全 文 ：收稿日期:2001-08-13;修订日期:2002-01-14
基金项目:甘肃省科委 1998年农业攻关计划项目(GS982-A41-027)、国家民委 1999 年重点科研资助项目(1999-
018-D8);该项目已通过省科技厅和教育厅的成果鉴定
作者简介:牛锋(1960-),男 ,青海省化隆县人 ,副教授 ,农学学士 , 1982年毕业于北京农业大学畜牧系 ,从事动物生产 、
农业生态学及农副产品加工工艺学的教学与科研工作 ,发表论文 30余篇.
营养酸模中抗营养因子———单宁酸
动态变化规律的对比试验研究
牛　锋1 , 赵宗蕃1 , 徐继芳1 , 李柏年2
(1.西北民族学院动物与食品科学系 , 甘肃　兰州　730030;2.兰州大学生物系 , 甘肃　兰州　730000)
摘要:试验研究以营养酸模进口原种 、培育原种 、鲁梅克斯 K—1 商品代用种及野生巴天酸模
组成四个试验处理组 ,探讨了单宁的抗营养作用与涩味形成的机理 , 并通过它们在不同生育期的
含量测定和分析发现 ,酸模属植物干物质单宁酸含量呈现余弦函数曲线变化分布规律 , 各期间差
异显著(p<0.01),其开花期后的含量均超过 1%以上 , 明显感受到苦涩味 , 影响其适口性 、采食性
及营养利用价值。除开花期外 , 培育的营养酸模 、鲁梅克斯 K —1 在各期的干物质单宁含量均在
1%以下 ,可作为家畜非常理想的高蛋白饲草加以开发利用。以处理组和不同生育期的双向两因
子方差分析证实 ,营养酸模的最佳采收期以在叶簇期和抽茎期之间选择为宜。
　　关键词:营养酸模;抗营养因子;单宁酸;对比试验
　　中图分类号:　S816;S543+.9　文献标识码:A　文章编号:1000-6311(2002)03-0046-06
Study on Dynamic Variance Rule of Anti-Nutritional Factor-Tannic Acid in Nutri-
tious Rumex.N IU Feng1 , ZHAO Zhong-fan1 , XU Ji-fang1 , LI Bai-nian2(1.Animal
Science and Food Science Department , Northwest Minori ties Universi ty , Lanzhou ,
Gasu ,730030;2.Biology Department , Lanzhou University , Lanzhou , Gansu
730000 , China):Grassland of China , NO.3 ,2002 ,pp.46 ～ 51.
Abstract:The original Nutritious Rumex impo rted , bred original Rumex , Rumex K -1
commodity and w ild Patientia Rumex were used as exprimental malerials.The anti-
nutrition function of tannic acid and the reason why Rumex has astringency were stud-
ied.The content of tannic acid in dif ferent grow ing period w as determined , tannic acid
content in the Rumex genus plant w as changed in consine function curvilinear there
w ere signifi cant dif ferences among different grow th period(p<0.01).The content of
tannic acid content was over1% in the florenscence , it tastes ast ringent obviously ,which
has a bad effect on its palatability and nutri tious value.Except in f lorenscence , the Tan-
—46—
第 24卷　第 3期　　　　　　　　　　　　中　国　草　地　　　　　　　　　　　　2002 年 5 月
Vol.24　No.3 　 　　　　　　　　　　　Grassland of China　　　　　　　　 　　　　May .2002
nic acid content in bred Nutritious Rumex and Rumex K-1 was less than 1%, they can
be developed as a kind of high-content protein feed.The best mow ing period should be
at fascicle stage and sprouting stem stage.
