糖萜素在动物体内的作用及机理

王 曼，袁小陵，何 健

（1.四川铁骑力士集团冯光德实验室，四川 绵阳 621006；2.西南科技大学生命科学与工程学院，四川 绵阳 621010）

糖萜素是我国首项具有自主知识产权的绿色饲料添加剂，其由山茶属植物的油籽饼粕中提取出来的。糖萜素具有增强动物免疫力、改善养分消化率、均衡肠道微生物区系等潜在作用。糖萜素的作用机理明显有别于抗生素。抗生素通过抑制或杀灭畜禽小肠、盲肠等消化器官内的有害微生物的生长繁殖防止疾病，使肠壁变薄，促进营养成分的渗透和吸收，加快蛋白质合成，促进动物生长，发挥短期效应[1]。而糖萜素则是通过提高动物的整体免疫功能和内分泌系统功能，提高动物的健康水平，进而改善动物的生产性能[2]。进一步研究发现，糖萜素还能清除机体自由基，提高机体组织细胞抗氧化功能，调节cAMP/cGMP系统功能，促进蛋白质合成和消化酶活性的生理功能[3]。

糖萜素（saccharicter-penin，SHP）是从山茶属植物籽饼粕中提取的由糖类（≥30%）、配糖体（≥30%）和有机酸组成的天然活性物质，其实质是一种油茶皂苷和总糖及淀粉水解过后的产物，由三萜皂甙类与糖类组成的混合物产品。王飞（2016）测定糖萜素的有效成分发现，通过正丁醇萃取质量法检测糖萜素中皂苷含量≥30%，通过比色法检测糖萜素中总糖含量≥30%，多糖含量≥25%，并总结糖萜素是从油茶籽中提取的三萜皂苷、糖类等天然活性物质的总称[4]。1998年，农业部正式批准（农牧涵[1998]6号）糖萜素作为新型饲料添加剂，并将其纳入饲料添加剂目录，这是我国第一个自行研究开发获得农业部批准的饲料添加剂；2001年，糖萜素被评定为AA级纯天然绿色饲料添加剂。糖萜素已经获得了中美等四国的专利（美国，专利号：6007822；以色列，专利号：121917；澳大利亚，专利号715733；中国，专利号：ZL9619300.5）。目前，糖萜素以其绿色和安全已受到了越来越多业内人士的关注。

1 糖萜素的提取工艺流程

糖萜素一般采用水提取法提取，具体如过程：油茶籽粕→晒干、碾碎→过60目筛→加入溶剂（乙醇或水）加热回流浸提→浸提液于4 000 r/min离心20 min，取上清液→上清液用旋转蒸发仪减压浓缩，回收溶剂，得到浓缩物→浓缩物用等体积石油醚萃取2次→弃去石油醚萃取液，余相用等体积正丁醇萃取2次→合并正丁醇萃取相，用旋转蒸发仪减压浓缩→回收正丁醇，得到浓缩物→浓缩物于70 ℃真空干燥→成品[5]。刁欢等（2016）采用微生物发酵提取油茶籽粕中的糖萜素，通过固态发酵（发酵温度30 ℃，发酵时间4 d，黑曲霉接种量2%）再经过水提取法提取得到糖萜素得率为16.9%，与对照组（得率10.4%）相比，糖萜素得率提高了6.5个百分点，该方法设备要求低，提取简单，安全，绿色环保，适用于实际生产[6]。王飞（2016）使用水酶法从油茶籽中提取油后的废水提取糖萜素，避免了水污染，节约能源，提高糖萜素的回收率[4]。

