桑葉提取物及其在動物生產(chǎn)上的應(yīng)用研究進(jìn)展

夏 鑫， 余曼榮， 曾青華，肖定福

（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）

桑樹屬?？粕伲瑸槁淙~喬木，栽培范圍廣泛，分布遍及全國，種植面積約100萬hm2（高飛雨等，2015）。我國桑葉資源非常豐富，有15個桑種、3個變種，是世界上桑種最多的國家。桑葉作為桑樹的主要產(chǎn)物，約占地上部產(chǎn)量的64%，每年可采摘3~6次。

桑葉含有蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素和礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，尤其蛋白桑葉的蛋白質(zhì)含量較高，可達(dá)25%~45%，特別是在我國蛋白質(zhì)原料缺乏的環(huán)境下，可以代替部分豆粕添加到畜禽日糧中，減少從國外進(jìn)口大豆的依賴。但桑葉含有的單寧、植物凝集素等抗?fàn)I養(yǎng)因子會降低畜禽對蛋白質(zhì)的利用，阻止機(jī)體對鈣的吸收，而且影響日糧的適口性。桑葉經(jīng)過適當(dāng)加工以后，比如發(fā)酵桑葉、桑葉粉和桑葉提取物飼喂畜禽，可以維持動物的消化系統(tǒng)和排泄系統(tǒng)健康（Li等，2018）。因此，桑葉提取物添加到畜禽日糧中可以提高其生產(chǎn)性能和經(jīng)濟(jì)效益。

1 桑葉提取物的活性成分

1.1 多糖類化合物 多糖是由10個以上的單糖通過糖苷鍵結(jié)合而成的高分子碳水化合物。桑葉多糖占干桑葉的1.79%~2.64%，由D-阿拉伯糖、D-木糖、D-葡萄糖、D-鼠李糖和D-甘露糖等組成（羅晶潔等，2010）。從桑葉中提取到的一種多糖降低了肝臟的血糖含量，增強(qiáng)了葡萄糖激酶的活性，從而在改善葡萄糖代謝中發(fā)揮了重要作用（Guo 等，2012；Li等，2011）。張入飛等（2015）研究證明，桑葉多糖能夠降低試驗性糖尿病大鼠的血糖和血脂，顯著提高胰島素含量。王向陽等（2014）研究報道，桑葉多糖對四氧嘧啶（ALX）誘導(dǎo)的糖尿病小鼠具有明顯的降血糖功能。此外，Li等（2013）報道，桑葉多糖和1-脫氧野尻霉素（DNJ）的混合治療能促進(jìn)胰島素的表達(dá)，并且能夠調(diào)節(jié)異糖原誘導(dǎo)的糖尿病小鼠的肝臟葡萄糖代謝。目前，研究認(rèn)為桑葉多糖的降血糖機(jī)制為桑葉多糖抑制了α-糖苷酶，使胰島素的分泌增多，促進(jìn)了機(jī)體對糖的有效吸收利用，另外，其對肝糖原的合成加強(qiáng)，改善了糖代謝，達(dá)到降血糖的效果（任春久等，2017）。

1.2 黃酮類化合物 黃酮是一類具有2-苯基色原酮結(jié)構(gòu)的化合物，具有抗氧化和清除自由基的功效。黃酮類化合物占桑葉干重的1%~3%，是桑葉發(fā)揮功效的主要活性成分之一 （楊燕等，2010）。呂丹等（2016）通過測定不同來源的桑葉藥材中總黃酮含量發(fā)現(xiàn)，其總黃酮含量為5.31~15.11 mg/g。張貴會等（2016）采用色譜分離技術(shù)對桑葉醇提取物的乙酸乙酯萃取部分進(jìn)行分離，得到了四個黃酮類化合物，蘆丁、槲皮素-3-O-葡萄糖苷、金絲桃苷、山奈酚-3-O-β-D-吡喃葡萄糖。Kim等（1999）從桑葉中分離得到山柰酚、葡萄糖苷、紫云英苷等 9個黃酮苷類化合物。槲皮素是桑葉中主要黃酮醇化合物，抗氧化活性較強(qiáng)。對桑葉的丁醇提取物進(jìn)行分離時發(fā)現(xiàn)，桑葉黃酮主要由蕓香甙、槲皮素、異槲皮甙、桑甙、桑黃酮等化合物組成（Doi等，2001；Kim 等，1999）。 此外，桑葉中還含有一種異戍烯基的黃酮類化合物桑根素。

