苜蓿皂苷的生物學(xué)功能及其對動物的影響

楊清麗， 徐 勛，曲湘勇

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長沙 410128）

皂苷又稱為皂甙、皂素、皂角苷或皂草苷，由皂苷元、糖和糖醛酸或其他有機(jī)酸組成，是一類比較復(fù)雜的化合物，其復(fù)雜性是由糖鏈的結(jié)構(gòu)差異決定的。根據(jù)皂苷的結(jié)構(gòu)可分為三萜皂苷和甾體皂苷兩大類。苜蓿皂苷就屬于三萜皂苷中的一種。苜蓿皂苷是從苜蓿中提取的次級代謝產(chǎn)物，其成分為齊墩烷型五環(huán)三萜，味苦，對黏膜有一定的刺激性。具有抗氧化和免疫促進(jìn)活性等生物學(xué)功能，并能調(diào)節(jié)脂代謝，降低膽固醇含量、提高畜禽成活率，促進(jìn)生長，提高生產(chǎn)性能。

1 苜蓿皂苷的含量分布

不同品種的苜蓿及同一品種不同年限、不同生長期、不同栽培地點的苜蓿所含的苜蓿皂苷均存在差異。高薇薇等（2006）通過對北京地區(qū)栽培的不同年限的45個紫花苜蓿品種根、莖、葉中總皂苷含量的測定發(fā)現(xiàn)，各品種苜蓿葉片中的皂苷含量均高于莖，且不同品種之間差異顯著，經(jīng)比較含量最低品種（0.606%）與最高的品種（1.174%）相差2.13倍，并說明栽培年限對紫花苜蓿皂苷含量具有一定影響。金鑫（2010）采用比色法對生長在南京師范大學(xué)仙林校區(qū)附近的南苜蓿、天藍(lán)苜蓿、紫花苜蓿的根、莖、葉中皂苷含量的測定發(fā)現(xiàn)，三者根中皂苷含量大于莖和葉中皂苷含量，且紫花苜蓿根中含量略高于其他兩種苜蓿，莖和葉中皂苷含量相比無明顯差異。魏曉玲（2012）通過對內(nèi)蒙古地區(qū)種植的紫花苜蓿、黃花苜蓿、草原二號苜蓿在不同生育期總皂苷含量變化的研究結(jié)果表明，在返青期到初花期的植株總皂苷量為紫花苜蓿>草原2號苜蓿>黃花苜蓿；在盛花期和結(jié)莢期，草原2號苜蓿的總皂苷含量高于其他2個品種；成熟期黃花苜蓿的總皂苷含量最高。紫花苜蓿與草原2號苜蓿在結(jié)莢期的植株總皂苷含量顯著大于其他生育期（P＜0.05），黃花苜蓿的總皂苷含量在盛花期達(dá)到最大。

2 苜蓿皂苷的生物學(xué)功能

2.1 降低血液中膽固醇含量 血液中膽固醇過高易引發(fā)高血脂癥。大量研究表明，苜蓿皂苷有降低血液中膽固醇含量的作用，但作用機(jī)理并不十分明確。Mallnow等（1982）研究表明苜蓿皂苷能夠降低血清膽固醇含量而不改變高密度脂蛋白含量，增加膽汁酸和中性膽固醇的排泄。Yu等（2011）研究表明，苜蓿皂苷能夠顯著降低高脂小鼠血液中總膽固醇、總甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇水平。袁德地等（2013）研究表明，高脂大鼠飼料中添加苜蓿皂苷使血清中總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白水平顯著降低，糞便中的膽固醇和膽汁酸的排泄明顯增多，試驗還表明，苜蓿皂苷通過使高脂大鼠體內(nèi)血清中膽固醇含量降低，肝臟中膽固醇含量升高來調(diào)節(jié)高脂大鼠體內(nèi)膽固醇的分布。由此可以說明苜蓿皂苷可以通過對低密度脂蛋白的抑制作用和對高密度脂蛋白的促進(jìn)作用使血液中過多的膽固醇轉(zhuǎn)移到肝臟中進(jìn)行代謝。王先科等（2012）研究表明苜蓿皂甙通過降低肝臟ACAT-2的表達(dá)，抑制機(jī)體對外源膽固醇的吸收，發(fā)揮對高脂血癥的預(yù)防和治療作用。劉凱和余書勤（1999）研究結(jié)果表明，苜蓿皂甙能使肝臟膽固醇顯著降低，膽汁酸量增加，且糞便中總固醇和酸性固醇凈排出量增加。并得出苜蓿皂苷能明顯促進(jìn)試驗大鼠膽固醇排泄的結(jié)論。

