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糖萜素的生理功能及其在動物生產中的應用研究進展

2022-11-17 03:52譚名洋肖志紅李昌珠陳家順李黨訓
中國畜牧雜志 2022年11期
關鍵詞:抗氧化仔豬腸道

譚名洋,楊 媚,王 芳,肖志紅,李昌珠,陳家順*,李黨訓*

(1.湖南省林業科學院,省部共建木本油料資源利用國家重點實驗室,湖南長沙 410007;2.湖南農業大學動物科學技術學院,動物營養基因組與種質創新研究中心,湖南長沙 410128)

隨著畜牧養殖業集約化、規?;l展,飼用抗生素在防治動物疾病、提高生產效率、改善畜產品質量等方面起著十分重要作用,有效推動了畜牧業的發展[1]。但飼用抗生素濫用會產生病原菌耐藥性和在動物體內及其產品中殘留等問題,許多發達國家和地區已經禁止或限制使用飼用抗生素。我國農業農村部發布的第194 號公告表示,自2020 年1 月1 日起,退出除中藥外(目前僅有山花黃芩提取物和博落回提取物)的所有促生長類藥物飼料添加劑品種。因此,尋找適合的抗生素替代品已成為畜禽養殖行業亟待解決的問題之一。

“凡有血氣,皆有爭心”暗示“爭”是伴隨血氣之生而來的一種本能沖動,是“六志”不得協調的結果。而“六志”經由禮樂文化的疏導和滿足才可能達致協調,當“變法”活動成為春秋后期的一股潮流之時,叔向、蔡史墨及仲尼這樣一些深諳禮樂精神的賢人已經指出,那些改變禮樂傳統所塑造的社會形態的改革活動,將不可避免地導向“錐刀之末,將盡爭之”的亂境。禮與爭的對立關系,或許在“受天地之中以生”的人群中有其根源。這一認識構成了荀子禮論的重要基礎。

糖萜素是從山茶科植物中提取的由三萜皂苷和糖類所組成的天然生物活性物質,經農業農村部批準為新飼料添加劑并列入《飼料添加劑品種目錄》。糖萜素能選擇性地被動物腸道中的雙歧桿菌、乳酸桿菌等微生物所利用,從而降低腸道內pH,提高鈣、鎂等離子的溶解度和吸收能力,維持腸道健康[2]。糖萜素還能促進動物生長,提高動物日增重和飼料利用率[3]。除此之外,糖萜素對提高動物抗氧化能力、抗炎能力、增加動物產品的經濟效益等方面也具有一定作用[4]。由于糖萜素在動物生產中應用較廣,且無毒副作用和組織殘留,替代飼用抗生素有很大優勢。因此,本文主要針對糖萜素的生理功能及其在動物生產中的應用研究進展進行綜述,以期為糖萜素的進一步研究和應用提供理論參考。

1 糖萜素的理化性質及制備工藝

糖萜素呈棕黃色無灰微細狀結晶,味微苦而辣,極易吸濕,主要由糖類(≥30%)、配糖體(≥30%)和有機酸組成。理化性質穩定,不溶于氯仿、乙醚、丙酮等有機溶劑,可溶于溫水,易溶于正丁醇和冰醋酸,可與醋酸酐、鉬酸銨、三氯化鐵等化學物質發生顯色反應[5]。

