植物精油的抗氧化活性及其在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

張 巖 歐念濤 劉孟哲 李艷玲

(北京農(nóng)學(xué)院動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 102206)

在畜牧生產(chǎn)中,冷熱刺激、環(huán)境污染、機(jī)體炎癥反應(yīng)和營(yíng)養(yǎng)代謝異常等均可誘發(fā)畜禽產(chǎn)生氧化應(yīng)激。氧化應(yīng)激是由過(guò)量活性氧(reactive oxygen species,ROS)所導(dǎo)致的機(jī)體氧化和抗氧化系統(tǒng)失衡引起的,可通過(guò)破壞蛋白質(zhì)、脂質(zhì)以及DNA等生物分子的結(jié)構(gòu)和功能,干擾轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)和氧化還原敏感信號(hào)通路,導(dǎo)致細(xì)胞氧化損傷甚至死亡[1-2]。氧化應(yīng)激會(huì)誘導(dǎo)機(jī)體氧化損傷,發(fā)生炎癥反應(yīng),導(dǎo)致畜禽免疫力下降、飼料轉(zhuǎn)化率降低,進(jìn)而影響經(jīng)濟(jì)效益[3]。在畜禽飼糧中添加抗氧化劑不僅是預(yù)防飼料成分自氧化的有效方法,也是一種緩解機(jī)體氧化損傷的策略?？紤]到畜牧生產(chǎn)中使用合成抗氧化劑的安全性等因素,尋找綠色的天然抗氧化劑尤為重要。天然植物提取物不僅有利于調(diào)節(jié)機(jī)體代謝,還具有良好的抗氧化活性[4-6]。其中,植物精油(essential oils,EOs)是通過(guò)水蒸餾等方法從植物組織(花、葉和果實(shí)等)中提取的次生代謝產(chǎn)物,具有抗菌、抗炎、抗氧化等多種生物活性[7]。尤其是EOs對(duì)ROS或炎癥所引起的疾病可能具有良好的預(yù)防和治療效果[8]。EOs在畜禽生產(chǎn)中具有巨大的應(yīng)用潛力。因此,本文綜述了EOs的抗氧化作用及其在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用,為EOs在畜禽生產(chǎn)中作為合成抗氧化劑的替代物提供理論參考。

1 EOs的抗氧化活性

1.1 EOs發(fā)揮抗氧化活性的主要成分

1.2 EOs抗氧化活性的評(píng)價(jià)方法

1.2.1 體外化學(xué)評(píng)價(jià)法

體外化學(xué)評(píng)價(jià)法可通過(guò)檢測(cè)EOs的自由基清除能力、還原力以及抑制脂質(zhì)過(guò)氧化水平等方式快速評(píng)估其抗氧化活性。

在體外測(cè)定EOs清除ROS自由基能力時(shí)通常采用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl radical,DPPH)自由基清除試驗(yàn)、2,2′-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸[2, 2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS]清除試驗(yàn)、β-胡蘿卜素漂白(beta-carotene bleaching,BCB)試驗(yàn)、氧自由基吸收能力(oxygen radical absorbance capacity,ORAC)測(cè)定試驗(yàn)、自由基捕獲抗氧化參數(shù)(radical-trapping antioxidant parameter,TRAP)測(cè)定試驗(yàn)等方法。

EOs的還原力可作為評(píng)價(jià)其潛在抗氧化活性的重要指標(biāo),還原力越強(qiáng)抗氧化活性越高[14]。EOs的還原力是通過(guò)測(cè)定鐵還原抗氧化能力(ferric reducing antioxidant power,FRAP)和總酚含量(total phenolic content,TPC)的方法進(jìn)行評(píng)估。其中,福林酚法是一種衡量天然產(chǎn)物中總酚類(lèi)化合物含量的方法。研究發(fā)現(xiàn),歐防風(fēng)草精油雖TPC較低,但具有較高的抗氧化活性[15],因此僅依靠該方法并不能準(zhǔn)確評(píng)估EOs的抗氧化能力。

