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糖萜素的生理功能及其在动物生产中的应用研究进展

2022-11-17谭名洋肖志红李昌珠陈家顺李党训

中国畜牧杂志 2022年11期
关键词:抗氧化仔猪肠道

谭名洋,杨 媚,王 芳,肖志红,李昌珠,陈家顺*,李党训*

(1.湖南省林业科学院,省部共建木本油料资源利用国家重点实验室,湖南长沙 410007;2.湖南农业大学动物科学技术学院,动物营养基因组与种质创新研究中心,湖南长沙 410128)

随着畜牧养殖业集约化、规模化发展,饲用抗生素在防治动物疾病、提高生产效率、改善畜产品质量等方面起着十分重要作用,有效推动了畜牧业的发展[1]。但饲用抗生素滥用会产生病原菌耐药性和在动物体内及其产品中残留等问题,许多发达国家和地区已经禁止或限制使用饲用抗生素。我国农业农村部发布的第194 号公告表示,自2020 年1 月1 日起,退出除中药外(目前仅有山花黄芩提取物和博落回提取物)的所有促生长类药物饲料添加剂品种。因此,寻找适合的抗生素替代品已成为畜禽养殖行业亟待解决的问题之一。

“凡有血气,皆有争心”暗示“争”是伴随血气之生而来的一种本能冲动,是“六志”不得协调的结果。而“六志”经由礼乐文化的疏导和满足才可能达致协调,当“变法”活动成为春秋后期的一股潮流之时,叔向、蔡史墨及仲尼这样一些深谙礼乐精神的贤人已经指出,那些改变礼乐传统所塑造的社会形态的改革活动,将不可避免地导向“锥刀之末,将尽争之”的乱境。礼与争的对立关系,或许在“受天地之中以生”的人群中有其根源。这一认识构成了荀子礼论的重要基础。

糖萜素是从山茶科植物中提取的由三萜皂苷和糖类所组成的天然生物活性物质,经农业农村部批准为新饲料添加剂并列入《饲料添加剂品种目录》。糖萜素能选择性地被动物肠道中的双歧杆菌、乳酸杆菌等微生物所利用,从而降低肠道内pH,提高钙、镁等离子的溶解度和吸收能力,维持肠道健康[2]。糖萜素还能促进动物生长,提高动物日增重和饲料利用率[3]。除此之外,糖萜素对提高动物抗氧化能力、抗炎能力、增加动物产品的经济效益等方面也具有一定作用[4]。由于糖萜素在动物生产中应用较广,且无毒副作用和组织残留,替代饲用抗生素有很大优势。因此,本文主要针对糖萜素的生理功能及其在动物生产中的应用研究进展进行综述,以期为糖萜素的进一步研究和应用提供理论参考。

1 糖萜素的理化性质及制备工艺

糖萜素呈棕黄色无灰微细状结晶,味微苦而辣,极易吸湿,主要由糖类(≥30%)、配糖体(≥30%)和有机酸组成。理化性质稳定,不溶于氯仿、乙醚、丙酮等有机溶剂,可溶于温水,易溶于正丁醇和冰醋酸,可与醋酸酐、钼酸铵、三氯化铁等化学物质发生显色反应[5]。

油茶籽粕是油茶提油后的副产物,含有多种活性成分。目前,工业上多以油茶籽粕为原料对糖萜素进行提取和制备[6]。糖萜素的提取工艺主要采用水提取法(浸提温度90℃、浸提3 h、浸提料液比1:15、浸提次数2 次)和有机溶剂提取法(浸提温度90℃、使用体积分数为60%~70% 的乙醇浸提3 h、浸提料液比1:15、浸提次数2 次),其糖萜素得率分别为17.3%和31.5%[7]。另外,生物酶可以发酵降解油茶籽的植物组织,黑曲霉发酵后再进行水提法,糖萜素得率能够提高6.5%[8]。

