葛根素的生物学功能及其在肉鸡生产中的应用前景

2021-10-23范志勇宋泽和李玉莲李思民

湖南饲料 2021年5期

廖双范志勇* 林谦贺喜宋泽和李玉莲李思民

(1.湖南农业大学动物科学技术学院，长沙 410000；2.中国农业科学院麻类研究所，长沙 410205；3.湘潭市家畜育种站，湘潭 411104；4.江西省农业科学院，南昌 330200)

近年来，由于抗生素的滥用，导致多种耐药性微生物频繁出现。替抗之路，任重而道远。在肉鸡产业中，为追求高效益，已从传统饲养模式向现代化养殖模式转变。随着生产效率提高，肉鸡免疫力降低、肉类品质下降等问题接踵而至。葛根素亦称葛根黄素，是中药葛根中的异黄酮类衍生物，有改善血液循环，抑制癌细胞、抗病毒等作用，可以改善肉鸡生长性能和改善肉类品质等潜能。本文从葛根素的生物学功能、药理作用和在肉鸡生产中的临床应用等方面综述了近年来的研究状况，为葛根素更深层次的在肉鸡生产中的应用推广提供其科学依据。

1 葛根素的结构和种类

葛根的主要活性成分为葛根总黄酮萜类、皂苷类和多糖类，主要被用来改善机体性能和治疗心血管疾病。葛根主要产于我国西南部、中南部和东南部，其葛根基团所对应的不同物质和国产葛属植物的种类及基本信息分别如表1 和表2所示。

表1 葛根基团所对应的不同物质

表2 国产葛属植物的种类与分布

葛根素是葛根的提取物，含有大量的异黄酮类化合物(多酚类次生代谢物)，在临床实践和饲料添加剂的应用上均有价值。葛根素的成分、纯度会受地域和提取方式的影响。有学者研究表明，葛根素具有降血糖及延缓糖尿病并发症、抗心律失常、神经保护、抗骨质疏松、改善肺功能以及增强免疫力等多重作用，在畜禽产业上也广受青睐。诸多文献表明，葛根与其他中药材(芩连、黄芪、丹参、蒲公英根等)合用，效能更佳。

2 葛根素的生物学功能

近年来由于葛根素的药源丰富、疗效好及安全性高等原因，国内外学者对葛根素的作用做了大量研究。

心血管系统是动物机体的命脉，无时无刻不影响着动物的各项机能。通常在有氧环境和多种氧化物的影响下，心血管系统很容易造成损伤。目前研究学者认为葛根素对治疗心血管疾病具有较为明显的积极作用，它能够通过多个靶点和多条途径，达到改善动物的心血管系统和提高抗氧化能力的效果。

动物心血管疾病中最为常见的是动脉粥样硬化，该疾病在形成过程中，细胞氧化应激能促进巨噬细胞脂质积聚。葛根素作为一种天然黄酮类物质，能够减少脂质的摄取和上调氧化酶的表达，从而达到抗氧化和抗动脉粥样硬化的作用。类似研究发现葛根素可以提高心肌细胞的抗氧化能力、降低氧自由基的伤害以及维持心肌细胞膜两侧电荷平衡。杨新颖等对造模后大鼠的血流动力学等生理指标进行评价，通过在缺氧条件下测定能量代谢关键酶的表达，结果显示葛根素对低氧条件下的肺动脉平滑肌细胞也有一定的治疗作用。付绪华等发现葛根素注射液联合胺碘酮(属Ⅲ类抗心律失常药)治疗冠心病的疗效较好，可显著改善患者的心脏功能，且未增加药物的不良反应。有学者也证实了葛根素能通过抑制炎症减轻大鼠冠心病，为冠心病的治疗提供了新的方法。以上表明，葛根素具有氧化还原的特性，对改善动物的心血管系统有积极作用。

糖代谢与脂代谢、蛋白质合成密切相关，紊乱的糖代谢会导致机体内部系统失衡。糖尿病通常是由心脑血管系统内部糖代谢紊乱所致。葛根素能作用于酒精代谢和调节脂质通路，通过氢键、静电相互作用或疏水作用与γ-球蛋白进行结合，从而治疗有关糖、脂代谢性疾病。

葛根素主要作用在胰岛素信号传导通路的下游与葡萄糖相关激酶上，从而达到有效的降脂、降糖的作用。丛金凤研究发现，黄芪葛根汤中总黄酮主要与腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、P38 丝裂原活化蛋白激酶(P38MAPK)、过氧化物酶增值体激活受体-γ(PPARγ)、肝X 受体α(LXRα)等信号因子表达有关，具有明显的抗炎作用。李丹等探讨了葛根素对高糖诱导的RSC96 细胞凋亡和自噬相关蛋白的影响，结果表明葛根素可以改善由高糖诱导的RSC96 细胞损伤。姚继红等类似的研究结果表明葛根素可通过激活胰岛β 细胞GLP-1R(GLP-1 receptor) 的表达改善患糖尿病小鼠的糖代谢、保护β 细胞。也有学者研究表明葛根素在治疗糖尿病及其并发症时，能减轻Ⅰ型糖尿病大鼠的骨骼肌消耗、抑制肝脏糖异生。由此可见，葛根素能降血糖、保护胰岛细胞，对糖尿病并发症也有积极的治疗作用。

