枸杞作为无公害饲料添加剂在生产中的应用
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生物化学化学知识在畜牧生产中应用的例子在我国集约化养殖中,抗生素的长期使用及滥用造成的细菌耐药性和残留问题已严重威胁到公共健康。
除中草药外,日粮中禁用其他促生长类药物饲料添加剂。
因此,开发优质、环保、无公害的抗生素替代品成为发展趋势。
植物提取物是绿色、高效、安全的饲料添加剂,因具有抗菌、抗氧化、抗炎等功效,在医药、食品、化妆品和农业等领域备受关注。
1植物提取物的功能及作用机制1.1提高生产性能植物提取物具有促生长的作用。
据报道,日粮中分别添加4%、8%的紫苏和苜蓿复合植物提取物,育肥猪平均日增重显著提高23.81%、19.04%,试验末重显著提高4.53%、3.67%,料重比显著降低10.01%、8.93%。
孙xx等报道,蛋鸡日粮中添加0.02%槲皮素,试验组产蛋率极显著提高4.96%,料蛋比显著降低6.55%;日粮添加0.04%槲皮素的蛋鸡产蛋率极显著提高8.11%,料蛋比极显著降低11.72%;当添加量达到0.06%时,产蛋率反而降低。
槲皮素与黄酮类物质同时具有雌激素样作用和抗雌激素样作用,对日龄大的蛋鸡调节效果更明显。
肖传明等研究发现,在肉鸡日粮中添加植物提取物,试验组死淘率比对照组和抗生素组显著降低51.57%、32.09%;在提高日增重、日采食量,降低料重比方面与抗生素效果相当,可替代部分抗生素使用。
植物提取物促生长作用可能通过以下几个途径实现:一是作为诱食剂,增加畜禽采食量。
植物提取物含有醛类、酚类和芳香烃类等芳香类物质,可以刺激动物消化道黏膜上的感受器,改善饲料适口性,进而提高动物采食量,在诱食效果上猪优于家禽。
二是刺激畜禽消化酶分泌,改善肠道消化机能。
在肉鸡日粮中添加植物提取物,十二指肠脂肪酶活性显著提高29.86%,淀粉酶活性显著提高15.71%;粗脂肪消化率显著提高41.50%,粗蛋白消化率显著提高46.27%,钙磷吸收率均有所提高。
三是促进动物肠道生长发育,提高消化吸收能力。
动物营养学报2019,31(6):2534⁃2543ChineseJournalofAnimalNutrition㊀doi:10.3969/j.issn.1006⁃267x.2019.06.012植物多糖的功能性研究进展及其在动物生产中的应用杨㊀玲1,2㊀胡睿智1,2㊀夏嗣廷1,2㊀贺建华1∗(1.湖南农业大学动物科学技术学院,长沙410128;2.湖南畜禽安全生产协同创新中心,长沙410128)摘㊀要:植物多糖作为多功能的天然植物成分,具有来源广泛㊁高效㊁无毒副作用等特点㊂植物多糖作为绿色饲料添加剂,不仅可以增强机体免疫力㊁抗病力㊁抗应激能力,还可以调节肠道微生物平衡,改善畜产品品质㊂本文主要就植物多糖的结构㊁生理功能及其在动物生产中的应用进行综述,以期为其在动物生产中的应用提供参考依据㊂关键词:植物多糖;抗氧化;免疫;抗肿瘤;动物生产中图分类号:S816.7㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1006⁃267X(2019)06⁃2534⁃10收稿日期:2018-12-04基金项目:湖南省研究生创新项目(CX2017B347)作者简介:杨㊀玲(1995 ),女,湖南衡山人,硕士研究生,研究方向为动物营养与饲料科学㊂E⁃mail:763707648@qq.com∗通信作者:贺建华,教授,博士生导师,E⁃mail:jianhuahy@hunau.net㊀㊀20世纪40年代,学者首次发现真菌多糖可以增强机体免疫力,从而开始深入探索多糖的功能与结构㊂自20世纪80年代以来,学者们经研究了解到植物多糖的生物活性多样㊁无毒副作用,对植物多糖的研究已从一般药理发展到细胞㊁分子水平,研究方向已从药品转向食品㊁治疗转向保健方面㊂10个以上的单糖通过糖苷键连接而形成多糖,是植物细胞的结构物质,对生物体的正常生命活动起着重要的作用[1]㊂㊀㊀植物多糖是由植物不同分子质量组成的大分子化合物,作为生物体的营养物质,可以提高动物生长性能㊁抗氧化力㊁增强机体免疫力等㊂谢红兵等[1]研究表明,给仔猪饲粮添加800mg/kg牛膝多糖,可以改善肠道内环境,降低仔猪腹泻率,促进生长㊂谭连杰等[2]研究表明,在卵形鲳鲹幼鱼饲料中添加0.10%的当归多糖,试验组肝脏抗氧化能力显著高于对照组,可显著提高机体免疫力㊂王义翠等[3]研究在犊牛饲粮中添加5 