2 糖萜素的生理功能

2.3 抗炎和抗菌活性 皂苷是糖萜素的主要成分之一,具有良好的抗炎和抗菌作用[18-19]。研究表明,皂苷能显著抑制角叉菜胶致足肿胀和巴豆油致耳炎2 种模型小鼠的炎性组织中促炎细胞因子和PEG2 的产生[20]。Yang 等[21]在油茶籽中提取得到三萜皂苷21-O-Angeloyltheasapogenol E3,发现三萜皂苷可以通过抑制蛋白激酶B1(Protein Kinases B,AKT1)的酶活性、kB 激酶抑制剂(Protein Kinase Inhibitors,IKK)的磷酸化以及核因子B(Nuclear Factor B,NFkB)亚基(p50 和p65)的核转位等方式发挥抗炎作用。皂苷还具有较强的抗菌活性,特别是对金色葡萄球菌和大肠杆菌具有明显的抑制作用,可减少细菌性炎症的产生[22]。综上所述,糖萜素可通过抑制炎性组织中炎性因子的产生以及致病微生物的生长等途径达到抗炎的效果,减少抗生素等抗炎药物的使用。

肌内脂肪是影响肉品质的关键因素之一,直接影响肉的嫩度、系水力、风味和多汁性[45]。研究表明,在育肥猪日粮中添加糖萜素能够提高肌肉中肌内脂肪含量[46],提高肌肉中肌苷酸含量[47],降低猪肉中胆固醇含量[30],提高猪肉品质。除此以外,糖萜素使用安全、无毒副作用、无组织残留,在一定程度上可以替代抗生素使用,减少因滥用抗生素产生的动物产品药物残留,使动物产品的安全性得到保障,从而进一步提高动物产品品质[48]。综上所述,糖萜素在猪生产中不仅能改善仔猪肠道发育问题,降低腹泻率,还能改善种猪繁殖能力,改善猪肉品质,提高其经济效益。

3.2 糖萜素在禽类生产中的应用 研究表明,糖萜素能够改善禽类生产性能和蛋品质的作用。在肉鸡日粮中添加550 mg/kg 糖萜素能提高其成活率、饲料转化率,促进经济效益[31]。最近的研究发现,在日粮中添加500 mg/kg 油茶皂苷不仅能提高肉鸡平均日增重,降低死淘率,还可以提高蛋鸡的鸡蛋品质[49]。张俊妍等[32]报道,在蛋鸡日粮中添加300 mg/kg 糖萜素可以抑制产蛋高峰后期产蛋率的下降,提高蛋壳强度和种蛋受精率。在绍兴鸭日粮中添加250 mg/kg 糖萜素可提高蛋鸭产蛋率和日产蛋重[33]。此外,张利环等[34]研究表明,日粮中添加500 mg/kg 糖萜素显著提高了肉鸭日增重和饲料转化率,降低了死淘率,可在一定程度上替代金霉素。总之,日粮中添加适量的糖萜素不仅能提高家禽成活率和产蛋率,还能降低其死淘率,是一种可利用的绿色安全饲料添加剂。

2.1 促进营养物质的吸收 消化酶的主要作用是把消化道食物分解成可以被消化吸收的营养物质。研究表明,糖萜素可以促进蛋白质合成,提高家禽十二指肠中α-淀粉酶和胰蛋白酶等消化酶活性[9]。糖萜素还能通过促进肉鸡肠道绒毛生长,降低隐窝深度,从而增加肠道对营养物质的吸收面积[10]。在泰和乌骨鸡日粮中添加600 mg/kg 糖萜素,表观氮的利用率提高了9.15%[11]。此外,糖萜素中的寡糖能选择性地被肠道中乳酸杆菌和双歧杆菌等有益菌利用,提高肠道的消化吸收能力[12]。由此可见,糖萜素通过提高消化酶活性和有益菌数量,增加肠道吸收面积,从而促进动物机体对营养物质的吸收。

大量研究表明,在动物饲粮中添加适量糖萜素可以改善动物生产性能、繁殖性能以及畜产品品质(表1)。

母猪繁殖性能是影响养猪业经济效益的重要因素。研究表明,糖萜素具有提高母猪繁殖性能的功能。在母猪日粮中添加400 mg/kg 糖萜素使活仔率、仔猪断奶育成率和仔猪初生重分别提高了7.00%、3.02% 和2.12%[44]。在妊娠母猪日粮中添加250 mg/kg 糖萜素可以降低炎症指数,改善免疫性能[13]。此外,糖萜素也可提高种公猪的繁殖性能。在公猪日粮中添加400 mg/kg糖萜素对种公猪的精液质量有一定促进作用[29]。

