柠条锦鸡儿营养特性及其提取物对绵羊抗氧化作用的研究进展

薛树媛 刘 洋 王宇飞 高秀芳

(1.内蒙古自治区农牧业科学院，呼和浩特 010031；2.内蒙古鄂尔多斯市林业和草原事业发展中心，鄂尔多斯 017010)

柠条锦鸡儿(CaraganakorshinskiiKom.)是北方干旱和半干旱地区一种生态环境治理灌木，具有营养成分含量高、抗逆性强和耐干旱等特性[1]，不仅在建设北方生态屏障、防风固沙和生态修复等方面发挥了重要的作用，而且也是我国宝贵的饲用植物资源，含有较高的粗蛋白质、丰富的微量元素及多酚等生物活性物质。柠条锦鸡儿营养功能性的天然活性物质具有天然无毒的特性，在调节肠道菌群、抗氧化、抗炎和促生长等方面存在潜在功效[2]，在新型饲料添加剂的开发中具有广阔的应用前景。

1 柠条锦鸡儿的生物学特征

柠条锦鸡儿属豆科(Leguminosae)，蝶形花亚科(Fabaceae)，山羊豆族(Galeae)，锦鸡儿属(Caragana)。广义的柠条锦鸡儿包括柠条锦鸡儿、中间锦鸡儿和小叶锦鸡儿，而狭义的柠条锦鸡儿则专指柠条锦鸡儿[1]。柠条锦鸡儿属于多年生植物，主要生长在半固定、固定沙地，或干旱和半干旱地区的砾石、沙质和盐碱地的沙漠环境，抗逆性极强[3]。植株常为灰绿色，老枝金黄色，有光泽；嫩枝被覆白色柔毛[4]。植株富含油脂，耐烧易燃，可以作为冬季取暖的薪柴和天然的绿肥[5-6]。此外，柠条锦鸡儿干物质(dry matter，DM)中含较高的粗蛋白质(crude protein，CP)和粗纤维，具有较高的营养价值，为其作为饲料资源的开发奠定了基础[7]。

2 柠条锦鸡儿营养与抗营养特性

2.1 柠条锦鸡儿的营养特性

研究已表明，柠条锦鸡儿不仅含较高的粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、钙和磷等，而且还富含家畜必需的氨基酸，且氨基酸种类齐全，具有较高的营养价值，具体营养成分见表1。

有研究者也证实,柠条锦鸡儿叶片或种子富含蛋白质，可作为动物的蛋白质饲料或添加剂[6]。一些研究表明，随着柠条锦鸡儿生长期的延长，其DM含量增加，休眠期DM含量达到最高，开花至结实期则显著下降，而粗纤维的含量则相反[9]。黄帅等[10]研究柠条锦鸡儿在营养期和盛花期CP和钙含量显著高于其他生长期，而柠条锦鸡儿中性洗涤纤维(neutral detergent fiber，NDF)和酸性洗涤纤维(acid detergent fiber，ADF)含量随着生长期的延长而逐渐降低。本研究团队前期比较了荒漠地区6种灌木中营养成分含量，发现中间锦鸡儿的CP含量最高，并随其生长期延长而逐渐下降；而大白柠条ADF和钙含量在6种灌木中均最高，粗纤维含量随生长期增加而逐渐升高，平均钙磷比在反刍家畜可耐受范围内[11]。上述研究结果均表明，柠条锦鸡儿营养物质含量较高，对反刍动物具有一定饲用价值。

表1 柠条锦鸡儿的营养成分(干物质基础)Table 1 Nutrient components of Caragana korshinskii Kom.(DM basis)[8] %

在探究柠条锦鸡儿营养价值的基础上，研究人员进一步分析了不同生长期柠条锦鸡儿在羊瘤胃中降解情况，发现其处于营养期时，营养物质降解率高于结实期和休眠期[10]。弓剑等[12]研究认为，开花期柠条锦鸡儿营养价值和营养物质的利用效率最高，为器官最佳利用时期。薛树媛[13]研究了内蒙古12种优势饲用灌木类植物，也发现在营养期的中间锦鸡儿和大白柠条的瘤胃DM消失率和原虫数量均最高，并随着生长期的延长而逐渐下降；且对不同生长期的中间锦鸡儿和大白柠条分别进行体外发酵后，不影响瘤胃乙酸/丙酸比值和其正常发酵功能。以上多数研究均认为柠条锦鸡儿在营养期瘤胃降解效率最高。但也有研究发现，柠条锦鸡儿在结实期瘤胃有效降解率更高[14]，导致柠条锦鸡儿饲用价值的研究结果差异，可能与其生长地区和降水量或其他因素有关。因此，目前对柠条锦鸡儿的饲用价值认识仍然十分有限，缺乏系统的营养成分数据研究库，需要进一步研究完善。

2.2 柠条锦鸡儿的抗营养特性

柠条锦鸡儿灌木营养价值较高，属于非竞争性的良好粗饲料资源，具有重要的饲养价值和利用价值[15]。然而，这类饲料中富含酚类物质，尤其柠条锦鸡儿中单宁的苦涩味和适口性差，使柠条锦鸡儿饲料开发利用还存在一定的局限性[16]。研究表明，柠条锦鸡儿的总酚和单宁含量分别为19.02和5.66 mg/g[17]。薛树媛等[18]前期研究发现，中间锦鸡儿和大白柠条在整个生长期总多酚、单宁和缩合单宁含量呈V字型变化趋势。柠条锦鸡儿中单宁含量的高低直接会影响到家畜的采食量和健康水平[19]。本研究团队前期也发现，灌木类饲料开发利用的主要限制因素是植株中富含植物单宁，其不仅影响家畜味觉和自由采食量，而且容易与蛋白质形成不易消化的复合物，抑制消化酶的活性，破坏胃肠道的消化吸收，从而降低其营养价值[20]。近来研究进一步发现，单宁分子中的羟基和羧基能够与饲料中蛋白质发生沉淀反应，进而使饲料的消化率降低[21]；此外，单宁会减少瘤胃微生物数量，降低微生物对硫的利用效率，使瘤胃发酵功能减弱[22]。但也有研究发现，动物摄入适宜水平的单宁反而可降低饲粮中蛋白质的瘤胃降解率，提高微生物蛋白质的合成效率，有益于小肠对氨基酸的吸收，可以提高动物生产性能[23-24]。由此可见，单宁营养和抗营养作用2个方面的平衡取决于它们在饲粮中的添加量。