10g黄芪多糖对断奶犊牛的影响,结果表明,试验组断奶犊牛的平均日增重和平均日采食量显著高于对照组,断奶犊牛的血液抗氧化能力得到改善,对断奶犊牛的促生长和抗氧化能力均有积极影响㊂本文综述了植物多糖的结构和生理功能及其在动物生产中的应用,以期为其在动物生产中的应用提供参考依据㊂1㊀植物多糖的生物化学结构㊀㊀多糖是由一个或多个单糖残基以不同比例的α-糖苷键或β-糖苷键的形式存在㊂以1,3-糖苷键形式相连形成的多糖含有多种生物活性,α型连接及带有支链的多糖具有很强的抗肿瘤㊁抗癌活性[4],比如香菇多糖,如图1所示㊂㊀㊀多糖与蛋白质的分类方法相似,其一级结构是糖基组成㊁排列,是高级结构的基础;二级结构是以氢键为主要二级键的多糖主链之间形成的规则构象;三级结构以二级结构为基础,使二级结构在有序空间产生规律性的空间构象;四级结构以二级结构为基础,形成非共价键聚集体[4]㊂2㊀植物多糖的生物学功能2.1㊀修复肠道屏障及调节肠道微生态㊀㊀植物多糖可以多方面修复肠道屏障,防止细6期杨㊀玲等:植物多糖的功能性研究进展及其在动物生产中的应用菌入侵,调节肠道微生态㊂微生物㊁病原体和黏液与免疫细胞形成肠道屏障(图2),肠道屏障可将肠腔内物质从体内环境分离出来,防止病原菌㊁有毒物质侵入肠黏膜下组织㊂植物多糖可以促进上皮杯状细胞分泌黏液㊁黏蛋白,分泌的黏蛋白可黏附在细胞膜或进入肠腔形成黏液层,保护肠道免受潜在的损伤㊂Duerkop等[6]研究表明,植物多糖的添加不会增加或减少杯状细胞的数目,但是能增加空肠黏蛋白2(Muc2)的表达,加强肠黏膜屏障,防止肠道炎症㊂植物多糖可以增加细胞间紧密连接蛋白的表达,有利于调节肠屏障通透性㊁保持上皮结构完整㊁修复受损的肠屏障㊂Jin等[7]研究表明,闭合蛋白(claudins)和ZO家族蛋白-2(ZO⁃2)是重要的紧密连接蛋白,可确保黏膜屏障的结构完整性,植物多糖能够增加大鼠回肠中claudins和ZO⁃2的表达,提高肠上皮细胞紧密连接蛋白的表达,有利于机体发挥肠屏障功能㊂图1㊀香菇多糖分子结构Fig.1㊀Molecularstructureoflentinan[5]㊀㊀植物多糖可加快肠上皮细胞的生长,促进肠道发育成熟,调整菌群结构,纠正肠道菌群紊乱㊂正常的肠道菌群结构是机体维持自身健康的重要环节和保证,当机体受到药物刺激或处于应激状态时,其消化吸收机能降低,免疫力降低,影响机体健康㊂植物多糖可以促进肠道有益菌如乳杆菌㊁双歧杆菌的增殖,加速挥发性脂肪酸(VFA)的产生,降低肠道pH,抑制病原菌生长,维持肠道菌群平衡,改善动物健康㊂谢红兵等[1]研究表明,在断奶仔猪饲粮中添加白术多糖和牛膝多糖可调节肠道微生态平衡,降低各肠段的pH,减少肠道内有害细菌的数量㊂甄玉国等[8]研究报道,在断奶仔猪饲粮中添加200mg/kg黄芪多糖可以提高仔猪盲肠菌群的丰富度,降低肠道pH,提高有益菌群活力㊂植物多糖的有效成分进入肠道后与致病菌抢占肠壁内有利定植位点,使致病菌无法附植在肠壁上,抑制有害菌的定植,有利于与其竞争的有益菌的增殖㊂Sun等[9]研究报道,玉屏风多糖可以增加双歧杆菌㊁乳酸菌数量,减少有害菌数量,提高机体肠道菌群多样性㊂史蓉等[10]体外研究表明,枸杞多糖能抑制沙门氏菌㊁大肠埃希氏菌等肠道致病菌生长,随着枸杞多糖浓度的增加,其对病原菌的抑制作用更强㊂图2㊀肠道屏障示意图Fig.2㊀Schematicdiagramofintestinaltractbarrier[11]2.2㊀降血糖、血脂㊀㊀植物多糖在维持机体血糖平衡,保证机体各组织㊁器官的能量供应和保证机体健康方面发挥着重要的作用㊂植物多糖可以缓解胰岛素信号转导障碍,抑制胰岛素抵抗,增强胰岛素受体敏感5352㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报31卷性,降低血糖㊂侯小涛等[12