余志雪, 王 輝, 熊本海 , 石芳權(quán)
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所,動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100193;2. 甘肅省西和縣畜牧獸醫(yī)站,甘肅隴南 742100)
根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部第194 號(hào)公告的要求,2020年1 月1 日起退出除中藥外的所有促生長(zhǎng)類藥物飼料添加劑品種。禁抗令的實(shí)施,使養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)艿搅撕艽笥绊憽D壳?,飼料全面禁抗是繼非洲豬瘟和新冠肺炎疫情后, 我國(guó)畜牧業(yè)面臨的又一個(gè)新的挑戰(zhàn)。發(fā)展綠色養(yǎng)殖,減少養(yǎng)殖過(guò)程中抗生素的使用,提高畜禽的抗病能力已迫在眉睫。酚類化合物是植物次生代謝的產(chǎn)物, 具有很強(qiáng)的抗氧化能力,有益于動(dòng)物的健康,可作為動(dòng)物的天然飼料添加劑。 此外, 農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品是酚類化合物的極好來(lái)源,可用作畜禽飼養(yǎng)中的功能性成分,有較廣泛的市場(chǎng)前景和應(yīng)用潛力。 同時(shí)有利于更好的發(fā)展綠色健康的畜牧業(yè),增加畜禽產(chǎn)品出口銷量,確保人類的健康,也有利于提高畜產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,創(chuàng)造更高的社會(huì)效益。
酚類化合物是植物次生代謝產(chǎn)物, 主要來(lái)源是植物組織,如谷物、蔬菜、水果、樹(shù)木及其提取物等(Xu 等,2021)。 可定義為具有苯環(huán)和一個(gè)(苯酚)或多個(gè)(多酚)羥基的化合物。在食品工業(yè)中應(yīng)用的酚類化合物主要有:(1)具有一個(gè)芳香環(huán)的酚酸,進(jìn)一步細(xì)分為羥基苯甲酸(如原兒茶酸、香草酸和丁香酸)和羥基肉桂酸(如雙香豆素、咖啡酸和阿魏酸),這些化合物的抗氧化活性與其分子中羥基的數(shù)量有關(guān);(2)類黃酮(如黃烷醇、黃酮、黃烷酮、異黃酮、花青素),它們是天然酚類中最大的子類, 其結(jié)構(gòu)由排列在兩個(gè)苯環(huán)和一個(gè)雜環(huán)中的15 個(gè)碳骨架組成;(3)由兩個(gè)羰基組成的醌(例如苯醌、蒽醌);(4)水果中富含的單寧,由醌或類黃酮形成;(5)含有苯環(huán)和α-吡喃酮環(huán)的香豆素,具有潛在毒性,但如果使用得當(dāng),其可發(fā)揮較好的抗菌活性;(6) 木脂素;(7) 二苯乙烯;(8) 姜黃素(Gadde 等,2017b;Viveros 等,2011;Franz 等,2010)。 植物精油或揮發(fā)油類具有獨(dú)特的香氣,由幾種酚類化合物混合組成。 用于食品工業(yè)富含酚類化合物的精油通常由牛至(香芹酚、百里香酚)、丁香(丁香酚)、香菜(芳樟醇)、生姜(桉葉醇、冰片、香葉醇、姜黃素)、迷迭香(迷迭香醛、迷迭酸)、百里香(百里香酚、香芹醇)和薄荷(薄荷醇)制備而成(Giannenas 等,2018;Pateiro 等,2018)。
