苜蓿皂苷及其在禽類生產(chǎn)中的應(yīng)用

■王成章 周 路 李海洋 姜 山 張憲磊 師丹丹 朱曉艷

（河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院,河南鄭州450002）

紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是世界上栽培和利用最廣的一種多年生豆科植物，也是我國最重要的牧草。眾所周知，紫花苜蓿營養(yǎng)價值高，粗蛋白、維生素和礦物質(zhì)含量豐富，氨基酸的組成平衡，且有良好的適口性[1]。傳統(tǒng)的苜蓿產(chǎn)品利用結(jié)構(gòu)中，以反芻動物飼料為主，在單胃動物中的應(yīng)用卻很少。近年來，隨著植物化學(xué)的研究進展，研究學(xué)者們發(fā)現(xiàn)苜蓿的根、莖、葉中含多種具有生物學(xué)活性的物質(zhì)，如苜蓿皂苷、苜蓿黃酮、葉蛋白、苜蓿多糖等[2-3]。隨著人們對食品衛(wèi)生和安全問題的重視，禽類抗生素濫用及藥物殘留等問題亟需解決，所以當(dāng)務(wù)之急就是尋求可以替代的綠色、天然、無公害的藥物添加劑。苜蓿皂苷作為一種天然的植物提取物，因其無殘留、無毒副作用、不會產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點已成為了研究苜蓿在單胃動物中應(yīng)用的熱點。

皂苷是由皂苷元、糖和糖醛酸(或其他有機酸)所組成。組成皂苷的糖常見的有：葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖及其他戊糖類。根據(jù)其皂苷元可將皂苷分為三萜皂苷和甾體皂苷。三萜皂苷的皂苷元由30個碳原子組成，基本骨架為齊墩果烷，已發(fā)現(xiàn)含三萜皂苷的植物有600多種，在豆科、報春花科、五加科、葫蘆科、傘形花科等植物中比較普遍。其中以五環(huán)三萜為常見，多種草藥如人參、三七等都有不等含量，其研究也較深入，其生理活性也關(guān)注較多[4-5]。苜蓿皂苷是從紫花苜蓿中提取的天然活性物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)是五環(huán)三萜型皂苷，它向人們展示了強大的生物活性及功能，也為其廣泛應(yīng)用提供了前提。文章從苜蓿皂苷的生物活性以及其在禽類生產(chǎn)中的應(yīng)用進展等方面做一綜述，以期進一步推廣苜蓿皂苷在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用。

1 苜蓿皂苷的生物學(xué)功能

苜蓿皂苷具有多種生物學(xué)活性，在調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、抗腫瘤、抗菌和抗蟲、抗氧化、增強免疫等方面表現(xiàn)出不同的生理作用，其主要作用和生理功能如下。

1.1 調(diào)節(jié)脂類代謝

研究表明，苜蓿皂苷具有治療和抗心血管疾病的作用。其作用機理是通過調(diào)節(jié)甘油三酯的代謝和膽固醇的合成、吸收和排泄，進而降低血清中血脂水平，從而使心血管疾病的發(fā)生率下降。王成章等研究發(fā)現(xiàn)，斷奶仔豬飼喂苜蓿皂苷后可顯著降低血清中甘油三酯和肝臟中總膽固醇的含量(P＜0.05)，極顯著降低血清中總膽固醇含量(P＜0.01)[6]。Yu等的試驗表明，苜蓿皂苷可增強高血脂癥小鼠肝臟中的脂蛋白脂酶和甘油三酯酶活性及相應(yīng)mRNA的表達量[7]。王先科等研究證實，苜蓿皂苷可以極顯著降低高脂血癥大鼠的體重、肝臟系數(shù)和血清總膽固醇含量(P＜0.01)，同時改善肝臟脂化程度；預(yù)防組和治療組添加苜蓿皂苷后ACAT-2的蛋白和mRNA表達量極顯著低于模型組(P＜0.01)，表明苜蓿皂苷抑制了機體對外源膽固醇的吸收；同時，極顯著提高了預(yù)防組和治療組小鼠CYP7A1和LDLR的蛋白和mRNA表達量(P＜0.01)，增強了肝臟膽固醇的排泄，從而發(fā)揮對高脂血癥的預(yù)防和治療作用[8-9]。苜蓿皂苷降低膽固醇的機理是：調(diào)節(jié)膽固醇生成、代謝酶的活性及mRNA的表達，進而從基因水平上降低膽固醇的生成；與膽固醇形成不溶于水的復(fù)合物，阻止外源性膽固醇在腸道的吸收；抑制肝腸循環(huán)，減少膽固醇的重吸收；促進膽固醇轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼崤懦鲶w外。

