杜仲叶在动物营养中的应用
2010-04-13黄姝琴李周权谢建华
黄姝琴,李周权,徐 峰,谢建华
(西南大学动物科技学院,重庆 北碚 400715)
杜仲是一种我国特有的具有极高药用价值的木本科落叶植物,在我国最早的药物学典籍《神农本草经》中被列为“上品”,名为“思仙”,具有补肝肾、强筋骨、安胎、降压等作用。目前对其化学成分和药理作用的研究已取得很大进展,并逐步应用于畜牧生产,本文综述了杜仲叶粉及其在动物营养中的应用。
1 杜仲的分布及功效成分
1.1 杜仲的分布 我国有丰富的杜仲资源,其生长范围较广,广泛分布于长江、黄河中上游地区,在甘、陕、晋、豫、湘、鄂、川、滇、黔、桂、苏、皖、浙、赣、闽等省、自治区的平原到海拔1690m间的丘陵和山地都有杜仲生长。全国约有23.33万hm2种植面积,预计每年生产3.5万吨左右的的杜仲叶粉,可以满足杜仲作为饲料添加剂的开发需要。
1.2 杜仲叶的功效成分
1.2.1 木脂素类 迄今为止,从杜仲中共分离鉴定出28种木脂素及其苷类,主要有松脂素双糖苷、松脂素、丁香脂素、中脂素双糖苷、丁香脂素双糖苷、橄榄素二糖双糖苷等。其中松脂素双糖苷是杜仲降压的主要功能活性成分;丁香脂素具有一定的抗癌活性;丁香脂素双糖苷具有预防性功能低下,增强记忆功能,增强运动耐久力,安定、抗氧化,降低胆固醇及中性脂肪等一系列作用。
1.2.2 环烯醚萜类 目前已经从杜仲皮和叶中分离出十几种环烯醚萜类化合物,多数为已知化合物。包括京尼平苷酸、京尼平苷、京尼平、桃叶珊瑚苷、筋骨草苷、杜仲苷类和杜仲醇类等。其中京尼平,酸具有预防性功能低下、增强记忆功能、抗癌、降压、抗氧化、泻下及促进胆汁分泌的作用;京尼平苷有显著的泻下和利胆作用;桃叶珊瑚苷具有抗菌、抗炎、抗病毒及抗氧化等作用,与葡萄糖苷酶一起预培养后会产生明显的抗病毒作用。杜仲醇具有促进胶原蛋白合成、抗脂质过氧化的作用。
1.2.3 苯丙素类 苯丙素类是形成木脂素的前体,在杜仲中广泛存在,其中以绿原酸含量和活性研究最多。绿原酸在杜仲叶中的含量为2%~5%,具有利胆、降压、抗菌、消炎及升高白细胞等药理作用。可用于治疗急性咽喉炎、皮肤病、急性细菌性感染等疾病,对月经过多、子宫出血以及消化系统、血液系统和生殖系统等均有显著的疗效,此外还具有与肾上腺素类似的作用。
1.2.4 黄酮类 植物体中的黄酮类化合物是通过莽草酸途径合成而来的。目前从杜仲中发现十几种黄酮类化合物,主要存在于叶中,且以黄酮醇居多,包括具有抗炎作用的芦丁、紫云英苷、陆地锦苷、山奈酚及槲皮素等。
1.2.5 其他化学成分 除了以上提到的化合物外,研究发现杜仲叶中还含有对网状内皮系统具有活化作用,可增强机体非特异性免疫功能的多糖,杜仲抗真菌蛋白EAFP,多种脂肪酸、维生素和挥发油,以及可用于开发高性能“绿色轮胎”的杜仲胶等。
2 杜仲叶粉在动物营养中的生理功能
2.1 促进动物生长,提高生产性能 杜仲叶粉的促生长作用分为两部分:一是杜仲叶中的有效成分能促进消化器官的成熟及消化液的分泌,包括绿原酸具有的肾上腺素类作用,环烯醚萜类中苷元(如京尼平)具有的促进胆汁分泌作用;二是杜仲叶组成成分中京尼平苷、京尼平苷酸、桃叶珊瑚苷等具有促进成骨细胞增殖的作用,黄酮类中的山奈酚主要对成骨细胞的分化和矿化起促进作用,而对成骨细胞的增殖无作用,研究表明山奈酚、槲皮素有类似雌激素样受体作用,通过激活细胞外调节激酶(ERK)的活性来提高成骨细胞分泌ALP的活性,从而增强成骨细胞的活性。胡金家等将杜仲叶提取物与成骨细胞共同培养,结果表明杜仲叶提取物具有明显的调节骨代谢功能的药效作用,可促进成骨细胞的增殖和ALP的分泌。
在畜牧生产应用中,王建辉研究显示,杜仲叶提取物(EUOE)对猪的生产性能具有正面的影响,EUOE活性成分在低剂量就能发挥较好的作用。同时,随着EUOE添加水平的提高,全期猪的ADFI有增加的趋势,显示其具有提高食欲的作用,可能正是京尼平的利胆作用发挥了功效。唐胜球等在麻鸭的饲料中添加0.5%杜仲饲料添加剂,经122 d饲养实验,试验组比对照组的开产期提前8 d,产蛋率提高8%;孙克年等试验报道,用杜仲叶喂育肥牛,日增重比对照组提高6.3%,饲料利用率提高10.2%,经济效益提高12.8%。这些试验都很好地证明了杜仲叶粉的促生长作用。
