李娟娟,曹洪戰(zhàn),盧春蓮,張娜娜,孔德國
(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院,河北保定 071000)
止痢草提取物在家禽生產(chǎn)應(yīng)用中的研究
李娟娟,曹洪戰(zhàn),盧春蓮,張娜娜,孔德國
(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院,河北保定071000)
隨著食品安全問題在人們生活中的地位的提高,消費(fèi)者對畜禽產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越嚴(yán)格,這將使綠色、安全、無污染的飼料添加劑逐漸登上畜禽飼料的舞臺,并漸漸占據(jù)至關(guān)重要的位置。
止痢草提取物;香芹酚;百里香酚
止痢草又名牛至、土香薷、小葉薄荷,為唇形科牛至屬多年生草本植物,其原產(chǎn)于地中海沿岸、北非及西亞。止痢草味辛、性涼、無毒,全草可入藥,具有清熱解表、理氣化濕、倒尿消腫之功效。美國農(nóng)業(yè)部的“植物化學(xué)和植物物種學(xué)”背景資料表明,牛至含有30多種抗菌物質(zhì),是一種潛在的天然抗生素和藥物生長促進(jìn)劑。香芹酚和百里香酚為止痢草提取物(OEO)的主要活性成分,其具有多種生物特性,如抗氧化性、抗菌性、抗蟲、抗微生物、抗炎、促消化、調(diào)節(jié)免疫等,其中抗菌、抗氧化為其主要生物特性。
研究表明,唇形科植物提取物不僅具有殺菌、抑菌、保證動物腸道健康作用,還可以促進(jìn)唾液和消化液分泌,提高采食量,從而改善家禽生產(chǎn)性能和養(yǎng)殖效益[1-5]。研究發(fā)現(xiàn),在日糧中添加止痢草提取物精油可以有效的減少產(chǎn)氣莢膜梭菌在肉雞腸道的定植,并促進(jìn)其生長。另有研究試驗表明,香芹酚、百里香酚不僅有助于菌群的平衡,而且可有效地防止致病微生物對機(jī)體的侵害[6]。止痢草提取物精油對人工感染艾美爾球蟲肉雞的消化性能、生長性能和消化道病變有預(yù)防作用。王改琴等研究表明,香芹酚、百里香酚可以很好的抑制動物消化道內(nèi)常見的大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌等有害菌[7]。
1.1增強(qiáng)細(xì)胞膜通透性
相對于其他成分,香芹酚和百里香酚——止痢草中的兩個主要活性成分的作用機(jī)制被研究報道最多。除了苯環(huán)上羥基的位置不同,香芹酚和百里香酚化學(xué)結(jié)構(gòu)基本相同。公認(rèn)的首要作用模式為膜穿孔和膜黏合。研究結(jié)果表明,香芹酚可以通過擠壓開磷脂的脂肪酸鏈,并在細(xì)菌細(xì)胞膜上形成許多小管道,從而讓細(xì)胞質(zhì)中的離子由細(xì)胞內(nèi)流出到細(xì)胞外。Helander等研究表明,止痢草中的香芹酚和百里香酚的活性物質(zhì)可以使細(xì)胞膜破裂和胞內(nèi)物質(zhì)外溢[8]。Lambert等研究表明,止痢草提取物中的主要成分香芹酚可以讓金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌細(xì)胞中的磷酸分子暴露[9]。另有研究表明,止痢草的親脂性質(zhì)和芳香族的化學(xué)結(jié)構(gòu)及其抑制或殺滅微生物的特性有一定的關(guān)系。
1.2抑制細(xì)菌內(nèi)毒素的分泌
香芹酚不僅可以抑制細(xì)菌自身細(xì)胞的生長,還可抑制細(xì)菌內(nèi)毒素的分泌。香芹酚抑制細(xì)菌內(nèi)毒素分泌可能有兩種機(jī)制:內(nèi)毒素分泌是一個主動過程,那么香芹酚有可能導(dǎo)致細(xì)胞沒有足夠的ATP 或PMF把內(nèi)毒素轉(zhuǎn)運(yùn)到體外;香芹酚能抑制細(xì)菌的生長并減緩其生長速度,細(xì)菌細(xì)胞把所有可利用的能量用來存活,從而喪失再產(chǎn)生內(nèi)毒素的能力。
1.3多種成分協(xié)同疊加作用
在殺滅金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌方面止痢草提取物中的香芹酚和百里香酚有疊加效應(yīng)。另有研究表明,香芹酚和其合成前體p-百里香素在抗菌方面可達(dá)到協(xié)同和疊加作用。
研究表明,很多植物提取物都有抗氧化作用,止痢草的抗氧化作用很強(qiáng),這是因為止痢草提取物保護(hù)性的抗氧化成分可以結(jié)合在細(xì)胞膜上然后發(fā)揮作用[10-12]。且抗氧化作用存在計量依存關(guān)系,即止痢草提取物精油的抗氧化作用隨濃度的增加而加強(qiáng)。另有研究表明,止痢草提取物抑制亞油酸過氧化作用比薄荷和檸檬精油都高。
2.1直接淬滅自由基
止痢草提取物主要是在動物機(jī)體氧化還原反應(yīng)中產(chǎn)生過量自由基時,通過抑制自由基產(chǎn)生和淬滅自由基,從而起到抗氧化的作用,阻斷自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng);同時也可以以單電子轉(zhuǎn)移的方式直接清除超氧陰離子、羥基和單線態(tài)氧等,從而抑制動物機(jī)體內(nèi)脂過氧化物的產(chǎn)生,起到保護(hù)機(jī)體免受自由基侵害的作用。
2.2與脂類、蛋白質(zhì)、維生素等螯合