此外,EOs的體外抑制脂質(zhì)過(guò)氧化測(cè)定通常采用硫代巴比妥酸反應(yīng)物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)和抑制脂蛋白脂質(zhì)過(guò)氧化活性(inhibition ability of lipoprotein lipid peroxidation,ILLP)的方法。Wu等[10]研究表明,10～1 000 μg/mL的薄荷精油處理豬肝臟組織勻漿以劑量依賴(lài)的方式降低了組織中丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,緩解了脂質(zhì)過(guò)氧化損傷。另有研究顯示,黑胡椒精油的ILLP顯著高于維生素C,具有良好的脂質(zhì)過(guò)氧化抑制作用[16]。

1.2.2 細(xì)胞模型評(píng)價(jià)法

在細(xì)胞模型評(píng)價(jià)法中通常采用細(xì)胞抗氧化活性(cellular antioxidant activity,CAA)和細(xì)胞內(nèi)抗氧化活性(intracellular antioxidant activity,IAA)的測(cè)定方法。

采用CAA方法測(cè)量熒光強(qiáng)度可直接反映細(xì)胞內(nèi)ROS含量,熒光強(qiáng)度越低則表明EOs清除ROS能力越強(qiáng);也可通過(guò)積分熒光隨時(shí)間的曲線下面積(area under curve,AUC)計(jì)算EOs的CAA,CAA越高表明EOs清除ROS能力越強(qiáng)。Wang等[16]研究指出,0.1 μL/mL黑胡椒精油的相對(duì)熒光強(qiáng)度顯著低于白胡椒精油,CAA高于白胡椒精油,兩者均具有清除HeLa細(xì)胞內(nèi)ROS的活性。

采用IAA方法測(cè)定時(shí),可檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量。GSH作為電子供體直接清除自由基或?yàn)楣入赘孰倪^(guò)氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)和谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(glutathione S-transferase,GST)提供底物,其含量增加表明EOs的抗氧化能力增強(qiáng)。研究發(fā)現(xiàn),綠薄荷精油在25 μg/mL的濃度下可顯著增加H2O2處理的豬小腸上皮細(xì)胞(IPEC-J2細(xì)胞)中GSH含量,增強(qiáng)了細(xì)胞內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)的功能[10]。在細(xì)胞氧化應(yīng)激狀態(tài)下使用GSH檢測(cè)試劑盒分析細(xì)胞裂解液中總GSH和谷胱甘肽二硫化物的含量并計(jì)算兩者的比值,在GSH被氧化為谷胱甘肽二硫化物過(guò)程中,可猝滅與脂質(zhì)過(guò)氧化氫(lipid hydroperoxide,LOOH)和H2O2相關(guān)的細(xì)胞內(nèi)ROS。

1.2.3 動(dòng)物模型評(píng)價(jià)法

近年來(lái),國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者在動(dòng)物水平建立氧化損傷模型來(lái)評(píng)估EOs的抗氧化活性。一般使用氧化應(yīng)激誘導(dǎo)劑處理秀麗隱桿線蟲(chóng)等低等生物,檢測(cè)EOs緩解急性系統(tǒng)性氧化損傷的有效性[10];小鼠、大鼠等氧化損傷模型可通過(guò)檢測(cè)血液和組織勻漿中的ROS、MDA含量和抗氧化酶活性來(lái)評(píng)價(jià)EOs的體內(nèi)抗氧化活性。Ahmed等[17]研究表明,250 mg/kg的百里香精油灌胃大鼠可以通過(guò)緩解肝臟脂質(zhì)過(guò)氧化、增加GSH含量、提高GST和GSH-Px活性等,改善機(jī)體抗氧化能力。