1.3 生物堿類化合物 生物堿是一類含氮有機(jī)化合物，易溶于乙醇等有機(jī)溶劑，難溶于水（劉旺景等，2016）。干桑葉中總生物堿含量為0.058%~1.314%。桑葉生物堿能提高機(jī)體免疫力、延緩衰老。DNJ是研究較多的一種桑葉生物堿，其占總生物堿含量的50%以上，是一種糖苷酶抑制劑，對α－葡萄糖苷酶抑制活性效果顯著 （Shang等，2012）。雖然在其他植物中也提取到了DNJ，但含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于在桑葉中提取到的，因此，DNJ是桑葉具有代表性和特征性的生物堿。Li等（2016）對糖尿病小鼠進(jìn)行降糖試驗，結(jié)果表明，DNJ通過抑制腸道吸收葡萄糖，對糖轉(zhuǎn)運、糖酵解和糖異生的酶有調(diào)節(jié)作用，可促使肝內(nèi)葡萄糖代謝加強(qiáng)，從而使血糖濃度降低。谷緒頂?shù)龋?013）通過對β-葡萄糖苷酶的體外抑制試驗證明，DNJ對β-葡萄糖苷酶有明顯的抑制作用。張秀麗等（2014）研究結(jié)果表明，桑葉活性物質(zhì)DNJ對甜菜夜蛾的生長和保護(hù)酶活性具有一定的影響，桑葉可作為開發(fā)植物源殺蟲劑的原料。

2 桑葉提取物對動物的生理作用

2.1 抗氧化作用 桑葉黃酮能夠清除機(jī)體中超氧離子自由基，具有顯著的抗氧化作用，是一種天然的抗氧化劑。胡利等（2015）研究了桑葉黃酮對亞硝酸鹽的清除作用及其體外抗氧化作用，表明桑葉黃酮具有較強(qiáng)的清除亞硝酸鹽能力，桑葉黃酮對亞硝酸鹽的清除作用與其抗氧化活性有一定相關(guān)性。研究報道，桑葉DNJ具有較強(qiáng)的體外總抗氧化能力，能清除1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）和羥基（王興婷等，2017）。桑葉多糖具有潛在的抗氧化功能，其和槲皮素對抗氧化活性具有協(xié)同作用，王海燕等（2018）研究表明，桑葉粗提物和純化物抗氧化活性的高低與槲皮素含量具有較大相關(guān)性。桑葉多糖具有明顯清除DPPH的活性功能。粗桑葉多糖對1，1-二苯基-2-吡啶酰肼、羥基、3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸自由基具有較強(qiáng)的Fe2+螯合能力和清除活性。表明桑葉多糖可作為天然抗氧化劑 （Yuan等，2015）。謝克英等（2014）發(fā)現(xiàn)，桑葉多糖在濃度 0.8 mg/mL時對羥基的清除作用最強(qiáng)，清除率可達(dá)90.8%。在還原力、清除 DPPH方面桑葉槲皮素純化物較粗提物效果較好。