]研究表明,麦冬多糖可以提高瘦素(leptin)㊁脂联素(ADPN)等脂肪因子的表达,抑制脂肪细胞中抵抗素脂肪细胞因子的表达,降低胰岛素抵抗,改善糖代谢紊乱㊂Ren等[13]研究报道,桑叶多糖可以调节胰岛素信号通路敏感性,增加葡萄糖转运体-4(Glut⁃4)mRNA的表达,改善胰岛素抵抗,降低血糖㊂植物多糖可以调节相关酶的活性,增加对葡萄糖的摄取率,抑制糖苷酶的活性,抑制糖原分解㊂Liu等[14]研究表明,植物多糖通过磷酸腺苷(AMP)-腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)⁃160kDaAkt底物(AS160)途径,激活AMPK,加强AS160磷酸化,这有利于L6骨骼肌细胞有效转化和利用血糖㊂此外,植物多糖还可以增加抗氧化酶的活性,降低丙二醛(MDA)含量,清除活性氧(ROS),有利于胰岛β细胞的修复和再生[15-16]㊂㊀㊀植物多糖可以与胆固醇㊁胆汁酸结合,阻碍肝肠循环,减少肠道内的重吸收,促进其排出㊂Chen等[17]研究表明,植物多糖含有吸脂性基团(羟基㊁羧基)可以抑制机体对脂类的吸收,减少肝肠循环,有利于胆酸排出,降低血脂㊂植物多糖可以影响与脂质代谢相关的酶的活性,影响机体对脂质的吸收利用及降解速率,并起到降血脂作用㊂王慧铭等[18]研究表明,香菇多糖试验组卵磷脂胆固醇脂酰转移酶(LCAT)㊁脂蛋白脂酶(LPL)活性显著高于对照组,加速高密度脂蛋白3-胆固醇(HDL3⁃C)向高密度脂蛋白2-胆固醇(HDL2⁃C)的转化,催化甘油三酯(TG)水解成甘油和脂肪酸,使血清总胆固醇(TC)的含量显著降低㊂植物多糖与胆汁酸结合后排出,干扰体内脂肪的消化吸收,使血清TG含量降低㊂Trivedi等[19]研究证明,壳聚糖中带正电荷的氨基可以与阴离子物质如脂肪酸㊁胆汁酸等结合,减少肠道脂肪吸收及胆汁酸的排泄,同时加速TC向胆汁酸的转化㊂Ra⁃jalakshmi等[20]研究表明,给糖尿病小鼠喂食20mg/kg心叶清牛胆甲醇溶剂多糖,显著降低了试验组血清中葡萄糖㊁TG和TC的含量㊂此外,植物多糖还能通过清除体内多余自由基,增强机体抗氧化力,减少细胞膜的脂质过氧化反应,发挥降血脂作用[21-22]㊂2.3 提高抗氧化力㊀㊀正常情况下,机体氧化还原系统处于动态平衡,当机体处于应激㊁病理状态时,产生的多余ROS㊁羟基等强氧化自由基破坏机体内氧化-还原平衡,导致机体产生氧化损伤㊂植物多糖具有清除自由基的活性,且随多糖浓度的增加,多糖的抗氧化性也随之增加,可以有效预防或减少机体损伤㊂赵芷芊等[23]研究表明,植物多糖具有对羟基自由基(㊃OH)㊁超氧阴离子自由基(O-2㊃)和1,1-二苯基-2-苦味酰肼自由基(1,1⁃diphenyl⁃2⁃picryhydrazyl,DPPH㊃)的清除能力,增强机体抗氧化能力㊂朱娇娇等[24]研究表明,山药多糖具有较强的羟自由基清除能力,随着山药多糖浓度的增加,羟自由基的清除率呈显著上升趋势㊂Ren等[25]研究表明,银杏叶多糖对超氧阴离子自由基表现出较强的抗氧化活性,且当浓度为125 1000μg/mL时,银杏叶多糖对自由基清除活性随多糖浓度的增加而增加㊂植物多糖能显著提高抗氧化酶活性,去除体内多余的自由基,增强机体抗氧化力㊂靳录洋等[26]研究结果表明,黄芪多糖能增强罗曼雏鸡抗氧化力,试验组血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSH⁃Px)㊁过氧化氢酶(CAT)㊁超氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于对照组,且提高了还原型谷胱甘肽(GSH)含量,降低了MDA含量㊂㊀㊀多糖分子上存在还原性半醛羟基,与超氧阴离子自由基发生氧化还原反应,脂质过氧化反应所产生的ROS可被迅速捕获,减缓脂质过氧化反应,去除多余的ROS㊂程超等[27]研究植物水溶性多糖的抗氧化作用,体外试验研究结果表明,植物水溶性多糖具有显著清除羟自由基㊁超氧阴离子自由基效果,且随着水溶性多糖浓度的增加,对自由基的清除能力显著提高㊂三态分子氧(3O2)一价还原形成超氧阴离子,还