Key words:Nutri tious Rumex;Anti-nutritional factor;the Tannic acid;Constrast test
　　酸模(Rumex patient ia L.)是蓼科酸模
属植物 ,目前在我国作为饲料作物种植的酸
模都是从独联体引进的 ,其称谓有鲁梅克斯
K-1 、杂交酸模 、营养酸模 、酸模饲料菠菜 、
现代 S LAM 等。根据农业部 1997年 11 月
18日召开的“酸模饲用价值专家评估会”[ 1]
的评估 ,酸模可作为一种新型饲料作物 ,其主
要优点有:粗蛋白含量高 ,抗旱耐盐碱 ,速生
高产[ 1 , 2] 。同时提出 ,杂交酸模仍有不少问
题有待进一步研究 ,主要是单宁和草酸含量
较高[ 1] 。带着这一问题 ,课题组从 1999 ～
2000年对引进的原种酸模 、培育酸模的单宁
进行了不同物候期的含量测定和分析 ,为便
于比较 ,同时也测定了中食集团鲁梅克斯有
限公司选育的商品代酸模及野生巴天酸模的
单宁含量 ,找出了不同酸模单宁酸随物候期
变化的动态规律 。
1　单宁的抗营养作用与涩味形
成机理
　　抗营养因子(ANF)指的是饲料中(或代
谢产物中)所含有的一些对养分消化 、吸收 、
代谢及对动物的健康和生产性能产生不良影
响的物质[ 3 ,4 ,13 , 18] ,其中单宁(Tannins)是一
类多酚类物质 ,主要存在于水果 、高梁和豆科
作物籽实中[ 5 ,17 , 19] ,可分为缩合单宁(Con-
densed Tannins)和水解单宁(Hydrolyzable
Tannins)[ 6] 。缩合单宁为抗营养因子 ,不能
水解 ,有强极性 ,可与胰蛋白酶和淀粉酶或酶
的底物反应 ,降低蛋白质和碳水化合物的利
用率 。单宁也可与金属及 VB12等化合形成
不易溶化吸收的物质 , 从而降低矿物质和
VB12的利用率 。单宁还可通过同瘤胃细菌
酶结合或同饲料植物细胞壁碳水化合物结
合 ,形成不易消化的复合物而降低维生素的
消化率[ 4 , 5 , 14 ,15 , 18] 。单宁与蛋白质结合 ,使
蛋白质变性沉淀是水解单宁的又一特征 ,各
类水果 、蔬菜 、饲草涩苦味也是因单宁与蛋白
质作用的结果[ 7 ,9] ,并且它能与金属离子反
应或因氧化易生成具苦涩味的黑褐色物质 ,
影响其绿色植物的感观 、风味及口感[ 8 , 9 , 16] 。
当食用或采食这些含有单宁的蔬菜 、水果 、饲
草时 ,含有单宁物质的单宁细胞在咀嚼过程
中破碎 ,水解单宁流出并与口腔唾液中的蛋
白质尤其是活性较强的酶类结合 ,形成酶—
单宁复合体 ,使酶 、蛋白质失活沉淀 ,导致唾
液失去对口腔的润滑作用 ,同时引起舌部上
皮组织收缩顿时产生口干舌燥的感觉 ,涩味
由此表现出来 。人们根据单宁与蛋白质结合
并发生沉淀这一特性 ,可测定出含单宁物质
的涩味强度———涩度值 ,单宁沉淀蛋白质的
能力越大 , RA 值就愈高 , 其涩味也就强
烈[ 7] 。尽管如此 ,不是说植物在生长 、成熟
过程中单宁一直是相对稳定的 ,而是随着它
的生长 、成熟过程单宁的含量 、成份 、分子结
构也都在不断的发生变化 ,它的抗营养作用
和涩味值(RA)也随之有所变化。因此 ,研究
饲草中单宁的含量和随植物生育期的动态变
化规律 ,对了解饲草的营养价值 、正确适时恰
当地利用饲草料资源极为重要 。
2　材料和方法
2.1　酸模样本的采集和制备
分别于苗期 、叶簇期 、抽茎期 、开花期采
集不同种类酸模全株作为供试样本 。设置 4
个试验处理组 ,其试验Ⅰ组为课题组 1997年
—47—
牛　锋　赵宗蕃　徐继芳　李柏年　营养酸模中抗营养因子 ———单宁酸动态变化规律的对比试验研究
通过阿拉木图银川国际公司从哈萨克斯坦共
和国经霍尔果斯口岸引进的原种杂交酸模种
