淺談新型植物抗生素—幾種天然植物提取物(一)

喬利敏　關(guān)文怡　雷莉輝　侯引續(xù)?。ū本┺r(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院畜牧獸醫(yī)系　北京 房山　102442）

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淺談新型植物抗生素—幾種天然植物提取物(一)

喬利敏*關(guān)文怡雷莉輝侯引續(xù)（北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院畜牧獸醫(yī)系北京 房山102442）

長(zhǎng)期以來(lái)大量的化學(xué)合成飼料添加劑和化學(xué)藥品在養(yǎng)殖業(yè)中濫用造成的各種危害已成為一個(gè)世界性的科學(xué)難題，尋找新型綠色飼料添加劑是現(xiàn)代健康養(yǎng)殖和社會(huì)發(fā)展的必然需求。本文對(duì)幾種常用的新型植物抗生素(天然植物提取物牛至油、葡萄籽提取物、紫蘇籽提取物、黃芪提取物等)的理化性質(zhì)、作用機(jī)理以及在養(yǎng)殖業(yè)中應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景進(jìn)行了綜述，以期為飼料添加劑的合理使用提供一定的借鑒和參考。

隨著生活水平的改善和提高，人們對(duì)食品安全性方面的認(rèn)識(shí)逐步深化，對(duì)綠色、營(yíng)養(yǎng)畜產(chǎn)品日益關(guān)注。為確保得到綠色動(dòng)物食品，必須在動(dòng)物飼料的源頭嚴(yán)格把關(guān)。為了保障飼料質(zhì)量，保護(hù)人類健康，在畜牧生產(chǎn)中人們現(xiàn)在越來(lái)越傾向于使用無(wú)污染無(wú)殘留的天然綠色飼料添加劑。順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，新型植物抗生素—純天然植物提取物，不含任何化學(xué)成分，因而不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染和毒副作用。

1　牛至油

1.1牛至油的來(lái)源及化學(xué)成分

牛至油是從天然植物牛至中提取的一種淡黃色澄清油狀液體，占牛至全草的含量為1%~10%(ml/100g固重)，具有百里香油似的辛辣氣味，不溶于甘油，溶于丙二醇及大多數(shù)非揮發(fā)性油。牛至俗稱馬郁蘭、牛膝草、小葉薄荷、止痢草、上香蕾等，為唇形科牛至屬多年生草本植物。牛至油屬于混合物，主要成分是酚類化合物，化學(xué)成分主要是香芹酚、麝香草酚、γ-萜品烯和p-異丙甲苯等，其中香芹酚和麝香草酚的抗菌活性最強(qiáng)，γ-萜品烯和p-異丙甲苯是生物合成香芹酚和麝香草酚的前體物，也具有抗微生物活性。這4種化學(xué)組分的含量因地理位置、收獲季節(jié)和不同植株部位等因素而有所差異[1]。

1.2牛至油的作用機(jī)理

1.2.1抗菌殺菌作用有研究表明，牛至油中起抗菌作用主要成分為酚類及萜烯類，酚類物質(zhì)可通過(guò)使細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)變性而改變細(xì)胞膜的通透性，或與細(xì)胞膜中的磷脂反應(yīng)，破壞蛋白質(zhì)合成，使微生物細(xì)胞的生長(zhǎng)受到抑制；萜類物質(zhì)也能影響細(xì)菌中的DNA 自我復(fù)制過(guò)程，從而抑制細(xì)菌的繁殖和生長(zhǎng)過(guò)程，進(jìn)而抑制菌體生長(zhǎng)[2]。除此之外，香芹酚和麝香草酚的合成前體物質(zhì)γ-萜品烯p-異丙甲苯，也具有一定的抗病原微生物活性。Sivropoulou等[3]報(bào)道，牛至油對(duì)8種革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌具有高度活性。林清華等[4]報(bào)道，牛至油揮發(fā)對(duì)31株腸炎常見菌均有不同程度的殺菌和抑菌作用。其中對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌作用最強(qiáng)。其次是傷寒桿菌、各型副傷寒桿菌、大腸桿菌、致病性大腸桿菌、產(chǎn)毒性大腸桿菌及侵襲性大腸桿菌。對(duì)綠膿桿菌的抑菌作用最弱。

