天然植物用于畜禽养殖的炮制加工技术研究

周炎　文艺　单洪涛　张英

摘要：本试验旨在测定贵州不同保健功能性植物标志性成分含量，比较不同加工炮制方法对天然植物胡萝卜素含量的影响。为此，采集贵州9个市（州）同一生育期的青蒿茎叶、野生金荞麦茎叶、杜仲叶、鱼腥草茎叶、茶叶新鲜样10kg/份，分为2份，一份鲜样测定青蒿中青蒿素（mg/g）、金荞麦中芦丁含量（mg/g）、杜仲叶中黄酮含量（mg/g）、鱼腥草中黄酮含量（mg/g）、茶叶中茶多酚含量（mg/g）；另外一份进行晒干（简称“晒干”）、灭活后烘干（简称“温干”）、高温烘干（简称“快干”）、油制灭活焙干（简称“油焙”）共4种不同炮制方法处理，以胡萝卜素保存率为对比指标进行比较试验。结果：1）贵州9个市（州）5种天然保健功能性植物标志性成分含量处于中高水平，可以作为保健功能性植物添加至畜禽动物饲料中；2）4种加工方式中，胡萝卜素保存率由低到高为：油焙>快干>温干>晒干。本试验油焙、快干、温干和晒干对5种保健功能性植物胡萝卜素保存率分别介于92.7%-96.1%、81.5%-86.1%、57.3%～65.0%和15.4%-26.1%之间。

关键词：天然保健功能性植物；胡萝卜素；炮制方式

现代集约化养殖中常使用抗生素及抗菌药来预防畜禽疾病、促进动物生长、提高动物繁殖效益，但长期使用在对动物自身造成危害的同时，更加剧了肉蛋奶等产品中药物残留超标的现象，严重危害人体健康。2017年，农业部对《饲料添加剂安全规范》进行修订，内容包括维生素、非蛋白氮、抗氧化剂等50个饲料添加剂以及铜、锌等微量元素的用量，规定≤25kg仔猪饲料铜、锌的添加量在配合饲料或全混合日粮中的最高限量分别为125mg/kg和150mg/kg，大幅减少抗生素和抗菌药物的使用量。

天然植物具有毒副作用小、无残留、不易诱生耐药性等优点，在畜牧养殖业中的应用已有诸多报道，可促进动物生长、改善胴体品质、提高免疫力，是很好的抗生素和抗菌药物适宜替代物。青蒿为我国传统中药材，是菊科植物黄花蒿的地上部分，诺贝尔生理学奖获得者屠呦呦由于发现青蒿中有效成分青蒿素拯救了全球数百万人的生命，使青蒿素的抗菌作用风靡全球。金荞麦，又名苦荞麦，富含丰富的天然生物活性成分黄酮类物质一芦丁（Rutin），又称芸香甙、维生素P，毒性低，具有广泛的生物活性，可抗紫外线、抗血栓形成，并且抗氧化和抗菌作用明显。茶多酚（Teapolyphenols）是一类存在于茶树中的多元酚的混合物，以儿茶素类（catechins）为主，其含量约占多酚类总量的70%～80%；茶多酚具有很强的抗氧化作用，现已广泛应用于食品、医疗、保健、饲料等多方面。杜仲为杜仲属杜仲科落叶乔木，具有抗菌、抗病毒、抑制肿瘤细胞生长等药理作用，可以调节血压、降低血糖、调节血脂；杜仲叶和皮的化学成分基本一致，部分成分质量指数还高于皮，与皮具有同等功效，可以叶代皮入药。鱼腥草为药食俱佳植物，含有鱼腥草素、黄酮、挥发油等特殊成分，具有健脾、抗病原微生物、抗淋利尿、提高机体免疫力等功效。

从目前的研究报道来看，天然植物使用方式多为烘干粉碎后添加在饲料中，较少见其他炮制加工技术。据此，根据中医药食同源的保健原理，本试验开展了青蒿、金荞麦叶、杜仲叶、鱼腥草、茶叶等保健功能性植物原料调查与保健成分测定以及原料炮制方法研究，为生产实践提供参考。

1材料与方法

1.1试样收集及处理

试验采集贵州省9个市（州）同一生育期的青蒿茎叶（孕蕾期，取全株叶带少量幼枝）、野生金荞麦茎叶（盛花期，取全株叶及花带上部嫩枝）、杜仲叶（7月份收割）、鱼腥草茎叶（孕蕾期，全株叶带少量嫩枝）、茶叶（摘掉茶尖后不要的茶叶下脚料）新鲜样品各10kg，分为2份，其中一份带回实验室于65℃烘箱烘干，粉碎过筛分装编号于自封袋中，测定相应标志性成分含量：青蒿测定青蒿素（mg/g），金荞麦测定芦丁含量（mg/g），杜仲叶测定黄酮含量（mg/g），鱼腥草测定黄酮含量（mg/g），茶叶测定茶多酚含量（mg/g）；另外一份进行晒干（阳光下晒干，简称“晒干”）、灭活后烘干（105℃灭活20min后65℃-烘干，简称“温干”）、高温烘T-（500℃快速2min烘干，简称“快干”）、油制灭活焙干（加2%菜油铁锅焙干，简称“油焙”）共4种不同炮制方法处理，以胡萝卜素保存率为对比指标进行比较试验。