2.2 提高动物机体免疫能力及抗病能力 杜仲叶粉的免疫作用主要表现在以下几方面:
一是其成分具有抗菌抗病毒功能。所含有的大量多羟基酚(杜仲醇及其苷、桃叶珊瑚苷等)能抑制α-麦芽糖酶活性,从而抑制有害病原微生物(如细菌、真菌和病毒等)细胞表面多糖蛋白的形成;所含绿原酸也具有较强的抗病原微生物的作用,对大肠杆菌、金色葡萄球菌、肺炎球菌、炭疽杆菌和白喉杆菌等均有不同程度的抑制作用。二是其有效成分能清除自由基、抗癌变。所含有的多酚及其衍生物(如环烯醚萜类、绿原酸等)能通过提供质子氢而具有抗氧化和清除自由基的功能,同时还可螯合某些金属离子,抑制由Fe3+和Cu2+诱导的有害自由基的产生,抑制 Fe3+、EDTA、H2O2等对DNA和2-dG造成的氧化损伤,从而保护生物膜脂质和DNA大分子,使其免受伤害。三是具有免疫激活作用,杜仲多糖能兴奋网状内皮系统,增强机体非特异性免疫功能。从杜仲皮中分离出的酸性聚糖A、B对网状内皮系统均有激活作用。可增强机体非特异性免疫功能,动物实验研究表明,在肉鸡日粮中添加2.5%、5%杜仲提取物,结果试验组中胸腺小叶、脾小结和法氏囊小结的发育程度与对照组相比均发生显著性变化,因而从组织学角度进一步说明杜仲能够不同程度地促进免疫器官的发育,增强机体的免疫应答能力,从而提高机体的抵抗力。在草鱼饲料中添加4%杜仲叶粉或者0.1%、0.15%杜仲叶提取物,通过对血清非特异性免疫指标的测定,结果表明均可极显著提高SOD活性,并能提高白细胞吞噬率和嗜水气单胞菌攻毒后的鲤鱼存活率,提高血清球蛋白含量,降低血清GPT和AKP活性。
2.3 改善动物对糖、脂肪及蛋白质的代谢 有研究表明杜仲叶具有促进动物蛋白质的合成、改善胆固醇和脂类代谢、增加脂肪细胞中葡萄糖的转运,以及降血糖等作用。杜仲叶中的特殊成分——京尼平苷酸和桃叶珊瑚苷可促进动物皮肤、骨骼和肌肉胶原蛋白的合成与分解。张瑛朝等用复方杜仲叶提取液处理高血脂模型大鼠,观察发现大鼠血清TC、TG均有明显降低,血清HDL-C有一定程度升高,说明杜仲叶提取液具有调节血脂的作用。在120日龄罗曼商品蛋鸡中添加2%的杜仲叶粉可使血清胆固醇和蛋黄胆固醇含量分别降低11.17%和8.5%;血清中胆固醇浓度降低,经血液循环运输到卵泡的胆固醇量也就相应减少,表现在蛋黄中的胆固醇浓度降低。
2.4 改善动物产品品质和风味 杜仲叶改善动物产品质量和风味的作用可能是通过改善动物对糖、脂肪及蛋白质代谢而实现的,其有效成分的抗脂质过氧化作用,能抑制Fe2+所致的MDA生成。给肉牛、肉鸡、鱼饲喂杜仲,可使动物肌肉纤维细嫩,肌肉脂肪含量适中,高级不饱和脂肪酸含量增多,甜香化合物增加,可溶性胶原蛋白合成增多。杜仲皮和叶中的特殊成分——京尼平苷酸和桃叶珊瑚苷可促进动物皮肤、骨骼和肌肉中的胶原蛋白合成与分解,维持钙、磷的正常代谢,防止肌肉衰退。用杜仲饲喂肉鸡,其鸡肉纤维细嫩,肉中脂肪含量适中,高级不饱和脂肪酸含量较多,甜香化合物和可溶性胶原蛋白合成较多。添加杜仲提取物1500~2000mg/kg显著提高了猪肌肉中肌内脂肪的含量,降低胴体皮厚和滴水损失,增加眼肌面积、肉色评分和肌肉大理石纹评分,且显著提高猪肉中肌肉总氨基酸和鲜味氨基酸的含量,说明杜仲提取物能不同程度地改善猪胴体品质和肌肉质量。将杜仲叶粉添加于鲤鱼饲料中,饲养鲤鱼50 d后,鲤鱼肌肉的蛋白质含量升高,脂肪含量下降,特别是组成蛋白质的氨基酸总量、人体必需氨基酸量均升高,说明杜仲叶粉可提高鲤鱼肌肉的营养价值。通过对鲤鱼肌肉组织制片测量肌纤维直径,也发现肌纤维要细于对照组;在氨基酸分析中还发现试验组鲤鱼肌肉的鲜味氨基酸含量高于对照组,说明杜仲叶粉添加剂可使鲤鱼肌肉更加鲜嫩。
3 展望
“绿色”、“安全”、“营养”、“经济”是当今社会对现代畜牧业提出的要求,安全环保型饲料是必然趋势,开发新型绿色饲料添加剂已成为饲料研究的重点。杜仲叶粉天然的营养生理功能:促进动物生长,提高动物机体免疫能力及抗病能力,改善动物对糖、脂肪及蛋白质的代谢,改善动物产品品质和风味、无毒无害,加之其丰富资源完全可以满足开发需要,随着对其生物学特性的深入研究,杜仲作为纯天然的饲料添加剂在畜牧生产中的应用将会越来越广泛。
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