1.2.2抗氧化作用牛至油成分中發(fā)揮抗氧化作用的主要是酚酸類和萜類物質(zhì)[5]。酚酸類化合物主要是肉桂酸的衍生物，包括綠原酸、咖啡酸和阿魏酸等，其苯環(huán)上的酚羥基是抗氧化活性基團(tuán)，該類抗氧化劑在清除烷氧自南基過(guò)程中主要是通過(guò)脫氫反應(yīng)產(chǎn)生比較穩(wěn)定的苯氧自南基來(lái)終止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，所產(chǎn)生的苯氧自南基的穩(wěn)定性與其清除自由基活性密切相關(guān)。Ding等[6]從牛至揮發(fā)油中分離出迷迭香酸酯，具有較強(qiáng)的抗氧化及抗黑色素生成的作用。Kintzios等[7]研究牛至油的體外抗氧化作用，發(fā)現(xiàn)將牛至油添加至食用香油中后，可防止油脂的氧化，維持油脂的穩(wěn)定性，說(shuō)明其具有較好的抗氧化作用。

1.2.3增強(qiáng)機(jī)體免疫作用牛至油可促進(jìn)機(jī)體免疫器官的生長(zhǎng)發(fā)育。提高吞噬細(xì)胞的吞噬能力，增強(qiáng)機(jī)體的免疫力。王秋梅[8]在肉仔雞中添加牛至油，結(jié)果顯示：42日齡時(shí)，100mg/kg牛至油組T淋巴細(xì)胞酸性α-醋酸萘酯酶的活性和T 淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率比對(duì)照組分別提高16.56%和13.90%(P<0.05)，顯著增強(qiáng)肉仔雞的細(xì)胞免疫力。

1.2.4提高飼料利用率，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)牛至油特有的芳香氣味可刺激動(dòng)物的食欲，刺激消化道感受器，激活消化酶的活性，促進(jìn)飼料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。王棟得等[9]在肉兔飼料中添加適量的牛至油，除可使之日增重提高、肉料比上升外，還可提高肝臟及血清中抗氧化酶的活性。

1.3牛至油的應(yīng)用

牛至油作為一種新型天然植物抗生素，可以代替合成抗生素應(yīng)用于人和動(dòng)物，具有抗菌效果強(qiáng)，安全性高，適用范圍廣，不產(chǎn)生耐藥性等特點(diǎn)，還可與某些合成抗生素聯(lián)用，加強(qiáng)對(duì)機(jī)體的抗菌作用。

1.3.1牛至油在家禽及畜牧業(yè)中的應(yīng)用牛至油作為一種飼料添加劑，被廣泛運(yùn)用于家禽及畜牧業(yè)中。如，徐善金等[10]研究了添加不同量的牛至油對(duì)櫻桃谷鴨生產(chǎn)性能的影響，結(jié)果表明：在肉鴨基礎(chǔ)日糧中添加20mg·kg-1的牛至油時(shí)，增重效果最明顯，耗料量最少，但肉料比最高。劉應(yīng)林等[11]研究發(fā)現(xiàn)，飼喂牛至草粉的育肥豬日增質(zhì)量顯著高于對(duì)照組，飼料轉(zhuǎn)化率顯著低于對(duì)照組，腹瀉情況明顯少于對(duì)照組，而且試驗(yàn)組豬的膚色和毛色更顯得紅潤(rùn)而有光澤。此外，井偉[12]報(bào)道，牛至油對(duì)其他動(dòng)物，如雞、鵝、兔、牛等也具有一定促生長(zhǎng)作用。以上研究均表明，牛至油在家禽及畜牧中的作用不容忽視，具有良好市場(chǎng)前景。

1.3.2在水產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用吳強(qiáng)強(qiáng)等[13]研究牛至油對(duì)建鯉生長(zhǎng)性能的影響發(fā)現(xiàn)，在基礎(chǔ)飼料中添加0.05% 的牛至油可顯著提高建鯉魚種的增重率、蛋白效率及特定生長(zhǎng)率。

