芦荟的生物学功能及饲料化利用现状

文 | 王文杰 乔家运 周小乔 天津畜牧兽医研究所

芦荟的生物学功能及饲料化利用现状

文 | 王文杰 乔家运 周小乔 天津畜牧兽医研究所

芦荟按照用途可以分为药用芦荟、食用芦荟和观赏芦荟等，其中药用芦荟和食用芦荟除具有丰富的营养价值外，还具有抗菌、消炎、提高抗氧化能力、调节内分泌、改善免疫机能以及抗紫外线辐射等功能。这些药用价值的发挥主要依靠其中含量丰富的芦荟多糖、芦荟蒽醌等活性物质。

芦荟多糖是芦荟中一类生物大分子聚合物，是芦荟叶凝胶的重要组成部分。研究结果显示，不同品种芦荟中所含的单糖组成尚未完全明确，但芦荟多糖作为一类具有不同生理功能的大分子化合物，主要由甘露糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、鼠李糖组成，其中甘露糖（60.73%）、半乳糖（16.42%）、葡萄糖（9.16%）含量居多，芦荟叶肉中的黏性物质以甘露聚糖为主。芦荟蒽醌类化合物是芦荟中另一种重要的有机活性成分，是芦荟叶渗出液中的主要成分，来自各研究报道的蒽醌类物质包括芦荟苷、7-羟基芦荟大黄素、大黄酚及其苷、蒽酚、高那特芦荟素、芦荟皂草I-IV、脱氧赤虫胶、虫漆酸D甲酯、4，5，8-三羟基-2-甲基蒽醌等。芦荟所含的蒽醌类还有以二聚体形式存在的。目前研究表明，芦荟蒽醌也具有杀菌消炎、健胃缓泻、抗肿瘤及一定的美容功效，与芦荟多糖叠加互补，共同发挥作用。但芦荟蒽醌具有一定的毒性，长期过量食用会对身体有一定的危害，因此其安全用量和毒副作用需要深入研究。药物学研究发现，芦荟蒽醌的急性毒性主要针对于胃肠道，引起腹痛、腹泻甚至肾炎；慢性毒性试验发现，长期摄入芦荟蒽醌类化合物（用于缓泻）可能导致钾缺乏、肌肉无力和心律不齐。因此，在开发及应用芦荟蒽醌类物质的同时，安全限量研究尤为重要。

研究所畜牧科技创新基地。

此外，芦荟中其他活性物质，如白介素、大黄素等也具有催化免疫系统的激活，促进免疫功能的恢复，增强对多种疾病的抵抗能力，改善机体健康功能的功效。

天津畜牧兽医所科研团队-张蕾、史惠玲、王文杰、乔家运、周小乔、闫峻（左起）。

芦荟的饲料化利用现状

芦荟价格低廉、来源广泛，除了丰富的营养功能外，其主要组成成分芦荟多糖和芦荟蒽醌具有抗炎杀菌、提高免疫水平、增强抗氧化能力的生物活性作用，因此可作为很好的饲料原料和添加剂应用于保健行业。在畜牧业中，虽然已有相关的研究报道，但多数集中于对畜禽表观生产性能的改善和常规免疫及抗氧化指标的测定，对其具体的作用机制以及蒽醌等提取物的安全限量并未有较多的研究报道。

依托天津市畜牧兽医研究所建设的国家饲料工程技术研究中心天津非常规饲料研究中心，近年来不断改善研究条件，加强硬件建设，拓展中试基地，促进高级别科技项目、先进技术和高端人才的引进与合作，提高协作创新能力，同时积极开展科技成果转化合作研究，加大科研成果的转化与推广，取得了良好示范和带动效果。本单位率先组建了非常规饲料资源利用技术研究室，着力开展发酵、中药提取、大型餐饮、动物屠宰加工、油脂加工行业和农业中可利用废弃物资源转化成安全动物饲料的加工技术。构建了非常规饲料原料开发技术体系及非常规饲料原料数据库；研究了酱油渣、醋渣、DDG、DDGS等对泌乳奶牛、肉牛、猪、鸡等生产性能的影响，并利用米糟、DDGS等非常规饲料等为原料，设计开发了相应的非常规饲料产品。同时，本单位与中国农业大学、中国农业科学院紧密合作，加大项目引进，拓展研究范围，创新推广形式，进一步促进了天津市非常规饲料的深度开发与利用，并取得了较为丰硕的成果，为天津市非常规饲料的开发和利用做出了一定的贡献，也为芦荟的开发研究提供了充足的技术支持和平台支撑。