油茶籽粕是油茶提油后的副產物,含有多種活性成分。目前,工業上多以油茶籽粕為原料對糖萜素進行提取和制備[6]。糖萜素的提取工藝主要采用水提取法(浸提溫度90℃、浸提3 h、浸提料液比1:15、浸提次數2 次)和有機溶劑提取法(浸提溫度90℃、使用體積分數為60%~70% 的乙醇浸提3 h、浸提料液比1:15、浸提次數2 次),其糖萜素得率分別為17.3%和31.5%[7]。另外,生物酶可以發酵降解油茶籽的植物組織,黑曲霉發酵后再進行水提法,糖萜素得率能夠提高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,皂苷能顯著抑制角叉菜膠致足腫脹和巴豆油致耳炎2 種模型小鼠的炎性組織中促炎細胞因子和PEG2 的產生[20]。Yang 等[21]在油茶籽中提取得到三萜皂苷21-O-Angeloyltheasapogenol E3,發現三萜皂苷可以通過抑制蛋白激酶B1(Protein Kinases B,AKT1)的酶活性、kB 激酶抑制劑(Protein Kinase Inhibitors,IKK)的磷酸化以及核因子B(Nuclear Factor B,NFkB)亞基(p50 和p65)的核轉位等方式發揮抗炎作用。皂苷還具有較強的抗菌活性,特別是對金色葡萄球菌和大腸桿菌具有明顯的抑制作用,可減少細菌性炎癥的產生[22]。綜上所述,糖萜素可通過抑制炎性組織中炎性因子的產生以及致病微生物的生長等途徑達到抗炎的效果,減少抗生素等抗炎藥物的使用。

肌內脂肪是影響肉品質的關鍵因素之一,直接影響肉的嫩度、系水力、風味和多汁性[45]。研究表明,在育肥豬日糧中添加糖萜素能夠提高肌肉中肌內脂肪含量[46],提高肌肉中肌苷酸含量[47],降低豬肉中膽固醇含量[30],提高豬肉品質。除此以外,糖萜素使用安全、無毒副作用、無組織殘留,在一定程度上可以替代抗生素使用,減少因濫用抗生素產生的動物產品藥物殘留,使動物產品的安全性得到保障,從而進一步提高動物產品品質[48]。綜上所述,糖萜素在豬生產中不僅能改善仔豬腸道發育問題,降低腹瀉率,還能改善種豬繁殖能力,改善豬肉品質,提高其經濟效益。

3.2 糖萜素在禽類生產中的應用 研究表明,糖萜素能夠改善禽類生產性能和蛋品質的作用。在肉雞日糧中添加550 mg/kg 糖萜素能提高其成活率、飼料轉化率,促進經濟效益[31]。最近的研究發現,在日糧中添加500 mg/kg 油茶皂苷不僅能提高肉雞平均日增重,降低死淘率,還可以提高蛋雞的雞蛋品質[49]。張俊妍等[32]報道,在蛋雞日糧中添加300 mg/kg 糖萜素可以抑制產蛋高峰后期產蛋率的下降,提高蛋殼強度和種蛋受精率。在紹興鴨日糧中添加250 mg/kg 糖萜素可提高蛋鴨產蛋率和日產蛋重[33]。此外,張利環等[34]研究表明,日糧中添加500 mg/kg 糖萜素顯著提高了肉鴨日增重和飼料轉化率,降低了死淘率,可在一定程度上替代金霉素??傊?,日糧中添加適量的糖萜素不僅能提高家禽成活率和產蛋率,還能降低其死淘率,是一種可利用的綠色安全飼料添加劑。

2.1 促進營養物質的吸收 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營養物質。研究表明,糖萜素可以促進蛋白質合成,提高家禽十二指腸中α-淀粉酶和胰蛋白酶等消化酶活性[9]。糖萜素還能通過促進肉雞腸道絨毛生長,降低隱窩深度,從而增加腸道對營養物質的吸收面積[10]。在泰和烏骨雞日糧中添加600 mg/kg 糖萜素,表觀氮的利用率提高了9.15%[11]。此外,糖萜素中的寡糖能選擇性地被腸道中乳酸桿菌和雙歧桿菌等有益菌利用,提高腸道的消化吸收能力[12]。由此可見,糖萜素通過提高消化酶活性和有益菌數量,增加腸道吸收面積,從而促進動物機體對營養物質的吸收。

大量研究表明,在動物飼糧中添加適量糖萜素可以改善動物生產性能、繁殖性能以及畜產品品質(表1)。

母豬繁殖性能是影響養豬業經濟效益的重要因素。研究表明,糖萜素具有提高母豬繁殖性能的功能。在母豬日糧中添加400 mg/kg 糖萜素使活仔率、仔豬斷奶育成率和仔豬初生重分別提高了7.00%、3.02% 和2.12%[44]。在妊娠母豬日糧中添加250 mg/kg 糖萜素可以降低炎癥指數,改善免疫性能[13]。此外,糖萜素也可提高種公豬的繁殖性能。在公豬日糧中添加400 mg/kg糖萜素對種公豬的精液質量有一定促進作用[29]。

