單寧酸的生理功能及其在畜禽生產(chǎn)中的研究進展

何子煜 張佩華

摘要：單寧是一種廣泛存在于植物中的多酚類天然產(chǎn)物，從結(jié)構(gòu)與活性上又分為水解單寧和縮合單寧。水解單寧因其獨特的化學(xué)特性和生理活性，可作為添加劑在動物生產(chǎn)中運用，縮合單寧酸具有較強的抗?fàn)I養(yǎng)吸收作用，被定義為飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子。本文主要介紹了單寧酸的營養(yǎng)作用，并整理了其在豬、雞生產(chǎn)中的研究進展，

關(guān)鍵詞：單寧，單寧酸，營養(yǎng)作用

長期以來，單寧這類物質(zhì)一直被簡單地視為一種抗?fàn)I養(yǎng)因子，但近年來的研究表明，單寧中的水解單寧具有抗菌抑菌、抗氧化、抗炎癥等作用，且在動物飼料中添加適當(dāng)劑量的單寧酸能改善動物腸道微生態(tài)環(huán)境、促進動物生長、提高營養(yǎng)物質(zhì)利用率。本文主要介紹了單寧酸的功能及在豬、雞生產(chǎn)中的研究進展，為在實際養(yǎng)殖及生產(chǎn)中應(yīng)用單寧酸提供建議與指導(dǎo)。

1 單寧介紹

單寧廣泛存在于天然植物中體的葉、殼、果肉及樹皮中，從結(jié)構(gòu)與活性上又分為水解單寧和縮合單寧。

水解單寧主要存在于中國五倍子、石榴、漆樹葉、黃櫨、金縷梅樹等植物的樹皮與果實中，相對分子質(zhì)量500—3000，由沒食子酸酯或含糖基的鞣酸及其衍生物組成。單寧酸為重要的一種水解單寧，又稱鞣酸，化學(xué)式C76H52046，結(jié)構(gòu)如圖l所示，它是具有特異微臭、味極澀的黃色或淡棕色輕質(zhì)無品性粉末或鱗片，易溶于甘油，溶于水及乙醇，可水解為沒食子酸、葡萄糖。單寧酸由于其多酚羥基的結(jié)構(gòu)使得它有獨特的化學(xué)特性和生理活性，大量研究表明單寧酸具有較強抗菌抑菌、殺滅病毒、抗氧化、收斂及提高動物生產(chǎn)性能的作用，可作為添加劑在動物生產(chǎn)中運用。

縮合單寧是由黃烷-3-醇（兒茶素）為單元構(gòu)成的聚合物，主要存在于紅豆草，百脈根屬的長柄百脈根、小冠花屬莖葉及葡萄皮、籽中，相對分子質(zhì)量1900—28000，又名前花色素、多聚黃烷醇。縮合單寧酸具有較強的抗?fàn)I養(yǎng)吸收作用，被定義為飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子。

2 單寧酸的生理功能及作用

2.1 收斂作用

單寧酸在豬腸道內(nèi)有很強的收斂作用，使腸道蠕動減慢，減緩食糜在腸道中的移動，使得水分及營養(yǎng)物質(zhì)被更好的消化吸收，從而減少斷奶仔豬腹瀉的發(fā)生。隋慧等（2013）在22日齡斷奶仔豬飼料中添加以單寧酸為主要成分（含量80%）的植物提取物0.07%.并與添加0.04%的15%金霉素進行對比。試驗結(jié)束時，相比金霉素組，單寧酸組仔豬腹瀉率降低30.4%（p<0.05），對比得知添加以單寧酸為主要成分的植物提取物效果抗腹瀉效果優(yōu)于添加抗生素金霉素。安文亭等（2014）確定在仔豬日糧中添加1500g/t單寧酸，相比對照組能使仔豬腹瀉率降低55.61%（p<0.05），進而死淘率降低75.03% （p<0.05）。表明單寧酸具有優(yōu)良的抗腹瀉效果，存在替代抗生素及高銅高鋅的潛力。