止痢草提取物中的生物活性成分可以防止脂肪酸被氧化,特別是不飽和脂肪酸,從而阻止脂質(zhì)過氧化物進(jìn)一步分解生成醛類,避免丙二醛(MDA)與一些蛋白質(zhì)、核酸、酶反應(yīng),起到保護(hù)生物膜結(jié)構(gòu)和其通透性、流動性、離子轉(zhuǎn)運(yùn)及屏障功能的作用。止痢草提取物中的活性成分可以抑制活性氧簇(ROS)產(chǎn)生或使其轉(zhuǎn)化為無活性衍生物的酶和非酶性抗氧化劑,從而降低細(xì)胞內(nèi)生物大分子的損傷和細(xì)胞內(nèi)氧化性蛋白質(zhì)的水平。
2.3調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)氧化酶活性
止痢草提取物的活性成分對自由基生成的氧化酶有抑制作用,同時提高氧化酶活性,進(jìn)而改變生物膜的流動性,保持生物膜的通透性,防止動物機(jī)體細(xì)胞及組織壞死,起到抑制脂質(zhì)過氧化作用。
2.4與金屬離子絡(luò)合
止痢草提取物的活性成分通過與金屬離子螯合從而發(fā)揮抗氧化作用。酚類化合物的鄰酚羥基可與金屬離子Fe2+、Cu2+螯合,阻止鏈?zhǔn)椒磻?yīng),從而起到間接的抗氧化作用。
3.1蛋雞
任景樂等對蛋雞的試驗研究表明,在飼料中添加乳酸菌制劑和止痢草提取物不僅能提高蛋雞飼料蛋白質(zhì)的利用率、產(chǎn)蛋性能,還可促進(jìn)其生長,并改善其免疫性能,但是乳酸菌制劑和止痢草提取物對蛋雞生長性能和養(yǎng)分利用率的差異并不明顯[13-14]。有研究表明,與維生素E相比,止痢草提取物對減少蛋黃中抗氧化物的含量的作用更好。朱曉磊等對42日齡麻花雞的研究表明,百里香精油不僅可以促進(jìn)麻花雞細(xì)胞活化,增強(qiáng)其免疫功能,還可顯著提高血清中白介素-1的含量(P<0.05)[15]。
3.2肉雞
Weber等研究表明,百里香酚可大幅提高不同飼養(yǎng)條件下肉雞的生產(chǎn)性能[16]。史東輝等表明,止痢草提取物有很好的抗氧化作用,可改善肉雞的飼料轉(zhuǎn)化率和增重,并有效降低死亡率[17-18]。朱曉磊等研究表明,百里香精油可以顯著提高肉雞血液ANAE陽性淋巴細(xì)胞百分率、新城疫抗體水平和血清IgM、IgA、IgG的水平(P<0.05)[19]。日糧中添加止痢草提取物可以提高肉雞血清中抗氧化活性。研究表明,止痢草提取物可顯著提高黃羽肉雞日增重和改善飼料轉(zhuǎn)化率,也有研究表明止痢草提取物可改善肉雞的增重、料重比,并可使肉雞的死亡率降低。日糧中添加止痢草提取物200和150 g·t-1還可對肉雞的生產(chǎn)性能、屠宰性能、肌肉品質(zhì)起到改善作用,并降低飼養(yǎng)成本[20]。
3.3其他
有研究表明,日糧中添加干燥止痢草葉1.25~3.75 g·kg-1可改善火雞的飼料利用率。在鵪鶉日糧中添加止痢草提取物香芹酚60 mg·kg-1,可提高其飼料轉(zhuǎn)化率和增重,并可降低腹部脂肪的含量。朱建平等研究表明,日糧添加止痢草植物提取物,不僅可以改善肉鴨的生長性能,還可極顯著提高飼料轉(zhuǎn)化率(P<0.01)[21]。
近年來,隨著人們對食品安全的重視,畜禽添加劑也備受關(guān)注,對植物提取物的研究與發(fā)展更是受到很多發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的重視,對植物提取物的研究和其在畜禽飼料中的應(yīng)用的研究也越來越多,很多發(fā)達(dá)國家更是投入了大量的資金和研究人員。由此看來,植物提取物的發(fā)展前景是很可觀的。
早在100多年前就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)止痢草中的酚類物質(zhì)具有抗菌、殺菌的作用。通過與細(xì)胞質(zhì)膜作用而改變其對離子的通透性,導(dǎo)致病菌細(xì)胞死亡。止痢草提取物具有抗炎、抗菌、抗氧化、提高免疫等作用,但止痢草提取物直接作為飼料添加劑應(yīng)用在家禽生產(chǎn)中還受多種因素影響,這就需要進(jìn)一步研究止痢草提取物的活性成分及其在畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用機(jī)理和在日糧中的最佳添加水平。
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Study on Origanum Heracleoticum Extract Application in Poultry Production
LI Juanjuan,CAO Hongzhan,LU Chunlian,ZHANG Nana,KONG Deguo
(College of Animal Science and Technologe,Hebei Agricultural University,Baoding 071000,Hebei China)
With the improvement of the status of food safety problems in people's life,everyone is becoming more and more strict on the quality of livestock and poultry products.It would make the green,safe,pollution-free feed gradually on stage of livestock and poultry feed,feed additives gradually occupied the important position.
origanum heracleoticum extract;carvacrol;the thyme of phenol
S816.7;S831
A
1001-0084(2015)12-0041-03
2015-10-28
李娟娟(1989-),女,河北邯鄲人,碩士研究生,研究方向為動物遺傳育種。