酚類化合物的一個(gè)基本特征是具有顯著的抗氧化活性,抗氧化物質(zhì)通過(guò)捕獲自由基、還原氧、結(jié)合金屬離子、消除氫過(guò)氧化物、吸收紫外線等作用來(lái)阻礙氧化反應(yīng)(Aminzare 等,2019;Fernandes等,2018)。 類黃酮中的酚亞基也可以作為金屬螯合劑,主要針對(duì)Fe3+,抑制氧化過(guò)程(Maqsood 等,2014)。同時(shí),許多酚類化合物是有效的抗菌劑,其通過(guò)破壞微生物細(xì)胞表面和細(xì)胞質(zhì)膜的穩(wěn)定來(lái)實(shí)現(xiàn)(Pisoschi 等,2018;Rempe 等,2017)。 這會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞壁和細(xì)胞內(nèi)各種細(xì)胞器的不可逆損傷, 細(xì)胞區(qū)室的凝固和細(xì)胞內(nèi)酶的抑制。 特別是疏水酚類化合物與微生物細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙分子層結(jié)合,導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)破壞和完整性喪失(Devi 等,2010)。 此外, 一些酚類化合物也具有其他有益特性, 如免疫、抗炎、促進(jìn)腸道健康等。 膳食中添加多酚可以提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能和氧化穩(wěn)定性(Starevi等,2015)。報(bào)道稱作為天然代謝產(chǎn)物的酚類化合物可以對(duì)抗氧化應(yīng)激, 而這種應(yīng)激與嚴(yán)重的代謝紊亂相關(guān), 會(huì)對(duì)細(xì)胞和細(xì)胞外大分子造成損害(Furukawa 等,2017)。 酚類化合物中除了單寧、皂苷和有毒生物堿外, 大多數(shù)植物提取物在動(dòng)物飲食中沒(méi)有顯示出抗?fàn)I養(yǎng)作用。
2.1 索氏提取法 索氏提取法是將粉碎的樣品放置在木桶中, 然后放在回流冷凝器下收集瓶上方的提取室,加熱瓶中添加的溶劑產(chǎn)生蒸汽,在冷水下凝結(jié)后回到樣品收集器中,最后,從加熱瓶中提取水溶液的過(guò)程(Alara 等,2021)。 此方法需要的裝置相對(duì)便宜,并且能產(chǎn)生較高的酚類提取率,但也存在一些缺點(diǎn):(1)使用大量有害有機(jī)溶劑會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染;(2)提取時(shí)間長(zhǎng);(3)由于光、空氣、 高溫和酶促反應(yīng)等內(nèi)部和外部因素造成對(duì)目標(biāo)組分的干擾和降解(Khoddami 等,2013)。 提取多酚常用的溶劑有甲醇、水、氯仿、正己烷、乙醇、丙醇、乙酸乙酯和丙酮等(Zhang 等,2018)。 這些溶劑的極性不同,因此,它們對(duì)植物化學(xué)物質(zhì)的提取有不同的影響。 目前人們對(duì)于萃取多酚的最佳溶劑仍有疑問(wèn)。例如,與甲醇、水和乙醇相比,丙酮被證明能有效地從荔枝花中提取多酚 (Liu 等,2009)。然而,另一項(xiàng)研究報(bào)告稱,水是從核桃綠皮中提取多酚的更好溶劑 (Fernandez-Agullo 等,2013)。還有研究發(fā)現(xiàn),與絕對(duì)有機(jī)溶劑相比,水溶液和有機(jī)溶劑的混合萃取效率更高 (Metrouh-Amir 等,2015)。 目前沒(méi)有公認(rèn)的最佳萃取溶劑,一般認(rèn)為多酚在極性較高的溶劑中溶解度較高,萃取效果最好。 萃取溶劑的選擇需要基于以下因素:溶劑的極性、沸騰溫度、黏度、穩(wěn)定性與安全性以及可重復(fù)性。 由于多種因素包括共軛水平和多個(gè)羥基的存在對(duì)多酚的提取具有一定影響, 因此在萃取之前要進(jìn)行事先測(cè)試和調(diào)整最佳溶劑。