2.2 抗菌抑菌

單寧酸通過破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)、改變細(xì)胞膜通透性，使得其對藥物的屏蔽作用減弱，再通過與細(xì)菌的酶和毒性蛋白等形成氫鍵作用，而使酶和蛋白質(zhì)失去活性從而表現(xiàn)出抗菌抑菌效果.鄭正男等（2015）報導(dǎo)，單寧酸對革蘭氏陽性菌的抑制效果明顯優(yōu)于對革蘭氏陰性菌，且其對藤黃微球菌、金黃色葡萄球菌、枯草桿菌的最低抑菌濃度（MIC）分另0為0.19mg/mL、0.39 mg/mL和0.39 mg/mL，而防腐劑山梨酸鉀對這三種菌的MIC均大于6.25mg/mL;此外，單寧酸對大腸桿菌、綠膿桿菌、青霉菌也有較好的抑制效果.最低抑菌濃度小于山梨酸鉀對這幾種菌的最低抑菌濃度。單寧酸抑菌效果明顯，作用效果優(yōu)于食品防腐劑山梨酸鉀。尉驍?shù)龋?015）通過藥敏試驗，將試驗所用的9種臨床常見菌株分為多重耐藥組和非多重耐藥組，以探究單寧酸是否對多重耐藥菌有抑制作用?？咕Y(jié)果表明，單寧酸對每種菌的多重耐藥組和非多重耐藥組抗菌活性差異不顯著（p>0.05），說明對多重耐藥菌株同樣有抗菌活性。此外，單寧酸能抑制各類細(xì)菌生物膜的形成，在0.08mg/mL時，能顯著減少細(xì)菌形成生物膜的數(shù)量（p<0.05），發(fā)揮抗菌抑菌作用。表明單寧酸具有治療臨床上“超級細(xì)菌”所導(dǎo)致的感染的潛力。

2.3 提高機體抗氧化能力

單寧酸有較強的體外抗氧化活性。經(jīng)體外抗氧化實驗測定，0.01mg/mL單寧酸純品對DPPH，清除率為92.13%，清除效果好于同濃度的抗壞血酸;1.0mg/mL單寧酸純品對OH，清除率為65.58%;單寧酸純品IC50值為2.10μg/mL（屈戀等，2016）。魏海峰等（2011）建立糖尿病大鼠模型后，分別向腹腔注射高（30mg-kg-l·d-l）、低（20mg·kg-1·d-l）劑量單寧酸，給藥10周。實驗結(jié)果表明，與糖尿病模型組相比，單寧酸低劑量處理組大鼠血清中丙二醛（MDA）含量極顯著降低（p<0.01），高劑量組血清中谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活性顯著升高（p<0.05），且高、低劑量均極顯著提高血清中總SOD活性（p<0.01）、顯著提高過氧化氫酶（CAT）活性（p<0.05）;進一步將大鼠腎皮質(zhì)制成lO%組織勻漿評判抗氧化能力，發(fā)現(xiàn)單寧酸高劑量組腎皮質(zhì)中MDA含量極顯著降低（p<0.01），GSH-Px活性極顯著升高（p<0.01），總SOD及CAT活性也有所升高（p>0.05）。龐樹坤（2015）研究發(fā)現(xiàn)，隨著育肥豬日糧中單寧酸添加量的增加，豬只血清中肌酸激酶（CK）含量呈降低趨勢，T-SOD含量逐漸升高，且MDA含量均顯著低于對照組。其中添加量為0.045%單寧酸組的豬血清中CK含量較對照組顯著降低（p<0.05），T-SOD含量顯著升高（p<0.05） ，MDA含量顯著降低（p<0.05），說明單寧酸可有效清除體內(nèi)氧自由基，提高抗氧化酶活性，降低體內(nèi)氧化應(yīng)激水平。

2.4 抗炎癥

目前，與單寧酸抗炎癥相關(guān)的實驗研究很少，魏海峰等在2014年再次通過建立糖尿病大鼠模型，檢驗相關(guān)指標(biāo)以研究單寧酸對炎性因子表達(dá)是否有抑制作用。結(jié)果表明單寧酸能降低糖尿病大鼠血清C反應(yīng)蛋白（CRP）水平及腎組織細(xì)胞間黏附分子l （ICAM -1）、單核細(xì)胞趨化蛋白l（MCP-1）mRNA和蛋白的表達(dá)。推測單寧酸可能可通過減少單核/巨噬細(xì)胞在腎小球浸潤，減輕糖尿病導(dǎo)致的腎臟的微炎癥反應(yīng)。

