植物提取物作为饲料抗氧化剂的推广应用研究

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201722089

摘要：当前绿色观念逐渐深入人心，化学合成的抗氧化剂由于其自身存在的危害性逐渐被社会所淘汰。植物中本身不包含有害成分，因此从植物当中提取相关的要素作为饲料抗氧化剂也具有很大的可行性。经过实验以及专家学者的研究发现，植物提取物作为饲料抗氧化剂具备了安全性高、无残留以及无毒害的优点。本文笔者将对植物提取物作为饲料抗氧化剂的抗氧化原理进行阐述，并分析其可以被提取的抗氧化剂类型等内容，旨在为实际生产应用奠定基础。

关键词：植物提取物；饲料；抗氧化剂；应用

饲料当中使用抗氧化剂的主要作用就是为了使饲料当中的有机物质被延缓，尤其是减缓不饱和脂肪酸的酸败或者是发生氧化。饲料中包含有胡萝卜素、色素、油脂、维生素、鱼粉等，这些物质都十分容易在空气的作用下发生氧化作用，最终使饲料当中所起到的营养价值不断降低，若情况严重还会导致饲料发生酸败或变质[1]。当环境处于高温或者高湿的情况时，氧化反应的可能性会大大增加。抗氧化剂的使用可以使基质中的氧化反应延缓或者终端。当前饲料生产当中所采用的人工合成抗氧化剂主要是化学合成类型，其安全性值得人们深究。根据相关的动物试验结果显示，化学合成的抗氧化剂对动物的生长的安全性一直有不同的声音，尤其是各种合成原料的残留问题一直是关注的焦点。当前人们观念的变化，对于抗氧化剂的要求也不断提升，人们寻求比化学合成抗氧化剂更安全的替代品，开始从植物当中寻找更为安全、天然的抗氧剂成分[2]。当前市场上出现的抗氧化剂类型主要有甘草提取物、稻壳、麦麸或者花生壳提取物等。本次研究将主要阐述饲料发生氧化的主要原因，抗氧化剂的工作原理及可提取的抗氧化剂种类。

1 饲料发生氧化原因及抗氧化剂原理

1.1 氧化原因作用流程和相关机理

总体上来看，只要是饲料当中有不饱和键，一般都会发生氧化，但是脂肪酸以及脂肪是受到影响最多的种類。油脂只要将其暴露在空气当中就会自行发生氧化作用。饲料发生氧化的过程主要如下：

（1）该阶段为诱导阶段，是自由基团产生的重要环节。作用进程相对缓慢，但是如果外部环境存在足够的金属盐、光热、氧气等，进程会加快。

RH+O2→R-+OH

（2）第二阶段为扩增阶段，这个阶段反应的速度比较快，这主要是因为饲料当中的不饱和键会发生氧化作用，然后再形成过氧化物。反应过程中形成的过氧化基团对于其他不饱和键的氧化又会起到推动作用，若反应环境当中有金属离子，那么反应的进程会进一步加快。油脂在氧化的过程中会产生氢过氧化物，但是由于其为第一个产物，因此性能十分不稳定。如果油脂当中的这种物质浓度不断增加达到某种限度值之后，就会出现分解反应。分别形成羟基与烷氧自由基，进而生成酮、醛等物质，不仅有异味，还有毒性。

R-+O2→ROO-，ROO+RH→ROOH+R

（3）反应的最后阶段为终止阶段，这个过程中不同的自由基会在相互的撞击之下进行专门的结合，吸氧量也变得逐渐稳定起来，最后反应也会终止。

R-+R-→R，R-+ROO-→ROOR，ROO-+ROO→ROOR+O2

1.2 抗氧化剂发生作用的原理分析

抗氧化剂在我们实际生活当中的种类不少，其发生作用的机理也存在差异，归纳起来可以将其分为以下几种不同的类型：

（1）发挥抗氧化剂的还原作用，使食品当中的氧含量得到有效降低；

（2）借助于抗氧化剂使氧化过程当中的链式反应被中断，使氧化过程被中断；

（3）通过抗氧化剂来使氧化酶的活性降低，使其无法在氧化反应过程中发生催化作用；

（4）封闭可以引起或者是催化氧化反应的物质。

抗氧化剂的主要作用就是要使链式反应得到终止。其中抗氧化剂当中的自由基A自身并不具备活性，它无法参与到链式反应过程中，却能够参加到一些终止反应当中。在具体反应的过程中，抗氧化剂会产生过氧化物，两者之间进行结合，会使油脂的氧化过程发生终端，这样就可以使氧化的过程得到终止。

2 植物提取物可提取的饲料抗氧化剂种类分析

2.1 氨基酸、蛋白质等物质

茶叶当中包含咖啡碱，咖啡当中包含咖啡因，金雀花碱、马钱子碱这些都是属于含氮化合物，也是具备抗氧化性的物质。另外从大豆当中也可以提取大豆肽，其提取过程为：原料为大豆当中的分离蛋白，然后再采用超滤以及酶解等方式来制备所需要的多肽，其分子量甚至要低于10000D[3]。大豆肽在自由基反应的抑制方面效果显著。

