山花黃芩提取物散在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

王向明，劉則學(xué)

[1.中糧家佳康（張北）有限公司，河北 張北 076450；2.武漢中糧肉食品有限公司，湖北 武漢 430200]

隨著我國養(yǎng)殖業(yè)和飼料工業(yè)的快速發(fā)展，抗生素和激素等藥物得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)合成類促生長素、激素、驅(qū)蟲藥、調(diào)味劑、著色劑和誘食劑等飼料添加劑的應(yīng)用也日益普及。然而研究表明，有些物質(zhì)經(jīng)過生物富集現(xiàn)象沉積到人體內(nèi)，直接危害人類健康，富集到環(huán)境中則會對自然環(huán)境造成破壞。目前，在我國畜禽業(yè)高速發(fā)展的階段，食品安全成為國人日益關(guān)注的重要問題。天然植物經(jīng)加工處理后制成的飼料添加劑具有純天然和無公害的特性，其在畜禽生產(chǎn)中具備廣泛的應(yīng)用前景。因此，從天然植物中篩選相應(yīng)成分作為添加劑以促進(jìn)家禽健康生長、改善腸道健康、預(yù)防相關(guān)疾病、減少抗生素等藥物的添加便顯得尤為重要。

山銀花提取物和黃芩提取物按特定比例混合制成山花黃芩提取物散（SMF），綠原酸和黃芩苷是其重要組成成分。綠原酸也稱為咖啡單寧酸，由咖啡酸和奎寧酸組成，它是天然植物在有氧代謝過程中生成的一種苯丙素類化合物。黃芩經(jīng)干燥后從根部提煉獲得黃酮類化合物—黃芩苷，其在黃芩根部的含量為12.1%[1]。

1 山花黃芩提取物散的生物學(xué)功能

山花黃芩提取物散的有效成分包括山銀花提取物和黃芩提取物，這兩種提取物的主要功能物質(zhì)是綠原酸和黃芩苷。因此，山花黃芩提取物散的生物學(xué)功能與綠原酸和黃芩苷基本一致。

1.1 綠原酸的生物學(xué)功能

綠原酸的主要組成成分包括咖啡酸與奎尼酸，在杜仲、山銀花和金銀花等中草藥材中綠原酸是其重要的生物活性物質(zhì)，具備抗氧化、消炎殺菌和機(jī)能調(diào)節(jié)等功能。

1.1.1 抗菌和抗病毒 綠原酸是殺菌藥物的重要組成成分，擁有良好的抑菌或殺菌功效，能有效遏制或殺死大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、痢疾球菌等致病菌。1）綠原酸能夠抑制細(xì)菌相關(guān)代謝酶活性，影響營養(yǎng)菌體對養(yǎng)分的利用，進(jìn)而遏制細(xì)菌的增殖[2]。2）增加膜的通透性是抗微生物活性機(jī)制的主要因素，而綠原酸是一種極性有機(jī)酸，能夠與細(xì)菌表面結(jié)合，增大細(xì)胞膜通透性使得細(xì)胞完整性喪失，使細(xì)菌內(nèi)核苷酸、酶及營養(yǎng)物質(zhì)外泄，進(jìn)而抑制菌體的生長[3]。

目前研究表明，綠原酸對人類免疫缺陷病毒（HIV）、腺病毒、乙型肝炎病毒和單純皰疹病毒（HSV）等具有抑制作用[4]。綠原酸抗病毒機(jī)制可能與抑制病毒核蛋白形成新的病毒顆粒和阻斷被感染細(xì)胞的后代病毒粒子的繁殖有關(guān)。

1.1.2 抗氧化 綠原酸是一類具備酚羥基的高效天然抗氧化劑，在機(jī)體內(nèi)復(fù)雜的代謝活動(dòng)中，能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的半醌式自由基，阻斷自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，同時(shí)還能通過自身還原Fe3+及清除化學(xué)類自由基和活性氧自由基發(fā)揮抗氧化作用[5]。綠原酸有3種抗氧化機(jī)制：1）氫原子轉(zhuǎn)移（HAT），即自由基從綠原酸的酚羥基奪取氫原子變成苯氧自由基，苯氧自由基可以通過分子內(nèi)氫鍵穩(wěn)定。2）單電子伴隨質(zhì)子轉(zhuǎn)移（SET），即當(dāng)發(fā)生電子轉(zhuǎn)移生成正離子自由基時(shí)，隨后形成質(zhì)子轉(zhuǎn)移完成抽氫過程，形成通過分子內(nèi)共振穩(wěn)定的苯氧自由基，阻斷或減慢自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)[6]。3）金屬離子絡(luò)合，動(dòng)植物體內(nèi)存在的游離金屬離子能夠通過芬頓（Fenton）反應(yīng)生成羥基自由基，導(dǎo)致機(jī)體損傷，而綠原酸能夠絡(luò)合有力的金屬離子減少羥基自由基產(chǎn)生[7]。