1.3.3在抗腫瘤方面的應(yīng)用王宇等[14]采用MTT法檢測(cè)不同濃度的牛至油對(duì)體外培養(yǎng)的多種腫瘤細(xì)胞株的生長(zhǎng)抑制作用，結(jié)果顯示：人肝癌細(xì)胞系HepG2、人子宮頸癌細(xì)胞系JTC-26和肺癌細(xì)胞系A(chǔ)549經(jīng)不同濃度的牛至油作用后，腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)受阻，這表明牛至油具有體外抗腫瘤活性。

1.3.4與某些抗生素的聯(lián)用遠(yuǎn)立國(guó)等[15]在牛至油和黃霉素在奶牛生產(chǎn)中的應(yīng)用研究表明，因牛至油與黃霉素和莫能菌素協(xié)同作用乳汁率及乳蛋白率均高于對(duì)照組，并可有效控制乳房炎，且牛至油與黃霉素的聯(lián)用效果最佳。

2　葡萄籽提取物

2.1葡萄籽提取物的來(lái)源及化學(xué)成分葡萄籽提取物(grape seed extract, GSE)是從釀酒葡萄籽中提取的一種多酚物質(zhì)混合物，主要活性成分是具有生物類黃酮結(jié)構(gòu)的葡萄籽原花青素(grapeseed proanthocyanidins, GSP)[16-17]。

2.2葡萄籽提取物的作用機(jī)理研究表明，GSP具有抗氧化、降血脂、抗炎和免疫調(diào)節(jié)等多種功能，是一種極強(qiáng)的體內(nèi)活性功能因子，可作為飼料添加劑應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn)[18-21]。已有研究表明，GSE可調(diào)節(jié)小鼠、兔等動(dòng)物機(jī)體的血脂代謝，具有降低膽固醇的功能[22-24]。GSP具有極強(qiáng)的抗氧化活性，可清除動(dòng)物體內(nèi)的自由基，改善營(yíng)養(yǎng)代謝環(huán)境，增強(qiáng)動(dòng)物體質(zhì)和緩解不良應(yīng)激[18]。

2.3葡萄籽提取物的應(yīng)用GSP作為一種飼料添加劑，被廣泛運(yùn)用于家禽及畜牧業(yè)中。如趙嬌等[25]研究表明，飼糧添加100 mg/kg 的GSP能夠減緩敵草快誘導(dǎo)的仔豬氧化應(yīng)激，改善其生長(zhǎng)性能。胡如久等[26]在研究飼糧中添加GSE對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能和蛋黃膽固醇含量的影響，結(jié)果顯示：添加100mg/kgGSE不僅顯著降低雞蛋中膽固醇含量，同時(shí)顯著提高產(chǎn)蛋率。但應(yīng)注意其添加劑量，高量添加不利于營(yíng)養(yǎng)成分的有效利用，從而降低生產(chǎn)性能[27]。

3　紫蘇籽提取物

3.1紫蘇籽提取物的來(lái)源及化學(xué)成分紫蘇籽為唇形科一年生草本植物紫蘇的干燥成熟果實(shí)，是一味傳統(tǒng)的藥食兩用類中藥材。其性辛、溫，歸肺經(jīng)，無(wú)毒，具有平喘、潤(rùn)腸、降氣消痰之功效[28]。紫蘇籽提取物的主要化學(xué)成分為α-亞麻酸、黃酮、迷迭香酸、咖啡酸、烏索酸、齊墩果酸等[29-33]。

3.2紫蘇籽提取物的作用機(jī)理現(xiàn)代藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，α-亞麻酸有提高機(jī)體免疫力、抑制炎性細(xì)胞增殖的作用[34]，黃酮及迷迭香酸等活性成分有很強(qiáng)的抗氧化、抑菌、抑制癌細(xì)胞增殖、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等生物學(xué)功能[35]，黃酮類化合物又被稱為植物雌激素，它可以與機(jī)體內(nèi)雌激素受體結(jié)合，對(duì)動(dòng)物的生產(chǎn)性能有雙向調(diào)節(jié)作用[36]。