3 糖萜素在动物生产中的应用

对汾河流域节水灌溉发展水平的准确评价,是正确认识汾河流域节水灌溉发展水平、推动本区域节水灌溉发展的基础,是制定区域节水政策、方案和措施的科学依据。近年来,节水灌溉发展水平综合评价已经由最初的定性描述分析或定量数据比较发展到定性与定量相结合[1],由依靠主要指标构建简单的评价体系发展到利用多指标或多目标构建综合评价体系。

表1 糖萜素在不同动物生产中的较优剂量

3.1 糖萜素在猪生产中的应用 断奶仔猪由于免疫系统和肠道发育尚未完全,受断奶应激的影响,采食量下降,肠道黏膜上皮细胞受损,隐窝深度增加,肠绒毛高度下降,易发生腹泻等疾病[41]。大量研究表明,在断奶仔猪饲料中添加糖萜素可以提高仔猪免疫力,促进肠道发育,降低腹泻率。糖萜素中所含的寡糖能极显著提高断奶仔猪血液中IgG 水平和淋巴细胞转化率,进而提高机体免疫力[42]。刘宗新等[26]研究发现,在断奶仔猪饲料中添加250 mg/kg 糖萜素能降低肠道中大肠杆菌的数量,提高双歧杆菌和乳酸杆菌的数量,降低仔猪腹泻率。而且随着糖萜素添加量的增加,乳酸杆菌的含量呈线性增长[43]。张继忠[27]研究发现,在断奶八眉仔猪日粮中添加400 mg/kg 糖萜素使其腹泻率降低16.66%。此外,在仔猪饲料中添加500 mg/kg 糖萜素可以改善其抗氧化能力,但添加2 500 mg/kg 糖萜素会导致仔猪生长缓慢、血液异常和器官损伤[28]。由此可见,在饲粮中添加高剂量糖萜素不利于改善仔猪生长性能。

2.4 抗氧化活性 糖萜素中含有能够与氧自由基结合的三萜皂苷活性物质,主要通过清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基以及羟基自由基等过程,提高动物抗氧化能力[23]。糖萜素中的多糖也具有清除超氧化物阴离子和羟基自由基的能力,其最高清除率分别可达85% 和76%[24]。糖萜素还可以通过提高总超氧化物歧物酶(Total Superoxide Dismutase,T-SOD)及过氧化氢酶(Catalase,CAT)等抗氧化酶的活性,提高机体抗氧化能力,但对丙二醛等过氧化产物无影响[25]。因此,糖萜素主要是通过清除自由基以及增强抗氧化酶的活性来提高抗氧化能力,但其具体抗氧化作用机制仍需进一步研究探索。

2.2 免疫活性 糖萜素中所含的皂苷等物质可以促进免疫球蛋白G(Immunoglobulin G,IgG)等合成,从而提高机体的免疫功能[13]。糖萜素能提高畜禽外周血中CD4+、CD8+T 淋巴细胞含量,清除被病毒感染的细胞,对畜禽的病毒性疾病有一定调节作用[14-15]。糖萜素还能通过提高猪血清球蛋白含量,显著提高机体免疫能力[16]。此外,糖萜素可以缓解由环磷酰胺诱导的免疫抑制,增强机体免疫能力[17]。由此可见,糖萜素主要通过提高动物机体内IgG 水平以及CD4+、CD8+T 淋巴细胞含量,增强动物机体体液免疫,减少动物疾病的发生。

电网调度系统容易受到一些不可抗因素的影响,例如自然灾害等。一旦遇到大的自然灾害,电网将会有可能中断。这时,必须建立起应急响应机制,使得电网调度能够在自然灾害发生后电网出现故障的情况下,应急机制能够及时发挥作用。当前的许多地方,由于对自然灾害等不可抗因素的认识不够充分,重视程度不够,或者没有建立应急响应机制或者是应付差事的应急响应机制,这就严重影响了电网的安全运行。