3 糖萜素在動物生產中的應用

對汾河流域節水灌溉發展水平的準確評價,是正確認識汾河流域節水灌溉發展水平、推動本區域節水灌溉發展的基礎,是制定區域節水政策、方案和措施的科學依據。近年來,節水灌溉發展水平綜合評價已經由最初的定性描述分析或定量數據比較發展到定性與定量相結合[1],由依靠主要指標構建簡單的評價體系發展到利用多指標或多目標構建綜合評價體系。

表1 糖萜素在不同動物生產中的較優劑量

3.1 糖萜素在豬生產中的應用 斷奶仔豬由于免疫系統和腸道發育尚未完全,受斷奶應激的影響,采食量下降,腸道黏膜上皮細胞受損,隱窩深度增加,腸絨毛高度下降,易發生腹瀉等疾病[41]。大量研究表明,在斷奶仔豬飼料中添加糖萜素可以提高仔豬免疫力,促進腸道發育,降低腹瀉率。糖萜素中所含的寡糖能極顯著提高斷奶仔豬血液中IgG 水平和淋巴細胞轉化率,進而提高機體免疫力[42]。劉宗新等[26]研究發現,在斷奶仔豬飼料中添加250 mg/kg 糖萜素能降低腸道中大腸桿菌的數量,提高雙歧桿菌和乳酸桿菌的數量,降低仔豬腹瀉率。而且隨著糖萜素添加量的增加,乳酸桿菌的含量呈線性增長[43]。張繼忠[27]研究發現,在斷奶八眉仔豬日糧中添加400 mg/kg 糖萜素使其腹瀉率降低16.66%。此外,在仔豬飼料中添加500 mg/kg 糖萜素可以改善其抗氧化能力,但添加2 500 mg/kg 糖萜素會導致仔豬生長緩慢、血液異常和器官損傷[28]。由此可見,在飼糧中添加高劑量糖萜素不利于改善仔豬生長性能。

2.4 抗氧化活性 糖萜素中含有能夠與氧自由基結合的三萜皂苷活性物質,主要通過清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基以及羥基自由基等過程,提高動物抗氧化能力[23]。糖萜素中的多糖也具有清除超氧化物陰離子和羥基自由基的能力,其最高清除率分別可達85% 和76%[24]。糖萜素還可以通過提高總超氧化物歧物酶(Total Superoxide Dismutase,T-SOD)及過氧化氫酶(Catalase,CAT)等抗氧化酶的活性,提高機體抗氧化能力,但對丙二醛等過氧化產物無影響[25]。因此,糖萜素主要是通過清除自由基以及增強抗氧化酶的活性來提高抗氧化能力,但其具體抗氧化作用機制仍需進一步研究探索。

2.2 免疫活性 糖萜素中所含的皂苷等物質可以促進免疫球蛋白G(Immunoglobulin G,IgG)等合成,從而提高機體的免疫功能[13]。糖萜素能提高畜禽外周血中CD4+、CD8+T 淋巴細胞含量,清除被病毒感染的細胞,對畜禽的病毒性疾病有一定調節作用[14-15]。糖萜素還能通過提高豬血清球蛋白含量,顯著提高機體免疫能力[16]。此外,糖萜素可以緩解由環磷酰胺誘導的免疫抑制,增強機體免疫能力[17]。由此可見,糖萜素主要通過提高動物機體內IgG 水平以及CD4+、CD8+T 淋巴細胞含量,增強動物機體體液免疫,減少動物疾病的發生。

電網調度系統容易受到一些不可抗因素的影響,例如自然災害等。一旦遇到大的自然災害,電網將會有可能中斷。這時,必須建立起應急響應機制,使得電網調度能夠在自然災害發生后電網出現故障的情況下,應急機制能夠及時發揮作用。當前的許多地方,由于對自然災害等不可抗因素的認識不夠充分,重視程度不夠,或者沒有建立應急響應機制或者是應付差事的應急響應機制,這就嚴重影響了電網的安全運行。

