粕可以提高黄羽肉鸡肌肉中总氨基酸和挥发性脂肪酸含量，以6%和9%添加效果好 王永强等[12] 肉鸡broiler 发酵fermentation 饲粮中添加6%发酵棉籽粕可以提高黄羽肉鸡的生长性能和屠宰性能，增强黄羽肉鸡对蛋白质、脂肪和钙等营养物质的消化吸收 张晓羊等[35] 肉鸡broiler 发酵fermentation 日粮添加8.9%发酵棉籽粕黄羽肉鸡免疫球蛋白水平、抗氧化能力、盲肠乳酸菌和总厌氧菌数均高于饲喂未发酵棉籽粕肉鸡 WANG等[46] 肉鸡broiler 发酵fermentation 发酵棉籽粕替代50%豆粕不影响肉鸡生长性能，但会导致肝脏器官指数和血清丙氨酸转移酶含量增加，对肉鸡具有一定的毒性 XIONG等[41] 肉鸡broiler 发酵fermentation 发酵棉籽粕提高肉鸡平均日增重和肉料比，显著提高营养物质消化率，降低肉鸡腹脂率 NIE等[47] 肉鸡broiler 电子辐射
electronic radiation添加12%经电子辐射处理过的棉籽粕组的肉鸡采食量、体重、饲料转化效率均高于添加12%未经处理棉籽粕组 NAYEFI等[22] 肉鸭meat duck 发酵fermentation 添加9%发酵棉粕能显著提高肉鸭对营养物质利用率，较低料肉比，且不影响屠宰性能 周媛媛等[48] 鹅goose 发酵fermentation 日粮添加30%发酵棉籽粕能提高生长鹅生长性能和消化酶活性，降低腹泻率和死亡率 刘长忠等[49]
下载: 导出CSV
-
[1] TANG X P, XIANG R, CHEN S J, et al. Effects of fermented cottonseed meal and enzymatic hydrolyzed cottonseed meal on amino acid digestibility and metabolic energy in white leghorn rooster[J]. Pakistan Journal of Zoology, 2018, 50(3): 957. DOI: 10.17582/journal.pjz/2018.50.3.957.962.
[2] 国家统计局. 中国统计年鉴-2018[M]. 北京: 中国统计出版社, 2018. [3] 王文策, 龚红, 叶慧, 等. 不同产地棉籽粕营养成分、代谢能及氨基酸利用率的研究[J]. 饲料工业, 2015, 36(16): 32. DOI: 10.13302/j.cnki.fi.2015.16.008. [4] HE T, ZHANG H J, WANG J, et al. Application of low-gossypol cottonseed meal in laying hens’ diet[J]. Poultry Science, 2015, 94(10): 2456. DOI: 10.3382/ps/pev247.
[5] 王薇薇, 周天兵, 李爱科, 等. 棉籽粕化学脱除棉酚的试验研究[J]. 动物营养学报, 2016, 28(2): 564. DOI: 10.3969/j.issn.1006-267x.2016.02.031. [6] SUN H, TANG J W, YAO X H, et al. Improvement of the nutritional quality of cottonseed meal by Bacillus subtilis and the addition of papain[J]. International Journal of Agriculture Biology, 2012, 14(4): 563. DOI: 10.1007/s00234-001-0760-0.
[7] YUAN C, SONG H H, ZHANG X Y, et al. Effect of expanded cottonseed meal on laying performance, egg quality, concentrations of free gossypol in tissue, serum and egg of laying hens[J]. Animal Science Journal, 2014, 85(5): 549. DOI: 10.1111/asj.12169.
[8] TANG J W, SUN H, YAO X H, et al. Effects of replacement of soybean meal by fermented cottonseed meal on growth performance, serum biochemical parameters and immune function of yellow-feathered broilers[J]. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 2012, 25(3): 393. DOI: 10.5713/ajas.2011.11381.
[9] JAZI V, BOLDAJI F, DASTAR B, et al. Effects of fermented cottonseed meal on the growth performance, gastrointestinal microflora population and small intestinal morphology in broiler chickens[J]. British Poultry Science, 2017, 58(4): 402. DOI: 10.1080/00071668.2017.1315051.
