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随着大麻在美国被允许作为农业商品种植,其废弃物利用成为问题。研究人员评估大麻植株各部分(茎、花、叶、整株)的营养成分、体外真消化率(IVTD)、瘤胃降解率和大麻素浓度。发现叶 IVTD 最高,花和叶瘤胃微生物降解程度大,但部分大麻素浓度高。该研究为大麻作饲料提供依据。
在大麻种植的新时代浪潮下,美国通过 2018 年《农业改进法案》将大麻(
Cannabis sativa L.)列为农业商品,这一举措瞬间点燃了美国大麻产业的发展热情。一时间,大麻种植规模迅速扩张,尤其是用于提取大麻二酚(CBD)的大麻品种,更是备受青睐。因为 CBD 产品在人类和伴侣动物的治疗领域大显身手,市场需求如日中天。
然而,繁华背后却隐藏着危机。大麻在生产过程中产生了大量的副产品,像种子榨油后的籽饼、叶片以及收割后的残茬等。这些副产品若找不到合适的出路,就只能沦为农业废弃物,不仅造成资源浪费,还可能给环境带来沉重负担。与此同时,大麻作为动物饲料的潜力虽被看好,但由于其含有大麻素,人们担心动物食用后大麻素会残留在肉、奶等可食用组织和产品中,进而危害人类健康。因此,大麻进入动物饲料市场的进程受阻,踌躇不前。而此前对大麻作为饲料的研究,大多集中在大麻籽饼或籽粕上,其他副产品,如叶片和残茬等,却鲜有人问津。但实际上,这些副产品富含结构碳水化合物,反刍动物能将其转化为优质蛋白质,是潜在的良好饲料来源。基于这些问题,为了深入挖掘大麻植株各部分作为牛饲料的可行性,来自美国德克萨斯州立大学(Texas State University)的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究,该研究成果发表在《Animal Feed Science and Technology》上。
研究人员在这项研究中,运用了多种关键技术方法。首先是样本采集与培育,选用 “Cherry Soda” 品种的大麻植株,在室内气候可控的环境下进行种植,并设置了不同的土壤改良处理。接着,针对大麻植株的茎、花、叶和整株,分别测定其营养成分,运用体外真消化率(IVTD)实验评估其在体外模拟消化环境下的消化程度,采用原位(in-situ)实验测定瘤胃降解率,同时使用专业检测方法测定大麻素浓度。
在营养成分和体外消化率方面,研究发现不同大麻植株部分的营养成分差异显著。植物部分对有机物(OM)含量影响显著(P≤0.01),茎的 OM 含量最高(954 g/kg 干物质 [DM]) ,随后依次是整株(877 g/kg DM)、花(840 g/kg DM)和叶(695 g/kg DM)。而体外真消化率(IVTD)以大麻叶最高(925 g/kg 干物质)。
瘤胃降解率实验结果显示,不同植株部分的原位有机物(OM)降解率相似(P = 0.70)。不过,大麻叶具有最大的原位潜在可溶性 OM 部分(P≤0.01),花则具有最大的立即可溶性 OM 部分(P≤0.01)。这表明瘤胃微生物对大麻花和叶的降解程度较大。
大麻素浓度测定结果表明,四氢大麻酚(THC)和大麻二酚(CBD)浓度在花中最高(5,575 μg/g THC;114,325 μg/g CBD),然后依次是整株(2,745 μg/g THC;63,175 μg/g CBD)、叶(1,410 μg/g THC;34,750 μg/g CBD)和茎(THC 未检出;590 μg/g CBD )。
综合研究结果来看,大麻植株的部分成分在营养成分和瘤胃降解特性方面表现出色,尤其是花和叶,具备作为反刍动物饲料的潜力。然而,花和叶中较高的大麻素浓度,给监管和食品安全带来了巨大挑战。该研究为大麻在饲料领域的应用提供了重要的理论依据,指明了未来研究方向。后续研究需要通过体内(in-vivo)饲养试验,进一步确认动物对这些植物成分的接受程度、大麻素的转移情况以及残留问题,从而推动大麻作为饲料在实际生产中的应用,实现农业废弃物的资源化利用,促进畜牧业和大麻产业的可持续发展。