2.2 免疫促進(jìn)活性 潘俊良（2007）研究表明，苜蓿皂甙能提高血清抗體含量，促進(jìn)法氏囊和脾臟增生，表明苜蓿皂甙對蛋雛雞免疫系統(tǒng)功能的提高具有積極的作用。武志敏（2010）在斷奶仔豬的基礎(chǔ)飼糧中添加一定量苜蓿皂甙，提高了斷奶仔豬外周血、免疫器官T淋巴細(xì)胞數(shù)量和免疫球蛋白IgG的含量。王成章等（2011）研究表明，日糧中添加苜蓿皂苷，血清中總蛋白和白蛋白含量均提高，但差異不顯著；試驗組IgG含量極顯著高于對照組（P＜0.01），而IgA和IgM 與對照組相比差異不顯著，說明在日糧中添加苜蓿皂苷可在一定程度上提高斷奶仔豬的免疫力。所以苜蓿皂苷作為飼料添加劑有促進(jìn)畜禽免疫活性的作用，但其作用機(jī)理尚不明確。

2.3 抗氧化性 李波等（2013）研究表明，苜蓿皂苷具有清除自由基[（羥基、超氧、1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）]和螯合Fe2+的能力，且抗氧化活性均隨皂苷濃度的升高而增強(qiáng)。張勇（2003）研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加苜蓿皂甙不同程度提高了肉仔雞血清和肝臟谷胱甘肽過氧化物酶 （GSH-Px）水平，降低了丙二醛（MDA）水平，保護(hù)機(jī)體免受脂質(zhì)過氧化物損傷，從而增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力。研究表明，隨著日糧中苜蓿皂苷添加量的增加，血清中GSH-Px的活性不斷增強(qiáng)，其中試驗組的活性均顯著高于對照組（P＜0.05）；苜蓿皂苷也降低了血清中MDA的含量，但差異不顯著（P＞0.05）（王成章等，2011）。

2.4 抗菌活性 Delmas等（2000）發(fā)現(xiàn)，皂苷對真菌有強(qiáng)毒性作用。李波等（2013）對苜蓿皂苷抑菌活性的研究表明，苜蓿皂苷對大腸桿菌和枯草芽孢桿菌均有抑制作用，最低抑菌濃度分別為0.0240 mg/kg和0.0479 mg/kg，試驗還表明，苜蓿皂苷對細(xì)菌的抑制作用比真菌更強(qiáng)。Hoagland等（2001）研究表明，苜蓿皂苷在極低的濃度（1.6 mg/L）時可100%抑制綠色木霉生長。研究報道，從苜蓿根皂甙中分離出的活性成分，具有顯著的抗植物病原體活性，其抗隱球酵母菌的最低有效濃度為 4 mg/mL（Oleszek，1992）。 有研究認(rèn)為皂苷能增大細(xì)胞膜滲透性，使細(xì)胞膜內(nèi)的離子滲透到細(xì)胞膜外，并能與細(xì)胞膜上的麥角固醇結(jié)合生成穩(wěn)定復(fù)合物，使細(xì)胞膜上的麥角固醇消失，從而起到抗菌作用。

2.5 溶血作用 溶血作用是皂苷的特性之一。將皂苷水溶液注入血液，能使紅細(xì)胞破裂，低濃度時即產(chǎn)生溶血作用，毒性極大。有關(guān)皂苷溶血的作用機(jī)理還不明確，一般認(rèn)為是皂苷和紅細(xì)胞中的膽固醇相互作用而引起的，同時它還能與膜膽甾醇、蛋白質(zhì)及磷脂結(jié)合而形成穩(wěn)定性不同的產(chǎn)物。Griminger（1958）報道，皂苷可與膽固醇形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。但皂苷經(jīng)口服時無溶血作用。

3 苜蓿皂苷對畜禽的影響

3.1 苜蓿皂苷對反芻動物的影響 Santoso等（2007）研究表明，當(dāng)瘤胃內(nèi)氨濃度較高時，皂苷可與氨結(jié)合，而當(dāng)瘤胃內(nèi)氨濃度較低時可釋放氨，從而為瘤胃內(nèi)微生物蛋白合成提供持續(xù)、充足的氨供給。由此可知苜蓿皂苷能有效控制反芻動物機(jī)體氨平衡。王雅倩等（2009）研究苜蓿皂苷對瘤胃體外發(fā)酵pH值、氨氮及微生物蛋白濃度的影響時發(fā)現(xiàn)，添加0%～4%的苜蓿皂苷不影響瘤胃液pH值和原蟲蛋白濃度；添加量為4%時，氨態(tài)氮和細(xì)菌蛋白濃度顯著提高。產(chǎn)生這種結(jié)果的原因是試驗用的瘤胃液中原蟲和細(xì)菌并未分離，苜蓿皂苷對原蟲的抑制作用使細(xì)菌數(shù)量增多，故而使菌體蛋白濃度升高。也有研究表明，皂苷對反芻動物瘤胃原蟲無抑制作用（Hristov等，2003），可能是原蟲產(chǎn)生適應(yīng)性，微生物細(xì)菌降解皂苷使其失活，飼料組成不同等原因，而且不同種類植物皂苷對原蟲的作用效果也有很大差異。