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶㊁黄嘌呤氧化酶或非酶解的氧化还原反应化合物(如线粒体电子传递链的半泛素化合物)介导超氧阴离子形成的过程,SOD可以加快超氧化物酶转化为过氧化氢(H2O2),消除ROS[28]㊂在机体组织结构中,超氧化物可以转化为H2O2㊁单线态氧(1O2),H2O2通过CAT㊁GSH⁃Px转化为水,在GSH⁃Px反应中,GSH被氧化成谷胱甘肽二硫化物(GSSG),随后通过GSSG还原酶的作用将该反应中产生的GSSG通过NADPH还原为GSH,GSH氧化还原循环在预防许多组织中的氧化应激和损伤中起着至关重要的作用[27]㊂Yeung等[29]研究表明,在C57小鼠体内注射云芝多糖后,肝脏GSH消耗增加,催化63526期杨㊀玲等:植物多糖的功能性研究进展及其在动物生产中的应用H2O2和其他脂质过氧化物的还原,降低了GSH与GSSG的比例,保护细胞膜免受过氧化反应,提高机体抗氧化能力㊂此外,产生ROS所必需的金属离子(如Fe2+㊁Cu2+)可以与植物多糖上的醇羟基发生络合反应,抑制或减缓ROS的产生并增强机体的抗氧化能力[30]㊂2.4㊀增强机体免疫㊀㊀机体免疫可以抵御外来细菌㊁病毒等的侵入,维持内环境的稳态,是畜禽机体健康的重要标志㊂植物多糖可以激活巨噬细胞,增强其吞噬活性及细胞因子活性,有利于一氧化氮(NO)㊁肿瘤坏死因子-α(TNF⁃α)和白细胞介素-1β(IL⁃1β)的分泌,增强免疫力㊂戴艺等[31]研究表明,给不同状态的小鼠注射100μL的松针多糖,试验组巨噬细胞相对增殖率㊁TNF⁃α和IL⁃1β分泌显著高于对照组,具有调节巨噬细胞的免疫功能作用㊂在巨噬细胞激活细胞内信号传导途径期间,植物多糖通过Toll样受体(TLRs)介导其中,当细胞外部TLR4聚集并被激活,其激活信号可传递到细胞内部从而激活下游相关分子,TLR4结合髓系分化因子88(MyD88),MyD88结合白细胞介素-1(IL⁃1)受体相关激酶(IRAK),结合后的IRAK激活肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF6),诱导核因子-κB(NF⁃κB)抑制剂激酶IκB进行磷酸化,将NF⁃κB从抑制状态转变为活化状态,结合特定基因的κB序列启动基因转录,从而促进炎性因子[IL⁃1β㊁白细胞介素-6(IL⁃6)㊁TNF⁃α]和干扰素所分泌的受体传递细胞信号激活巨噬细胞,激活细胞内信号通路,增加细胞因子如TNF⁃α㊁IL⁃1和IL⁃6的释放,提高机体免疫力[32-33]㊂Zhang等[34]研究表明,大黄多糖通过TLR4/MyD88/NF⁃κB途径诱导巨噬细胞活化,并产生IL⁃1β㊁干扰素-β(IFN⁃β)㊁IL⁃6及TNF⁃α等细胞因子㊂㊀㊀植物多糖可以活化B㊁T淋巴细胞,有利于淋巴细胞的增殖,增强细胞免疫功能㊂植物多糖可以与T细胞表面TCR/CD3受体结合进入细胞,并通过蛋白酪氨酸激酶(PTK)激活丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)信号通路激活核转录因子激活蛋白-1(AP⁃1),激活后的AP⁃1进入细胞核内结合细胞因子的启动子诱导白细胞介素-2(IL⁃2)和干扰素-γ(IFN⁃γ)基因转录,增强机体免疫力㊂或通过PKC/PLCγ信号通路使激活后的活化T细胞核因子(NFAT)进入细胞核内,促进T淋巴细胞的增殖,并刺激T细胞产生Th1细胞因子,增强细胞免疫;植物多糖还可与B细胞表面TLRs(TLR2/4)受体结合,介导细胞内MyD88/NF⁃κB信号通路,激活后的NF⁃κB进入细胞核内,促进靶基因的转录,有利于TNF⁃α和IL⁃1β的产生,激活巨噬细胞,提高机体免疫力㊂或与CD79受体结合进入细胞内,通过PTK介导的MAPKs信号通路传输细胞内外信号,进行机体免疫应答,促进B淋巴细胞的增殖,发挥免疫调节功能(图3)㊂Chen等[35]研究证明,枸杞多糖有利于NFAT和AP⁃1的活化,促进IL⁃2㊁IL⁃4㊁IFN⁃γ和TNF的释放,激活T细胞增强机体免疫力㊂Lin等[36]研究证明,灵