1.2主要仪器及试剂

1.2.1仪器高效液相色谱仪，可见分光光度计和紫外分光光计，电子分析天平，超声波清洗器，旋转蒸发器，循环水真空泵，紫外检测器，电热恒温水浴锅，电热恒温鼓风干箱，离心机。青蒿中青蒿素含量、金荞麦中芦丁含量测定采用高效液相色谱仪检测；茶叶中茶多酚、杜仲叶及鱼腥草黄酮含量以及所有样品胡萝卜素含量的测定采用紫外分光光度法。

1.2.2试剂茶多酚：甲醇、碳酸钠、没食子酸标样（纯度≥98%）、2，6一二氯靛酚（純度≥99%）；黄酮：芦丁标准品；乙醇（分析纯）；NaNO，（分析纯）、浓盐酸；胡萝卜素：石油醚、甲醇、丙醇、己醇、四氰呋哺、三氯甲烷、乙腈、三氧化二铝、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、碘、异辛烷。青蒿素：甲醇（色谱纯）、NaOH固体、NaHPO₂·2H₂O固体、NaHPO₂·2H₂O、醋酸；芦丁：甲醇、乙腈、无水乙醇、磷酸、芦丁对照品。

1.3数据分析

数据采用Excel软件进行简单数据统计，利用SPSS 17.0统计处理软件进行单因素方差分析，采用LSD法进行平均值多重比较，各组间差异性显著水平定为P<0.05，试验数据以平均值±标准差（mean±SD）表示。

2结果

2.1功能性植物原料保健成分含量

表1可知，贵州省青蒿的青蒿素含量在6.7～7.2mg/g之间，平均含量7.0mg/g，其中D和G最高，H最低；金荞麦芦丁含量在33～42mg/g之间，平均含量36.9mg/g，C最高，G最低；茶叶茶多酚含量在234～280mg/g之间，平均含量261.6mg/g，C最高，G最低；杜仲叶黄酮含量16.5～19.1mg/g之间，平均含量17.8mg/g，C最高，I最低；鱼腥草黄酮含量8.5～10.5mg/g之间，平均含量9.2mg/g，D最高，G最低。

2.2炮制方法对保健功能性植物胡萝卜素含量变化的影响

由表2可见，鲜样、油焙、快干、温干与晒干样中的胡萝卜素含量均以青蒿茎叶最高，其余依次为茶叶>杜仲叶>鱼腥草叶>金荞麦茎叶。与晒干、温干、快干相比，油焙青蒿茎叶、金荞麦茎叶、茶叶、杜仲叶、鱼腥草的胡萝卜素含量均为最高，相对于新鲜样胡萝卜素损失最少。整体来看，胡萝卜素炮制方法损失从小到大依次为：油焙<快干<温干<晒干。

2.3炮制方法对保健功能性植物胡萝卜素保存率的影响

由表3可知：油焙胡萝卜素保存率最高（94.36%），比晒干76.2%（P<0.01）、温干33.9%（P<0.01）、快干10.5%（P<0.05）均高，可以认为油焙效果最好。从单个原料来看，青蒿茎叶胡萝卜素保存率，以油焙最高，较快干、温干、晒干分别高出10、32、70.2个百分点；金荞麦茎叶胡萝卜素保存率，油焙较快干、温干、晒干分别高出12.8、37、78.9个百分点；茶叶胡萝卜素保存率，油焙较快干、温干、晒干分别高出10、31.1、70个百分点；杜仲叶胡萝卜素保存率，油焙较快干、温干、晒干分别高出9.1、29、70个百分点；鱼腥草胡萝卜素保存率，油焙较快干、温干、晒干分别高出7.6、30.9、70.6个百分点。

3讨论

3.1贵州不同产地保健功能植物的标志性成分含量

3.1.1青蒿素钟国跃（1998）以中亚热带常绿阔叶林北部亚地区为实验样地区域，选取13个试点，测定试验区黄花蒿青蒿素含量，得到其青蒿素含量绝大多数在4.847%～8.553%之间，最高可达10.221%，平均水平以酉阳县最高，贵州铜仁、思南两县开花前期黄花青蒿（除去砂石土坡土壤贫瘠的一个样本比较低外）平均青蒿素含量为0.75%。余正文（2011）在贵州铜仁江口县采集65株野生黄花蒿测定其青蒿素含量，测定结果显示，青蒿素含量≥1.50%有2株、≥1.00%有24株、≥0.60%有61株、<0.60%有4株。含量变化从4.4～17.2mg/g，平均含量7.4mg/g。本试验采集的黄花蒿青蒿素含量在6.7～7.2mg/g之间，处于中等水平。