2.2 抑菌作用 桑葉提取物對金黃色葡萄球菌有明顯抑制及殺滅作用，但是對霉菌沒有抑制作用。用氣相色譜-質(zhì)譜檢測分析桑葉的石油醚萃取部位，發(fā)現(xiàn)主要成分及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：植物醇（24.87%）、 環(huán)二十八烷 （18.00%）、 棕櫚酸（10.20%）、α-亞麻酸 （9.06%）、 亞麻酸乙酯（7.92%）、硬脂酸（7.14%），另外還含有少量 α-生育酚和β-谷甾醇等活性成分。石油醚萃取部位具有較強(qiáng)的綜合抑菌活性，對金黃色葡萄球菌等5種試驗菌的抑制作用較強(qiáng)（劉凡等，2013）。Huang等（2011）研究了短、中、長鏈飽和脂肪酸對微生物的抑制作用，結(jié)果表明，中、長鏈脂肪酸 （月桂酸，棕櫚酸）具有較好的抑菌活性。劉志明等（2011）研究表明，桑葉正己烷提取物對金黃色葡萄球菌的抑制效果較好（抑菌圈直徑8.64 mm），對大腸桿菌無抑制作用。

2.3 脂質(zhì)代謝作用 張丹等（2017）研究表明，桑葉正己烷提取物可通過抑制胰脂肪酶活性，降低腸道內(nèi)脂質(zhì)消化程度，具有調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的潛在功效。桑葉水提物可通過升高小鼠血清載脂蛋白A1含量，降低小鼠血清載脂蛋白B含量和肝臟卵磷脂膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶活性，從而達(dá)到預(yù)防脂代謝紊亂和降血脂的功效（鄒莉芳等，2016）。通過對小鼠飼喂高脂飼料，再進(jìn)行DNJ灌胃試驗，持續(xù)12周的灌胃發(fā)現(xiàn)，小鼠的內(nèi)臟脂肪重減輕，也減小了脂肪細(xì)胞。可能的作用機(jī)制為DNJ激活了脂肪酸β-氧化酶等酶類，加速了機(jī)體脂質(zhì)代謝（李有貴等，2017）。桑葉提取物通過激活過氧化物酶體增殖物激活受體α（PPARα），調(diào)節(jié)脂肪酸氧化過程來達(dá)到改善 L-谷氨酸鈉（MSG）肥胖大鼠脂代謝紊亂的作用（文靜等，2015）。

3 桑葉提取物在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用 桑葉提取物活性物質(zhì)桑葉多糖和桑葉黃酮相互協(xié)同能夠改善仔豬腸道環(huán)境，降低仔豬腹瀉率，使仔豬存活率升高，增加日增重，并改善肉品質(zhì)。桑葉多糖和黃酮類物質(zhì)可以提高豬的免疫力，增加瘦肉率，對促進(jìn)豬的健康、母豬產(chǎn)后恢復(fù)和仔豬獲取母源抗體等具有重要作用。仔豬日糧中添加桑葉多糖可降低早期斷奶仔豬腹瀉的發(fā)生率，改善早期斷奶仔豬腸道微生物的生態(tài)環(huán)境，從而提高斷奶仔豬整體生長性能（Zhao 等，2015）。 羅秋蘭（2012）研究結(jié)果也表明，不同添加量的桑葉多糖對平均日采食量基本沒有影響，但是仔豬的平均日增重均明顯增高，而且隨著桑葉多糖添加量的增加而增加。李婉濤等（2018）在育肥豬日糧中添加0.3%的杜仲和桑葉提取物，發(fā)現(xiàn)具有提高生產(chǎn)性能和改善豬肉品質(zhì)的作用。

3.2 在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用 桑葉提取物活性物質(zhì)DNJ和桑葉多糖能夠顯著改善蛋品質(zhì)，降低血糖和血脂，提高產(chǎn)蛋率，促進(jìn)肉雞生長。在飼糧中添加桑葉提取物可顯著提高矮腳黃雞平均日增重和平均日采食量，有降低料重比的趨勢，可使屠宰率、半凈膛率略有提高（宋瓊莉等，2018）。章學(xué)東等（2012）研究表明，日糧中添加桑葉粉后蛋雞的血糖、血脂指標(biāo)均下降，且蛋黃膽固醇含量顯著降低，同時在蛋清中檢測到了DNJ，說明桑葉中存在的功能性成分發(fā)揮了作用，其在蛋雞飼料添加比例以5%~10%為宜。陳鮮鑫等（2017）研究報道，銀杏花、金銀花、霜桑葉、萬壽菊混合植物提取物能提高蛋雞產(chǎn)蛋率，增強(qiáng)免疫力。并且可顯著降低蛋黃中膽固醇含量，顯著提高多不飽和脂肪酸在蛋中的含量。