芝多糖具有免疫调节活性,可以与TLR4/TLR2受体结合激活p38MAPK的信号传导通路,诱导调节因子Blimp⁃1mRNA转录,促进B淋巴细胞增殖活化㊂植物多糖可以激活补体系统,加快机体合成抗体,提高抗体效价,加强体液免疫㊂Nair等[37]研究发现,心叶青牛胆多糖激活了补体激活的替代途径,使其产物C3adesArg的含量上升,其替代途径是自我扩增的,并且在没有抗体的情况下可以清除和识别病原体,参与细胞免疫调节㊂2.5㊀抗肿瘤㊀㊀植物多糖通过增强机体免疫力和抑制肿瘤细胞的生长而具有抗肿瘤作用㊂植物多糖作用于细胞内部,抑制肿瘤细胞的增殖和分化,并且还作用于肿瘤细胞复制周期的某一位点,影响细胞周期并抑制肿瘤生长㊂研究发现,多糖可使结肠癌细胞停滞于细胞S期㊁G1和G2/M期,并可下调细胞周期蛋白B1和cdc25B的表达水平诱导肺癌细胞在G2/M期停止生长[39]㊂植物多糖通过细胞膜上的死亡受体或细胞质内的线粒体途径释放细胞凋亡因子促进半胱氨酸蛋白酶(caspase)的活化,活化后的caspase可抑制细胞内相关蛋白的表达并诱导细胞凋亡[40]㊂Qin等[41]研究证明,玉郎伞多糖通过促进caspase⁃3的裂解,降低了B淋巴细胞瘤-2(Bcl⁃2)水平并增加了Bcl⁃2基因相关蛋白X(Bax)水平,导致Bcl⁃2/Bax降低与肿瘤小鼠体内4T1细胞减少,促进玉郎伞多糖诱导的线粒体介导的细胞凋亡的发生㊂Zhou等[42]研究表明,多糖可增强caspase⁃3㊁caspase⁃9活性,有利于人卵巢癌SKOV3细胞的凋亡㊂肿瘤细胞生长过程中所需的营养物质主要来自于肿瘤血管的新生,植物多糖可以抑制肿瘤血管形成,阻止肿瘤的生长和7352㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报31卷转移㊂Yin等[43]研究表明,添加黄芪多糖的试验组环氧合酶-2(COX⁃2)和血管内皮生长因子(VEGF)的表达量显著低于对照组,可以抑制肿瘤血管生成并防止肿瘤细胞转移㊂植物多糖调节机体免疫功能,增强机体免疫力,抑制肿瘤细胞的生长㊁转移㊂Wang等[44]研究表明,灵芝破壁孢子多糖有利于荷瘤小鼠脾脏淋巴细胞增殖,且试验组NK㊁巨噬细胞活性及脾细胞中CD4+亚群的百分比显著高于对照组,增强机体免疫力㊂陈志强等[45]研究表明,莪术多糖能抑制小鼠Lewis肺癌细胞生长和增殖,促进巨噬细胞表面分子的表达,提高小鼠的免疫功能,并发挥抗肿瘤作用㊂㊀㊀TLRs:Toll样受体Toll⁃likereceptors;TRAF6:肿瘤坏死因子受体相关因子6tumornecrosisfactorreceptor⁃associatedfac⁃tor6;MyD88:髓系分化因子88myeloiddifferentiationprimary⁃responseprotein88;IKKc:核因子KB抑制激酶inhibitorofnu⁃clearfactorkappa⁃Bkinase;IRAK:白介素-1受体相关激酶interleukin⁃1receptor⁃associatedkinase;CD79:白细胞分化抗原clusterofdifferentiationantigen79;Cytoplasm:细胞质;PTK:蛋白酪氨酸激酶proteintyrosinekinase;MAPK:丝裂原激活的蛋白激酶/MAP激酶mitogen⁃activatedproteinkinase;ERK:细胞外信号调节激酶extracellularsignalregulatedkinase;JNK:氨基末端激酶c⁃junN⁃terminalkinase;AP⁃1:核转录因子激活蛋白-1nucleartranscriptionfactorsactivateprotein⁃1;NFAT:活化T细胞的核因子nuclearfactorofactivatedTcells;Calcineurin:磷酸酶;PKC:蛋白激酶CproteinkinaseC;PLCγ:磷脂酶CγphospholipaseCγ㊂图3㊀植物多糖激活T、B淋巴细胞主要信号通路Fig.3㊀KeysignalingpathwaysofT,Blymphcyteactivatedbypathogenicpolysaccharide[38]3㊀植物多糖在动物生产中的应用进展㊀㊀植物多糖作为绿色饲料添加剂具有促进动物生长㊁纠正肠道菌群失调㊁调节机体免疫机能㊁抗肿瘤等生物学功能㊂植物多糖作为天然植物成分,具有高效㊁无毒副作用㊁无残留等特点,完全满足绿色饲料添加剂的要求,在动物生产养殖中具有广阔的发展应用前景㊂3.1㊀植物多糖在猪上的应用㊀㊀植物多糖可以增加免疫细胞与免疫因子的表达,提高猪的抗病力㊂植物多糖可以增加巨噬细胞的吞噬活性,促进脾淋巴细胞的增殖和细胞因子的产生,并可诱导CD4+T细胞的增殖活性,产生IL⁃4㊁IL⁃2及INF⁃γ,提高CD8+T细胞INF⁃γ的表达,发挥抗病毒作用㊂Li等[46]研究表明,0.3%的白术多糖的添加可以提高断奶仔猪血清中IL⁃1㊁TNF⁃α㊁INF⁃γ含量㊂Chen等[47]研究表明,仔猪饲粮中添加500mg/kg的牛膝多糖,可以提高仔猪肠系膜淋巴结IL⁃1mRNA转录水平,加速淋巴细胞和单核细胞的增殖,增强免疫力㊂黄保平等[48]研究表明,添加不同浓度的黄芪多糖均能有效解除免疫抑制,增加猪血清中猪瘟抗体效价,有利于83526期杨㊀玲等:植物多糖的功能性研究进展及其在动物生产中的应用IL⁃4和INF⁃γ的表达水平的提高,提高猪瘟活疫苗的免疫应答,可作为疫苗佐剂使用,500mg/kg为最适添加量㊂㊀㊀植物多糖通过清除超氧阴离子自由基㊁提高抗氧化酶的活性,提高机体的抗氧化水平,抑制肌肉的脂肪氧化,降低细胞膜的损伤㊂杨兵等[49]研究结果表明,添加1200mg/kg的牛膝多糖能显著提高仔猪血清GSH⁃Px活性和总抗氧化能力(T⁃AOC),改善仔猪氧化应激,保证仔猪的健康㊂猪精液对低温㊁过氧化损伤特别敏感,植物多糖保护细胞膜免受脂质过氧化作用,维持稳定的细胞膜通透性,同时植物多糖可在精子周围形成保护层,避免冰晶破坏精子细胞,有利于猪精液的低温保存㊂胡传活等[50]研究结果表明,黄芪多糖可以长时间有效保持精子活力㊁活率,延长精液储存时间,且质量浓度为0.3g/L的黄芪多糖的添加效果最佳㊂研究发现,添加0.06mg/mL茯苓多糖可以提高精子活力和顶体完整性,保持质膜的完整性,提高冷冻后精子的质量,有利于精液的低温贮藏[51]㊂㊀㊀综上所述,在猪的饲粮中添加一定量的植物多糖可以提高机体免疫能力㊁抗病毒能力以及抗氧化能力,同时也有利于猪精液的冷冻保存㊂3.2㊀植物多糖在反刍动物上的应用㊀㊀植物多糖有利于机体对营养物质的消化吸收,改善生长性能,可作为生长促进剂促进动物的生长㊂王坤等[52]研究表明,在羔羊饲粮中添加2.5%的蒲公英多糖,试验组的日增重高于对照组,且可以降低血清中TG和TC含量,改善羔羊生长性能,调节脂质代谢㊂王义翠等[3]研究表明,黄芪多糖组平均日增重㊁平均日采食量高于对照组,并可提高血清SOD㊁GSH⁃Px活性及MDA含量,在一定程度上降低犊牛发病率,且添加黄芪多糖10g/头效果最佳㊂王建东等[53]研究枸杞多糖对围产期奶牛免疫力的影响,结果表明,给奶牛饲喂3g/(头㊃d)的枸杞多糖其白细胞和淋巴细胞的数量显著高于未饲喂枸杞多糖的对照组,枸杞多糖可用作免疫增强剂,以增加奶牛的免疫球蛋白含量并增强围产奶牛的免疫力㊂申义君等[54]研究结果表明,不同浓度的黄芪多糖被添加到泌乳奶牛饲粮中,其血清T⁃AOC及SOD㊁GSH⁃Px活性均得到提高,降低了MDA的含量,提高抗氧化力,但综合比较,其添加量为10 50g/(头㊃d)时效果最佳㊂杜继红等[55]研究黄芪多糖对奶牛口蹄疫疫苗效果的影响,结果发现,饲喂5 15g/(头㊃d)的试验组奶牛亚洲Ⅰ型和O型口蹄疫疫苗的抗体效价高于对照组,并提高了奶牛的产奶量㊂宣小龙[56]研究表明,用30mg黄芪多糖对患有隐性乳腺炎的奶牛乳头进行药疗,可提高奶牛乳腺免疫力㊁乳腺炎治愈率,并且杜绝新的产后乳腺炎的发生㊂文月玲等[57]研究结果表明,不同浓度的黄芪多糖被添加到泌乳奶牛饲粮中,试验组奶牛血清TG㊁TC含量低于对照组,血清尿素氮(UN)含量维持在正常范围内,保证机体蛋白质㊁血糖㊁血脂的正常代谢,且其添加剂量为10 