2 糖萜素的作用机理

2.1 提高机体免疫力

大量研究证明糖萜素可以提高动物的免疫功能[7]。刘让等（2012）选用妊娠86 d的长×大二元母猪60头，研究其对母猪和仔猪进行健康评价检测发现，糖萜素组与对照组相比明显降低母猪哺乳期第19～21天时炎症指数，提高母猪产后5～7 d健康指数和免疫强度指数[8]。唐晓玲等研究发现，糖萜素可以显著提高断奶仔猪血清中的总蛋白和球蛋白，并可以通过提高分化簇3（CD3）水平和激活Th1细胞，释放白介素2（IL-2），使机体内免疫球蛋白A（IgA）和免疫球蛋白G（IgG）水平提高，表明了糖萜素对调节神经免疫和抗病毒功能有显著效果，能有效提高断奶仔猪的免疫功能[9]。詹勇等（2005）研究发现，糖萜素可以明显提高黄羽肉鸡新城疫疫苗免疫后产生特异性抗体的水平[10]。张怀（2010）研究发现，饲粮中添加糖萜素可以显著提高雏鸡免疫器官的相对重量，促进免疫器官的成熟，增强T细胞产生细胞因子的能力，提高雏鸡细胞免疫功能[11]。詹勇等（2003）研究发现，饲粮中添加糖萜素可以显著提高罗氏沼虾血清中总蛋白、溶菌酶、超氧化物歧化酶和肝胰脏中的酸性磷酸酶、碱性磷酸酶和溶血素等活性，增强了罗氏沼虾的免疫功能[12]。金明昌等（2008）发现，饲粮中添加糖萜素可以显著提高鲤鱼头肾脏器指数，提高攻毒后鲫鱼成活率和血清溶菌酶活力[13]。

糖萜素能够提高动物免疫功能可能是由于糖萜素中含有大量的寡糖。寡糖是2～10个单糖分子以糖苷键相连形成的直链或支链糖类化合物，其可调节生物体生命活动中诸多重要的生理功能（包括免疫功能）[14]。除了寡糖，糖萜素中还含有大量的皂苷（如油茶皂苷），也是免疫调节的关键活性成分[15]；近年研究还表明，油茶皂苷具有免疫调节活性或免疫佐剂的作用，有益于免疫性疾病中免疫失衡的纠正[16]。而这一作用可能源于两个方面，一方面，皂苷可通过和免疫细胞膜上的特异性受体相结合发挥作用；另一方面，皂苷与细胞膜上胆固醇和磷脂成分类似的物质共同形成免疫复合物样结构，既可以促进抗原的有效提呈，还可以提高刺激固有免疫应答必须的信号，进而启动抗原特异性的获得性免疫[17]。

2.2 改善肠道健康

糖萜素可以提高动物的肠道健康。唐晓玲等（2007）发现，饲粮中添加糖萜素可以显著抑制断奶仔猪结肠、盲肠和直肠中大肠杆菌的增殖，能够显著提高盲肠中的双歧杆菌的数量和结肠中乳酸杆菌的数量，并认为这是其防止腹泻的主要原因[18]。刘宗新等（2017）也发现，在断奶仔猪饲粮中添加糖萜素能显著降低肠道中大肠杆菌的数量，提高双歧杆菌在结肠和盲肠中的数量，极显著提高乳酸杆菌在盲肠和直肠中的数量[19]。许振华（2003）在肉鸡饲粮中添加糖萜素可以使盲肠内容物pH较对照组略有降低，促进肠道有益菌双歧杆菌和乳酸杆菌大量增殖，并抑制大肠杆菌的增殖[20]。张怀（2010）发现，在饲粮中添加糖萜素可以提高固始鸡小肠各肠段绒毛高度和绒隐比，提高肠道上皮内淋巴细胞、杯状细胞和分泌型免疫球蛋白A（sIgA）水平，这表明糖萜素可以促进固始鸡小肠黏膜发育，增强小肠黏膜免疫的水平[11]。郝甜甜等（2015）在大菱鲆幼鱼饲粮中添加糖萜素发现，糖萜素不仅可以提高肠道绒毛高度、黏膜厚度和隐窝深度，还可以提高肠道脂肪酶和胰蛋白酶的活性[21]。