2.2 微波輔助提取法 微波能夠穿透植物材料并將能量傳遞至細(xì)胞內(nèi), 使得細(xì)胞破裂并釋放其中的物質(zhì)。 微波輔助提取法通過(guò)微波輻射能量來(lái)加熱溶質(zhì)-溶劑混合物, 產(chǎn)生的熱量有助于溶劑向植物樣品中擴(kuò)散, 同時(shí)促進(jìn)化學(xué)物質(zhì)向樣品外擴(kuò)散(Alara,2019)。 微波輔助提取法已被用于包括酚類物質(zhì)在內(nèi)的幾種植物化學(xué)物質(zhì)的提取,其可以在更短的時(shí)間和更少的溶劑消耗條件下提供更高的多酚提取率(Alara 等,2018)。然而,當(dāng)使用該技術(shù)提取多酚時(shí),還需要考慮樣品的類型、溶劑的類型和純度、微波應(yīng)用的功率和時(shí)間、樣品可用表面積以及操作溫度等。 最關(guān)鍵的因素是溶劑的類型, 在選擇溶劑時(shí)必須同時(shí)考慮其對(duì)酚類化合物的親和力和微波能量吸收能力 (Zhang 等,2011)。 己烷或二氯甲烷則不適用于微波輔助提取,因?yàn)樗鼈儾荒茉谖⒉ㄝ椛湎录訜帷?其他溶劑,如甲醇、乙醇或水,具有良好的微波吸收能力,容易升溫,可以縮短微波功率的應(yīng)用時(shí)間,并且這些溶劑對(duì)熱不穩(wěn)定性化合物沒(méi)有嚴(yán)重影響, 因此適合在工藝中使用(Dudley 等,2015)。
2.3 超聲輔助提取法 超聲輔助提取利用微小氣泡爆炸引起的機(jī)械影響,使組織快速分解,從而促進(jìn)植物化學(xué)物質(zhì)擴(kuò)散到溶劑中, 是一種簡(jiǎn)單且低成本的方法(Shirzad 等,2017)。 近年來(lái),越來(lái)越多的人使用超聲輔助提取植物中的多酚(Yu 等,2017)。 提取過(guò)程一般需要使用20 ~2000 kHz 頻率的超聲波來(lái)增加細(xì)胞壁的通透性。 與其他提取技術(shù)相比,超聲輔助提取可以更快、更好地提取多酚,同時(shí)最大限度地減少化合物的分解(Vinatoru,2001)。報(bào)道稱超聲輔助提取在提取迷迭香和鼠尾草酸方面比傳統(tǒng)提取技術(shù)更有效 (Zu 等,2012)。還有報(bào)告顯示, 使用超聲輔助提取法從云杉樹(shù)皮中提取多酚的最高提取率為13.20 mg/g(Ghitescu等,2015)。 使用超聲波輔助提取增加了多酚在提取溶劑中的溶解度, 減少了化學(xué)回收所需的溶劑體積。 較短的超聲時(shí)間和較低的超聲溫度有利于酚類化合物的提取和保存。與傳統(tǒng)方法相比,超聲輔助提取法是最簡(jiǎn)單、最便宜的提取方法之一,可以在各種溶劑中快速操作, 適用于工業(yè)用途的大規(guī)模制備(Lee,2007)。
2.4 酶輔助提取法 近年來(lái),酶輔助提取法逐漸被應(yīng)用于植物酚類物質(zhì)的提取。 利用酶分解細(xì)胞壁使細(xì)胞質(zhì)內(nèi)容物釋放到提取液中, 從而提取多酚化合物(Puri 等,2012)。木質(zhì)素是一種堅(jiān)韌的植物細(xì)胞壁成分, 大多數(shù)植物化學(xué)物質(zhì)通過(guò)氫鍵或疏水鍵與木質(zhì)素結(jié)合,難以獲得,因此,需要酶處理來(lái)促進(jìn)與木質(zhì)素結(jié)合的植物化學(xué)物質(zhì)的有效釋放(Gomez-Garcia 等,2012)。 纖維素酶、半纖維素酶、 果膠酶等經(jīng)常被用來(lái)提取植物中的酚類化合物,其可以水解細(xì)胞壁木質(zhì)素,并提高提取效率。張悅怡(2015)采用超聲輔助提取法和酶輔助提取法提取五味子中的酚類物質(zhì), 相較于超聲輔助提取法(1.19%),酶輔助提取法(2.13%)的酚類物質(zhì)提取率更高。 De 等(2016)認(rèn)為,酶輔助提取法是從釀酒廢料中更好地提取碳水化合物結(jié)合酚的替代技術(shù)。 此外,這種方法用水作為溶劑,代替有機(jī)溶劑,因此被認(rèn)為是一種環(huán)保的提取方法。