植植株;试验Ⅱ组为课题组 1998年培育的原
种营养酸模种植植株;试验Ⅲ组为 1999年通
过甘肃农业大学草原系由北京农业干旱研究
中心调进的中食集团鲁梅克斯有限公司选育
的商品代鲁梅克斯 K-1 杂交酸模种植植
株;试验Ⅳ组为 1999年由甘南藏族自治州 、
临夏回族自治州野外采集的巴天酸模种植植
株。4 个试验组分别于苗期 、叶簇期 、抽茎
期 、开花期等不同生育期随机从西北民族学
院杂交酸模课题组试验田采集全株植株 ,在
40℃下阴干粉碎备测 ,每个处理设 5个重复。
2.2　单宁酸含量测定方法
为便于和其它植物比较 ,采用国内通用
的 F-D磷酸钨钼比色法测定其酸模样本不
同生育 期全 株 中的 单宁 干 物质 含量
(DM%)。单宁干物质含量的计算公式为:
单宁(DM%)=
从标准曲线查得的单宁×10-6数×定容体积×稀释倍数
酸模样品重(g)×106 ×100
3　结果与分析
3.1　不同生育期干物质中单宁酸的含量
从试验结果(表 1)看出 ,4个试验组均在
不同的 4 个生育期(物候期)出现苗期高 、叶
簇期最低 、抽茎期增高 、开花期最高的变化规
律 ,即呈现“ ∽”状变化曲线。经单因素五重
复方差统计分析发现 ,各试验组在不同的生
育期中其单宁酸含量差异十分悬殊(p <
0.01),以开花期含量最高 ,叶簇期含量最低
(p<0.01),表明应以叶簇期的适口性为最
佳。野生巴天酸模在 4个生育期中单宁含量
表 1　酸模不同生育期全株单宁酸含量(%)
Table 1　 Tannic acid content of a whole plant at dif ferent growing period in Rumex (DM %)
处理组 生育期 采样日期(日/月)
重　　复
1 2 3 4 5
平均值
(X)
标准差
(S)
单因素五重
复方差分析
Ⅰ
(引进原种)
　
　
苗　期
叶簇期
抽穗期
开花期
15/ 3
17/ 4
30/ 4
20/ 5
0.68
0.44
0.78
1.09
0.71
0.39
0.69
0.98
0.63
0.51
0.73
1.12
0.72
0.47
0.71
1.14
0.59
0.46
0.74
0.97
0.67c
0.45e
0.73c
1.06a
0.06
0.04
0.03
0.08
SSA=0.9495 ,MSA=0.3216
SSe=0.0412 ,MSe=0.0026
FⅠ(3 ,16)=123.0769＊＊
P<0.01
Ⅱ
(培育原种)
　
　
苗　期
叶簇期
抽穗期
开花期
15/ 3
17/ 4
30/ 4
20/ 5
0.72
0.59
0.79
1.11
0.71
0.47
0.80
1.20
0.65
0.54
0.68
0.98
0.68
0.60
0.74
0.97
0.63
0.58
0.75
1.13
0.68d
0.56f
0.75c
1.08a
0.04
0.05
0.05
0.10
SSA=0.7894 ,MSA=0.2613
SSe=0.0237 ,MSe=0.0015
FⅡ(3.16)=175.5274＊＊
P<0.01
Ⅲ
(鲁梅克斯 K—1)
　
　
苗　期
叶簇期
抽穗期
开花期
17/ 3
19/ 4
2/5
25/ 5
0.74
0.60
0.98
1.32
0.69
0.68
1.13
1.24
0.72
0.70
0.89
1.01
0.71
0.64
0.91
0.98
0.73
0.71
1.20
1.14
0.72d
0.67d
1.02b
1.14a
0.02
0.05
0.14
0.15
SSA=0.7834 ,MSA=0.2624
SSe=0.1263 ,MSe=0.0079
FⅢ(3.16)=32.9375＊＊
P<0.01
Ⅳ
(野生巴天酸模)
　
　
苗　期
