葱属植物的生物学功能及其在养殖业中的应用
2016-02-21王丽思乔文军刘心宽彭永强高固生
王丽思 ,乔文军 ,刘心宽 ,彭永强 ,高固生
(1.内蒙古固阳县农牧业综合行政执法大队,内蒙古 固阳 014200;2.内蒙古固阳县驻金山镇动物卫生监督站,内蒙古固阳 014200;3.内蒙古固阳县驻西斗铺镇动物卫生监督站,内蒙古 固阳 014200;4.内蒙古固阳县畜牧综合经营服务站,内蒙古 固阳 014200)
葱属植物的生物学功能及其在养殖业中的应用
王丽思1,乔文军2,刘心宽2,彭永强3,高固生4
(1.内蒙古固阳县农牧业综合行政执法大队,内蒙古 固阳 014200;2.内蒙古固阳县驻金山镇动物卫生监督站,内蒙古固阳 014200;3.内蒙古固阳县驻西斗铺镇动物卫生监督站,内蒙古 固阳 014200;4.内蒙古固阳县畜牧综合经营服务站,内蒙古 固阳 014200)
对葱属植物生物活性成分、生物学功能进行了概述,综述了葱属植物在养殖业中的研究应用现状,旨在为葱属植物进一步开发利用提供依据。
葱属植物;生物学功能;养殖业
葱属(Allium)植物为多年生草本,大约有500种,我国有110种(包括变种和引进的外来种),主要分布在东北、华北、西北及西南地区[1],其中包括常见的葱、大蒜、韭菜、洋葱、沙葱、薤白等。葱属植物中的不少品种不仅可以食用,还可以药用,如洋葱和大蒜自古以来就在民间用于治疗各种疾病,包括头痛、发烧、咬伤、肠道蠕虫、霍乱、痢疾和肿瘤[2]。近年来,人们对葱属植物的研究不断深入,从葱属植物中分离出硫化物、甾体皂苷、黄酮类化合物、多糖等多种生物活性成分,具有抗氧化、抗菌、增强免疫、抗肿瘤等作用。葱属植物在畜牧业生产中的开发和利用也日益引起国内外学者的广泛关注,并取得良好的应用效果,因此应对葱属植物进行系统研究,以期为开发新型、高效、安全的饲料添加剂提供依据。
1 葱属植物生物活性成分
1.1 硫化物 葱属植物中的挥发性含硫化合物是其重要的生物活性成分。葱属植物洋葱中含硫化合物主要存在于挥发油中,从中已鉴定出60多种含硫化合物,主要成分有16种,其中二硫化丙烷(CH3CH2CH2-S-S-CH2CH2CH3)含硫量在洋葱总含量的比例最高[3]。大蒜中主要生物活性物质是含硫化合物,有研究报道,大蒜挥发油主要由二烯丙基二硫化物、二烯丙基三硫化物等组成[4]。彭军鹏等[5]从薤(Allium chinense)中检测出16种含硫化合物,以二甲基三硫和甲基烯丙基三硫为主。
1.2 甾体皂苷 甾体皂苷是葱属植物中重要的化学成分,主要存在于鳞茎中,从该属22种植物中分出90种甾体皂苷,甾体皂苷元主要有螺甾烷型和呋甾烷型,其中,螺甾烷型有58种、呋甾烷型有32种[6]。
1.3 黄酮类化合物 葱属植物中黄酮类化合物主要有黄酮醇类和花色素类。葱属植物中黄酮醇类多为山柰酚及槲皮素与葡萄糖组成的单糖苷至四糖苷,花色苷主要由花青素、芍药苷配基、天竺葵苷配基等与葡萄糖或脂肪酸组成[7]。赵春艳[8]确定沙葱黄酮的最佳提取条件,用不同浓度的乙醇溶液洗脱,鉴定沙葱黄酮类化合物的结构。其中,30%乙醇洗脱出8种沙葱黄酮类化合物,分别是山奈素-4′-O-3,7-O-O-二葡萄糖苷、槲皮素-7-O-3-O-芸香糖苷、山奈素-4′-O-7-O-葡萄糖-3-O-二葡萄糖苷、7-O-5,4′-二甲氧基-3′-羟基黄酮醇、3′,4′-环氧基-7-O-5-甲氧基黄酮醇、槲皮素-7-O-3-O-二葡萄糖苷、槲皮素-7-O-3-O-葡萄糖苷、山奈素-7-O-3-O-葡萄糖苷。
1.4 多糖 多糖是由10个以上的单糖分子通过糖苷键连接而形成的直链或带支链的高聚物。洋葱多糖为吡喃糖,以α-糖苷键连接,主要由鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖及木糖组成,其物质的量比值为 0.32∶0.14∶1.90∶0.20∶4.97∶1.00[9]。扈瑞平[10]对纯化后的沙葱多糖进行鉴定,该多糖是由L-鼠李糖、D-葡萄糖、D-半乳糖3种吡喃糖构成的杂多糖,分子量为5.89×104D,糖链的主要连接方式为 α-Glc(1→4)、[α-Glc(1→4)-]n和端基 α-Rha。
1.5 其他生物活性成分 葱属植物除了上述主要成分外,还含有一些含氮的化合物,如生物碱、核苷酸、氨基酸等[11]。此外,在葱属植物中还分离出来棕榈酸、β-谷甾醇、前列腺素 A1等化合物[12]。
2 生物学功能