3.1 提高免疫力、增強(qiáng)免疫功能 酚類化合物已被證明具有免疫增強(qiáng)作用, 在日糧中添加酚類化合物可以改變和穩(wěn)定雞的腸道菌群并減少腸道中的微生物毒性代謝物,從而緩解腸道免疫應(yīng)激,增強(qiáng)免疫功能。 酚類化合物對(duì)免疫功能的基本作用方式是產(chǎn)生免疫球蛋白和分泌細(xì)胞因子, 增強(qiáng)吞噬作用,促進(jìn)干擾素γ(IFN-γ)釋放(Christaki 等,2020)。多酚可通過(guò)影響MAPK 和核因子κB(NF-κB)信號(hào)通路激活單核細(xì)胞,增強(qiáng)吞噬反應(yīng)(Artuso-Ponte 等,2020)。 酚類化合物也會(huì)增強(qiáng)十二指腸功能和對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收, 從而加強(qiáng)雞的免疫功能和生長(zhǎng)性能(Adaszyńska-SkwirzyńskaSzczerbińska,2017;Sheoran 等,2017)。此外,膳食多酚通過(guò)刺激免疫球蛋白和抑制促炎細(xì)胞因子的分泌來(lái)改善雞的腸道健康和免疫力(Lipiński 等,2017)。酚類化合物也可以發(fā)揮抗氧化酶的過(guò)度表達(dá),從而下調(diào)炎癥反應(yīng)(Rubió 等,2013)。 報(bào)道稱,精油的抗炎特性與涉及各種細(xì)胞因子和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子的信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)以及它們的促炎基因表達(dá)能力有關(guān)(Miguel,2010)。 同樣,不同的生物堿(異喹啉、乙酰水楊酸)也被證明具有抗炎作用,因?yàn)樗鼈兛梢越档痛傺准?xì)胞因子的表達(dá) (Soler-Vasco 等,2016)。 富含酚類化合物的生物堿可以通過(guò)抑制NF-κB 的激活來(lái)影響炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng),從而對(duì)腸道健康發(fā)揮作用(Artuso-Ponte 等,2020)。 植物類黃酮染料木素(5 mg/kg)和橙皮苷(20 mg/kg)已應(yīng)用于受脂多糖(LPS)刺激的肉雞,并顯示出對(duì)免疫刺激和改善腸道形態(tài)的有效作用(KambohZhu,2014)。 飼糧中添加150 mg/kg 富含皂苷的無(wú)患子可提高肉仔雞的細(xì)胞免疫和體液免疫應(yīng)答, 且對(duì)最佳體重?zé)o不良影響(Bera 等,2019)。 在LPS 刺激下的肉仔雞中,飼糧中添加200 μL/L 的香芹酚精油作為酚類化合物可以阻止炎癥細(xì)胞因子的表達(dá), 從而確保香芹酚在肉仔雞中的抗炎作用(Liu等,2019)。 研究表明,500 mg/kg 的酚類化合物白藜蘆醇可通過(guò)抑制熱應(yīng)激引起的不同信號(hào)通路,如NF-κB、MAPK 和PI3K/AKT 來(lái)調(diào)節(jié)黃羽肉雞的免疫功能和炎癥反應(yīng)(He 等,2019)。 以上研究結(jié)果表明, 酚類化合物對(duì)增強(qiáng)雞的免疫力和抗病力,有效預(yù)防病毒、細(xì)菌對(duì)腸道和腸道微生態(tài)的破壞和感染, 促進(jìn)腸黏膜上皮免疫細(xì)胞因子的表達(dá)具有重要功效。