1.1.3 調(diào)節(jié)糖、脂代謝 機(jī)體糖代謝與機(jī)體健康密不可分，當(dāng)機(jī)體糖代謝發(fā)生紊亂時(shí)，易引發(fā)糖尿病等代謝綜合征。彭冰潔等[8]研究發(fā)現(xiàn)，綠原酸能夠調(diào)節(jié)PI3K/Akt和AMPK路徑中與糖代謝有關(guān)的mRNA表達(dá)和胰島素敏感性，促進(jìn)骨骼肌中糖代謝，減少大鼠體重增長。隨著技術(shù)的進(jìn)步，研究發(fā)現(xiàn)綠原酸調(diào)控機(jī)體糖代謝機(jī)制主要有[9]：抑制機(jī)體糖代謝過程中酶的活性；調(diào)控機(jī)體糖代謝相關(guān)激素分泌，改善胰島素分泌；抑制糖基化形成終末產(chǎn)物（AG-Es）；激活 AMP 活化蛋白激酶（AMPK），提高葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（GLUT-4）的轉(zhuǎn)移，從而增加葡萄糖的轉(zhuǎn)移。

綠原酸可以調(diào)控體內(nèi)血糖代謝和脂肪代謝。大量的研究表明，綠原酸能改善機(jī)體血脂水平，抑制肝臟脂肪含量的升高。綠原酸調(diào)節(jié)脂肪代謝機(jī)制主要為：抑制脂肪代謝過程中代謝酶的活性；影響機(jī)體脂肪代謝、脂肪酸氧化關(guān)鍵酶基因的表達(dá)；調(diào)控機(jī)體脂肪中脂肪因子的分泌；提高過氧化物酶體增殖激活受體（PPARs）和降低肝臟X受體（LXR）的表達(dá)[10]。

1.1.4 抗炎 炎癥是由外源性或內(nèi)源性因子引起的組織損傷的生理反應(yīng)。外源性誘導(dǎo)物包括病原體相關(guān)的分子模式、毒力因子、過敏原、異物和有毒化合物，內(nèi)源性炎癥誘導(dǎo)物是由細(xì)胞信號傳導(dǎo)而引起的。在大量的炎癥模型中，綠原酸均表現(xiàn)出良好的消炎抗菌作用。研究發(fā)現(xiàn)，綠原酸可以通過調(diào)節(jié)核轉(zhuǎn)錄因子kap-paB（NF-KB）和Toll樣受體4（TLR4）兩個(gè)信號通路活性，下調(diào)促炎細(xì)胞因子、趨化因子和細(xì)胞黏附分子等因子的表達(dá)，從而發(fā)揮抗炎作用及緩解機(jī)體損傷[11]。

1.2 黃芩苷的生物學(xué)功能

1.2.1 解熱鎮(zhèn)靜作用 黃芩是黃芩苷的重要組成物質(zhì)，具有很好的清火解熱功效。研究發(fā)現(xiàn)，黃芩苷（160 mg/kg）不僅能夠顯著降低發(fā)熱大鼠的體溫，而且還能減少大鼠血清、下丘腦和腦脊液中的白細(xì)胞介素-6（IL-6）、白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）及腫瘤壞死因子-α（TNF-α）含量，試驗(yàn)結(jié)果表明，黃芩苷有顯著的清熱效用，這或許與降低TNF-α和 IL-1β含量有關(guān)[12]。試驗(yàn)表明，與小劑量黃芩苷組（5.0、2.5 g/kg）相比，大劑量黃芩苷組（10.0 g/kg）能顯著降低體溫和血清IL-1β含量，這表明黃芩苷的解熱作用與劑量大小有關(guān)[13]。黃芩苷可以降低由脂多糖（LPS）導(dǎo)致的發(fā)熱兔子的體溫，其作用機(jī)制是黃芩苷抑制下丘腦N-甲基-D-天冬氨酸受體羥基自由基通路和TNF-α聚積，從而起到解熱功效[14]。

1.2.2 抗氧化作用 黃芩苷能夠消除機(jī)體自由基和超氧陰離子等氧自由基，降低黃嘌呤氧化酶活力，具備很好的抗氧化特性[15]。黃芩苷可以保護(hù)肝臟，防止因乙酰氨基酚和四氯化碳導(dǎo)致的肝脂質(zhì)過氧化損害[16]。并且黃芩苷可以保護(hù)人肺泡上皮細(xì)胞A549，避免因過氧化氫（H2O2）而導(dǎo)致其損傷，與損傷組相比，黃芩苷各組的細(xì)胞活力明顯增加，丙二醛（MDA）含量明顯降低，超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、一氧化氮合酶（NOS）活性和蛋白質(zhì)含量明顯升高[17]。因鐵蛋白-亞硝酸鹽-過氧化氫體系和檸檬酸鐵-亞硝酸鹽-過氧化氫體系導(dǎo)致的肝氧化損害，黃芩苷一樣具備保護(hù)功效，并且在5～45 μmol/L濃度之間，低劑量（5 μmol/L）的黃芩苷保護(hù)功效最強(qiáng)[18]。