[10] BATONON-ALAVO D I, BASTIANELLI D, LESCOAT P, et al. Simultaneous inclusion of sorghum and cottonseed meal or millet in broiler diets: effects on performance and nutrient digestibility[J]. Animal, 2016, 10(7): 1118. DOI: 10.1017/s1751731116000033.
[11] 倪海球, 孙杰, 杨玉娟, 等. 棉籽粕膨化前后品质变化及对生长育肥猪生长性能、血清生化指标及营养物质表观消化率的影响[J]. 动物营养学报, 2018, 30(5): 1936. DOI: 10.3969/j.issn.1006-267x.2018.05.038. [12] 王永强, 张晓羊, 刘建成, 等. 嗜酸乳杆菌发酵棉籽粕对黄羽肉鸡肌肉营养成分和风味特性的影响[J]. 动物营养学报, 2017, 29(12): 4419. DOI: 10.3969/j.issn.1006-267x.2017.12.022. [13] National Research Council. Nutrient requirements of swine[M]. 11th Ed. Washington, DC.: National Academy Press, 2012.
[14] ZHANG F, ADEOLA O. Energy values of canola meal, cottonseed meal, bakery meal, and peanut flour meal for broiler chickens determined using the regression method[J]. Poultry Science, 2016, 96(2): 397. DOI: 10.3382/ps/pew239.
[15] 王清华, 贺永惠, 鲁红伟, 等. 蒸汽爆破技术对棉籽粕中游离棉酚脱毒效果研究[J]. 动物营养学报, 2016, 28(2): 524. DOI: 10.3969/j.issn.1006-267x.2016.02.026. [16] ŚWIĄTKIEWICZ S, ARCZEWSKAWŁOSEK A, JÓZEFIAK D. The use of cottonseed meal as a protein source for poultry: an updated review[J]. Worlds Poultry Science Journal, 2016, 72(3): 473. DOI: 10.1017/S0043933916000258.
[17] BAHRAINI Z, SALARI S, SARI M, et al. Effect of radiation on chemical composition and protein quality of cottonseed meal[J]. Animal Science Journal, 2017, 88(9): 1425. DOI: 10.1111/asj.12784.
[18] ARINBASAROVA A Y, MEDENTSEV A G, KRUPYANKO O V I. Gossypol inhibits electron transport and stimulates ROS generation in Yarrowia lipolytica mitochondria[J]. The Open Biochemistry Journal, 2012, 6: 11. DOI: 10.2174/1874091X01206010011.
[19] 刘惠琴. 固态发酵棉粕菌株的筛选鉴定及发酵工艺的研究[D]. 兰州: 兰州交通大学, 2014. [20] NAYEFI M, SALARI S, SARI M, et al. Treatment by gamma or electron radiation decreases cell wall and gossypol content of cottonseed meal[J]. Radiation Physics and Chemistry, 2014, 99: 23. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2014.02.005.
[21] SHAWRANG P, MANSOURI M H, SADEGHI A A, et al. Evaluation and comparison of gamma- and electron beam irradiation effects on total and free gossypol of cottonseed meal[J]. Radiation Physics and Chemistry, 2011, 80: 761. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2011.01.010.
[22] NAYEFI M, SALARI S, SARI M, et al. Nutritional value of electron beam irradiated cottonseed meal in broiler chickens[J]. Journal of Animimal Physiology and Animal Nutrition, 2015, 100(4): 643. DOI: 10.1111/jpn.12418.
[23] EL-NEILY H F G, EL-SHENNAWY H M. Influence of irradiated cotton seed meal on biochemical responses of growing albino rats[J]. Arab Journal of Nuclear Science and Applications, 2013, 46(4): 287.
[24] 张爱婷, 朱巧明, 顾林英, 等. 膨化棉籽粕对蛋鸡生产性能、蛋品质及血清生化指标的影响[J]. 动物营养学报, 2012, 24(6): 1143. DOI: 10.3969/j.issn.1006-267x.2012.06.022. [25] 胡维岗, 黄庆德, 张强, 等. 挤压膨化温度对棉粕游离棉酚及营养成分的影响[J]. 食品工业科技, 2015, 36(5): 247. DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2015.05.043. [26] BARRAZA M L, COPPOCK C E, BROOKS K N, et al. Iron sulfate and feed pelleting to detoxify free gossypol in cottonseed diets for dairy cattle[J]. Journal of Dairy Science, 1991, 74(10): 3457. DOI: 10.3168/jds.S0022-0302(91)78536-6.