2.1 抗氧化作用 葱属植物中的很多生物活性成分具有较好的清除自由基的作用,表现出良好的抗氧化功能。李朝阳等[13]对大蒜多糖进行分离纯化,结果发现,中性多糖清除羟基自由基和还原能力较好,酸性多糖清除超氧阴离子自由基和配位能力较好,大蒜粗多糖的抗氧化能力介于中性多糖与酸性多糖之间。有研究报道,洋葱中含有大量的黄酮类化合物和硫化物,这2种成分都具有较高的抗氧化活性[14]。
2.2 抗菌作用 葱属植物提取物能够抑制革兰阳性菌和革兰阴性菌的生长,普遍认为革兰阴性菌比革兰阳性菌对大蒜更为敏感[15]。有研究报道,将洋葱、大蒜、韭菜的部分组织挥发性成分及水溶性成分对大毛霉菌、黑根霉、柑橘青霉的抗菌性能进行比较。结果显示,各植物组织的挥发性成分和浸出液对供试菌的抑菌效果不同。其中,洋葱的各部分组织挥发性成分对柑橘青霉及黑根霉的抗菌作用最强,抑菌率达到45%以上。在各植物组织浸出液中,大蒜鳞茎的浸出液对大毛霉菌、柑橘青霉、黑根霉的抗菌作用最强[16]。
2.3 增强免疫 马钊[17]对洋葱多糖提高免疫力的功能进行鉴定,通过对小鼠灌胃低、中、高3个剂量的洋葱多糖,对小鼠迟发型超敏反应(DTH)、抗体生成细胞(PFC)、巨噬细胞吞噬率等指标进行测定,结果表明,洋葱多糖具有增强免疫力的功能。萨茹丽等[18]通过在肉仔鸡日粮中添加不同剂量的沙葱提取物,通过测定沙葱提取物对肉仔鸡免疫器官指数、血清新城疫抗体滴度、吞噬指数及溶菌酶的影响,结果表明,在饲料中添加沙葱提取物具有增强肉仔鸡免疫力的趋势。
2.4 抗肿瘤作用 有研究报道,洋葱挥发油对人肝癌细胞株 (QCY-7703)、人胃癌细胞株 (MGC-803)、人肺腺癌细胞株(SPC-A-1)、人宫颈癌细胞株(Hela)4种体外培养的肿瘤细胞都有不同程度的抑制作用,对小鼠S180肉瘤和小鼠艾氏腹水癌(实体型)的生长均有显著的抑制作用[19]。
除上述作用外,葱属植物还具有降血糖、降血脂、抗血小板聚集等多种生物活性,极具开发价值[20]。
3 葱属植物在养殖业中的研究及应用
3.1 在养鸡中的应用 葱属植物添加在鸡的饲料中,可以提高鸡的生产性能,改善鸡肉品质。田科雄等[21]以长沙黄肉鸡为实验动物,分别在日粮中添加1.5%和2%的大蒜粉比较肉鸡的生产性能和肉质。结果显示,添加大蒜粉的2个剂量组可显著提高肉鸡的日增重、成活率和屠宰率,同时还能够改善鸡肉品质。添加大蒜粉的2个剂量组对提高肉鸡的生产性能及肉质的作用差异不显著,以添加1.5%大蒜粉较为合适。有研究报道,将大葱叶粉以一定比例添加在日粮中饲喂蛋鸡,能够提高蛋鸡采食量、蛋重和产蛋率,降低死淘率[22]。
3.2 在养猪中的应用 在日粮中添加葱属植物大蒜能够改善猪的生产性能,降低腹泻发生率。张金枝等[23]选取了35日龄断奶杜洛克仔猪40头,在日粮中添加3%的大蒜研究其对仔猪生产性能及血液生化指标的影响。试验结果表明,大蒜组仔猪日增重比对照组提高了18%,饲料转化率提高14%,断奶仔猪腹泻率较对照组低53%。大蒜组仔猪血液中球蛋白比对照组提高了12.8%。说明大蒜可以提高仔猪的生产性能,并具有增强免疫力,减少腹泻的作用。还有报道显示,给仔猪添加大蒜提取物10mL/100 kg体重与不添加大蒜组相比,仔猪体重增加显著[24]。
3.3 在养羊中的应用 葱属植物在提高肉羊生长性能等方面也有重要的应用。有研究显示,在肉羊日粮中分别添加0.09%和0.12%的沙葱多糖,在试验期内,添加沙葱多糖可以使肉羊的平均日增重提高,料肉比降低。可见在日粮中添加沙葱多糖能够一定程度上改善肉羊的生长性能[25]。还有研究报道,在用大葱饲喂小尾寒羊期间,能够提高小尾寒羊怀胎率[26]。
3.4 在养兔中的应用 有研究报道,在日粮中添加大蒜茎秆可使肉兔的日增重高于对照组,料重比显著低于对照组。随着大蒜茎秆添加量的增加,肉兔脾脏指数、胸腺指数及血清总蛋白、免疫球蛋白IgG和IgA的含量有增加的趋势,可见大蒜茎秆有利于提高肉兔的生产性能和免疫功能[27]。
4 展望
近年来,随着人们生活质量的不断提高,对食品安全的重视已全面深入到养殖业的各个环节,饲料中长期使用抗生素,会产生耐药性,同时也会在畜产品中残留。我国的葱属植物资源丰富,开发和利用葱属植物不仅能够在畜禽疾病防治上发挥重要作用,且安全无残留,还能够提高畜禽的生产性能,改善肉质,提高经济效益。葱属植物作为一种较为理想的饲料添加剂在养殖业中具有十分广阔的应用前景。
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Q949.718.23;S816.51
A文章顺序编号:1672-5190(2016)08-0051-03
2016-07-19
王丽思(1984—),女,畜牧师,硕士,主要研究方向为动物营养与饲料科学。
(责任编辑:慕宗杰)