南方常見艾蒿品種作為飼料添加劑的研究進(jìn)展

李珊珊，楊 敏，吳維堅(jiān)

(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)研究所，福建 漳州 363005)

艾(ArtemisiaargyiL.)是菊科蒿屬多年生草本植物，有濃烈香氣，其中產(chǎn)自湖北省蘄春縣蘄州鎮(zhèn)的栽培品種被稱為“蘄艾”(Artemisiaargyivar.argyicv.Qiai)，可入藥[1]；味辛、苦，性溫，有小毒，歸肝、脾、腎經(jīng)，有溫經(jīng)止血、散寒止痛等功效[2]。此外，艾葉富含揮發(fā)油，雖然不同產(chǎn)地艾葉揮發(fā)油成分存在差異，但其中桉葉油醇(cineole)、樟腦(camphor)和龍腦(borneol)均為主要成分[3]，藥理分析揮發(fā)油對(duì)多種霉菌、球菌、桿菌有抑制作用，還有平喘、鎮(zhèn)咳作用[1]。因艾蒿功效顯著，分布廣泛，栽培成本低，近年來不僅被用于人體保健，更被作為天然添加劑加入飼料中[4]，不僅有利于畜禽的生長發(fā)育，還能夠提高畜禽的抗病能力[5]。陳建軍等[6]在飼料中添加益生菌發(fā)酵的艾草+構(gòu)樹葉混合物研究其對(duì)鯉魚免疫力的影響，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵中草藥添加劑組鯉魚血清中的堿性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)和髓過氧化物酶(MPO)等指標(biāo)活性均有顯著提高，白細(xì)胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的表達(dá)量顯著降低，由此得出結(jié)論，發(fā)酵艾草構(gòu)樹葉提取物可提高鯉魚免疫性能。2021年3月9日，歐盟委員會(huì)發(fā)布法規(guī)(EU)2021/421號(hào)條例，批準(zhǔn)北艾(ArtemisiavulgarisL.)酊劑作為所有動(dòng)物的飼料添加劑[7]。

因栽培歷史悠久，分布廣泛，在原生種的基礎(chǔ)上艾陸續(xù)出現(xiàn)了多種雜交變種及栽培變種，僅我國就擁有186種，44個(gè)變種[8]，其中作為傳統(tǒng)道地藥材原料使用的是湖北蘄春產(chǎn)的蘄艾。受產(chǎn)地限制，蘄艾在我國南方并不常見，被當(dāng)作飼料添加劑成本略高。反之，我國南方擁有豐富的艾蒿種質(zhì)資源。本文對(duì)近幾年我國南方市場上常見的艾、五月艾(ArtemisiaindicaWilld.)、黃金艾蒿(Artemisiavulgaris‘Janlim’Orientallimelight)與蘄艾的性狀及活性成分進(jìn)行對(duì)比，為飼料生產(chǎn)企業(yè)甄別不同艾蒿品種及更好地開發(fā)利用提供思路。

1 性狀對(duì)比

南方常見艾蒿品種與蘄艾的性狀差異見表1。

4個(gè)艾蒿品種性狀之間區(qū)別較大的是株高及中部葉形，表1著重列出不同艾蒿品種中部葉的形狀、被毛情況及葉緣裂葉情況，方便企業(yè)對(duì)不同艾蒿品種有直觀的認(rèn)識(shí)和區(qū)別。

表1 南方常見艾蒿品種與蘄艾的性狀差異

2 活性成分

2.1 生物堿類物質(zhì)

蒿屬生物堿最重要的生物活性包括保肝護(hù)肝、局部麻醉和抗寄生蟲活性等[11]。陳陽等[12]用超聲波結(jié)合酶法從艾葉中提取總生物堿，最高為(0.720±0.05) mg/g；黃金艾蒿已被證實(shí)含有異蛇根堿(isoreserpin)、青藤堿(sinomenine)和葫蘆巴堿(trigonelline)等多種生物堿類物質(zhì)[13]，可考慮艾和黃金艾蒿作為日糧添加劑在預(yù)防禽畜寄生蟲方面的應(yīng)用。