綜上所述,雖然體外化學(xué)方法在評(píng)價(jià)EOs抗氧化活性具有快速、簡(jiǎn)單、廉價(jià)、方便的特點(diǎn),但不能真實(shí)模擬動(dòng)物內(nèi)部的生理環(huán)境,也不能準(zhǔn)確反映抗氧化物質(zhì)在體內(nèi)的抗氧化能力。與體外化學(xué)方法相比,細(xì)胞模型評(píng)價(jià)法可分析EOs在細(xì)胞內(nèi)吸收、分布和代謝情況,更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)EOs在動(dòng)物體內(nèi)的抗氧化活性。相比于體外化學(xué)方法和細(xì)胞模型評(píng)價(jià)法,動(dòng)物模型評(píng)價(jià)法可直接反映EOs在動(dòng)物復(fù)雜的內(nèi)部生理環(huán)境下的抗氧化能力。

2 EOs的抗氧化作用機(jī)制

2.1 基于氫原子轉(zhuǎn)移(hydrogen atom transfer,HAT)和電子轉(zhuǎn)移(electron transfer,ET)清除自由基

ROS自由基的化學(xué)本質(zhì)是含有不成對(duì)電子(自由電子)的一種化學(xué)實(shí)體,Barzegar[18]研究表明,HAT和ET均參與了自由基的清除,如姜黃素異構(gòu)體的2個(gè)酚羥基在HAT和ET中清除ROS發(fā)揮重要作用。在DPPH和ABTS自由基清除試驗(yàn)中,DPPH或ABTS自由基含有單電子,EOs的活性成分通過(guò)ET猝滅DPPH或ABTS自由基產(chǎn)生光學(xué)差異,從而初步評(píng)估EOs的抗氧化能力;BCB試驗(yàn)、ORAC測(cè)定試驗(yàn)、TRAP測(cè)定試驗(yàn)的原理是EOs作為氫原子供體,發(fā)生HAT[19]。Simirgiotis等[14]研究發(fā)現(xiàn),牛至精油的高DPPH和ABTS自由基清除能力與其主要成分香芹酚和百里香酚的含量有關(guān);相反,阿米芹精油對(duì)DPPH自由基清除能力較低的原因則可能是酚類(lèi)化合物含量較低[20]。Ahmed等[21]研究指出,羅勒精油的DPPH自由基清除能力與萜烯類(lèi)化合物發(fā)揮抗氧化活性有關(guān)。肉桂精油對(duì)β-胡蘿卜素變色有較高的抑制作用,能夠清除及中和導(dǎo)致β-胡蘿卜素變色的亞油酸自由基[22]。綜上所述,EOs中的酚類(lèi)以及萜烯類(lèi)化合物等其他次生代謝產(chǎn)物可通過(guò)HAT或ET,使ROS自由基形成相對(duì)穩(wěn)定的物質(zhì),從而發(fā)揮自由基清除的作用。

2.2 促進(jìn)金屬離子配位飽和

二價(jià)鐵離子(Fe2+)和亞銅離子(Cu+)等過(guò)渡金屬離子同樣具有自由電子,在生物系統(tǒng)中Fe2+和Cu+等過(guò)渡金屬離子會(huì)發(fā)生芬頓(Fenton)反應(yīng),即Fe2+和Cu+會(huì)被H2O2快速氧化后產(chǎn)生·OH。此外,當(dāng)細(xì)胞內(nèi)Fe2+過(guò)度積累時(shí)可以與細(xì)胞膜上高表達(dá)的不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng),誘發(fā)細(xì)胞死亡即鐵死亡[23]。細(xì)胞內(nèi)高含量的銅離子(Cu2+)還可以通過(guò)顯著降低GSH含量誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生氧化應(yīng)激[24]。因此,如Fe2+、Cu+、Cu2+等過(guò)渡金屬離子可破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能,造成氧化損傷,使用有效的螯合劑能促進(jìn)金屬離子配位飽和,降低ROS含量,保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷。