1.2 抗腫瘤、抗菌和抗蟲作用

在正常的生物體中，細胞的增殖與凋亡是動態(tài)平衡的，一旦細胞分裂失控，將會引起無限增殖與生長，而細胞凋亡不足也是腫瘤的發(fā)病原因之一。張羽男等在人肝癌細胞SMMC7721培養(yǎng)過程中加入紫花苜蓿皂苷，結(jié)果肝癌細胞凋亡數(shù)量較對照組明顯增加(P＜0.05)，表明苜蓿皂苷具有較為顯著的抗腫瘤活性[10]，但其作用機制尚不清楚。一些研究者發(fā)現(xiàn)，苜蓿皂苷可以有效抑制小麥全蝕病菌和黃色鐮孢菌的生長[11]，且可以有效殺死線蟲[12]和減少山羊瘤胃中的原蟲數(shù)量[13]。一般認(rèn)為，瘤胃內(nèi)10%～20%的產(chǎn)甲烷菌依附于原蟲，減少瘤胃的原蟲將間接地減少甲烷氣體的產(chǎn)量，苜蓿皂苷對原蟲的抑制作用也能減少原蟲對有益細菌的吞噬，從而減少無效氮循環(huán)，增加十二指腸的微生物蛋白質(zhì)。Mazahery-Laghab等探討了苜蓿皂苷與蚜蟲之間的關(guān)系[14-15]，結(jié)果顯示苜蓿皂苷濃度與蚜蟲的數(shù)量成反比。有研究學(xué)者認(rèn)為，苜蓿皂苷抗腫瘤、抗菌和抗蟲的作用機制可能是多數(shù)皂苷能與膽固醇結(jié)合生成水不溶性的分子復(fù)合物，從而對機體細胞膜造成破壞[16]。

1.3 抗氧化，增強免疫作用

機體的免疫系統(tǒng)是由若干不同類型的器官、組織、細胞和分子組成，它們相互協(xié)調(diào)共同維持機體的穩(wěn)態(tài)，任何組分功能的缺失與減弱都會影響機體的穩(wěn)定性。許多研究已證實，苜蓿皂苷通過增強免疫器官、細胞及細胞因子的功能來提高機體的免疫力。王成章等研究表明，隨著苜蓿皂苷添加量的增加，試驗組血清中谷胱甘肽過氧化物酶活性不斷增強，IgG含量也有極顯著提高(P＜0.01)[6]，說明苜蓿皂苷在一定程度上可以提高斷奶仔豬的免疫力。王彥華等在育肥豬飼糧中添加苜蓿皂苷，試驗組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均極顯著提高(P＜0.01)[17]。張勇等在肉仔雞飼糧中添加0.1%和0.2%苜蓿皂苷，顯著增加了35日齡仔雞血清GSH-Px水平，血清MDA水平有降低趨勢，但差異不顯著[18]。

2 苜蓿皂苷在禽類生產(chǎn)中的應(yīng)用

苜蓿皂苷因其特有的生物學(xué)作用，在禽類生產(chǎn)中也有十分廣闊的前景。尤其苜蓿皂苷顯著的降膽固醇作用，不論是在蛋雞和肉雞的應(yīng)用上都會給人們帶來新的福音，讓人們可以放心地吃肉蛋類產(chǎn)品而不必要擔(dān)心高膽固醇水平帶來的心血管疾病的風(fēng)險。

2.1 苜蓿皂苷在肉雞上的應(yīng)用

隨著社會的進步，人們迫切需求開發(fā)出低膽固醇含量的產(chǎn)品，因此研究者在肉雞日糧中添加苜蓿皂苷以期可以降低雞肉中膽固醇含量。Ponte等研究表明，在肉雞飼糧中添加苜蓿草粉可以降低雞胸肉中的膽固醇含量(P＜0.05)[19]。Dong等在1日齡愛拔益加肉仔雞飼喂苜蓿提取物后，降低了肉仔雞的腹脂率并增強了免疫力，而其生產(chǎn)性能并未受到影響[20]。張勇等利用苜?？傔霸谌庾须u上的試驗表明，飼料中添加苜?？傔澳茱@著降低肉仔雞血清中的TC、TG和LDL-C水平(P＜0.05或P＜0.01)，顯著提高了HDL-C水平(P＜0.05或P＜0.01)，而且顯著降低了肉仔雞腹脂率(P＜0.05)，并在一定程度上提高肉仔雞的屠宰率、胸肌率和腿肌率[21]；日糧中添加苜?？傔皩Σ煌正g肉仔雞血清和肝臟中GSH-Px、SOD和MDA水平也有不同程度地影響[18]。雷祖玉等在飼糧中添加苜?？傔昂?，與對照組相比，肉仔雞血清總膽固醇、甘油三酯及低密度脂蛋白膽固醇含量分別降低了35.84%、20.09%和71.64%，差異極顯著(P＜0.01)，半凈膛重提高了3.89%，差異顯著(P＜0.05)[22]。