2.5 改善腸道微生態(tài)環(huán)境

飼料中添加一定量的單寧酸，能提高小腸吸收營養(yǎng)物質(zhì)的面積、提高小腸內(nèi)消化酶活性，從而有利于動物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。李茜等（ 2016）證明在飼糧中添加單寧酸利于AA肉雞的腸道發(fā)育，試驗結(jié)果表明，在21日齡時，與對照組相比.0.20%單寧酸組十二指腸腸絨毛高度/隱窩深度顯著升高（p<0.05）、空腸絨毛高度/隱窩深度差異達(dá)極顯著（p<0.01）。42日齡時0.10%單寧酸組十二指腸絨毛高度顯著升高（p<0.05），添加0.10%、0.15%單寧酸組絨毛高度/隱窩深度顯著高于對照組（p<0.05），添加0.20%單寧酸組極顯著高于對照組（p<0.01）。且添加單寧酸能有效提高小腸消化酶活性，其中添加0.20%單寧酸在42日齡時能顯著提高小腸淀粉酶、胰蛋白酶活性（p<0.05），小腸脂肪酶活性也有所提高。單寧酸降低了腸道內(nèi)pH、改善腸道內(nèi)環(huán)境，進而使得腸道發(fā)育、小腸消化酶活性提高。孫展英等（2014）研究表明，在斷奶仔豬日糧中添加1000mg/kg的單寧酸能提高仔豬消化酶活性。相比不添加單寧酸的對照組，添加0.1%單寧酸組胃蛋白酶活性提高37.5l%（p<0.05），淀粉酶活性提高44.03% （p<0.05），脂肪酶提高34.45% （p<0.05）。另有研究表明（李茜等，2015），在肉仔雞基礎(chǔ)日糧中分別添加0.05%、0.1%、0.15%、0.2%的單寧酸，均可增加肉雞盲腸內(nèi)雙歧桿菌、乳酸桿菌的數(shù)量，并抑制大腸桿菌的生長;其中添加0.1%單寧酸組相比對照組，雙歧桿菌數(shù)量提高5.65%（p<0.05）、乳酸桿菌提高3.96% （p<0.05）、大腸桿菌數(shù)量減少7.07%（p<0.05）;添加單寧酸也能降低雞糞中氨氣含量，以添加0.15%為最佳，相比對照組降低18.66% （p<0.01）。單寧酸調(diào)節(jié)腸道內(nèi)環(huán)境，調(diào)整了菌群組成，同時減少氨氣的生成。

2.6 提高營養(yǎng)物質(zhì)消化率、提高動物生產(chǎn)性能

陳寶江等（2012）研究發(fā)現(xiàn)，添加適量單寧酸能明顯改善肉雞后期生產(chǎn)性能，且添加量1.5kg/t為最佳。相比對照組，在42日齡時，添加0.15%單寧酸組肉雞平均體重增加10.65%（p<0.05），采食量添加14.39%（p<0.05），肉料比降低13.74%（p<0.05）。劉樹櫟等（2014）選用日齡相近、品種相同的60公斤左右生長育肥豬，在日糧中添加不同水平的單寧酸。結(jié)果表明，單寧酸在育肥豬日糧中適宜添加量為450g/t。與對照組相比，添加450g/t組豬采食量提高1.05%，日增重提高11.11%，料肉比降低8.76%，對能量利用提高4.30%，對蛋白質(zhì)利用提高5.04%，對脂肪、鈣、磷的利用也有所提高;此外，在斷奶仔豬日糧中添加lOOOmg/kg的單寧酸可使粗蛋白表觀消化率提高4.14%（p<0.05），粗脂肪觀消化率提高10.08% （p<0.05）（孫展英等，2014）。

3 小結(jié)

自2006年歐盟全面禁止在動物飼料中添加抗生素以來，歐洲對單寧酸的研究一直處于領(lǐng)先水平，并已批準(zhǔn)一些來源于甜栗木的單寧酸作為安全的新型飼料添加劑應(yīng)用于動物飼料中。然而國內(nèi)對單寧酸的研究較少、起步較晚，將單寧酸添加到動物飼料中的研究更少;并且國內(nèi)大多教材直接將單寧這一類物質(zhì)定義為了抗?fàn)I養(yǎng)因子，沒有對水解單寧和縮合單寧加以區(qū)分，一定程度上妨礙了對單寧酸的正確認(rèn)識與開發(fā)應(yīng)用。但大量試驗證明，在飼料中添加一定劑量的單寧酸具有良好的促進動物生長、抗菌抑菌、改善腸道微生態(tài)環(huán)境、防止仔豬腹瀉等作用。通過查閱大量文獻，筆者推薦單寧酸在斷奶仔豬飼料中添加劑量為1500g/t、在豬育肥階段飼料中添加劑量為450g/t;在肉仔雞（0—21日齡）飼料中添加劑量為1000g/t、21—42日齡肉雞飼料中添加劑量為1500g/t。

根據(jù)單寧酸的結(jié)構(gòu)，筆者推測其應(yīng)具有抗炎癥的功能，但國內(nèi)目前還沒有人對單寧酸是否能抗炎癥進行過研究;因此，單寧酸的抗炎癥作用應(yīng)作為未來研究的方向。

參考文獻（略）