雞的免疫功能與免疫器官的發(fā)育密切相關(guān),其中胸腺、 脾臟和法氏囊的發(fā)育程度直接影響機(jī)體的免疫功能(上官明軍等,2009)。 胸腺、脾臟和法氏囊是參與家禽體液免疫與細(xì)胞免疫的重要器官,胸腺參與細(xì)胞免疫,而脾臟是家禽最大的外周免疫器官,法氏囊是家禽特有的免疫器官,其主要功能是參與體液免疫。 免疫器官的重量與其細(xì)胞增殖率和免疫功能密切相關(guān)。 朱曉磊等(2013)研究表明,百里香酚可提高麻花雞的胸腺指數(shù),但對(duì)脾臟指數(shù)有負(fù)面效應(yīng)。周洪彬等(2020)指出,植物精油對(duì)肉仔雞生長(zhǎng)性能和免疫功能具有一定的促進(jìn)作用,在試驗(yàn)中添加100 mg/kg 植物精油C(肉桂醛與百里香酚有效含量為10%) 的效果最佳,且接近抗生素飼喂效果, 說(shuō)明其具有作為抗生素替代物的潛力。
3.2 疾病防治
3.2.1 治療雞新城疫 雞新城疫是由病毒引起的一種急性敗血性傳染病,在生產(chǎn)中也叫“雞瘟”。新城疫的主要特征是高死亡率, 死亡率可達(dá)100%(Okoroafor 等,2019)。 新城疫病毒在感染宿主體內(nèi)引起的炎癥反應(yīng)通常會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞凋亡和組織損傷,在法氏囊感染的嚴(yán)重程度與促炎細(xì)胞因子、趨化因子、凋亡、巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)和氧化應(yīng)激的誘導(dǎo)水平有關(guān)(Subbaiah 等,2015)。 新城疫病毒可通過(guò)口咽分泌物和糞便傳播給健康禽類,易感禽類通過(guò)吸入受污染的灰塵或氣溶膠狀病毒,或通過(guò)攝入禽類糞便中釋放的病毒而感染。臨床癥狀取決于禽類的年齡和品種、病毒株、免疫狀況和環(huán)境條件(Al-Habeeb等,2013)。臨床表現(xiàn)可分為生殖、呼吸、神經(jīng)和腸道癥狀。生殖器官感染的臨床表現(xiàn)包括:卵數(shù)下降、卵畸形、蛋殼粗糙或粗短、蛋白質(zhì)量下降。產(chǎn)蛋量在3~4 周后恢復(fù)正常水平(Yan 等,2011)。呼吸道感染的癥狀包括輕微的打噴嚏和大口喘氣。更嚴(yán)重的癥狀是咳嗽、流鼻涕和張嘴呼吸。 神經(jīng)感染的癥狀包括翅膀震顫和腿癱瘓、頸部扭曲和盤旋,腸道感染伴有綠色腹瀉(Nurzijah 等,2022)。
近年來(lái)研究表明, 不同植物中酚類化合物對(duì)雞新城疫病毒具有良好的治療效果。 Salih 等(2017)研究了橄欖提取物對(duì)新城疫病毒的抗病毒活性,為此,監(jiān)測(cè)新城疫病毒兩種結(jié)構(gòu)蛋白在雞成纖維細(xì)胞中的基因表達(dá), 并利用qRT-PCR 分析其對(duì)病毒復(fù)制的影響。 通過(guò)檢測(cè)病毒和宿主基因表達(dá),分析IFN-β 的病毒限制性活性。 對(duì)新城疫病毒復(fù)制的體外分析表明, 用橄欖提取物處理的雞細(xì)胞顯著限制了新城疫病毒的復(fù)制。 向雙云等(2017)通過(guò)測(cè)定飼糧中添加黃芪多糖作為免疫增強(qiáng)劑時(shí),雞的免疫器官和抗體水平變化,得出黃芪多糖對(duì)雞新城疫疫苗免疫具有增強(qiáng)作用, 能夠促進(jìn)雞免疫器官的生長(zhǎng)并發(fā)揮免疫作用, 提高雞體內(nèi)的抗體水平, 可以作為免疫增強(qiáng)劑來(lái)治療雞新城疫。 Naveed 等(2020)發(fā)現(xiàn),天然提取的大豆皂苷在激發(fā)肉雞體液免疫反應(yīng)方面非常有效, 且大豆皂甙比滅活新城疫疫苗具有更高的免疫作用。
