留兰香的功能作用及在动物生产中的应用研究进展
2021-12-05韩战强李鹏伟孟燕飞马亚姣
韩战强 , 霍 磊, 李鹏伟, 孟燕飞, 马亚姣
(河南农业职业学院牧业工程学院,河南郑州 451450)
随着国家对养殖安全生产的重视,更多绿色植物的营养价值、 药用价值和特殊功能被逐渐开发利用。 近年来,随着人们对留兰香功能作用的深入研究,加上种植技术日益成熟,种植面积不断扩大, 其作为饲料添加剂在动物生产中逐渐被利用。 本文通过对留兰香的特征特性、功能作用及其在动物生产中添加使用情况进行综述, 旨在倡导绿色植物作为新的饲料来源在动物生产中的推广应用, 为促进动物健康养殖技术的提高提供借鉴参考。
1 留兰香的特征特性
留兰香别名绿薄荷,属唇形科,多年生草本植物。 留兰香的株高0.5 ~1.1 m,其茎为方形,多有分枝现象,呈深绿色;叶片为对生的椭圆状披针形,长度1 ~6 cm,宽3 ~17 mm,叶片基部有腺点,没有叶柄;花为顶生的穗状花序,苞叶有绿毛呈线形,花冠为紫色,花期为7 ~8 月,果期为8 ~9 月;种子呈卵形,黑色,茎叶中含丰富留兰香油。 留兰香对生长环境具有很强适应性,在温暖、湿润和阳光充足的环境中生长良好。 尤其耐热、耐寒能力极强,一般适应生长温度为25 ~30 ℃, 但30 ℃以上或-20 ℃以下的温度仍能生长(江蓉等,2012;尹亚梅,2011)。
2 留兰香的功能作用
2.1 留兰香的功能 留兰香具有味道清甜、柔和微凉,稍有青草气和苦辛味,其嫩枝、叶可食用,也可做调味香料食用。 叶、嫩枝或全草又均可入药, 与其他药物配合使用, 可治疗感冒发烧、头痛、咳嗽等疾病。 留兰香可从茎叶中提取出留兰香精油, 其主要化学成分是右旋香芹酮(60% ~ 70%)和柠檬烯(20% ~ 35%),其他成分还有蒎烯(0.7% ~ 1.38%)、左旋-β-蒎烯(0.77%~ 1.58%)、 月桂烯 (0.62% ~ 1.27%)、 薄荷酮(0.67% ~1.56%)和桉叶油素等,因留兰香精油含有清新、凉爽、香甜的气味,因此具有驱风解表、消炎镇痛、抗菌杀虫等功效,在日用品、食品、 烟草工业以及医药等领域具有广泛的用途(李晓侠等,2018; 郝瑞芬等,2017; 王同军,2014; 曹丽君等2010;Gon,calves 等,2008;Li 等,2007;Sokoviúc等,2006;Vejdani 等,2006)。
2.2 留兰香的作用
2.2.1 抗菌作用 抗菌剂是用来防治各类病原微生物引起动、植物病害的药剂,对病原微生物有杀死或抑制生长作用。 随着对留兰香有效成分的不断研究,其抗菌作用日益显现。潘旭迟等(2016)研究表明, 留兰香油中的柠檬烯和左旋香芹酮成分对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和李斯特菌均有抑制作用,其中左旋香芹酮抑菌作用最强,对培养的细菌能产生皱缩或破裂现象, 抑制试验细菌的生长繁殖, 最终导致细菌死亡。 王一非等(2016)通过构建留兰香微乳体系进行体外抑菌试验发现,留兰香微乳体系对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、酿酒酵母菌和拜耳酵母菌均有抑制作用,并通过破坏菌体细胞膜、 细胞壁, 使细胞内溶物外泄,改变细胞的结构和功能,最终杀死菌体。 陈利军等(2019)研究表明,留兰香挥发油对番茄灰霉病菌、小麦赤霉病菌、水稻纹枯病菌和莴苣菌核病菌4 种植物病原真菌具有强烈熏蒸抑制作用,半最大效应浓度(EC50)均低于 7.0 μL/L;其中留兰香挥发油对番茄灰霉病菌抑菌原因是由于菌丝形态和结构遭到破坏,细胞膜通透性增加,原生质外渗,细胞质结构呈消解状,线粒体受损所致。 梁巧雯等(2015)研究表明,采用蒸馏法提取留兰香精油后留下的副产物(提取液)处理鲜切生菜,留兰香提取液对鲜切生菜的失质量率、维生素C(VC)和叶绿素含量没有明显影响, 但是能有效延缓鲜切生菜多酚氧化酶(PPO)活性,抑制菌落总数的增长。
2.2.2 抗氧化作用 抗氧化剂是一种能延长动植物产品氧化反应的诱导剂,减缓氧化速度,延长产品使用寿命的抑制剂。 其是一类能帮助捕获并中和自由基, 从而去除自由基对人体损害的一类物质。留兰香除具有抗菌作用外,其抗氧化作用也较为突出。张曜(2019)研究表明,通过气相色谱- 质谱联用仪(GC-MS)测定留兰香油的化学组成得出,21 种化合物占总油的97.10%,挥发性油中的主要成分有香芹、柠檬油精、二氢黄蒿萜酮、樟脑萜、乙酸二氢香芹酯和β-石竹烯。 通过2,2-联苯基-1-苦基肼基(DPPH)和普鲁士蓝(PRUSSIAN BLUE)还原性能力方法检测,留兰香挥发性油具有显著的抗氧化活性; 通过最小抑菌浓度(MIC)与最小杀菌浓度(MBC)方法检测,留兰香挥发性油同时具有显著抑菌和杀菌的功效。 班斓等(2016)通过留兰香提取物对液态奶(还原奶)延缓氧化功能研究试验发现, 留兰香提取物对液态奶(还原奶)具有良好的抗氧化作用,是延缓液态奶(还原奶)氧化的主要活性成分。
