山花黄芩提取物散在畜禽生产中的应用

王向明，刘则学

[1.中粮家佳康（张北）有限公司，河北 张北 076450；2.武汉中粮肉食品有限公司，湖北 武汉 430200]

随着我国养殖业和饲料工业的快速发展，抗生素和激素等药物得到了广泛的应用。同时合成类促生长素、激素、驱虫药、调味剂、着色剂和诱食剂等饲料添加剂的应用也日益普及。然而研究表明，有些物质经过生物富集现象沉积到人体内，直接危害人类健康，富集到环境中则会对自然环境造成破坏。目前，在我国畜禽业高速发展的阶段，食品安全成为国人日益关注的重要问题。天然植物经加工处理后制成的饲料添加剂具有纯天然和无公害的特性，其在畜禽生产中具备广泛的应用前景。因此，从天然植物中筛选相应成分作为添加剂以促进家禽健康生长、改善肠道健康、预防相关疾病、减少抗生素等药物的添加便显得尤为重要。

山银花提取物和黄芩提取物按特定比例混合制成山花黄芩提取物散（SMF），绿原酸和黄芩苷是其重要组成成分。绿原酸也称为咖啡单宁酸，由咖啡酸和奎宁酸组成，它是天然植物在有氧代谢过程中生成的一种苯丙素类化合物。黄芩经干燥后从根部提炼获得黄酮类化合物—黄芩苷，其在黄芩根部的含量为12.1%[1]。

1 山花黄芩提取物散的生物学功能

山花黄芩提取物散的有效成分包括山银花提取物和黄芩提取物，这两种提取物的主要功能物质是绿原酸和黄芩苷。因此，山花黄芩提取物散的生物学功能与绿原酸和黄芩苷基本一致。

1.1 绿原酸的生物学功能

绿原酸的主要组成成分包括咖啡酸与奎尼酸，在杜仲、山银花和金银花等中草药材中绿原酸是其重要的生物活性物质，具备抗氧化、消炎杀菌和机能调节等功能。

1.1.1 抗菌和抗病毒 绿原酸是杀菌药物的重要组成成分，拥有良好的抑菌或杀菌功效，能有效遏制或杀死大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、痢疾球菌等致病菌。1）绿原酸能够抑制细菌相关代谢酶活性，影响营养菌体对养分的利用，进而遏制细菌的增殖[2]。2）增加膜的通透性是抗微生物活性机制的主要因素，而绿原酸是一种极性有机酸，能够与细菌表面结合，增大细胞膜通透性使得细胞完整性丧失，使细菌内核苷酸、酶及营养物质外泄，进而抑制菌体的生长[3]。

目前研究表明，绿原酸对人类免疫缺陷病毒（HIV）、腺病毒、乙型肝炎病毒和单纯疱疹病毒（HSV）等具有抑制作用[4]。绿原酸抗病毒机制可能与抑制病毒核蛋白形成新的病毒颗粒和阻断被感染细胞的后代病毒粒子的繁殖有关。

1.1.2 抗氧化 绿原酸是一类具备酚羟基的高效天然抗氧化剂，在机体内复杂的代谢活动中，能够产生稳定的半醌式自由基，阻断自由基的链式反应，同时还能通过自身还原Fe3+及清除化学类自由基和活性氧自由基发挥抗氧化作用[5]。绿原酸有3种抗氧化机制：1）氢原子转移（HAT），即自由基从绿原酸的酚羟基夺取氢原子变成苯氧自由基，苯氧自由基可以通过分子内氢键稳定。2）单电子伴随质子转移（SET），即当发生电子转移生成正离子自由基时，随后形成质子转移完成抽氢过程，形成通过分子内共振稳定的苯氧自由基，阻断或减慢自由基链式反应[6]。3）金属离子络合，动植物体内存在的游离金属离子能够通过芬顿（Fenton）反应生成羟基自由基，导致机体损伤，而绿原酸能够络合有力的金属离子减少羟基自由基产生[7]。

1.1.3 调节糖、脂代谢 机体糖代谢与机体健康密不可分，当机体糖代谢发生紊乱时，易引发糖尿病等代谢综合征。彭冰洁等[8]研究发现，绿原酸能够调节PI3K/Akt和AMPK路径中与糖代谢有关的mRNA表达和胰岛素敏感性，促进骨骼肌中糖代谢，减少大鼠体重增长。随着技术的进步，研究发现绿原酸调控机体糖代谢机制主要有[9]：抑制机体糖代谢过程中酶的活性；调控机体糖代谢相关激素分泌，改善胰岛素分泌；抑制糖基化形成终末产物（AG-Es）；激活 AMP 活化蛋白激酶（AMPK），提高葡萄糖转运蛋白（GLUT-4）的转移，从而增加葡萄糖的转移。

绿原酸可以调控体内血糖代谢和脂肪代谢。大量的研究表明，绿原酸能改善机体血脂水平，抑制肝脏脂肪含量的升高。绿原酸调节脂肪代谢机制主要为：抑制脂肪代谢过程中代谢酶的活性；影响机体脂肪代谢、脂肪酸氧化关键酶基因的表达；调控机体脂肪中脂肪因子的分泌；提高过氧化物酶体增殖激活受体（PPARs）和降低肝脏X受体（LXR）的表达[10]。

1.1.4 抗炎 炎症是由外源性或内源性因子引起的组织损伤的生理反应。外源性诱导物包括病原体相关的分子模式、毒力因子、过敏原、异物和有毒化合物，内源性炎症诱导物是由细胞信号传导而引起的。在大量的炎症模型中，绿原酸均表现出良好的消炎抗菌作用。研究发现，绿原酸可以通过调节核转录因子kap-paB（NF-KB）和Toll样受体4（TLR4）两个信号通路活性，下调促炎细胞因子、趋化因子和细胞黏附分子等因子的表达，从而发挥抗炎作用及缓解机体损伤[11]。