3.2.2 治療雞傳染性支氣管炎 雞傳染性支氣管炎是養(yǎng)雞生產(chǎn)中常見(jiàn)的疾病, 是由傳染性支氣管炎病毒引起的急性、 高度接觸性呼吸道傳染病(Zhang 等,2017)。 呼吸困難、發(fā)出羅音、咳嗽、打噴嚏等是其主要癥狀。 傳染性支氣管炎不僅會(huì)損傷呼吸道, 還會(huì)對(duì)消化系統(tǒng)和泌尿生殖系統(tǒng)造成損傷,導(dǎo)致呼吸道疾病、間質(zhì)性腎炎和輸卵管發(fā)育不良等(Zhong 等,2016)。 已有研究表明,傳染性支氣管炎病毒不僅會(huì)因死亡率高、 繼發(fā)性細(xì)菌感染、 肉制品生產(chǎn)質(zhì)量差和雞蛋質(zhì)量差造成直接損失, 還會(huì)因預(yù)防病毒的藥物和疫苗接種成本增加而造成間接損失(Liang 等,2019)。
酚類化合物治療雞傳染性支氣管炎主要有兩種作用途徑:一是直接作用于病毒,阻斷病毒繁殖抑制病毒再生;二是間接作用病毒,通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫系統(tǒng)從而達(dá)到抗病毒的效果。 Chen 等(2019)研究發(fā)現(xiàn),貫葉連翹的提取物(含金絲桃苷、槲皮素、假金絲桃素和金絲桃素)具有抗傳染性支氣管炎病毒活性, 抗病毒作用可能與通過(guò)NF-κB 信號(hào)通路降低促炎細(xì)胞因子IL-6、TNF-α的mRNA 表達(dá)水平有關(guān),也可能與通過(guò)MDA5 信號(hào)通路上調(diào)I 型干擾素的mRNA 表達(dá)水平有關(guān),這有助于新型抗病毒藥物的開(kāi)發(fā)。 薛洋等(2017)研究發(fā)現(xiàn),在日糧中添加高、中劑量的黃芩苷均對(duì)雛雞感染傳染性支氣管炎M41 所產(chǎn)生的T 淋巴細(xì)胞亞群減少及紊亂產(chǎn)生較好的促進(jìn)增殖及調(diào)節(jié)作用。此外,Islam 等(2017)試驗(yàn)結(jié)果表明,蔓越莓的高酚含量和抗氧化活性有助于控制傳染性支氣管炎的發(fā)生。 短期注射蔓越莓提取物可提高肉雞血清免疫球蛋白水平, 從而加強(qiáng)肉雞對(duì)病毒的體液反應(yīng)。傳染性支氣管炎對(duì)雛雞的影響更大,使雛雞對(duì)飼料的利用率降低, 從而導(dǎo)致體重增加速度緩慢。 感染期間和感染后生產(chǎn)效率低下導(dǎo)致產(chǎn)蛋潛力降低70%以上(Khataby 等,2016)。 在高度易感的家禽中,產(chǎn)蛋量可能會(huì)恢復(fù),但峰值產(chǎn)蛋率可能會(huì)永久降低。
3.2.3 治療雞球蟲(chóng)病 雞球蟲(chóng)病在生產(chǎn)中也很常見(jiàn), 是由一種或多種艾美球蟲(chóng)引起的急性流行性寄生蟲(chóng)病。雞的胃腸道具有多樣化的微生物群落,在消化和保護(hù)中起著至關(guān)重要的作用, 艾美球蟲(chóng)會(huì)對(duì)腸道環(huán)境進(jìn)行破壞。 球蟲(chóng)感染導(dǎo)致腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài)失衡,推動(dòng)梭狀芽孢桿菌等病原體增加。球蟲(chóng)感染也會(huì)影響腸道微生物群的組成和完整性, 導(dǎo)致雞對(duì)疾病的易感性升高, 這些疾病對(duì)雞的健康和生產(chǎn)力構(gòu)成嚴(yán)重威脅(Madlala 等,2021)。 病后痊愈的雞生長(zhǎng)緩慢,發(fā)育遲緩,病雞的增重和產(chǎn)蛋性能大幅下降。 抗球蟲(chóng)藥物已被證明可有效抑制球蟲(chóng)病,但存在許多缺點(diǎn),例如耐藥性和肉類中的藥物殘留等, 因此人們?cè)絹?lái)越關(guān)注具有抗球蟲(chóng)特性的植物生物活性物質(zhì)。