100g/(头㊃d)时有利于奶牛的健康㊂㊀㊀综上所述,在反刍动物饲粮中添加植物多糖可以提高生长性能㊁机体免疫力以及抗氧化力,同时有利于维持血糖的正常代谢㊂3.3㊀植物多糖在家禽上的应用㊀㊀植物多糖可以促进家禽肠道发育,有利于家禽对营养物质的消化吸收㊂单春兰[58]研究表明,试验组雏鸡口服0.5mL的5mg/mL黄芪多糖溶液后,显著提高了十二指肠和空肠绒毛长度及绒腺比值,增加小肠黏膜面积,改善机体对营养物质的消化和吸收,有益于雏鸡的肠道发育㊂植物多糖可以促进禽类生长,提高饲料利用效率,改善生长性能㊂范文颖等[59]研究结果表明,在肉仔鹅饮水中添加0.4%黄芪多糖,其试验组的日增重高于对照组,可预防或减少疾病的发生,改善产品品质㊂㊀㊀植物多糖有利于家禽免疫器官生长发育,增强机体抵抗细菌和病毒能力㊂家禽的免疫器官主要由胸腺㊁脾脏㊁法氏囊等组成,免疫器官能够提供具有活性的免疫细胞,免疫器官指数可以反映动物机体的免疫能力㊂王坤等[60]研究表明,在肉鸡饮水中添加5g/L的蒲公英多糖可以增加外周血中T淋巴细胞数量,试验组肉鸡胸腺㊁法氏囊等免疫器官指数显著提高,促进了肉鸡免疫器官的生长发育,增强了机体免疫力㊂王建东等[61]研究表明,给高龄蛋鸡饲喂0.2g/只的枸杞多糖,蛋鸡血清免疫球蛋白含量提高,提高淋巴细胞INF⁃γmRNA的表达水平,有利于蛋鸡免疫力的加强㊂㊀㊀植物多糖可以调节机体免疫,在不同药物及不同应激模式下,可增强禽类的免疫力及禽类的抗病性;植物多糖与疫苗联合使用可增强抗体效9352㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报31卷价并延长作用时效㊂向双云等[62]研究结果表明,给未经免疫的蛋鸡在Lasota疫苗免疫期间注射1.0mL黄芪多糖,黄芪多糖试验组的抗体水平㊁T淋巴细胞百分比显著增加,黄芪多糖可以作为La⁃sota疫苗的免疫增强剂㊂李树鹏等[63]研究结果表明,给经过环磷酰胺诱导的免疫抑制后的雏鸡灌服80mg/(kg㊃d)的蒲公英多糖,其试验组雏鸡的腹腔巨噬细胞的吞噬率和吞噬指数显著高于健康雏鸡,蒲公英多糖可以调节环磷酰胺对机体的免疫抑制作用㊂张静静[64]研究结果表明,给感染急性致瘤型ALV⁃J鸡饲喂50μg/(d㊃只)的松花粉多糖能有效抑制ALV⁃J诱导肿瘤的生长,其免疫增强效果明显,具有显著的抗肿瘤作用,延长雏鸡的自然存活时间㊂㊀㊀综上所述,在饲粮中添加一定量的植物多糖可提高家禽免疫器官指数和抗体效价,增强家禽的免疫性能㊁机体抗病力㊂3.4㊀植物多糖在水产动物上的应用㊀㊀水产动物非特异性免疫是由抗氧化系统㊁溶菌酶及补体系统组成㊂王红权等[65]研究牛膝多糖的添加对草鱼抗氧化力的影响,0.2%和0.4%牛膝多糖的添加量均能提高草鱼血清SOD活性,血清MDA含量随着牛膝多糖的增加先下降后上升㊂谭连杰等[2]研究表明,在卵形鲳鲹幼鱼饲料中添加0.1%当归多糖,当归多糖可以清除活性氧自由基,显著提高了卵形鲳鲹肝脏的抗氧化能力,试验组的补体3(C3)㊁补体4(C4)含量显著增加㊂李晓萌[66]研究表明,给点带石斑鱼饲喂24000mg/kg的当归多糖可提高鱼体内碱性磷酸酶(AKP)㊁酸性磷酸酶(ACP)的活性,提高抗氧化酶活性,降低MDA含量,并显著提高点带石斑鱼氯化硝基四氮唑蓝(NBT)阳性细胞数量㊁白蛋白/球蛋白(A/G)值及溶菌酶活性,增机体的非特异性免疫力㊂不同浓度的黄芪多糖均能提高杂交鲌溶菌酶活性,显著提高血液中白细胞的吞噬率(PP)和吞噬指数(PI),增强杂交鲌的非特异性免疫,当添加量为250mg/kg时,增强机体非特异性免疫,并可更好地调节机体的免疫功能[67]㊂王永杰等[67]研究表明,杂交鲌经嗜水气单胞菌攻击后,给杂交鲌投喂不同浓度的黄芪多糖,可以降低鱼体死亡率,增强其抵抗嗜水气单胞菌感染的能力,提高抗病力,且添加量为150mg/kg时机体免疫保护率最高㊂㊀㊀植物多糖能促进动物胃液分泌及食物消化,促进肠道益生菌繁殖,加强消化酶分泌,促进营养物质消化吸收及蛋白质合成,促进动物生长[26]㊂吴旋[68]研究表明,给黄颡鱼投喂1500mg/kg的灵芝多糖可以提高黄颡鱼血清蛋白酶㊁淀粉酶㊁脂肪酶活性,改善消化生理与血清生理指标