基于广泛使用抗生素所带来的对动物健康、食品安全以及生态环境的负面作用环境下，结合芦荟的无抗药性、低毒性、天然性等优势，完成了天津市自然科学基金“芦荟多糖调节仔猪免疫的机理研究”和天津市农业科学院院长基金“芦荟提取物对断奶仔猪生长和血清中代谢相关指标的影响”两个机理研究项目，有多名科研人员长期从事芦荟相关科学研究，目前正在开展“十二五”农村领域国家科技支撑计划子课题“芦荟中蒽醌等功能性提取物的创制与应用”的研究及母猪营养生理调控研究。

芦荟多糖研究方面，发现芦荟多糖可以促进小鼠、家禽、猪等免疫器官的发育，增加免疫器官的相对重量，显著提高血液中溶血素抗体的含量，增强巨噬细胞的吞噬功能和提供其机体免疫细胞的杀伤力，促进免疫机能的提高。芦荟多糖还有抗病毒和灭菌的作用，持续的动物试验研究表明芦荟多糖可以有效地抑制新城疫、流感病毒及单纯孢疹病毒的活性，增加细胞膜的稳定性，阻止病毒颗粒吸附靶细胞，从而降低细胞受损程度。在应对动物应激、改善畜产品品质方面，芦荟多糖可以有效地降低仔猪腹泻率，降低断奶应激；给肉鸡皮下注射芦荟多糖溶液可以提高肉鸡的日增重，降低料肉比，降低肌肉的滴水损失，提高肌肉的持水力，改善肌肉品质。近年来，本单位还开展了对断奶仔猪生长和血清代谢的影响、调节断奶仔猪免疫的机理研究，持续深入的研究了芦荟多糖的作用机理，目前研究发现：仔猪日粮添加芦荟多糖可以显著提高免疫器官中部分免疫因子（TLR2和TLR4）的基因表达量，促进免疫器官的发育；同时显著提高断奶仔猪小肠绒毛高度、降低隐窝深度，扩大了仔猪肠道的营养吸收面积；此外，芦荟多糖还可以提高垂体分泌的生长激素含量，促进骨、软骨和其他组织的生长，提高葡萄糖的吸收和体内氮素的循环利用。系统的研究结果表明，芦荟主要提取物——芦荟多糖可有效地改善仔猪消化道内环境及菌群结构、调控内分泌系统及其代谢产物的生成，从而达到提高机体免疫能力和生产性能的目的。

芦荟蒽醌研究方面，通过和云南万绿生物股份有限公司、中山大学等大型企业、高校产学研合作，创制出纯度18%的芦荟蒽醌，并开展了该粗提物对妊娠母猪生产性能的影响。研究表明添加芦荟蒽醌能增加妊娠母猪粪便的柔软度，增加其中水分含量，降低了母猪便秘的风险；繁殖性能研究表明，能提高仔猪的出生活仔数、出生重量、均匀度。对母猪血清生化、免疫等指标，以及对粪便微生物区系的影响相关研究正在开展当中。

饲料实验生产基地。

展望

随着人民生活水平的逐渐提高，食品安全问题倍受关注，抗生素等化学合成添加剂在饲料中的使用不但会影响动物的健康生长和肉制品质量，还会对食品安全造成一定的安全隐患，因此开发天然饲料添加剂必将成为未来研究的热点。芦荟作为一种天然中草药，具有安全、营养、低残留、毒副作用小等优势，具有广阔的应用前景。另一方面，今后重点研究芦荟皮粉的高效利用技术，使用微生物发酵等技术，降低皮粉中的抗营养组分，提高利用价值，为芦荟加工企业提供技术服务，提高其加工副产物的利用价值，降低环境污染。