由于糖萜素中含有大量的寡糖，而这些寡糖很有可能是糖萜素提高肠道健康的关键所在。寡糖不能被动物肠道内的消化酶所消化，但是可以被肠道内的微生物所利用。有研究表明，寡糖可以被双歧杆菌、乳酸杆菌等有益微生物利用，而不能被沙门氏菌、大肠杆菌等有害微生物利用[22]。当肠道内有益菌大量增殖，可以将寡糖降解为短链脂肪酸（乳酸、醋酸和丁酸），短链脂肪酸不仅可以降低肠道pH还可以维持肠道上皮屏障功能，调节上皮增殖能力，改善肠道健康。而双歧杆菌本身对动物肠道免疫也有作用，大量研究表明双歧杆菌细胞壁含有大量的肽聚糖和磷壁酸物质，具有很强的生物活性来提高肠道免疫功能[23]。

2.3 促进营养物质吸收

糖萜素促进动物对于营养物质的吸收源于多个方面的影响。首先，近年在肉鸭和水生动物上的研究表明，饲粮中添加糖萜素能够提高肠道中消化酶（蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶）的活性[24]，进而促进不同动物对饲粮中养分的消化、吸收和利用。其次，前文中介绍了糖萜素可改善肠道菌群，增加有益菌的数量，而有益菌产生的代谢产物能够促使肠道蠕动，从而来促进营养物质的吸收[7]。再次，糖萜素中还含有天然的有机酸，它们可以使动物消化道内环境呈微酸性，pH保持在5.6～5.8[9]，这种微酸性环境有利于食物的消化吸收。最后，糖萜素中的多糖也可以促进营养物质的消化吸收和代谢，促进机体蛋白质的合成，有利于提高动物的生长性能[1]。

2.4 消除自由基

饲料中添加糖萜素能显著降低游离脂肪酸的生成，减缓脂肪自动氧化的发生，减少过氧化物的生成，提高机体对自由基清除的能力。抗氧化剂的研究对防止疾病的发生和保持机体的健康非常重要。郭长义（2004）研究发现，饲粮中添加500或750 mg/kg糖萜素经40 ℃恒温氧化，与相同处理的对照组相比，饲料中的酸值分别降低32.76%和38.79%，过氧比值分别降低24.92%和31.28%，还可以降低饲料中维生素和粗脂肪因氧化造成的损失[25]。葛洪伟等（2015）研究发现，糖萜素与中药复方制剂和微生态制剂联合应用可以显著提高文昌鸡血清中的谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性，显著降低血清丙二醛的含量[26]。分析其作用的可能原因包括以下两个方面：1）糖萜素成分三萜皂苷类活性物质能与游离氧基结合产生作用，阻止自动氧化的进行，提高机体对自由基清除的能力；2）糖萜素中的成分多糖也具有抗氧化作用[26]。

2.5 改善屠宰性能和肉品质

糖萜素可以增加肉制品的主要风味物质（如肌苷酸），降低肌肉中胆固醇含量和重金属（如铅和镉）的含量，提高肌肉脂肪和苏氨酸的含量，改善肌肉色素和pH，进而改善肉质[5]。在肥育猪饲料中添加500 mg/kg糖萜素，可以使猪的屠宰率提高5.44%，肌肉中肌苷酸的含量提高14.43%，胆固醇含量降低9.32%，肉品的红色度值也明显提高[27]。王雅静等（2007）发现，在黑白花土种杂种牛饲粮中添加糖萜素可以提高牛的屠宰率、背膘厚度和熟肉率，同时肉的嫩度更佳，大理石花纹也提高了一个等级[28]。

3 小结

2021年抗生素已经在饲料中全面禁用。糖萜素作为天然提取物，药理活性丰富、低毒副、低残留、无抗药性等特点具有成为抗生素替代品的巨大潜力。现目前，糖萜素在生产上被作为替抗产品大量使用，它不仅能够促进畜禽生产，还能提高免疫力，保障动物健康。糖萜素作为我国首项自行研究开发获得农业部批准的饲料添加剂，其作用和替抗成绩已受到越来越多业内人士的肯定。