3.3 糖萜素在反芻動物生產中的應用 糖萜素在反芻動物中的應用主要體現在增強抗氧化能力、提高免疫力、促進生長以及奶產品的品質等方面。張海軍[50]研究發現,日糧中添加400 mg/(頭·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,從而保護機體免受超氧化物自由基的損害。糖萜素中的寡糖可以顯著提高奶牛的產奶量[51]。朱振等[35]研究表明,在奶牛精飼料中添加500 mg/kg 糖萜素可增加奶牛產奶量,降低牛奶中的體細胞數。但也有研究表明,糖萜素中的主要成分——茶皂素會降低泌乳奶牛的泌乳性能和干物質采食量,可能與纖維消化率的提高有關[52]。此外,糖萜素還可以提高奶牛免疫力,降低乳中體細胞數含量,預防乳頭炎的發生[53]。糖萜素也可通過抑制原生動物和降低乙酸和丙酸比例等途徑,降低湖羊甲烷(CH4)產量[54],但對牛CH4排放量沒有影響[55]。綜上所述,糖萜素能通過提高反芻動物肉品質、增加產奶量、降低CH4產量等途徑,提高其經濟效益。

從某種意義上講,此環節只有起點沒有終點,“讀者”的身份永遠“不改變”,“對文本的‘完成’”也不可能徹底地“完成”。隨著譯者年齡、閱歷、知識、見識、技巧等的增加與提升,其每一次閱讀都將會有新的體驗和感悟、新的理解與收獲,反過來重觀其前期的譯作,必然也會有新的認識與否定,進而有進一步的補充、修改和完善。因此,對于譯者來說,“閱讀”原語文本沒有期限也沒有極限,必定是常讀常新,而每一次“更新”都是向“更好”目標的一次邁進。

3.4 糖萜素在其他動物生產中的應用 糖萜素對其他動物的生長發育、免疫功能、抗病能力和改善腸道健康等方面也具有一定促進作用。張文建[36]研究發現,在肉兔日糧中添加400 mg/kg 糖萜素能促進其生長發育。而在斷奶仔兔飲水中添加300 mg/kg 糖萜素可以提高斷奶仔兔平均日增重、日采食量,降低腹瀉率[56-57]。在獺兔日糧中添加500 mg/kg 糖萜素可以促進其生長、增強抗病力、提高飼料報酬,從而提高經濟效益[58]。在水生生物中,糖萜素同樣具有良好的促生長作用。在鯉魚餌料中添加300 mg/kg 糖萜素可達到添加40 mg/kg 黃霉素的效果,促進鯉魚生長和提高免疫能力[37]。在大菱鲆幼魚飼料中添加50~75 mg/kg 糖萜素可促進幼魚生長發育,提高背肌多不飽和脂肪酸含量、降低血脂、改善腸道生理環境[38-39]。此外,在海參基礎飼料中添加4 500 mg/kg 糖萜素可促進海參生長,提高日增重,也可提高海參消化酶活性[40]。

3.2.1 增強防范意識 加強醫院感染制度建設和落實,健全的防范流程;對高?;颊咴谝挥[表和病歷卡有醒目標識,對操作者有警示;定期對全院職工包括保潔工等進行基本防護和職業暴露的培訓和考核;不斷強化自身安全防護意識和能力培訓,特別是護士在心理狀態不佳、注意力不集中時,實時提醒、適當緩解壓力,安排休息。

4 小 結

糖萜素是一種天然生物活性物質,具有促進營養物質吸收、增強免疫力、抗炎、抗氧化等作用,并且使用安全,無毒副作用,在動物生產中具有良好的發展前景。特別是在替代飼用抗生素方面,糖萜素作用明顯,但糖萜素添加過量會出現動物生長發育遲緩等癥狀。因此,在使用過程中需嚴格控制使用量。另外,不斷深入探索和研究糖萜素在不同畜禽動物中的添加量以及使用規范,可促進糖萜素在畜禽動物生產中的廣泛應用。

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