叶簇期
抽穗期
开花期
17/ 3
19/ 4
2/5
25/ 5
1.54
1.20
1.89
2.36
1.31
0.93
1.93
1.97
1.26
1.02
2.01
2.31
1.48
0.98
1.79
2.23
1.37
1.14
2.13
2.40
1.39g
1.05e
1.95c
2.25a
0.12
0.11
0.13
0.17
SSA=4.3528 ,MSA=1.4509
SSe=0.2915, MSA=0.0182
F Ⅳ(3.16)=79.6377＊＊
P<0.01
　　注:表中小字母为对比组间多重比较的显著性标记,其中组间有相同符号者表示 P>0.05 ,相邻符号表示 P<0.05 ,相间
符号表示 P<0.01;下同。
—48—
中国草地　2002 年　第 24卷　第 3期
均达到口感不适 、明显带有苦涩味的含量;同
时发现 ,随着杂交酸模的繁育代数的增加 ,其
不利成分单宁酸的含量也随之增加 。
3.2　不同生育期单宁酸含量的双向两因素
方差分析
为了进一步考查营养酸模的适口性 、采
食性能及确定最适刈割期 ,我们将其试验数
据制成表 2 、表 3。
表 2　酸模在不同生育期全株单宁含量的双向组合
Table 2　A two-way combination table of Tannic acid content in a whole plant
at dif ferent growing period in Rumex L.
试验组 不同生育期全株单宁含量苗期 叶簇期 抽茎期 开花期
全期
平均
Ⅰ 0.67 0.45 0.73 1.06 0.7375c
Ⅱ 0.68 0.56 0.75 1.08 0.7675c
Ⅲ 0.72 0.67 1.02 1.14 0.8875c
Ⅳ 1.39 1.05 1.95 2.25 1.6600a
平均 0.86850CE 0.6825C 1.1125BC 1.3825A 1.0106
表 3　酸模在不同生育期全株单宁酸含量的两因素方差分析
Table 3　A both factor analysis of variance table of tannicacid content at different
growing period in a whole plant in Rumex
变异来源 离差平方和 离差自由度 均方 F 值 显著性检验
试验组间 2.3045 3 0.7682 26.3082＊＊ p<0.01
生育期间 1.1102 3 0.3701 12.6747＊＊ p<0.01
组内误差 0.2632 9 0.0292
　　由表 2 、表 3分析得知 ,不同试验组酸模
之间的四期平均单宁酸含量以野生巴天酸模
的含量为最高(1.66 ,p<0.01),而其它三个
培育种之间的含量差异不显著(p<0.05),分
别为 0.74 、0.77 、0.89。说明该新型物种的
选育人原苏联科学院院士乌捷乌什经长期选
育而来的远缘杂交新种和其母本巴天酸模之
间的确在各生育期的单宁酸含量上差异显
著 ,表现在对家畜的适口性 、采食性方面改善
很大。再从不同生育期的单宁含量对比来
看 ,以开花期的酸模含单宁酸最多(1.38 ,p<
0.01),其次是抽茎后的现蕾期 ,而苗期和叶
簇期含量最低(分别为 0.87 、0.68),它们之
间差异不大(p>0.05)。叶簇期和抽茎期之
间也无明显差异(p<0.05),说明若从单宁酸
的含量及家畜适口性 、产草量等综合因素考
虑 ,当以叶簇期和抽茎期刈割最佳 。
4　小结与讨论
4.1　试验结果得出 ,酸模属植物在整个生育
期中的单宁酸含量呈现余弦函数曲线形式 ,
即有一周期性变化特点 ,苗期略高 ,叶簇期降
低 ,再从抽茎期后开始升高 ,直至到开花期达
到最高 ,且各生育期间单宁酸含量差异悬殊