2.2 有機(jī)酸類物質(zhì)

有機(jī)酸是抗生素的有效替代品，日糧有機(jī)酸及其衍生物能夠通過保持家禽胃腸道的微生物平衡來抑制飼料中的微生物生長、改善飼料成分的溶解性和營養(yǎng)素的吸收，從而來提高產(chǎn)蛋量和蛋白質(zhì)代謝率[14]。艾含有多種有機(jī)酸，主要以羥基苯甲酸和羥基肉桂酸為代表[15]；蘄艾的鞣酸含量約3.71%[16]；黃金艾蒿含有香豆?？鼘幩?coumaroylquinic acid)、咖啡酰奎寧酸(caffeoylquinic acid)、D-(-)-奎寧酸[D-(-)-quinic acid]等多種有機(jī)酸類物質(zhì)[13]，因此在改善肌肉品質(zhì)及提高產(chǎn)蛋量方面，除蘄艾外，也可考慮將艾及黃金艾蒿作為禽畜日糧添加劑。

2.3 黃酮類物質(zhì)

實(shí)驗(yàn)證明，艾蒿黃酮(Artemisia argyi flavonoids，AAF)可顯著提高脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)誘導(dǎo)的肉雞21日齡和35日齡的體重、降低血清IL-6濃度，是一種潛在的天然免疫調(diào)節(jié)劑，可用于改善LPS攻擊肉雞的生長性能和緩解免疫應(yīng)激[17]。

已知艾中含有包括甲氧基黃酮、黃酮醇和查爾酮在內(nèi)的多種類黃酮[15]；產(chǎn)自湖北蘄春的蘄艾中總黃酮含量最高可達(dá)14.67%，其中山柰酚、棕矢車菊素和易澤蘭黃素的含量尤為突出[18]；Dahal的團(tuán)隊(duì)[19]從五月艾的甲醇提取物中檢測出黃酮類物質(zhì)222.33±4.41 mg/g 蘆丁當(dāng)量(RE)，此外五月艾的乙酸乙酯提取物中被檢測到5-羥基-3,7,4'-三甲氧基黃酮(5hydroxy3,7,4 trimethoxyflavone)、高麗槐素(maackiain)[20]和牡荊素[21]等黃酮類物質(zhì)；黃金艾蒿中被測出圣草素(erodcyol)、異牡荊素(isovitexin)及芹菜素(apigenin)等多種黃酮類物質(zhì)[13]。故此，本文提及的4個(gè)艾蒿品種在提高禽畜免疫力方面均具有一定功效，可考慮開發(fā)利用。

2.4 多肽類物質(zhì)

從白草蒿(Artemisiaherbaalba)中提取的多肽制劑被證實(shí)可抑制單核細(xì)胞增生李斯特菌(Listeriamonocytogenes)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)及蠟樣芽孢桿菌(Bacilluscereus)等多種致病菌[22]，可作為天然抑菌劑用于禽畜因多重耐藥病原體引發(fā)的傳染病的治療。五月艾的乙酸乙酯提取物中被檢測到路鄧素(lugdunin)[20]。路鄧素是一種新型的噻唑烷環(huán)肽，對(duì)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)具有微摩爾范圍的抗菌活性[23]，因此可考慮五月艾作為禽畜日糧添加劑在預(yù)防傳染病方面的功效。

2.5 揮發(fā)性成分

2.5.1桉葉油醇(cineole)