[27] 王冬梅, 郭书贤, 梁运祥. 棉籽饼粕中棉酚的危害与脱毒方法研究进展[J]. 湖北农业科学, 2009, 48(2): 487. DOI: 10.3969/j.issn.0439-8114.2009.02.074. [28] NAGALAKSHMI D, SASTRY V R B, AGRAWAL D K. Detoxification of undecorticated cottonseed meal by various physical and chemical methods[J]. Animal Nutrition and Feed Technology, 2002, 2: 117.
[29] DAI C H, ZHANG L P, MA H L, et al. Ultrasound-assisted detoxification of free gossypol from cottonseed meal[J]. Journal of Food Process Engineering, 2017, 40(1): e12265. DOI: 10.1111/jfpe.12265.
[30] 亓秀晔, 谢全喜, 陈振, 等. 高效降解游离棉酚并改善棉籽粕营养品质的菌株筛选[J]. 动物营养学报, 2017, 29(9): 3258. DOI: 10.3969/j.issn.1006-267x.2017.09.029. [31] 葛洪, 房诗宏. 多菌种混合固体发酵底物对棉籽粕脱毒效果的研究[J]. 扬州大学学报(农业与生命科学版), 2012, 33(4): 87. DOI: 10.16872/j.cnki.1671-4652.2012.04.018. [32] 汤小朋, 赵华, 汤加勇, 等. 黑曲霉固态发酵改善木薯渣品质的研究[J]. 动物营养学报, 2014, 26(7): 2026. DOI: 10.3969/j.issn.1006-267x.2014.07.039. [33] YANG X, SUN J Y, GUO J L, et al. Identification and proteomic analysis of a novel gossypol-degrading fungal strain[J]. Journal of the Science of Food and Agricuture, 2012, 92: 943. DOI: 10.1002/jsfa.4675.
[34] 亓秀晔, 谢全喜, 于佳民, 等. 高效降解游离棉酚菌株的鉴定、安全性评价及发酵工艺研究[J]. 现代食品科技, 2018, 34(5): 158. DOI: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2018.05.023. [35] 张晓羊, 王永强, 张文举, 等. 嗜酸乳杆菌发酵棉籽粕对黄羽肉鸡生长性能、屠宰性能和血清生化指标的影响[J]. 动物营养学报, 2016, 28(12): 3885. DOI: 10.3969/j.issn.1006-267x.2016.12.021. [36] ZHANG W J, XU Z R, ZHAO S H, et al. Development of a microbial fermentation process for detoxification of gossypol in cottonseed meal[J]. Animal Feed Science and Technology, 2007, 135: 176. DOI: 10.1016/j.anifeedsci.2006.06.003.
[37] ZHANG W J, XU Z R, SUN J Y, et al. Effect of selected fungi on the reduction of gossypol levels and nutritional value during solid substrate fermentation of cottonseed meal[J]. Journal of Zhejiang University (Science B), 2006, 7(9): 690. DOI: 10.1631/jzus.2006.B0690.
[38] 王文奇, 侯广田, 刘艳丰, 等. 棉籽粕固体发酵脱毒工艺参数的优化研究[J]. 新疆农业科学, 2014, 51(1): 103. DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2014.01.015. [39] KHALAF M A, MELEIGY S A. Reduction of free gossypol levels in cottonseed meal by microbial treatment[J]. International Journal of Agricultural and Biology, 2008, 10(2): 185.
[40] NIE C X, ZHANG W J, GE W X, et al. Effect of cottonseed meal fermented with yeast on the lipid-related gene expression in broiler chickens[J]. Brazilian Journal of Poultry Science, 2015, 17: 57. DOI: 10.1590/1516-635xSpecialIssue.
[41] XIONG J L, WANG Z J, MIAO L H, et al. Growth performance and toxic response of broilers fed diets containing fermented or unfermented cottonseed meal[J]. Journal of Animal Feed Science, 2016, 25: 348. DOI: 10.22358/jafs/67667/2016.
[42] ZHANG W J, XU Z R, SUN J Y, et al. A study on the reduction of gossypol levels by mixed culture solid substrate fermentation of cottonseed meal[J]. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 2006, 19(9): 1314. DOI: 10.5713/ajas.2006.1314.