在化合物結(jié)構(gòu)中含有2個(gè)或2個(gè)以上官能團(tuán)(如C-OH、C=O、-OCH3等)可表現(xiàn)出顯著的金屬螯合活性,如姜黃素通過(guò)-OH和-OCH3螯合Fe2+,山奈酚可通過(guò)C=O螯合Cu2+和Fe2+,迷迭香酸在二酚芳香族基團(tuán)上螯合了2個(gè)Fe2+[25]。EOs含有酚-OH與Fe2+、Cu2+發(fā)生螯合,使其生成相對(duì)穩(wěn)定的配合物[26]。因此,EOs的生物活性成分能有效結(jié)合Cu2+和Fe2+等金屬離子,使其生成相對(duì)穩(wěn)定的物質(zhì),從而保護(hù)機(jī)體免受金屬離子所誘導(dǎo)的氧化損傷。

2.3 作為供氫體抑制脂質(zhì)過(guò)氧化

過(guò)量ROS引起的脂質(zhì)過(guò)氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)損傷細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能,一方面由于細(xì)胞膜上含有大量的不飽和脂肪酸具有活性雙鍵而容易受到ROS氧化,導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞;另一方面在鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過(guò)程中形成大量碳?xì)浠衔铩⒋碱?lèi)及醛類(lèi)中間產(chǎn)物。其中MDA具有細(xì)胞毒性,能異常修飾胞內(nèi)磷脂、蛋白質(zhì)及核酸生物分子的構(gòu)象,損害細(xì)胞功能。MDA修飾的大多數(shù)蛋白質(zhì)是線粒體蛋白,這可能是由于線粒體是ROS的主要來(lái)源之一[27]。MDA代表了在高氧化應(yīng)激期間產(chǎn)生的一類(lèi)與氧化損傷相關(guān)的分子模式,故常作為脂質(zhì)過(guò)氧化的生物標(biāo)志物,評(píng)估MDA含量可反映其發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化程度。Ding等[28]研究表明,在亞臨床大腸桿菌攻毒期間,添加400 mg/kg的茴香油可以上調(diào)體內(nèi)核因子E2相關(guān)因子2(nuclear factor erythroid-2 related factor 2,Nrf2)信號(hào)通路,降低MDA含量,提高機(jī)體抗氧化能力。在鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過(guò)程中脂質(zhì)過(guò)氧自由基(peroxyl radical,LOO·)是主要的不穩(wěn)定氧化產(chǎn)物,從另一種脂質(zhì)中提取氫分子后又生成LOOH,而EOs可作為L(zhǎng)OO·的供氫體從而阻斷鏈?zhǔn)椒磻?yīng),減少脂質(zhì)自由基(lipid radical,L·)和非自由基性脂類(lèi)分解產(chǎn)物(non-radical products,NRP)的產(chǎn)生,從而保護(hù)脂質(zhì)不被過(guò)氧化(圖1)。

ROS:活性氧 reactive oxygen species;EOs:植物精油 essential oils。圖1 EOs抑制自由基引發(fā)脂質(zhì)過(guò)氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)Fig.1 EOs inhibit free radicals induced lipid peroxidation chain reactions

2.4 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)和信號(hào)通路

細(xì)胞內(nèi)的ROS是有氧代謝過(guò)程的產(chǎn)物,廣泛存在于生物體內(nèi)[29]。ROS作為一類(lèi)信號(hào)小分子可通過(guò)氧化修飾、磷酸化修飾等使Nrf2、核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)等轉(zhuǎn)錄因子活性改變,影響細(xì)胞信號(hào)通路,破壞細(xì)胞抗氧化系統(tǒng)功能,使之產(chǎn)生炎性反應(yīng)甚至凋亡。Nrf2是一種對(duì)氧化應(yīng)激高度敏感的轉(zhuǎn)錄因子,通常在細(xì)胞質(zhì)中與Kelch樣ECH關(guān)聯(lián)蛋白1(Kelch like ECH associated protein 1,Keap1)結(jié)合,控制Nrf2的泛素化和降解;氧化應(yīng)激狀態(tài)下,Keap1和Nrf2解離并激活Nrf2,使其在細(xì)胞質(zhì)中積累。激活的Nrf2發(fā)生易位進(jìn)入到細(xì)胞核中與染色質(zhì)上的多種抗氧化基因上游啟動(dòng)子區(qū)域抗氧化反應(yīng)元件(antioxidant response element,ARE)結(jié)合,可激活通路下游多種抗氧化應(yīng)激相關(guān)基因,如超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、血紅素氧合酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)、過(guò)氧化氫酶(catalase,CAT)、GSH-Px等,減少細(xì)胞的氧化損傷(圖2)。