桉葉油醇即桉油精，《中華人民共和國藥典》(以下簡稱《藥典》)將其劃分為藥用輔料、矯味劑[24]，已被證實(shí)對(duì)金黃色葡萄球菌、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸桿菌、白色念珠菌[25]和腸炎沙門氏菌[26]等和動(dòng)物致病菌具有抗菌活性。Ali等[27]研究了日糧桉葉油醇對(duì)鯉魚氨中毒反應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)桉葉油醇可抑制應(yīng)激反應(yīng)，提高甲狀腺激素水平，有利于抑制鯉魚氨中毒的負(fù)面影響；同時(shí)若將0.84%～0.88%桉葉油醇作為日糧添加劑還能刺激鱒魚的免疫功能，減輕溶血和血脂水平，提高鱒魚的生長性能和存活率[28]。Leal Cardoso團(tuán)隊(duì)通過靜脈注射證實(shí)桉葉油醇具有血管舒張作用，可顯著降低清醒和麻醉大鼠的血壓[29]。Moon等[30]也證實(shí)桉葉油醇對(duì)慢性接觸尼古丁誘發(fā)的高血壓具有降壓作用。Vassallo小組發(fā)現(xiàn)桉葉油醇對(duì)大鼠心室乳頭肌組織具有舒張作用[31]。Santos等[32]發(fā)現(xiàn)桉葉油醇在口服給藥后不僅可以抑制角叉菜膠性腫脹，增加毛細(xì)血管通透性，而且能抑制肉芽腫的形成。桉葉油醇還被證實(shí)對(duì)呼吸系統(tǒng)有顯著療效以及在體外和體內(nèi)對(duì)皮膚癌細(xì)胞具有抗轉(zhuǎn)移活性[33-34]。

戴衛(wèi)波等[35]在多地產(chǎn)的艾中檢測出桉葉油醇，其中最高含量達(dá)20.10%；另檢出蘄艾中的桉葉油醇最高可達(dá)21.39%；吳懷恩等[36]檢測了廣西產(chǎn)的艾與五月艾中桉葉油醇的含量，其中艾的含量為16.68%，五月艾的含量為1.46%。黃金艾蒿作為近年來的新品種，暫時(shí)未見關(guān)于其揮發(fā)性成分的報(bào)道，但從已報(bào)道的其他3個(gè)艾蒿品種可知，艾和蘄艾在抑菌殺菌方面的功效較為顯著，且對(duì)腎臟及呼吸系統(tǒng)有保健功效，可考慮禽流感高發(fā)期作為日糧添加劑使用。

2.5.2樟腦(camphor)

《藥典》將天然樟腦歸類為皮膚刺激藥[37]。歐洲食品安全管理局動(dòng)物飼料添加劑和產(chǎn)品或物質(zhì)小組已證實(shí)樟腦白油在飼料中的添加量低于30 mg/kg時(shí)，豬、馬、兔子、魚和狗是安全的，添加量低于50 mg/kg時(shí)，對(duì)牛和羊是安全的，對(duì)于肉雞不高于28 mg/kg，對(duì)于蛋雞不高于42 mg/kg，對(duì)于肉用火雞不高于37 mg/kg，對(duì)于貓不高于22 mg/kg[38]。樟腦被證實(shí)可顯著降低微小扇頭蜱(Rhipicephalus microplus)雌成蟲及幼蟲的整體解毒酶活性，濃度為1.6%(W/V)時(shí)致死率為100%[39]。Salama等[40]通過灌胃證實(shí)樟腦對(duì)環(huán)丙沙星誘導(dǎo)的大鼠抑郁有神經(jīng)保護(hù)作用。此外，樟腦易轉(zhuǎn)化為多種衍生物，這些衍生物具有包括抗菌、抗病毒、抗氧化、鎮(zhèn)痛和抗癌在內(nèi)的多種生物活性且成本較低，因此樟腦也被廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物對(duì)映體特異性合成中的手性起始材料[41]。有研究表明，樟腦作為一種植物源性飼料添加劑，可有效調(diào)節(jié)日本鵪鶉(Coturnixjaponica)的健康狀況、胃腸道大腸菌群和免疫反應(yīng)[42]。

戴衛(wèi)波等[35]在艾中檢測到樟腦成分最高達(dá)16.60%，在蘄艾中檢測到樟腦成分最高為7.06%，吳懷恩等[36]在五月艾中檢出樟腦含量8.05%，可考慮艾作為調(diào)節(jié)免疫的添加劑加入日糧。

2.5.3龍腦(borneol)