3 柠条锦鸡儿提取物及其对绵羊抗氧化作用研究

柠条锦鸡儿除含有丰富的营养物质之外，其生物活性物质具有滋阴养血、抗氧化、免疫调节、抗肿瘤和抗血小板聚集等药用价值[2，25]，尤其是柠条锦鸡儿中的单宁[26]和生物碱[27]已引起科研人员的高度关注。植物提取物因其安全高效和无抗药性等优势成为开发动物饲料添加剂的新热点[28]。

3.1 柠条锦鸡儿提取物的活性物质

随着人们对植物活性物质研究的深入，已经利用多种植物提取方法提取到柠条锦鸡儿活性物质。郑承剑等[29]已经证实，柠条锦鸡儿的乙醇提取物有显著的镇痛活性，并分离鉴定出14个活性物质；曾智等[30]研究发现，柠条锦鸡儿花和叶乙醇提取物的总抗氧化能力(T-AOC)和维生素C相当。本研究团队利用水提取法获得柠条锦鸡儿全株活性物质，通过高效液相色谱与质谱联用法分析发现其水提物中有12种活性物质，主要为山奈酚、槲皮素以及抗坏血酸等多酚物质的衍生物[31]。其他研究也显示山奈酚是重要的植物次生代谢产物，广泛分布在大多数灌木植物中[32]，这与我们的研究结果一致。以上研究均表明，多酚类物质是柠条锦鸡儿的重要活性成分。

3.2 柠条锦鸡儿提取物对绵羊的抗氧化作用

柠条锦鸡儿提取物富含多羟基酚类化合物，其分子中含有的邻位酚羟基是一种优良的供氢体，对超氧阴离子自由基、羟基自由基等氧自由基有明显的清除作用[33]，在逆境生态中能起到较强的保护作用，可以抗寒[34]并缓解动物营养缺乏[35]、盐害[36]和大气污染[37]等的损伤，表明植物多酚可作为反刍动物遭遇病原菌感染等逆境胁迫时的防御物质[38]。不仅如此，柠条锦鸡儿多酚可以作为抗诱变剂减少诱变剂的致癌作用，通过提高DNA精确修复能力，抑制肿瘤细胞的生长，进而有效提高体细胞的免疫力[39]。因此，从植物中提取多酚并将之纯化，作为一种天然的饲料添加剂，应用到畜禽生产实际中不失为一种切实可行的措施。

近年来研究发现，柠条锦鸡儿提取物具有抗氧化性，能明显地清除羟基、超氧阴离子和1,1-二苯基-2-苦基苯肼(DPPH)自由基，可以作为抗氧化剂保护机体抵抗氧化应激[40]。Mcnabbl等[41]用低单宁含量的饲粮饲喂绵羊不影响其摄食率，且可提高其生产性能。吕宗浩等[42]给绵羊饲喂70%的柠条颗粒粗饲料后，与饲喂70%玉米秸秆颗粒料相比，显著提高了血清超氧化物歧化酶(SOD)活性和T-AOC，降低了丙二醛(MDA)的含量；同时血清中白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的含量均显著降低，表明柠条锦鸡儿具有抗炎性作用，揭示了其在提高绵羊抗氧化功能和免疫力等方面的潜在功效。解湧芳[43]在绵羊饲粮中添加柠条锦鸡儿单宁后，发现绵羊血清硫氧还原蛋白酶(TrXR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)和总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性均显著高于对照组，同时上调了CAT、SOD、GSH-Px和核转录因子E2相关因子2(Nrf2)的mRNA相对的表达量。近来本团队研究表明，柠条锦鸡儿水提物能缓解寒冷刺激引起的绵羊机体氧化应激，提高应激绵羊血清的T-AOC及T-SOD和CAT活性，同时使血清中免疫球蛋白M(IgM)含量显著升高；降低血清中MDA、IL-2、IL-6和TNF-α含量，进而减少其氧化损伤产生的自由基，改善绵羊肉品质、抗氧化和抗炎能力，提高寒冷环境下绵羊的生长性能[31]。这些研究进一步证实，柠条锦鸡儿提取物对动物机体抗氧化、免疫和生长具有调节和促进作用。因此，提取柠条锦鸡儿活性提取物可作为新型天然饲料添加剂对动物生产进行调控，进而实现生态与经济效益的统一。

4 小结与展望

柠条锦鸡儿作为一种新型绿色饲料原料和添加剂，具有促进动物生长、提高产品质量、提高机体抗氧化及免疫力等诸多优点，已被广泛应用于动物生产中。但目前关于柠条锦鸡儿的活性成分及其对绵羊的促生长及抗氧化作用机理尚不清楚，亟需进一步研究探索。同时，明晰柠条锦鸡儿提取物的特定的活性成分，开发新型饲料添加剂和抗生素替代产品，对推动绿色养殖，减少资源浪费并促进环境保护具有重要的意义。