2.2 酚及酚酸类

酚类之所以可以起到抗氧化作用，主要是因为这种物质当中包含了不同的游离酚羟基，可以实现体内自由基与氢质子之间发生结合作用。另外，在发生反应的过程中，会形成氢键，这样就会形成更稳定的自由基中间体，使原来的链式反应受到较好的抑制，对生物体起到保护作用。多酚类的抗氧化剂从不同植物当中所提取的具体物质也是不同的，比如可以从橄榄油当中分离出乙酰松脂醇、羟基酪醇等物质，从芒果当中则可以得到木质素等物质，儿茶素以及羟基肉桂酸等物质可以从蔷薇果当中提取，丹参素、丹酚酸等物质则能够从丹参当中提取，从桑葚和蓝莓中提取的花青素，从葡萄籽中提取的原花青素，从金银花中提取的绿原酸，从当归中提取的阿魏酸。近几年来，学者与相关人士研究最多的抗氧化剂种类是茶多酚，而且也被证实，其抗氧化作用十分明确。

2.3 黄酮类及维生素物质

黄酮类物质所包含的种类其实不少，比如查尔酮、异黄酮、黄酮醇。黄酮以及黄烷酮等类型。根据不少学者所开展的研究都已经证实，黄酮类物质在活性氧的清除作用当中效果显著，可以将自由基清除，抗氧化作用显著。另外，从植物当中也可以提取到一些天然维生素，比如维生素C、β胡萝卜素等，这些物质的抗氧化作用都比较好，其抗氧化作用的发挥主要是借助于电子的提供是活性氧的生成受到抑制，最终使自由基被清除。

2.4多种抗氧化剂成分复合类

迭迭香迷提取物含有二萜酚类、黄酮类和少量的三萜类化合物，甘草提取物中有甘草酸、甘草次酸、甘草素、异甘草素等，银杏提取物中含有24%黄酮、萜内酯6%、原花青素7%、儿茶素类20%、非黄酮苷类20%等[4]。

3 植物提取物作为饲料抗氧化剂的应用局限性分析

3.1 可提取植物资源十分有限

当前已经发现可以用于提取饲料抗氧化剂成分的植物大都是中草药，而中草药资源本来就十分稀缺，纯度与含量都比较低。这就导致采用植物提取物作为饲料抗氧化剂所花费的成本要远远高于化学合成抗氧化剂，这也使植物提取物作为抗氧化剂的应用受到限制。在今后仍然需要发掘更多种类可以提取抗氧化剂成分的植物，比如从菌类、水果以及蔬菜当中提取等，使植物资源的来源扩大，同时更要完善和创新当前的分离、提取等相关工艺，加快植物提取抗氧化剂成分的产业化发展进程。

3.2 评价标准缺少统一性，需要进一步完善

当前关于植物提取物用于饲料抗氧化剂，衡量其抗氧化活性的标准整体上并不少，比如化学方法、生物方法等，但是标准却未实现统一。现存的体外抗氧剂活性评价方法虽然可以对活性情况进行评价，可是其最终所得到的結果与试验环境之间的关系十分密切。可能在不同的环境下，即便是同一种的抗氧化剂最终衡量出的氧化活性会表现出显著的差异，这样会对人们正确评价抗氧化剂的性能产生不良影响。最近有一些报道指出，量子化学以及电化学等相关的抗氧化活性衡量方法已经得到了比较理想的效果，而这些方法的研究与应用也将会成为今后衡量活性的重要方法之一。在未来必须要构建起更为完善统一的抗氧化剂活性评价标准，这样将会进一步推动相关的研究进程。

3.3对重金属和农药残留的控制

当前对各种植物提取物的种植基地的土壤和水源缺乏全面的监测和监控，种植区域的空气环境没有相应的标准，植物的种植过程中农药的喷施种类、喷施量和频率缺少系统性的标准，提取物的成分研究没有全面的数据，植物提取物因农药残留的监控和分析的困扰，国际上大的饲料生产商对植物提取物的使用仍持审慎的态度，有大量工作需要进行。

4 总结

经过多年的实践经验可以发现采用传统的化学合成抗氧化剂会对动物的生长产生不利作用，如毒性作用或者动物体内残留量。而植物当中所包含的天然抗氧化剂成分，也使得人们越来越关注从植物中提取相关的抗氧化剂成分。在已有的研究结果当中可以发现植物提取物当中可以提取天然维生素、氨基酸、酚类及黄酮类物质，但是就目前的情况来看，其在饲料抗氧化剂中的应用仍然存在较大的局限性，需要在今后拓展植物种类，种植区域内土壤及水源的监测，植物的种植管理标准化，种植过程中农药残留的控制，精化提取流程，制定统一评价标准等。

参考文献：

[1]金立志.植物提取物添加剂的作用机制研究与应用研究进展[A].中国畜牧兽医学会动物营养学分会.中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十二次动物营养学术研讨会论文集[C].中国畜牧兽医学会动物营养学分会，2016：1.

[2]杨哲，卢豪良.资源性植物提取物的抗氧化机理及其在饲料中的应用[J].湖南饲料，2012，（05）：1820.

[3]李鹏.植物提取物作为饲料抗氧化剂的研究进展[J]. 饲料与畜牧，2012，（03）：3032.

[4]田云，卢向阳，易克，何小解，周晓明，肖桂清.天然植物抗氧化剂的研究进展[J].中草药，2005，（3）：468470.

作者简介：王俊耀（1986），汉族，江苏宜兴人，本科，化工工艺工程师、注册安全工程师，工作于宜兴市天石饲料有限公司，担任技术经理，研究方向：饲料添加剂的生产，新型饲料添加剂的发展。