龍腦又稱冰片、艾片，是我國傳統(tǒng)中藥。右旋龍腦味辛、苦，性涼，歸心、脾、肺經(jīng)；具開竅醒神、清熱止痛之效；主治熱病神昏、驚厥，中風(fēng)痰厥，氣郁暴厥，中惡昏迷，胸痹心痛，目赤，口瘡，咽喉腫痛，耳道流膿[43]。左旋龍腦的藥效與右旋龍腦相似，性微寒[44]。Luz等[45]證明龍腦可改善自主神經(jīng)損傷和壓力反射功能障礙，對(duì)兩腎一夾高血壓大鼠具有降壓作用。Zheng等[46]發(fā)現(xiàn)龍腦可顯著影響三七皂苷的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)，使人參皂苷Rb1、Rg1和三七皂苷R1(NR1)在人血漿中的吸收和全身暴露量增加約1.85～3.71倍。暫時(shí)未見毒副作用報(bào)道。目前國內(nèi)外對(duì)龍腦在飼料中的應(yīng)用仍鮮有報(bào)道，但參考其在人體保健方面的功效，其作為動(dòng)物飼料添加劑的前景可期。

吳懷恩等[36]從艾葉中檢出9.95%的龍腦，從五月艾中檢出12.60%；蘄艾中曾被檢出龍腦含量最高為4.73%[35]。在本研究分析的四個(gè)品種中，可考慮在天氣炎熱、流感高發(fā)的季節(jié)可考慮添加五月艾做為禽畜的脾胃調(diào)節(jié)劑。

3 總結(jié)

歐盟委員會(huì)批準(zhǔn)作為所有動(dòng)物飼料添加劑的艾蒿品種為北艾，添加形式為酊劑。這無疑為艾蒿品系作為飼料添加劑的應(yīng)用前景開了一個(gè)好頭。只是現(xiàn)階段國內(nèi)外對(duì)艾蒿(或其粗提物)日糧添加的研究還處于初級(jí)階段。王苗苗等[47]研究發(fā)現(xiàn)，在肉雞日糧中添加1%的艾葉和香附能有效提高其生長性能、屠宰性能和肉品質(zhì)。Zhang等[48]研究發(fā)現(xiàn) ，在母豬的日糧中添加1.0 g/kg的酶處理青蒿(ArtemisiaannuaL.)可緩解熱應(yīng)激母豬的氧化應(yīng)激，提高母豬及其后代的抗氧化能力，并促進(jìn)后代腸道屏障的完整性。Ali等[49]評(píng)估了青蒿提取物在氨暴露期間膳食給藥對(duì)鯉魚肝臟健康的影響，發(fā)現(xiàn)青蒿提取物可減輕鯉魚氨中毒后的肝損傷和氧化應(yīng)激。Yousefi等[50]研究了中亞苦蒿(Artemisiaabsinthium)水提物對(duì)鯉魚生長性能、先天免疫和氧化狀態(tài)的影響，發(fā)現(xiàn)在幼年鯉魚中添加AE可提高生長性能和飼料效率，改善先天免疫和抗氧化反義，改善肝臟健康，建議添加量0.5%～1%。

以上數(shù)據(jù)涉及艾蒿品種較為單一，多數(shù)非我國南方常見艾蒿品種。從本文對(duì)比分析可知，不同艾蒿品種除植物學(xué)性狀存在差異外，其活性成分亦差異較大。鑒于不同活性成分之間的功效不同，可從禽畜驅(qū)蟲、提升家禽產(chǎn)蛋量或肉質(zhì)蛋白質(zhì)含量等功效入手對(duì)黃金艾蒿的生物堿及有機(jī)酸類物質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步研究；可從家禽流行病的預(yù)防和調(diào)理脾胃等方面對(duì)五月艾的多肽類物質(zhì)及揮發(fā)性成分方面進(jìn)行深入探索；可從流行病感病禽畜的治療和成活率提升等方面進(jìn)行艾和蘄艾揮發(fā)性成分的挖掘；本文涉及的4個(gè)艾蒿品種均含有豐富的黃酮類物質(zhì)，對(duì)禽畜免疫力的提升有所助益，均可考慮此方面功效的研究。