1.2 黄芩苷的生物学功能

1.2.1 解热镇静作用 黄芩是黄芩苷的重要组成物质，具有很好的清火解热功效。研究发现，黄芩苷（160 mg/kg）不仅能够显著降低发热大鼠的体温，而且还能减少大鼠血清、下丘脑和脑脊液中的白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-1β（IL-1β）及肿瘤坏死因子-α（TNF-α）含量，试验结果表明，黄芩苷有显著的清热效用，这或许与降低TNF-α和 IL-1β含量有关[12]。试验表明，与小剂量黄芩苷组（5.0、2.5 g/kg）相比，大剂量黄芩苷组（10.0 g/kg）能显著降低体温和血清IL-1β含量，这表明黄芩苷的解热作用与剂量大小有关[13]。黄芩苷可以降低由脂多糖（LPS）导致的发热兔子的体温，其作用机制是黄芩苷抑制下丘脑N-甲基-D-天冬氨酸受体羟基自由基通路和TNF-α聚积，从而起到解热功效[14]。

1.2.2 抗氧化作用 黄芩苷能够消除机体自由基和超氧阴离子等氧自由基，降低黄嘌呤氧化酶活力，具备很好的抗氧化特性[15]。黄芩苷可以保护肝脏，防止因乙酰氨基酚和四氯化碳导致的肝脂质过氧化损害[16]。并且黄芩苷可以保护人肺泡上皮细胞A549，避免因过氧化氢（H2O2）而导致其损伤，与损伤组相比，黄芩苷各组的细胞活力明显增加，丙二醛（MDA）含量明显降低，超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、一氧化氮合酶（NOS）活性和蛋白质含量明显升高[17]。因铁蛋白-亚硝酸盐-过氧化氢体系和柠檬酸铁-亚硝酸盐-过氧化氢体系导致的肝氧化损害，黄芩苷一样具备保护功效，并且在5～45 μmol/L浓度之间，低剂量（5 μmol/L）的黄芩苷保护功效最强[18]。

1.2.3 免疫调节作用 黄芩苷可以保护免疫器官。卡介苗加LPS诱导的小鼠肝损坏试验中，免疫模型组的肝脏、脾脏和胸腺指数显著升高，通过添加3种不同剂量低（25 mg/kg）、中（75 mg/kg）、高（150 mg/kg）的黄芩苷都能明显降低肝损伤小鼠的肝脏和胸腺指数，这表明黄芩苷对小鼠免疫性肝损伤和免疫功能具有调节和保护功能[19]。试验证明，与免疫抑制组相比，黄芩苷组小鼠脾脏脏器指数明显增加，与免疫抑制组相比，高（40 mg/kg）、中（20 mg/kg）剂量组黄芩苷小鼠胸腺指数明显增加；同时，对免疫力低的小鼠而言，黄芩苷可以提高其外周血中T淋巴细胞亚群的水平，增加CD4+、CD8+、CD4+/CD8+T淋巴细胞占比，进而增强免疫性能[20]。

1.2.4 抗菌消炎 低剂量（1.25 mg/mL）黄芩苷不仅有利于乳酸杆菌的生长，而且有利于肠道产生新的细菌群落[21]。有报道称，黄芩苷抗白色念球菌的作用原理或许是通过阻断白色念球菌的DNA和RNA的合成，进而使细菌细胞凋亡[22]。黄芩苷和连翘对奶牛乳房炎的治疗效果很好，因为这两种物质容易被机体降解吸收，在机体中存留时间较长，不会被迅速分解代谢，进而具有优良的治疗效果[23]。Yun等[24]试验证明，黄芩苷元可以调节因皮炎导致的CD3+/CD69+、CCR3+、CD11b+/Gr-1+和B220+/IgE+的水平，使之恢复正常，并且能够降低血清中的炎症因子TNF-α和IL-6的含量，提高免疫细胞的渗透能力。

1.2.5 细胞损伤保护作用 黄芩苷可以保护机体细胞免受损伤。报道称，黄芩苷可以显著削弱小鼠肝细胞因抗结核药物导致的损伤，炎症程度显著降低[25]。黄芩苷可以保护大鼠和乳鼠心肌细胞，防止因羟自由基导致其损伤，并且随着黄芩苷含量的增加（4.5、9、18 μmol/L），其保护功效也随之加强[26]。

1.2.6 其他功能 除以上作用外，黄芩素及黄芩苷在抗癌、调控脂肪细胞分化、保胎和调节机体自噬等方面也同样具有良好的功效[27]。

2 山花黄芩提取物散在畜禽生产中的应用

2.1 家禽

研究表明，山花黄芩提取物散对家禽具有提高生产力、肉品质和抗氧化等方面作用（表1）。

表1 山花黄芩提取物散在家禽生产中的应用效果

2.2 猪

山花黄芩提取物散作为一种绿色无污染的植物提取物，在养猪业中同样取得了良好的应用效果（表2）。

表2 山花黄芩提取物散在猪生产中的应用效果

3 小结

山花黄芩提取物散作为一种新型饲料添加剂，具备清火解热、抗氧化、消炎抗菌和提高动物免疫机能及生产性能等优点，在养殖业中拥有良好的利用空间，不但能够得到很好的防治疾病和促进生长的功效，同时解决了耐药性和药物残留的问题。在我国全面禁抗的大环境下，使用天然中草药添加剂代替抗生素，生产绿色健康的动物性产品对于我国饲料和畜牧业以及人类健康都有着重要意义。