3.1.2芦丁唐宇等（2014）报道，金荞麦花中，芦丁含量最高，达12.5mg/g，其次为叶芦丁含量为9.96mg/g，而茎芦丁含量则非常低，不及花中含量的1/10。而郭彬等（2013）采用HPLC法测定30个荞麦品种芦丁含量，得到苦荞麦花、叶、茎芦丁含量达50.03mg/g、36.89mg/g、5.92mg/g。苦荞中花、叶、茎中芦丁含量最高的品种含量分别达60.91mg/g、50.66mg/g、11.35mg/g。本试验中，取的是金荞麦叶和部分茎杆，测得芦丁含量为36.9mg/g。导致上述试验结果不太一致的原因可能是采集时间、采集部位有所差异造成的。

3.1.3茶多酚杨亚军等（1989）选取20个大叶品种和58个中小叶品种进行研究，测定得到春季茶多酚含量在15～23mg/g之间，夏季在24～34mg/g之间，夏季高于春节。罗婧等（2013）比较不同茶叶品种茶多酚含量差异，发现绿茶茶多酚含量最高，总体表现为绿茶>青茶>红茶>黑茶；同时，提取剂对茶多酚提取效果也有影响，醇提取效果优于水提取，水提取茶多酚水平为10.9～35.8mg/g，而醇提取可达26.6～65.4mg/g。本试验夏季采集的茶叶茶多酚含量在234～280mg/g。

3.1.4杜仲黄酮周程艳（2011）测定了不同采收期杜仲叶总黄酮含量，得到杜仲叶中总黄酮含量在6%～13%之间波动，且4月份为最高。付桂明等（2010）应用大孔吸附树脂对杜仲叶超临界法提取液中的黄酮类物质进行富集和纯化，得到树脂富集杜仲叶黄酮的最优工艺条件，经测定杜仲叶总黄酮含量最高为12.12mg/g。张敏（2005）根据黄酮类化合物能与AI³⁺针形成稳定的荧光络合物，建立一种测定杜仲叶总黄酮的新方法，以芦丁为标样，采用荧光分光光度法测定出杜仲叶中总黄酮含量为10.85mg/g。尉芹等（2001）用外标法和纸层析法对干扰测定的因素和测定方法进行了研究，测定了杜仲叶黄酮含量，得到黄酮含量为13.6mg/g。本试验杜仲叶黄酮在16.5～19.1mg/g之间，略高于上述杜仲黄酮含量，说明贵州省杜仲叶黄酮含量处于全国中上水平。

3.1.5鱼腥草黄酮含量须文等（2017）测定了贵阳市乌当区、开阳县、遵义市、安顺市、威宁县、铜仁市、龙里县、贵定县、凯里市、雷山县鱼腥草黄酮含量，得到平均含量为10.35mg/g，以黔东南州凯里市最高达14.67mg/g，贵阳市乌当区最低为7.81mg/g。本试验结果得出，贵州省9个市（州）黄酮含量在8.5～10.5mg/g之间，平均含量为9.2（±0.63）mg/g，与上述结果一致。蔡文国（2013）提取并测定16份鱼腥草材料（含1份峨眉蕺菜）叶片总黄酮含量，得到黄酮含量变异范围为3.56～11.0mg/g。上述结果表明，贵州省杜仲叶黄酮含量处于中高水平。

3.2不同炮制方法对保健功能性植物胡萝卜素保存率的影响

胡萝卜素包括α-胡萝卜素和β-胡萝卜素，二者提供了人類食物中85%～97%的VA活性来源，具有抗癌、预防心血管疾病等多种功能。胡萝卜素在预防疾病、提高机体免疫力、维持动物正常生长与繁殖等多方面发挥着重要作用，尽最大可能保存胡萝卜素对提高饲料利用率具有重要的意义。

高梅等（2012）设计不同干制方式对胡萝卜胡萝卜素保存率的影响，得到保存率由高到低为：微波干燥>减压热风烘干>常压热风烘干>自然晒干，且微波干制较自然晒干保留率高2.2倍。邓媛元（2017）等研究真空冷冻干燥、日晒干燥、热泵干燥、热风干燥、微波干燥和真空热干燥共6种干燥方式对苦瓜营养与品质特性的影响得到：热泵干燥类胡萝卜素含量最高，日晒最低，分别为0.86mg/g和0.11mg/g DW。赵宇慧（2017）采用高效液相色谱法测定了晒干、烘干和冻干3种干制方式对枸杞粉吸湿前后胡萝卜素类的种类和含量的影响，得出冻干枸杞粉类胡萝卜素含量均高于其他两种干制方式。本试验中，油焙处理的胡萝卜素保存率最高达94.36%，比晒干原料高3.2倍（P<0.01）、高于温干0.5倍（P<0.01）、比快干高0.1倍（P<0.05）。这说明，油焙处理能很好保存胡萝卜素。

4小结

1）贵州省青蒿、金荞麦茎叶、茶叶、杜仲、鱼腥草叶的保健功能成分含量处于全国中高水平，具备作为天然保健功能性饲料添加剂的基础。

2）天然植物加工炮制方法中，胡萝卜素损失率以油焙最低，其余依次为快干、温干、晒干，从而认为加油炮制天然植物原料是一种很好的可以最大限度保存营养物质的加工方式。