Keap1:Kelch樣ECH關(guān)聯(lián)蛋白1 Kelch like ECH associated protein 1;Nrf2:核因子E2相關(guān)因子2 nuclear factor erythroid-2 related factor 2;E3:E3泛素連接酶 E3 ubiquitin-ligase enzymes;Cul3:泛素連接酶cullin3 ubiquitin-ligase enzymes cullin 3;RBX1:E3泛素連接酶亞基1 E3 ubiquitin-ligase enzymes subunit 1;PI3K:磷脂酰肌醇-3-激酶 phosphatidylinositol-3-kinase;Akt:蛋白激酶B protein kinase B;ROS:活性氧 reactive oxygen species;Maf:小肌肉筋膜纖維肉瘤 musculoaponeurotic fibrosarcoma;ARE:抗氧化反應(yīng)元件 antioxidant response element;BVR:膽綠素還原酶 biliverdin reductase;SOD:超氧化物歧化酶 superoxide dismutase;CAT:過(guò)氧化氫酶 catalase;GSH-Px:谷胱甘肽過(guò)氧化物酶 glutathione peroxidase;HO-1:血紅素氧合酶-1 heme oxygenase-1;NADPH:還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate;NADP+:煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸 nicotinamide adenine dinucleotide phosphate;CO:一氧化碳 carbon monoxide;Fe2+:二價(jià)鐵離子 ferrous iron;Ub:泛素化 ubiquitination;P:磷酸化 phosphorylation。圖2 Nrf2-Keap1-ARE信號(hào)通路Fig.2 Nrf2-Keap1-ARE signaling pathway

EOs可以激活Nrf2-ARE信號(hào)通路,促進(jìn)Nrf2的核內(nèi)移,增強(qiáng)細(xì)胞的抗氧化能力。Zou等[30]研究表明,2.5～10.0 μg/mL的牛至精油以劑量依賴(lài)的方式增強(qiáng)IPEC-J2細(xì)胞中Nrf2的mRNA表達(dá)水平,并激活A(yù)RE,提高SOD活性和GSH含量,而敲除Nrf2基因后,抗氧化酶mRNA表達(dá)水平降低;100或200 mg/kg的香葉醇預(yù)處理可顯著降低Keap1 mRNA和蛋白表達(dá)水平,促進(jìn)Keap1和Nrf2解離,增加Nrf2的核積累以及HO-1的 mRNA表達(dá)水平和蛋白質(zhì)含量,并緩解大鼠心肌組織的氧化應(yīng)激[31]。此外,EOs可促進(jìn)Nrf2易位至細(xì)胞核內(nèi)與NF-κB競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合CREB結(jié)合蛋白(CREB-binding protein,CBP),發(fā)揮抗氧化作用、抗炎作用以及抑制細(xì)胞凋亡作用。Younis等[32]研究發(fā)現(xiàn),50和100 mg/kg的沒(méi)藥精油預(yù)處理可增加大鼠心臟組織中Nrf2、HO-1的mRNA表達(dá)水平,提高GSH含量和SOD、CAT活性,通過(guò)降低腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、NF-κB、p65亞基、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、半胱氨酸蛋白酶3(Caspase3)和半胱氨酸蛋白酶9(Caspase9)的mRNA表達(dá)水平來(lái)抑制細(xì)胞凋亡。200 mg/kg的香葉醇能有效提高大鼠腎臟中Nrf2和HO-1的mRNA表達(dá)水平,降低Keap1的mRNA表達(dá)水平,提高GSH含量及SOD、CAT和GSH-Px活性,降低MDA含量,下調(diào)NF-κB的mRNA表達(dá)水平,降低TNF-α、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、IL-6和白細(xì)胞介素-10(IL-10)含量,負(fù)調(diào)節(jié)凋亡介質(zhì)B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2相關(guān)X蛋白(B-cell lymphoma/leukaemia-2-associated X protein,Bax)、Caspase 3和Caspase 9,并上調(diào)抗凋亡因子B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2(B-cell lymphoma/leukaemia-2,Bcl-2),同時(shí)升高血清白蛋白含量[33]。綜上所述,EOs發(fā)揮調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)和信號(hào)通路作用見(jiàn)圖3,EOs可通過(guò)激活Nrf2-ARE信號(hào)通路,提高抗氧化酶的表達(dá),增強(qiáng)細(xì)胞的抗氧化能力;此外,EOs抑制NF-κB通路激活,降低細(xì)胞內(nèi)促炎因子的表達(dá),減輕細(xì)胞炎癥反應(yīng)。同時(shí),EOs可上調(diào)抗凋亡蛋白的表達(dá),下調(diào)促凋亡蛋白的表達(dá),從而提高抵抗氧化損傷而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的能力。