2.2.3 抗炎作用 留兰香的抗炎作用也在不断的开发研究。 吕世明等(2001)研究表明,将1%留兰香溶液采用注射和外敷的方法对耳廓肿胀雄性小白鼠、足跖肿胀雄性大白鼠进行急性抗炎试验,结果表明,留兰香对急性炎症具有抑制作用。张轩铭等(2018)研究表明,通过气相色谱- 质谱联用仪方法对留兰香挥发油样本化学组成进行测定分析, 并通过对转基因斑马鱼整体动物模型采用不同浓度的留兰香挥发油进行抗炎试验发现, 挥发油样本浓度在15.625 nL/mL 时对巨噬细胞的迁移抑制效果最好, 其抗炎机制可能与减少巨噬细胞的产生及炎性迁移、 抑制促炎因子表达等炎症反应进程调控有关。
2.2.4 补充机体营养, 提高生产性能 留兰香自身含有丰富的蛋白质、 矿物质和维生素等营养成分,可以补充动物体内所需的各种营养物质,提高生产性能(刘秀玲等,2013;王中华等,2011)。 同时,留兰香含有大量挥发油,不仅具有抗菌、抗炎、抗氧化作用,还能够促进动物肠道腺体的分泌,促进体内营养物质的消化, 优化营养物质的利用与代谢, 提高动物的食欲, 进一步提高动物的采食量,利于动物生产性能的充分发挥。
3 留兰香在动物生产中的应用
3.1 留兰香在草食动物生产中的应用 留兰香添加在牛、兔草食动物饲料中替代部分日粮饲草,不仅不影响奶牛的产奶性能, 还可以降低生产成本, 同时还可提高肉牛的增重效果和瘤胃液消化酶的含量, 对肉兔的日增重和屠宰性能均有显著的促进作用。王中华等(2012)研究表明,在奶牛日粮中添加2 kg 留兰香茎叶粉对奶牛产奶量(28.63 kg)、乳蛋白(2.92%)、乳脂率(3.49%)和乳糖(4.60%)影响不显著,表明奶牛日粮中添加留兰香茎叶粉替代部分苜蓿草粉是可行的。 赵香菊等(2018)研究表明,在肉牛日粮中添加40%留兰香茎叶粉替代部分苜蓿草粉, 可以提高肉牛的生长性能(平均增重1.34 kg/头),改善瘤胃液消化酶(羧甲基纤维素酶68.32 IU、蛋白酶430.35 IU、淀粉酶77.92 IU)活性指标,说明在肉牛饲料中留兰香茎叶粉替代部分苜蓿草粉是可行的。 王中华等(2012)研究表明,在肉兔日粮中添加10%留兰香茎叶粉替代部分苜蓿草粉, 可以改善肉兔的生长性能(平均日增重30.86 g、料重比3.35)和屠宰性状(全净膛率50.23%、半净膛率54.10%),说明在肉兔饲料中留兰香茎叶粉替代部分苜蓿草粉是可行的。
3.2 留兰香在养猪生产中的应用 留兰香作为饲料添加剂添加在猪饲料中, 可以改善饲料的表观消化率,促进仔猪对饲料的消化,有利于仔猪生长性能的发挥,同时还可以改善血液生化指标,提高仔猪的免疫功能。赵香菊等(2018)研究表明,在生长育肥猪日粮中添加10%的留兰香茎叶粉可以提高生长性能指标(平均日增重1.13 kg、料重比2.74), 改善饲料营养表观消化率 (干物质81.73%、粗蛋白质79.23%、粗脂肪65.12%、粗灰分43.86%、中性洗涤纤维44.38%、酸性洗涤纤维49.76%)和血液生化指标(胆固醇2.96 mmol/L、生长激素 1.02 μg/L)。 王中华等(2017)研究表明,在断奶仔猪日粮中添加不同含量的留兰香茎叶粉,3%的留兰香茎叶粉添加量可以改善断奶仔猪的营养物质的表观消化率(干物质82.50%、粗蛋白质75.60%、 中性洗涤纤维60.10%、 酸性洗涤纤维53.50%), 提高断奶仔猪的免疫功能 (免疫球蛋白IgG 2.83 g/L、IgM 1.05 g/L、IgA 1.92 g/L)。
3.3 留兰香在养鸡生产中的应用 留兰香作为饲料添加剂添加在鸡的饲料中, 可以提高蛋鸡和肉鸡的生产性能,改善蛋的品质,提高经济效益。刘秀玲等 (2013) 研究表明, 在蛋鸡日粮中添加2%的留兰香茎叶粉能提高蛋鸡的生产性能(产蛋率86.43%、日均产蛋量53.23 g/d、料蛋比2.11)和蛋品质(蛋壳颜色29.99、蛋壳强度3.12 kg/cm2、蛋黄色泽 7.55、哈夫单位 79.10)。王中华(2006)研究表明, 在肉鸡日粮中添加2%的留兰香茎叶粉能提高肉鸡的生产性能(平均增重2.96 kg/只、料肉比2.09)和经济效益。
4 小结
根据留兰香的特征特性、功能作用,其可作为饲料添加剂在动物生产中应用。 留兰香可以提高动物的生产性能和机体免疫功能。 但由于目前留兰香作为饲料添加剂存在加工方法粗糙、 使用方法单一、添加使用效果研究深度不够等问题,今后需要不断研究留兰香在饲料利用中更多的加工和使用方法,提高其在动物饲料中的利用率,同时研究其对动物畜产品的质量和机体抗氧化功能的影响, 旨在为动物养殖生产新的饲料来源提供可靠保障。