另外，飼料中碳水化合物在瘤胃中發(fā)酵產(chǎn)生的以乙酸、丙酸、丁酸為主的揮發(fā)性脂肪酸，是反芻動物的重要能量來源，占反芻動物吸收能量的70%～80%。因此，揮發(fā)性脂肪酸的產(chǎn)量及比例對進(jìn)一步提高反芻動物能量利用率有重要意義。王潔等 （2013）研究表明在灘羊日糧中添加苜蓿皂甙，各試驗組丙酸含量均高于對照組；降低了乙酸/丙酸的值，改變了發(fā)酵模式，提高了反芻動物對發(fā)酵終產(chǎn)物的利用率，且苜蓿皂苷濃度為3.0%最為適宜。丁健等（2013）研究表明，添加1% ～3%的苜蓿皂苷降低了瘤胃原蟲培養(yǎng)液中乙酸、丙酸、丁酸和TVFA濃度，且乙酸/丙酸有升高趨勢（P＞0.05）。兩試驗對于丙酸的結(jié)論不一致有可能是羊的品種不同，飼料含量不同等原因。

3.2 苜蓿皂苷對單胃動物的影響 苜蓿皂苷有降血脂的作用，因此對降低雞的腹脂、肌肉組織和蛋中的膽固醇含量，提高生產(chǎn)性能和改善肉品質(zhì)有明顯的作用。侯永剛等（2009a）研究表明，60 mg/kg的苜蓿皂甙對降低雞蛋膽固醇、蛋雞組織膽固醇和血清脂質(zhì)起良好的作用。雷祖玉（2002）研究表明，用苜蓿皂甙飼喂AA肉仔雞，肉仔雞的腹脂重和腹脂率極顯著降低（P＜0.01），血清總膽固醇、甘油三酯及低密度脂蛋白膽固醇含量較對照組也分別降低了35.84%、20.09%和71.64%。侯永剛（2009b）在蛋雞日糧中添加濃度為30、60、90 mg/kg的苜蓿皂苷，蛋雞產(chǎn)蛋率和蛋重均高于對照組（P＞0.05），料蛋比分別比對照組降低了1.8%、3.7%、3.1%（P＞0.05）， 半凈膛率分別提高了 0.58%、2.25%、1.65%（P ＜ 0.05），腹脂率分別降低了7.85%、13.05%、12.17%。劉大林等（2013）研究表明，在雞生長初期，日糧中添加高濃度的苜蓿皂苷可顯著抑制其生長性能（P＜0.05）；4周齡后，較低濃度的苜蓿皂苷對生長性能有一定的促進(jìn)作用，高濃度仍表現(xiàn)抑制作用，但不顯著（P＞0.05）。試驗證實苜蓿皂苷還能在一定程度上改善肉色，降低失水率和剪切力（P＜0.05），提高肌肉pH、水分含量和粗蛋白質(zhì)含量；同時還能降低脂肪及膽固醇含量（P＜0.05）。產(chǎn)生這種結(jié)果的原因可能是苜蓿皂苷味苦對畜禽黏膜有刺激作用，添加量過大影響適口性導(dǎo)致采食量和日增重下降進(jìn)而影響了雞的生產(chǎn)性能。試驗得出苜蓿皂苷對雞的不同生長發(fā)育階段，作用效果也有所不同。

王彥華等（2013）在育肥豬飼料中添加苜蓿草粉和苜蓿皂苷的試驗表明，試驗組較對照組的采食量和料重比降低，平均日增重和平均日采食量升高，且對肝臟超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶活性和眼肌超氧化物歧化酶活性有促進(jìn)作用。表明在育肥豬飼糧中添加苜蓿草粉和0.3%的苜蓿皂苷對其生長性能和抗氧化性能都有一定的改善作用。

4 小結(jié)

目前有關(guān)苜蓿皂苷作為飼料添加劑對畜禽影響的研究報道較多，但是由于苜蓿品種、種植地區(qū)、提取方式、提取部位、用量和試驗動物種類不同，外加試驗環(huán)境條件差異等因素使得試驗結(jié)果不盡相同，所以還需要系統(tǒng)的進(jìn)行研究以證實苜蓿皂苷對畜禽的作用效果，細(xì)化其作用機(jī)理。但是作為新型飼料添加劑苜蓿皂苷具有顯著的降膽固醇、抗氧化及免疫促進(jìn)活性等功能，用于畜禽生產(chǎn)的研究已取得了很大的進(jìn)展，可見其作為畜禽飼料添加劑利用將有廣闊的發(fā)展前景。

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