3 EOs在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

在斷奶仔豬飼糧中添加EOs可提高體內(nèi)抗氧化酶活性,改善腸道組織形態(tài)、黏膜抗氧化活性,緩解仔豬斷奶應(yīng)激產(chǎn)生的氧化損傷。飼糧中添加200 mg/kg的混合精油(13.5%百里香酚和4.5%肉桂醛)可提高斷奶仔豬十二指腸和回腸黏膜的GSH含量、空腸黏膜的SOD活性以及肝臟中GST和Nrf2的mRNA表達(dá)水平,并降低空腸黏膜的MDA含量[34]。Zhang等[35]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加100 mg/kg茶樹(shù)油可提高斷奶仔豬血清SOD活性,降低血清MDA含量,提高抗氧化能力。母豬在妊娠晚期和泌乳早期階段氧化應(yīng)激顯著增加,以2.0～3.0 kg/d的劑量飼喂每千克飼糧中混合15 mg牛至精油的飼糧,可降低母豬血清中TBARS含量,并有提高GSH-Px活性、降低ROS含量的趨勢(shì),緩解氧化應(yīng)激[36]。此外,在育肥豬的低蛋白質(zhì)、氨基酸飼糧中長(zhǎng)期添加250 mg/kg牛至精油,提高了血清中SOD、GSH-Px等抗氧化酶活性,降低了TBARS含量,通過(guò)改善其抗氧化防御系統(tǒng)來(lái)保護(hù)豬免受氧化應(yīng)激[37],還可增強(qiáng)肌肉組織中CAT活性,提高其抗氧化能力[38]。綜上所述,在斷奶仔豬、母豬以及育肥豬的飼糧中添加EOs可提高機(jī)體的抗氧化能力,緩解氧化損傷。