3.3 糖萜素在反刍动物生产中的应用 糖萜素在反刍动物中的应用主要体现在增强抗氧化能力、提高免疫力、促进生长以及奶产品的品质等方面。张海军[50]研究发现,日粮中添加400 mg/(头·d)糖萜素可以提高荷斯坦公牛血液中超氧化物歧化酶含量,从而保护机体免受超氧化物自由基的损害。糖萜素中的寡糖可以显著提高奶牛的产奶量[51]。朱振等[35]研究表明,在奶牛精饲料中添加500 mg/kg 糖萜素可增加奶牛产奶量,降低牛奶中的体细胞数。但也有研究表明,糖萜素中的主要成分——茶皂素会降低泌乳奶牛的泌乳性能和干物质采食量,可能与纤维消化率的提高有关[52]。此外,糖萜素还可以提高奶牛免疫力,降低乳中体细胞数含量,预防乳头炎的发生[53]。糖萜素也可通过抑制原生动物和降低乙酸和丙酸比例等途径,降低湖羊甲烷(CH4)产量[54],但对牛CH4排放量没有影响[55]。综上所述,糖萜素能通过提高反刍动物肉品质、增加产奶量、降低CH4产量等途径,提高其经济效益。

从某种意义上讲,此环节只有起点没有终点,“读者”的身份永远“不改变”,“对文本的‘完成’”也不可能彻底地“完成”。随着译者年龄、阅历、知识、见识、技巧等的增加与提升,其每一次阅读都将会有新的体验和感悟、新的理解与收获,反过来重观其前期的译作,必然也会有新的认识与否定,进而有进一步的补充、修改和完善。因此,对于译者来说,“阅读”原语文本没有期限也没有极限,必定是常读常新,而每一次“更新”都是向“更好”目标的一次迈进。

3.4 糖萜素在其他动物生产中的应用 糖萜素对其他动物的生长发育、免疫功能、抗病能力和改善肠道健康等方面也具有一定促进作用。张文建[36]研究发现,在肉兔日粮中添加400 mg/kg 糖萜素能促进其生长发育。而在断奶仔兔饮水中添加300 mg/kg 糖萜素可以提高断奶仔兔平均日增重、日采食量,降低腹泻率[56-57]。在獭兔日粮中添加500 mg/kg 糖萜素可以促进其生长、增强抗病力、提高饲料报酬,从而提高经济效益[58]。在水生生物中,糖萜素同样具有良好的促生长作用。在鲤鱼饵料中添加300 mg/kg 糖萜素可达到添加40 mg/kg 黄霉素的效果,促进鲤鱼生长和提高免疫能力[37]。在大菱鲆幼鱼饲料中添加50~75 mg/kg 糖萜素可促进幼鱼生长发育,提高背肌多不饱和脂肪酸含量、降低血脂、改善肠道生理环境[38-39]。此外,在海参基础饲料中添加4 500 mg/kg 糖萜素可促进海参生长,提高日增重,也可提高海参消化酶活性[40]。

3.2.1 增强防范意识 加强医院感染制度建设和落实,健全的防范流程;对高危患者在一览表和病历卡有醒目标识,对操作者有警示;定期对全院职工包括保洁工等进行基本防护和职业暴露的培训和考核;不断强化自身安全防护意识和能力培训,特别是护士在心理状态不佳、注意力不集中时,实时提醒、适当缓解压力,安排休息。

4 小 结

糖萜素是一种天然生物活性物质,具有促进营养物质吸收、增强免疫力、抗炎、抗氧化等作用,并且使用安全,无毒副作用,在动物生产中具有良好的发展前景。特别是在替代饲用抗生素方面,糖萜素作用明显,但糖萜素添加过量会出现动物生长发育迟缓等症状。因此,在使用过程中需严格控制使用量。另外,不断深入探索和研究糖萜素在不同畜禽动物中的添加量以及使用规范,可促进糖萜素在畜禽动物生产中的广泛应用。

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