植物提取物的抗菌特性被認(rèn)為有助于保護(hù)腸上皮免受球蟲(chóng)損傷。 多酚作為芳香植物最重要的成分之一, 其對(duì)許多胃腸道寄生蟲(chóng)表現(xiàn)出抗寄生蟲(chóng)活性。 這種活性被認(rèn)為是由于酚類成分的疏水潛力, 使得它們能夠在細(xì)菌細(xì)胞壁和線粒體中分配脂質(zhì), 擾亂膜結(jié)構(gòu)并增加它們的滲透性(Lambert 等,2001)。 酚類的抗菌作用主要影響細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu), 還可以通過(guò)與細(xì)胞質(zhì)膜相互作用改變其對(duì)陽(yáng)離子如H+和K+的滲透性對(duì)宿主腸細(xì)胞產(chǎn)生影響(Weber,1996)。 離子梯度的消散導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)基本過(guò)程受損和細(xì)胞成分泄漏,導(dǎo)致水失衡、膜電位崩潰和抑制三磷酸腺苷(ATP)合成,最終細(xì)胞死亡(Ultee 等,1999)。 何夢(mèng)曉等(2017)研究發(fā)現(xiàn), 飼糧中添加一定量的茶多酚和茶皂素可提高感染球蟲(chóng)病肉仔雞的生長(zhǎng)性能和抗氧化能力,并改善盲腸的微生物組成。另外,研究稱茶提取物中含有的酚類化合物和硒, 可能具有抑制球蟲(chóng)卵囊產(chǎn)孢過(guò)程中酶的能力。 由于茶多酚能夠穿透卵囊壁到達(dá)孢子體并改變細(xì)胞分裂的趨勢(shì), 因此顯著降低了三種艾美耳球蟲(chóng)卵囊的產(chǎn)孢量, 改變了卵囊內(nèi)孢子的形態(tài) (Molan,2015)。 Manei 等(2020)發(fā)現(xiàn),飼喂姜黃提取物(姜黃素)有效減少了卵囊的產(chǎn)生、 降低了盲腸病變?cè)u(píng)分并改善了盲腸的組織病理學(xué)。
3.3 提高生產(chǎn)性能 源自植物的酚類化合物大多被認(rèn)為對(duì)飼料的風(fēng)味和適口性有益, 從而提高動(dòng)物的采食量和生產(chǎn)性能。 酚類化合物作為潛在的動(dòng)物生長(zhǎng)促進(jìn)劑,通過(guò)增強(qiáng)消化酶分泌(內(nèi)源性消化酶、唾液、膽汁和黏液)和減少胃腸道中的致病菌數(shù)量或通過(guò)其抗氧化和抗炎功能來(lái)調(diào)節(jié)腸道形態(tài)(Valenzuela-Grijalva 等,2017)。研究指出,飼喂酚類化合物的家禽具有較高的生長(zhǎng)速率和飼料轉(zhuǎn)化率的原因是改變了腸道表面積和消化酶活性, 從而提高了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收率(Mountzouris等,2011)。 酚類化合物能夠保持胃腸道中有益菌和致病菌的最佳平衡, 有助于保持腸道健康和促生長(zhǎng)性能。 酚類化合物的促生長(zhǎng)性能也可以通過(guò)改善飼料狀態(tài)來(lái)證明, 在飼料中添加酚類物質(zhì)可以更好的促進(jìn)飼料發(fā)酵和對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收,并對(duì)宿主組織產(chǎn)生直接或間接的合成代謝作用(Valenzuela-Grijalva 等,2017)。然而,酚類化合物的作用機(jī)制還可能受其結(jié)構(gòu)、飼喂量、動(dòng)物種類、動(dòng)物生長(zhǎng)階段和試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間的影響。 Abdel-Wareth 等(2012)通過(guò)試驗(yàn)評(píng)估了百里香和牛至精油(百里酚和香芹酚)對(duì)肉仔雞的作用,并觀察到補(bǔ)充日糧組的平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率均高于對(duì)照組, 得出在飼糧中添加15、20 g/kg 的百里香和牛至可改善肉雞生長(zhǎng)性能。 