3.2 在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

在肉雞飼糧中添加EOs可提高血清中抗氧化酶活性,降低MDA含量。研究指出,飼糧中添加200～600 mg/kg薰衣草精油提高了肉雞血清CAT活性[39];飼糧中添加0～1 g/kg的桉樹(shù)精油可提高肉雞血清SOD活性[40]。Elbaz等[41]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加200 mg/kg大蒜精油和檸檬精油混合物可提高肉仔雞血清GSH-Px活性,降低MDA含量,減輕熱應(yīng)激所帶來(lái)的氧化損傷。此外,在肉雞飼糧中添加EOs還可緩解腸道氧化應(yīng)激。如飼糧中添加150～300 mg/kg牛至精油可提高肉雞空腸和回腸黏膜的總抗氧化能力,減輕腸道局部氧化應(yīng)激[42]。Zhang等[43]的研究同樣發(fā)現(xiàn),飼糧中添加200 mg/kg牛至精油可降低肉雞血清和空腸MDA含量,提高腸道抗氧化能力。飼糧中添加300 mg/kg迷迭香精油或肉桂精油可提高蛋雞血清SOD活性[44];飼糧中添加100～150 mg/kg大蒜精油降低蛋雞血清MDA含量[45];飼糧中添加200～600 mg/kg八角茴香油以劑量依賴(lài)性方式增強(qiáng)蛋雞肝臟總抗氧化能力和GSH-Px活性,減少M(fèi)DA含量,提高蛋雞整體抗氧化能力[46]。此外,飼糧中添加150 mg/kg牛至精油可減少蛋雞蛋黃中脂質(zhì)過(guò)氧化物含量[47]。綜上所述,EOs可通過(guò)增強(qiáng)體內(nèi)抗氧化酶活性、降低MDA含量來(lái)提高家禽機(jī)體的抗氧化能力。

3.3 在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

EOs不僅在調(diào)節(jié)反芻動(dòng)物瘤胃發(fā)酵、減少甲烷產(chǎn)量等方面發(fā)揮作用,在提高反芻動(dòng)物抗氧化能力上也具有很大潛力。在羔羊的飼糧中添加0.5～1.5 g/kg的牛至精油可以顯著提高血清中總抗氧化能力以及SOD活性,顯著降低MDA含量[48]。在哺乳期母羊的飼糧中添加150～450 mg/kg牛至精油,不僅提高了血清中GSH-Px、SOD活性,還增加了奶中CAT活性[49]。Jeshari等[50]研究發(fā)現(xiàn),在犢牛發(fā)酵飼料中添加300 mg/kg迷迭香、設(shè)拉子百里香、唇萼薄荷的混合精油可降低血清MDA含量。飼糧中添加100～300 mg/d混合精油(百里香、薰衣草、丹參和棘荸薺精油)可線性提高荷斯坦?fàn)倥５目偪寡趸芰51]。此外,在飼糧中添加EOs后,活性成分可進(jìn)入到肌肉組織細(xì)胞內(nèi),提高肌肉組織的抗氧化能力,緩解肌肉的脂質(zhì)過(guò)氧化。Rivaroli等[52]研究發(fā)現(xiàn),在安格斯和內(nèi)洛爾雜交公犢牛的飼糧中添加3.5 g/d的牛至油、大蒜精油、檸檬油、迷迭香精油、百里香精油、桉樹(shù)油和甜橙油混合物,可在不影響牛肉化學(xué)組成和脂肪酸分布的基礎(chǔ)上減少脂質(zhì)氧化。綜上所述,EOs作為反芻動(dòng)物的飼料添加劑,可提高反芻動(dòng)物機(jī)體的總抗氧化能力,降低MDA含量,并可緩解肌肉組織的脂質(zhì)過(guò)氧化。

4 小 結(jié)

EOs依賴(lài)其活性成分發(fā)揮抗氧化作用,并可采取體外化學(xué)評(píng)價(jià)法、細(xì)胞模型評(píng)價(jià)法和動(dòng)物模型評(píng)價(jià)法評(píng)估抗氧化活性的高低。EOs通過(guò)HAT和ET清除自由基、結(jié)合金屬離子使其配位飽和、作為供氫體抑制脂質(zhì)過(guò)氧化以及調(diào)節(jié)內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)等途徑改善畜禽機(jī)體內(nèi)的抗氧化防御系統(tǒng)功能,提高機(jī)體抗氧化能力,減輕氧化損傷。越來(lái)越多的研究證實(shí)EOs具有顯著的抗氧化活性,是替代合成抗氧化劑的天然來(lái)源之一,在畜禽生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。未來(lái)需要深入探討EOs在畜禽的飼糧中有效添加劑量、活性成分在畜禽體內(nèi)的代謝途徑等,從而發(fā)揮其最佳的應(yīng)用效果。