[43] ZHU Y W, PAN Z Y, QIN J F, et al. Relative toxicity of dietary free gossypol concentration in ducklings from 1 to 21 d of age[J]. Animal Feed Science and Technology, 2017, 228: 32. DOI: 10.1016/j.anifeedsci.2017.03.013.
[44] ZENG Q F, BAI P, WANG J P, et al. The response of meat ducks from 15 to 35 d of age to gossypol from cottonseed meal[J]. Poulltry Science, 2015, 94(6): 1277. DOI: 10.3382/ps/pev070.
[45] ZHU L Y, YANG A, MU Y, et al. Effects of dietary cottonseed oil and cottonseed meal supplementation on the structure, nutritional composition of egg yolk and gossypol residue in eggs[J]. Poultry Science, 2019, 98(1): 381. DOI: 10.3382/ps/pey359.
[46] WANG Y W, DENG Q Q, SONG D, et al. Effects of fermented cottonseed meal on growth performance, serum biochemical parameters, immune functions, antioxidative abilities, and cecal microflora in broilers[J]. Food and Agricultural Immunology, 2017, 28(4): 725. DOI: 10.1080/09540105.2017.1311308.
[47] NIE C X, ZHANG W J, GE W X, et al. Effects of fermented cottonseed meal on the growth performance, apparent digestibility, carcass traits, and meat composition in yellow-feathered broilers[J]. Turkish Journal of Veterinary and Animal Sciences, 2015, 39(3): 350. DOI: 10.3906/vet-1410-1465.
[48] 周媛媛, 朱泉, 陈生琴, 等. 瘤胃微生物发酵棉粕对肉鸭生产性能的影响[J]. 中国油脂, 2016, 41(7): 24. DOI: 10.3969/j.issn.1003-7969.2016.07.006. [49] 刘长忠, 刘兴友, 胡建和, 等. 发酵棉仁粕对生长鹅生长性能和消化酶活性的影响[J]. 中国家禽, 2015, 37(11): 27. DOI: 10.16372/j.issn.1004-6364.2015.11.007. [50] SUN H, YAO X H, WANG X, et al. Chemical composition and in vitro antioxidant property of peptides produced from cottonseed meal by solid-state fermentation[J]. CyTA - Journal of Food, 2015, 13(2): 264. DOI: 10.1080/19476337.2014.948072.
[51] LIU J C, SUN H, NIE C X, et al. Oligopeptide derived from solid-state fermented cottonseed meal significantly affect the immunomodulatory in BALB/c mice treated with cyclophosphamide[J]. Food Science and Biotechnology, 2018, 27(6): 1791. DOI: 10.1007/s10068-018-0414-1.
-
期刊类型引用(7)
1. 马静，吴超，贺熙勇，耿建建，李志强，宫丽丹. 澳洲坚果光合-光响应曲线模型拟合比较. 热带农业科技. 2023(03): 1-6 . 
百度学术
2. 赵博，裘劼人，柴伟国. 7种独蒜兰属植物光合特性比较研究. 浙江农业科学. 2023(09): 2210-2213 . 百度学术
3. 吴春梅，秦思，吴梅，翟俊文，吴沙沙. 台湾独蒜兰假鳞茎显微及超微结构观察. 西北植物学报. 2022(02): 242-254 . 百度学术
4. 毛行简，郑风英，任可，陈凌艳，何天友，郑郁善. 花叶假连翘3种叶色表型叶片的光合特性. 森林与环境学报. 2021(03): 225-233 . 百度学术
5. 沈立明，戴中武，钟惠，代晓雨，翟俊文，吴沙沙. 3种独蒜兰属植物的光合特性. 热带作物学报. 2021(05): 1355-1360 . 百度学术
6. 郭彩霞，朱铧楠，杨佳曼，武宇凡，谢子才，肖可菁，李铄，陈红跃. 3种山茶科植物苗期光合特性的研究. 林业与环境科学. 2021(05): 97-101 . 百度学术
7. 戴中武，沈立明，吴小倩，黄元贞，翟俊文，吴沙沙. 基于层次分析法对十六种独蒜兰属植物观赏价值综合评价. 北方园艺. 2020(05): 73-79 . 百度学术
其他类型引用(2)
计量
- 文章访问数: 2576
- PDF下载量: 26
- 被引次数: 9