1.2.3 免疫調(diào)節(jié)作用 黃芩苷可以保護(hù)免疫器官?？ń槊缂覮PS誘導(dǎo)的小鼠肝損壞試驗(yàn)中，免疫模型組的肝臟、脾臟和胸腺指數(shù)顯著升高，通過添加3種不同劑量低（25 mg/kg）、中（75 mg/kg）、高（150 mg/kg）的黃芩苷都能明顯降低肝損傷小鼠的肝臟和胸腺指數(shù)，這表明黃芩苷對小鼠免疫性肝損傷和免疫功能具有調(diào)節(jié)和保護(hù)功能[19]。試驗(yàn)證明，與免疫抑制組相比，黃芩苷組小鼠脾臟臟器指數(shù)明顯增加，與免疫抑制組相比，高（40 mg/kg）、中（20 mg/kg）劑量組黃芩苷小鼠胸腺指數(shù)明顯增加；同時(shí)，對免疫力低的小鼠而言，黃芩苷可以提高其外周血中T淋巴細(xì)胞亞群的水平，增加CD4+、CD8+、CD4+/CD8+T淋巴細(xì)胞占比，進(jìn)而增強(qiáng)免疫性能[20]。

1.2.4 抗菌消炎 低劑量（1.25 mg/mL）黃芩苷不僅有利于乳酸桿菌的生長，而且有利于腸道產(chǎn)生新的細(xì)菌群落[21]。有報(bào)道稱，黃芩苷抗白色念球菌的作用原理或許是通過阻斷白色念球菌的DNA和RNA的合成，進(jìn)而使細(xì)菌細(xì)胞凋亡[22]。黃芩苷和連翹對奶牛乳房炎的治療效果很好，因?yàn)檫@兩種物質(zhì)容易被機(jī)體降解吸收，在機(jī)體中存留時(shí)間較長，不會被迅速分解代謝，進(jìn)而具有優(yōu)良的治療效果[23]。Yun等[24]試驗(yàn)證明，黃芩苷元可以調(diào)節(jié)因皮炎導(dǎo)致的CD3+/CD69+、CCR3+、CD11b+/Gr-1+和B220+/IgE+的水平，使之恢復(fù)正常，并且能夠降低血清中的炎癥因子TNF-α和IL-6的含量，提高免疫細(xì)胞的滲透能力。

1.2.5 細(xì)胞損傷保護(hù)作用 黃芩苷可以保護(hù)機(jī)體細(xì)胞免受損傷。報(bào)道稱，黃芩苷可以顯著削弱小鼠肝細(xì)胞因抗結(jié)核藥物導(dǎo)致的損傷，炎癥程度顯著降低[25]。黃芩苷可以保護(hù)大鼠和乳鼠心肌細(xì)胞，防止因羥自由基導(dǎo)致其損傷，并且隨著黃芩苷含量的增加（4.5、9、18 μmol/L），其保護(hù)功效也隨之加強(qiáng)[26]。

1.2.6 其他功能 除以上作用外，黃芩素及黃芩苷在抗癌、調(diào)控脂肪細(xì)胞分化、保胎和調(diào)節(jié)機(jī)體自噬等方面也同樣具有良好的功效[27]。

2 山花黃芩提取物散在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 家禽

研究表明，山花黃芩提取物散對家禽具有提高生產(chǎn)力、肉品質(zhì)和抗氧化等方面作用（表1）。

表1 山花黃芩提取物散在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用效果

2.2 豬

山花黃芩提取物散作為一種綠色無污染的植物提取物，在養(yǎng)豬業(yè)中同樣取得了良好的應(yīng)用效果（表2）。

表2 山花黃芩提取物散在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用效果

3 小結(jié)

山花黃芩提取物散作為一種新型飼料添加劑，具備清火解熱、抗氧化、消炎抗菌和提高動(dòng)物免疫機(jī)能及生產(chǎn)性能等優(yōu)點(diǎn)，在養(yǎng)殖業(yè)中擁有良好的利用空間，不但能夠得到很好的防治疾病和促進(jìn)生長的功效，同時(shí)解決了耐藥性和藥物殘留的問題。在我國全面禁抗的大環(huán)境下，使用天然中草藥添加劑代替抗生素，生產(chǎn)綠色健康的動(dòng)物性產(chǎn)品對于我國飼料和畜牧業(yè)以及人類健康都有著重要意義。