2.2 苜蓿皂苷在蛋雞中的應(yīng)用

雞蛋是人類最佳的營養(yǎng)來源之一，雞蛋中含有大量的維生素和礦物質(zhì)及有高生物價值的蛋白質(zhì)，因此雞蛋是我國最普遍又廉價的蛋白來源。但是雞蛋中含有較高的膽固醇，而高膽固醇會增加人類的心血管疾病的發(fā)生率，因此生產(chǎn)低膽固醇含量的雞蛋對人類健康具有重要的意義。苜蓿皂苷在蛋雞生產(chǎn)中的應(yīng)用研究較多，早在1959年Heywang等就將苜蓿皂苷添加到產(chǎn)蛋雞日糧中，結(jié)果表明大量苜蓿皂苷可以降低雞蛋產(chǎn)量和日采食量[23]，然而多數(shù)研究認(rèn)為生產(chǎn)性能并未下降[24,25]。Sim等研究發(fā)現(xiàn)，蛋雞飼糧中添加苜蓿皂苷可以增強膽固醇的排泄，降低血清中的膽固醇含量，從而減少膽固醇的攝入、轉(zhuǎn)運和累積[26]。Deng等在高產(chǎn)蛋雞飼糧中添加苜蓿提取物后發(fā)現(xiàn)，雞蛋蛋殼強度顯著提高(P＜0.05)，血清中的TG含量和肝臟膽固醇濃度均顯著性降低(P＜0.05)，蛋黃、血清和肝臟中的脂質(zhì)指數(shù)均顯著降低(P＜0.05)，同時還降低了ACC、FAS和HMG-CoA的酶活性[27]。侯永剛等研究表明，蛋雞飼糧中添加60 mg/kg苜蓿皂苷可以極顯著降低肝臟和雞蛋中膽固醇含量(P＜0.01)，血清中TC、LDL和TG均顯著性下降(P＜0.05)，HDL和糞便中排泄的膽固醇有所升高，但差異不顯著[28]。侯永剛等還發(fā)現(xiàn)，苜蓿皂苷主要是降低了蛋黃中的膽固醇含量(P＜0.01)，提高了雞蛋蛋殼厚度(P＜0.05)和哈氏單位(P＜0.05)[25]。

2.3 苜蓿皂苷在鴨中的應(yīng)用

Jiang等研究表明，在番鴨飼糧中添加9%的苜蓿草粉能夠降低血清中的總甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白、極低密度脂蛋白和游離脂肪酸含量，并且可降低腹脂率和改善胴體性狀[29]。Jiang等在蛋鴨飼糧中添加苜蓿草粉后對其腸道菌群多樣性和免疫做了分析，結(jié)果顯示顯著增加了菌落物種多樣性和多樣性指數(shù)，促進了T淋巴細胞和B淋巴細胞的增殖，表明苜蓿草粉可以提升蛋鴨腸道微生物的多樣性，并增強免疫反應(yīng)[30]。

2.4 苜蓿皂苷在鵝中的應(yīng)用

史瑩華等探討了苜蓿草粉對四川白鵝的影響，結(jié)果表明添加一定量的苜蓿草粉可以提高四川白鵝的日增重，提高胸腺指數(shù)、法氏囊指數(shù)、血清IgG的含量，并提高肝臟和肌肉中的超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性，降低丙二醛(MDA)含量，說明在四川白鵝日糧中添加一定量的苜蓿草粉可以促進其生長，提高其抗氧化和免疫能力[33]。

2.5 苜蓿皂苷在鵪鶉中的應(yīng)用

Reshef等在研究了苜蓿皂苷對小鼠和鵪鶉生長和脂質(zhì)代謝的影響時發(fā)現(xiàn)，苜蓿皂苷可以增加鵪鶉脂類物質(zhì)和膽固醇的排泄[31]。Kocaoglu等在鵪鶉飼料中添加苜蓿草粉后發(fā)現(xiàn)，添加9%的苜蓿草粉可以改善蛋殼質(zhì)量，降低血清中的甘油三酯和膽固醇含量，蛋黃中的膽固醇含量也顯著降低，而且對其生產(chǎn)性能無不良影響[32]。

3 結(jié)語

苜蓿皂苷是一種綠色的植物添加劑，隨著對苜蓿皂苷研究的不斷深入，大量試驗已經(jīng)證明了它在降低膽固醇，增強機體免疫力，抗蟲、抗菌及環(huán)境友好等方面具有獨特的作用。尤其是苜蓿皂苷降低雞蛋膽固醇的作用，一定會改變?nèi)藗儗﹄u蛋高膽固醇的傳統(tǒng)看法，為雞蛋的銷售帶來更大的市場，也為人們的健康做出巨大的貢獻。但是苜蓿皂苷的具體作用機制還未被完全闡明，又因其可能具有的溶血等毒性限制了皂苷在單胃動物生產(chǎn)中的應(yīng)用。因此，如何在今后的工作中更深入的研究苜蓿皂苷作用的分子機制，消除其不利影響，將對苜蓿皂苷的生產(chǎn)應(yīng)用具有重要意義。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及對苜蓿研究的深入，其各種生物學(xué)活性物質(zhì)必將在不斷發(fā)展的畜牧業(yè)和飼料領(lǐng)域得到充分的應(yīng)用，為飼料工業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展做出新的貢獻，也為苜蓿產(chǎn)品在單胃動物中的應(yīng)用開辟了一條新的道路。

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