飼糧中添加百里香酚和香芹酚主要通過(guò)提高消化酶活性來(lái)提高肉雞平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率 (Hashemipour 等,2013)。 此外,日糧中添加150 mg/kg 牛至粉可增加約8.4%的平均日增重,同時(shí)在整個(gè)試驗(yàn)期肉雞的采食量增加7.9%(Ri 等,2017)。 飼糧中添加0.3 g/kg 百里香精油對(duì)改善肉雞腸道形態(tài)和提高消化酶活性具有顯著作用(Yang 等,2018)。 添加0.3 g/kg 肉桂油可提高商品肉仔雞5.1%的日增重, 提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率, 降低糞便中含氮量(Chowdhury 等,2018)。 單寧酸作為栗木酚類化合物,飼喂2 g/kg 對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能無(wú)影響,但能降低肉仔雞腳墊皮炎損傷的發(fā)生率。 單寧對(duì)肉仔雞生長(zhǎng)的抑制作用可能是由于單寧的抗?fàn)I養(yǎng)作用導(dǎo)致肉仔雞蛋白質(zhì)結(jié)合能力下降, 高劑量單寧可降低肉仔雞對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率(Cengiz 等,2017)。飼糧中添加100 mg/kg 牛至精油可提高產(chǎn)蛋率5%,提高蛋重、 飼料轉(zhuǎn)化率、 淀粉酶和胰蛋白酶活性(He 等,2017)。 研究發(fā)現(xiàn),在北京鴨中,添加0.2%的葡萄籽提取物(花青素、兒茶素)作為酚類化合物,可增加約3.1%的末重,提高飼料轉(zhuǎn)化率、抗氧化能力、 免疫力、 肉質(zhì)和腸道有益菌群(Ao,2020)。另外,許多酚類化合物還具有健脾益胃、增強(qiáng)食欲等功能,還含有多種必需氨基酸、維生素和礦物質(zhì)元素,可以幫助消化,提高飼料轉(zhuǎn)化率,促進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育。 由于腸道生態(tài)系統(tǒng)的變化,酚類化合物的添加顯著改善了飼料轉(zhuǎn)化率, 從而提高了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率。
隨著飼料工業(yè)的不斷發(fā)展, 植物提取物添加劑的使用越來(lái)越廣泛, 酚類化合物是飼料添加劑中最有前途的種類之一,可作為抗生素的替代品。目前生產(chǎn)上對(duì)酚類化合物的提取仍然采用傳統(tǒng)工藝,存在提取過(guò)程耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、效率低且提取物純度低等問(wèn)題, 難以滿足養(yǎng)殖業(yè)對(duì)酚類化合物添加劑的數(shù)量及質(zhì)量需求。 而使用現(xiàn)代技術(shù)提取時(shí)不僅可以在時(shí)間、 效率等方面有所提高, 而且更安全、環(huán)保,更有利于保持化學(xué)成分所特有的生物活性, 因此在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)綜合利用現(xiàn)代提取分離技術(shù)有效地提取酚類化合物并提高其提取率。 同時(shí)酚類化合物作為潛在的天然飼料添加劑, 對(duì)家禽免疫、疾病和生產(chǎn)性能具有一定的作用。為了從這些天然化合物中獲得優(yōu)勢(shì), 應(yīng)對(duì)酚類化合物的藥理作用進(jìn)行深入研究,明確其作用機(jī)理,根據(jù)家禽的特定情況選擇合適的酚類化合物以及最佳補(bǔ)充水平進(jìn)行飼糧添加。