白藜蘆醇的生理功能及其在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

劉事奇 唐超然 宮嘉泰 沈煜政 方熱軍

（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）

隨著人們對食品安全的愈加重視和環(huán)保意識的增強，全面禁止抗生素作為飼料添加劑已為必然趨勢，而尋找其替代物乃畜牧行業(yè)的研究熱點。近年來研究報道，植物成分對動物機體具有消炎、抗菌、促生長等生理功能，因此在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用潛力巨大。白藜蘆醇作為一種天然多酚類化合物，主要來源于花生、虎杖、葡萄、桑椹等植物。近年來大量動物研究表明，白藜蘆醇具有抗癌、抗炎癥、抗氧化和降脂功效，可以增強動物體免疫能力和提高動物生產(chǎn)性能。本文通過綜述白藜蘆醇的提取工藝、生理功能及其在家禽生產(chǎn)中的研究進展，旨在為進一步探索其在飼料行業(yè)和家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 白藜蘆醇的理化性質(zhì)

白藜蘆醇是一種天然多酚類化合物，難溶于水，易溶于甲醇、乙醇和丙酮等有機溶劑。在自然界中，白藜蘆醇有自由態(tài)和白藜蘆醇糖苷2種存在形式，同時具有順式和反式2種異構(gòu)體，即順式白藜蘆醇、反式白藜蘆醇和順式白藜蘆醇糖苷、反式白藜蘆醇糖苷，而順式異構(gòu)體的活性低于反式異構(gòu)體的活性。順式異構(gòu)體不穩(wěn)定，反式異構(gòu)體具有較好的穩(wěn)定性，順式異構(gòu)體在紫外線誘導(dǎo)下容易轉(zhuǎn)變成反式異構(gòu)體，因此植物體內(nèi)白藜蘆醇以反式異構(gòu)體為主。白藜蘆醇化學(xué)結(jié)構(gòu)見下圖。

白藜蘆醇化學(xué)結(jié)構(gòu)式

2 白藜蘆醇的主要提取方法

2.1 有機溶劑浸提法

采用乙醇等有機溶劑提取植物中的白藜蘆醇是一種傳統(tǒng)的方法，操作簡單、成本較低，適于規(guī)模化生產(chǎn)。孫慧等采用乙醇提取花生中殼的白藜蘆醇，通過響應(yīng)面法確定最佳工藝參數(shù)為：乙醇體積分數(shù)62%，料液比1：20g/mL，提取溫度41℃，提取時間91min，此時白藜蘆醇提取量為1.054mg/g。楊俊生等用95%乙醇浸提爬山虎根皮中的白藜蘆醇，通過單因素試驗，根據(jù)動力學(xué)模型確定最佳提取條件為：乙醇體積分數(shù)95%、浸提溫度60℃、浸提時間24h，料液比1g/6mL。

2.2 超聲波輔助提取

毛俊霞等通過單因素試驗，采用響應(yīng)面分析法優(yōu)化葡萄葉中白藜蘆醇的提取條件，發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇的最佳提取條件為：乙醇體積分數(shù)46%，液固比23mL/g，提取溫度62℃，此時白藜蘆醇提取量為47.96μg/g。曹艷蓉等應(yīng)用超聲輔助提取虎杖中的白藜蘆醇，同時采用響應(yīng)曲面法優(yōu)化提取工藝，在乙醇濃度62.85%、超聲時間37.92min、 溫度 60℃、 料液比 1：19.45 （g/mL）、超聲功率240W時，白藜蘆醇的得率為4.65%。

3 白藜蘆醇的生理功能及其作用機理

3.1 抗氧化

正常情況下，機體氧化與抗氧化處于平衡狀態(tài)，抗氧化酶系維持這種平衡，當機體受到刺激且自由基大量積累時，可能導(dǎo)致機體產(chǎn)生氧化應(yīng)激，危害動物健康?；钚匝?（ROS）包括自由基，如超氧陰離子自由基 （O2-）、羥基自由基（OH·）； 非自由基類， 如過氧化氫 （H2O2） 等。體外試驗表明，白藜蘆醇對DPPH、DMPD·+、ABTS·+自由基具有很好的清除效果。抗氧化酶具有清除自由基的作用，可使機體免受氧化損傷。研究表明，白藜蘆醇能顯著提高小鼠肝臟中超氧化物歧化酶 （SOD）和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活性及血清中SOD活性。Bujanda等通過大鼠模型，發(fā)現(xiàn)飼糧添加白藜蘆醇可顯著增強肝臟中過氧化氫酶 （CAT）活性。由此可見。白藜蘆醇可通過增強抗氧化物及抗氧化酶活性，發(fā)揮抗氧化功能。

核因子E相關(guān)因子2（Nrf2）是抗氧化相關(guān)基因的表達主要調(diào)控因子，而阻抑蛋白Kelch樣環(huán)氧氯丙烷相關(guān)蛋白-1（Keap-1）調(diào)節(jié)著Nrf2的活性。當機體遭受氧化應(yīng)激等刺激后，Keap-1與Nrf2分離，Nrf2易位進入細胞核中發(fā)揮轉(zhuǎn)錄因子的作用，啟動相關(guān)靶基因的表達。白藜蘆醇激活Nnrf信號傳導(dǎo)途徑，并增強亞鐵血紅素加氧酶1（HO-1）和還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸苯醌氧化還原酶1（NQO1）、谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶 （GST）的mRNA水平，提高機體抗氧化水平，使機體免受氧化應(yīng)激。