3.3 在反芻動物中的應(yīng)用 瘤胃發(fā)酵會產(chǎn)生大量的甲烷，會降低反芻動物對營養(yǎng)物質(zhì)的利用效率，而且排出的氣體污染大氣環(huán)境。添加桑葉提取物能夠降低體外發(fā)酵NH3-N濃度、提高48 h干物質(zhì)消化率，一定程度上改善瘤胃發(fā)酵模式（李德勇等，2014）。在綿羊飼糧中添加桑葉黃酮，可降低瘤胃種群和產(chǎn)甲烷菌數(shù)量，增加琥珀酸纖維桿菌種群。桑葉黃酮通過抑制參與甲烷生成的微生物種群，可提高有機(jī)物的消化率，降低甲烷的產(chǎn)量（Ma等，2017）。桑葉生物堿類物質(zhì)能夠抑制瘤胃產(chǎn)甲烷菌的活性，從而降低瘤胃中氫的生成，提高牛對營養(yǎng)物質(zhì)的利用效率（Metka等，2013）。楊春濤等（2016）在犢牛的飼糧中添加熱帶假絲酵母菌和桑葉黃酮，提高了斷奶前犢牛飼糧代謝能和氮的生物學(xué)價值，降低了斷奶后犢牛的糞能和總排出氮量，還改善了瘤胃發(fā)酵。桑葉黃酮和白藜蘆醇可以在一定程度上影響肉羊的氣體代謝并降低甲烷排放量，桑葉提取物抑制甲烷排放的最佳添加水平為 2.00 g/d（陳丹丹等，2014）。

3.4 在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用 桑葉提取物可有效改善魚類糖脂代謝，提高免疫力及抗氧化能力，提高生長性能，因此在水產(chǎn)養(yǎng)殖中具有重要的開發(fā)及利用價值。在幼鯽魚飼料中添加桑葉提取物，對其生長性能和身體組分無顯著影響，當(dāng)桑葉提取物的含量低于3%時，提高了飼料利用率，改善了幼鯽魚的脂質(zhì)代謝和免疫功能。Sheikhlar等（2014）研究發(fā)現(xiàn)，在非洲鯰魚的飼料中添加桑葉提取物可以治愈由水蚤引起的運動性需氧血癥敗血癥，提高存活率，并且添加7%時的治愈效果最佳。在飼料中添加一定水平的桑葉黃酮對吉富羅非魚生長性能沒有顯著影響，但增強(qiáng)了其抗氧化能力和抗亞硝酸鹽應(yīng)激能力（楊繼華等，2017）。

4 小結(jié)

我國桑樹資源豐富，但利用效率普遍不高，造成了桑葉資源的浪費。桑葉中的活性物質(zhì)經(jīng)過提取用于畜禽生產(chǎn)，不僅可以節(jié)省飼料，降低養(yǎng)殖成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，而且可以推動畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。近年來我國畜牧業(yè)迅猛發(fā)展，并且隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及人們觀念的轉(zhuǎn)變，桑葉及其提取物不僅僅用于畜禽生產(chǎn)，更因其活性成分具有降血糖、抗癌等作用被廣泛用于食品或藥物治療。但是，我們也應(yīng)該注意到四季更迭對桑葉活性成分的影響，而且受地域影響，桑葉的收割難以高度機(jī)械化，因此，因地制宜地采取多種形式開發(fā)桑葉是必要的?，F(xiàn)在桑葉提取物的制備工藝不佳，提取率較低，還需要尋求最佳的提取工藝，提高桑葉的提取效率。