神经系统在动物机体的生理功能活动调节中起主导作用。葛根素具有较强的清除自由基及抗氧化作用，从而反馈影响动物的神经系统。葛根的种类和成分的多样性使得葛根素在调节神经系统过程中，也具有不同的特性。

任娜的研究表明，一定剂量的葛根对铝毒化的大鼠脑组织和血清抗氧化系统损伤有明显的治疗作用。应勇等人则发现葛根素能减轻蛛网膜下腔出血(SAH)的症状。类似的研究发现，按摩联合口服葛根汤能很好的治疗脊椎动脉型颈椎病(CSA)。彭芳等人研究也表明了葛根素能抑制细胞凋亡从而保护匹罗卡品致癫痫大鼠海马神经元的损伤。也有数据显示葛根素能治疗神经病理性疼痛(Neuropathic pain，NP)、减轻氧化应激和提高动物机体认知能力。因此，葛根素是一种能够调节神经系统、改善动物健康的功能性饲料添加剂。

3 葛根素在肉鸡生产上的应用

当前我国家禽种业正处于转型升级的关键时期，部分优良品种、核心种源均依赖进口，生产性能是测定中国家禽种业的关键评价基础之一。肉鸡的生长性能与多种因素相关，性能的优劣直接决定了生产者的经济效益。葛根素含有多种生物活性成分，这些成分能够改善动物机体内部的稳态特性，进而提高肉鸡的生产性能。

通过不同浓度梯度的植物提取物在动物试验上应用，观察其对动物生长性能的影响，是目前诸多学者进行动物生长性能研究的重要方法。刘博等在AA 型肉鸡基础饲粮中分别添加不同浓度梯度的葛根素，结果表明肉鸡日粮中添加10 mg/kg的葛根素可提高AA 型肉鸡的生长性能，而添加250 mg/kg 的葛根素可明显改善鸡肉的色泽和嫩度。陈玉敏也做了类似的研究，发现在肉鸡日粮中添加0.001%葛根素时，提高AA 型肉鸡的免疫功能及血清抗氧化酶活性的效果最好。张威等人的研究结果表明，葛根素能显著促进小鼠肝细胞增殖并抑制细胞凋亡，改善动物的生长性能。也有学者研究表明，葛根素可能对肠道微生物群也有影响，能够促进营养物质的吸收消化，提高饲料利用率。因此，葛根素在家禽生产中能够作为一种饲料添加剂，改善肠道功能，提高肉鸡的生长性能。

为追求高经济效益，当前肉鸡养殖多为集约化笼养模式。这种模式限制了肉鸡的活动范围，是引起家禽肢体疾病，如软脚、跛行、瘫痪和蹲下不愿走动的主要原因。动物的肢体疾病，往往伴随一些神经系统控制的外在表现，如离群、沉郁和食欲不佳等。由于日粮中添加抗生素对治疗家禽有一定效果，但会使其产生耐抗性，而葛根素是中草药的一种，药效温和且治疗效果较好，因此被研究者们用来预防家禽肢体疾病。

张羽等推测葛根素可能是通过影响炎性细胞因子表达水平来治疗痛风性关节炎(GA)小鼠。王国波等研究表明葛根素联合雌二醇可调节骨代谢，促进骨骼愈合。类似的研究表明葛根素能调节股骨骨痂组织骨保护素(OPG)、核因子κB 受体活化因子(RANK)等信号通路活性，进而调控大鼠的骨骼密度，为葛根素治疗家禽肢体疾病提供了一条思路。这些研究结果可以说明，葛根素具有预防肉鸡肢体疾病的潜力。

肉鸡的肉品质是影响消费者口味的关键因素，不同添加剂量的葛根素对肉鸡的肉品质影响也不同。

家禽肌肉组织的重要化学成分是脂肪、蛋白质和水分，它们之间的比例直接关联到肉品的感官性质和营养特性。汪纪仓等研究发现当肉鸡日粮中添加葛根素水平为0.8 g/kg 时，鸡肉品质最佳，抗氧化能力也趋于最大值。班晖琼等研究发现，葛根素具有调节血管内皮依赖性、降低血脂、降低胆固醇、改善血液流变学指标和降低腹脂率等作用。刘博等研究表明饲粮中添加10 mg/kg 的葛根总黄酮，可显著提高肉鸡的生长性能，而添加250 mg/kg 的葛根总黄酮时，肌肉的色泽和嫩度达到最佳。葛根作为传统的中药，除了在家禽生产上有作用外，在其他畜禽上也有效果。胡亦清等人研究表明葛根素能提高舍饲山羊的羊肉品质。由此说明，可以在适宜的饲料能量水平下，适当加入葛根素，从而提高肉鸡的营养成分、嫩度和风味。

动物雌激素能够提高动物的繁殖性能，但长期大量使用激素会产生一系列副作用。由于植物雌激素既能温和的促进动物的生殖器官生长发育，又能带来一些其他生物学功效，因此长期被研究者们所关注。

施洋等研究发现黄酮类、木脂素类、香豆素类及二苯乙烯类是主要具有雌激素活性的中药单体成分，能够促进动物第二性征发育成熟。王芳芳等人的类似研究表明，葛根黄酮类物质能促进雌激素( Estrogen，E)分泌、乳蛋白(Milk protein，MP) 合成、细胞增殖和血清抗氧化功能等多种生物学功能。程雯等的研究也表明，葛根素对性成熟期小鼠的生殖系统具有一定的作用。因此，葛根素存在提高肉鸡繁殖性能的潜能。