3.2 免疫調(diào)節(jié)

一方面，白藜蘆醇通過提高免疫器官指數(shù)提高機體非特異性免疫；另一方面，白藜蘆醇可提高小鼠脾淋巴細胞CD4+/CD8+的比值和促進免疫因子的表達發(fā)揮特異性免疫功能。劉英博研究發(fā)現(xiàn)，在腹腔巨噬細胞吞噬金黃色葡萄球菌時，MOS增強腹腔巨噬細胞吞噬金葡菌的功能，刺激脾淋巴細胞增殖；上調(diào)淋巴細胞IL-3、IL-4、IL-12和IFN-γm RNA表達，提高細胞因子IL-3、IL-4、IL-12和IFN-γ的分泌，從而增強淋巴細胞的免疫功能。另外，白藜蘆醇能提高小鼠脾淋巴細胞CD4+/CD8+的比值；能提高脾淋巴細胞周期中細胞進入S期細胞的百分率，白藜蘆醇能增強小鼠脾淋巴細胞的免疫調(diào)節(jié)活性。Boscolo等的體外實驗顯示，100μmol/L白藜蘆醇抑制PHA刺激引起的PBMC的增殖，并強烈抑制PBMC產(chǎn)生INF-γ和TNF-α。但當濃度降低至10～100μmol/L時，抑制作用就消失。在紅葡萄酒中，白藜蘆醇的濃度通常在10μmol/L左右，因此飲用紅酒并不會引起免疫抑制反應(yīng)。

3.3 抗炎

免疫系統(tǒng)激活常引起動物行為、代謝和神經(jīng)內(nèi)分泌的改變，最終導(dǎo)致動物的生長受阻和健康狀態(tài)的惡化，這種現(xiàn)象稱為免疫應(yīng)激。動物處于免疫應(yīng)激狀態(tài)時會刺激機體產(chǎn)生炎性反應(yīng)，進而緩解或者抵抗免疫應(yīng)激的傷害。Ghanim等研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇可通過降低受試者血漿中脂多糖（LPS）濃度，并顯著降低單核細胞中Toll樣受體4蛋白和白細胞介素 （IL）-1β基因的表達量，進而發(fā)揮抗炎功效。腫瘤壞死因子 （TNF）-α是一種促炎因子，可加重炎癥反應(yīng)。Bujanda等研究表明，添加白藜蘆醇可顯著降低大鼠血清中腫瘤壞死因子 （TNF）-α含量。另外，Ashikawa等報道，白藜蘆醇主要通過降低IKK活性，阻止I-κB的磷酸化，進而抑制NF-κB的活化。由此可見，白藜蘆醇可通過調(diào)節(jié)白細胞介素的表達和調(diào)控NF-κB信號通路，發(fā)揮抗炎功能。

4 在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

目前，國內(nèi)對家禽飼糧中添加白藜蘆醇的作用效果的研究處于初步探索階段，而國外的相關(guān)報道較多，且取得了良好的效果。家禽飼糧中添加白藜蘆醇可提高生長性能、增強免疫力、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)，可以提高生產(chǎn)效益。熱應(yīng)激對動物危害極大，可降低畜禽的生產(chǎn)水平，慢性熱是蛋雞的主要應(yīng)激因素。劉莉莉研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加白藜蘆醇顯著提高了熱應(yīng)激烏骨雞的平均日增重和采食量，顯著降低了料重比；顯著增加全凈膛率和腿肌率。Feng等報道，白藜蘆醇顯著提高蛋雞飼料轉(zhuǎn)化率，線性地提高雞蛋的哈夫單位和蛋白高度；顯著降低血清中總膽固醇 （TC）、總甘油三酯 （TG）、低密度脂蛋白膽固醇 （LDLC）、極低密度脂蛋白膽固醇 （VLDL-C）和蛋黃中膽固醇的含量；添加2.0g/kg和4.0g/kg白藜蘆醇顯著提高GSH-px活性，并降低血清丙二醛（MDA）含量。張彩云等研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇可提高肉雞的免疫性能，提高了胸腺、脾臟和法氏囊指數(shù)，顯著提高了血清中IgG和IgM水平顯著降低了血清中的乳酸脫氫酶 （LDH）活性。由此可見，白藜蘆醇在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用取得了較好的效果，但是在家禽生產(chǎn)中的研究還比較少，其內(nèi)在的作用機理還有待進一步闡明。近幾年白藜蘆醇在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用見于表1。

表1 近年來白藜蘆醇在家禽生產(chǎn)中的主要研究與應(yīng)用

5 結(jié)語

研發(fā)綠色、安全的飼料添加劑是動物營養(yǎng)研究者的一個重要方向。天然植物提取物因其多功能性、高效性等特性受到了越來越多的關(guān)注。近年來，隨著白藜蘆醇的生物學(xué)功能陸續(xù)被報道，白藜蘆醇成為動物營養(yǎng)領(lǐng)域的研究熱點注。但是，白藜蘆醇在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用并不多，還未廣泛地投入實際生產(chǎn)中。今后應(yīng)加強對白藜蘆醇的研究力度，評價其安全性，弄清其內(nèi)在的作用機制，找出其在畜禽生產(chǎn)中的適宜添加量。隨著研究的不斷深入，白藜蘆醇將在飼料行業(yè)展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用價值。