3.3紫蘇籽提取物的應(yīng)用紫蘇籽提取物作為一種天然飼料添加劑對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能具有良好的促進(jìn)作用[37]。潘存霞[38]在育肥豬應(yīng)用紫蘇籽提取物做了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，與抗生素組相比，紫蘇籽提取物組育肥豬日增重提高3.50%(P<0.05)；料肉比下降3.85%(P<0.05)，說(shuō)明日糧中添加紫蘇籽提取物可顯著提高育肥豬的生長(zhǎng)性能，且效果優(yōu)于抗生素組。時(shí)藝霖等[39]探討在飼糧中添加不同水平紫蘇籽提取物對(duì)蛋雞產(chǎn)蛋高峰后期生產(chǎn)性能、生殖激素及免疫功能的影響，結(jié)果顯示，飼糧中紫蘇籽提取物添加水平為0.03%時(shí)，能極顯著提高蛋雞產(chǎn)蛋高峰后期產(chǎn)蛋率、日均產(chǎn)蛋量和免疫功能。

4　黃芪提取物

4.1黃芪提取物的來(lái)源及化學(xué)成分黃芪提取物為豆科植物黃芪的干燥跟提取物，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，黃芪含有莢膜黃芪甲、乙、丙胡蘿卜素皂甙及多糖類、黃酮類、22種氨基酸和14種微量元素，還含有香豆素、苦味素、葉酸、膽堿、甜菜堿、葡萄糖醛酸、β-谷留醇、棕櫚酸、亞油酸等化學(xué)成分。

4.2黃芪提取物的作用機(jī)理黃芪可作為免疫增強(qiáng)劑預(yù)防和治療動(dòng)物疾病，對(duì)痢疾桿菌、炭疽桿菌、白喉?xiàng)U菌、葡萄球菌、鏈球菌、肺炎雙球菌等均有抗菌效果。作為飼料添加劑使用時(shí)，可加快機(jī)體物質(zhì)代謝，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育。

4.3黃芪提取物的應(yīng)用胡倉(cāng)云[40]研究表明，黃芪多糖既能提高仔豬的免疫功能、增強(qiáng)機(jī)體抵抗力、降低斷奶仔豬腹瀉的發(fā)病率、提高成活率，又能促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)發(fā)育，提高增重速度。呂美等[41]研究指出，飼料中添加0.3%黃芪多糖提取物能使肉仔雞的平均日增重較對(duì)照組提高3.41g(P<0.05)，料重比降低0.11%(P<0.05)，顯著改善了肉仔雞的生長(zhǎng)性能；飼料中添加0.2%和0.3%的黃芪多糖粗提取物能顯著降低肉仔雞肝臟和胸肌中的膽固醇含量，增強(qiáng)十二指腸食糜消化酶的活性；在雞飼料中添加1%黃芪粉，添加組的產(chǎn)蛋率較對(duì)照組提高10%，死亡淘汰率下降50%，料蛋比下降5.03%，經(jīng)濟(jì)效益提高28%。

綜上所述，從以上幾種常用天然植物提取物在畜禽中的應(yīng)用可以了解到，天然植物提取物含有多種生物活性成分，具有增強(qiáng)免疫功能、提高抗病力、抑菌、抗病毒、增進(jìn)食欲、提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用、促生長(zhǎng)、增強(qiáng)抗應(yīng)激功能及提高動(dòng)物產(chǎn)品品質(zhì)等生物學(xué)作用，完全可以替代抗生素、激素等飼料添加劑，從而生產(chǎn)出更加安全優(yōu)質(zhì)的動(dòng)物食品，在增加經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)保護(hù)了消費(fèi)者的健康，隨著人們對(duì)生活質(zhì)量和健康的重視，天然植物提取物的推廣和應(yīng)用無(wú)疑會(huì)給人類帶來(lái)福音，前景廣闊。

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收稿日期：（2015–12–01）

基金項(xiàng)目：北京市農(nóng)委“菜籃子”新型經(jīng)營(yíng)主體科技能力提升項(xiàng)目“植物源營(yíng)養(yǎng)素在家禽養(yǎng)殖中的試驗(yàn)示范”（課題編號(hào)：20150203-7）；”中藥添加和臭氧消毒技術(shù)在肉禽飼養(yǎng)中的示范應(yīng)用” （課題編號(hào)：20140204-14）階段成果。第三批院級(jí)重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目

中圖分類號(hào)：S853.75

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1007-1733(2016)02-0050-04