(p<0.01)。
4.2　经实际饲喂试验和测定发现 ,酸模属植
物中影响其家畜适口性和采食性的主要因素
是单宁酸的含量高低 。据有关文献报道 ,当
植物体单宁酸干物质含量达到 1%以上
时[ 6 , 9 , 10 ～ 16 , 21 ～ 23 ,28]会明显感受到苦涩味 ,适
—49—
牛　锋　赵宗蕃　徐继芳　李柏年　营养酸模中抗营养因子 ———单宁酸动态变化规律的对比试验研究
口性大为降低 。因此 ,即使培育的杂交酸模
在开花期也会使口感变差 ,影响其利用率 ,使
家畜采食量下降 ,甚至不愿采食。
4.3　野生酸模在全生育期的干物质单宁酸
含量均超过 1%,甚至达到 2%,这是野生巴
天酸模家畜不愿自由采食 、无法有效利用的
主要原因[ 26 ,27] ,但在甘肃 、青海牧区草原缺
草或早春季节 ,家畜也会少量采食鲜嫩时期
的野生巴天酸模 。
4.4　菜籽饼 、棉籽饼 、豆科类饲料中单宁酸
含量有时高达 3%以上[ 16 ,17] ,不能说就没有
利用价值 ,更不能一提起饲草料中含有单宁
就谈“涩”色变。据文献报道 , 当饲料中的
Ca 、P 丰富时 ,单宁的抗营养性降低[ 17] ;含单
宁饲料还可以通过高湿贮存法 、NaOH 处理
及热处理来有效地去除[ 14 ,24 , 25] ,其中热处理
法对消除单宁非常行之有效 ,且简单方便 、易
于操作。
4.5　综上分析 ,酸模属植物在其单宁酸含量
低于 1%以下时不会使家畜感受到苦涩味 、
口感差 ,但含量超过 1%时有明显的涩苦味 ,
影响其利用率和适口性。因此 ,建议营养酸
模在作为饲草料利用时以叶簇期和抽茎期刈
割最好 ,并在饲喂家畜禽时采取适当的加热
处理 。
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(上接第 23页)
安岭森林覆盖率大 ,土质肥沃 ,小气候环境优
越 ,虽降水少对植物生长有影响 ,但影响不
大 ,差异不明显(p>0.05)。
4.2　从植物营养成分综合分析看 ,小叶章在
抽穗期粗蛋白质含量最高 ,粗纤维含量最低 ,
矿物质元素和维生素含量也较高 ,其营养品
质最佳 ,宜在此时期前刈割和放牧利用 ,然后
再利用其再生草 。枯草期以后小叶章虽然有
一些营养成分的含量很高 ,但总的营养品质
下降 ,利用价值不大 。所以 ,以小叶章占优势
地位的草地应在抽穗期以前利用。野碗豆在
盛花期粗蛋白质含量高 ,粗纤维含量低 ,矿物
质元素和维生素含量多在结实期高 , 2个时
期均可利用 ,但以盛花期为佳 。五花草甸杂
类草在初花期粗蛋白质含量高 ,粗纤维含量
低 ,矿物质元素和维生素含量多在盛花期高 ,
2个时期均可利用 ,但以盛花期为最佳利用
时期 。
5　结论
5.1　大兴安岭林间草地生物量受降水 、小气
候影响略有变化 ,但差异不显著(p>0.05)。
5.2　小叶章占优势地位的草地 ,以抽穗期以
前为最佳利用时期 。
5.3　野碗豆占优势地位的草地 ,盛花期利用
草质好 ,结实期利用可补充矿物质和维生素 。
5.4　五花草甸杂类草占优势的草地 ,初花期
利用草质好 ,盛花期利用可补充矿物质和维
生素 。
参考文献:
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用.[ J] .草业科学 1996 ,(5):33～ 34.
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究[ J] .草业科学 , 1995 ,(6):25～ 29.
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牛　锋　赵宗蕃　徐继芳　李柏年　营养酸模中抗营养因子 ———单宁酸动态变化规律的对比试验研究