㊂杨移斌等[69]研究表明,黄芪多糖可以促进中华鳖食物消化,增加食物消化利用率,加快中华鳖的生长速度,提高成活率,其黄芪多糖的添加量为0.75%时,可以达到最高的特定生长速率及成活率㊂龚全等[70]研究表明,奥尼罗非鱼饲料中添加0.5g/kg云芝多糖,试验组平均日增重㊁平均日采食量㊁饲料转化率及蛋白质效率得到显著提高,促进生长㊂研究表明,饲料中添加0.10%的当归多糖,鱼体内TG㊁TC含量降低,达到降血脂的功效[2]㊂㊀㊀综上所述,在水产动物饲料中添加植物多糖不仅具有促生长作用,而且还可增强机体的免疫机能及抗病力㊂4㊀小㊀结㊀㊀植物多糖在动物生产中具有促进动物生长㊁提高生长性能㊁增强动物免疫机能㊁降低疾病发生率以及提高抗氧化力等功能,同时还可与疫苗联合使用,增强疫苗免疫效果㊂作为饲料添加剂,具有纯天然㊁无污染㊁无残留㊁无抗药性㊁资源丰富等特点,具有广阔的发展应用前景㊂但植物多糖种类繁多㊁结构复杂,其生物活性机制㊁剂量与效应关系㊁高级结构尚不清楚,限制了植物多糖的开发与利用㊂未来在现代科学技术的帮助下,加强和改进植物多糖研究的技术方法,将单一功能为主的单个多糖按不同目的进行不同配比组合成具有多个功能的复合多糖,进一步提高植物多糖的利用率,有利于植物多糖的功能开发,提升植物多糖的发展价值㊂参考文献:[1]㊀谢红兵,邹云,刘丽莉,等.植物多糖对断奶仔猪生长性能及肠道内环境的影响[J].动物营养学报,2018,30(7):2662-2671.[2]㊀谭连杰,林黑着,黄忠,等.当归多糖对卵形鲳鲹生长性能㊁抗氧化能力㊁血清免疫和血清生化指标的影响[J].南方水产科学,2018,14(4):72-79.0452。
中草药是我国特有的一个行业,已有几千年的历史。
不仅民间有服用中草药治病的习惯,中医院和中成药制剂厂也遍布全国各地。
民间和中医院在使用中草药时绝大部分以水提取部分有效成分;中成药制剂厂也主要以水或有机溶剂来提取有效成分。
每年在消耗大量中草药的同时,也产生相应数量的中药渣。
大量药渣被当作生活垃圾或工业垃圾进行堆放、填埋或焚烧,一方面会对环境造成污染,另一方面,由于目前提取技术和用药方法比较单一,导致药渣中不同程度的残留有各种有效成分,随意丢弃也是极大浪费。
在这些药渣中,许多具有开发成饲料添加剂的潜在价值。
1中药渣有效成分残留量大目前,大多数中成药厂采用比较单一的方法提取有效成分,采用有机溶剂提取,则水溶性成分残留在药渣中,采用水提法,则酯溶性物质残留其中。
而对于一些水溶性小的成分物质,药渣中的残留量仍很大。
如黄酮类物质是一类具有广泛生物活性的物质,也是许多中药的有效成分。
有人把药渣与原药进行了对比分析,发现在淫羊藿药渣中剩余黄酮类物质高达40%。
而黄芪药渣中,包括黄酮类物质在内的许多原药中的活性物质在药渣中均有不同程度的残留。
有资料还表明,中药制剂厂生产的葛根汤后的药渣中,甘草酸、芍药苷、麻黄素、葛根素等四种指标成分在药渣中残留量约30%~40%。
通过对药渣的检测分析还表明,其他成分的残留量也很大,如潘化儒对三七、当归、露水草、小花盾叶薯芋、豆腐渣果等几种中药渣的化学成分进行了分析,其中三七经提取三七浸膏、三七总皂甙后皂甙残留量为0.84% ̄1.27%,药渣中粗蛋白质和总氨基酸含量则分别达到7.6%和4.98%,还有其他微量元素等。
而利用有机溶剂萃取挥发油后的当归渣,其粗蛋白质和氨基酸总量高达15.1%和7.07%,富含微量元素锌而不含硒。
豆腐渣果经提取神衰果素后的药渣中含有淀粉约30% ̄40%。
由此可见,药渣中不仅残留有许多有价值的化学成分,药理成分残留的比例也很高,这部分药渣显然具有再利用价值。
饲料添加剂在水貂养殖中的应用研究进展毛小莉,王忠艳*(东北林业大学野生动物与自然保护地学院,哈尔滨150040)摘要:饲料添加剂是现代水貂日粮中普遍添加的物质,其具有提高饲料利用率、促进水貂生长发育、改善水貂产品品质的作用,特别是在强化水貂基础日粮的营养价值、促进水貂生长、防治疫病等方面的作用是不可替代的。
文章就水貂养殖中常用饲料添加剂的种类、性质、使用效果等方面展开综述,以对未来水貂饲养提供一定的参考。
关键词:饲料添加剂;水貂养殖;饲料;营养中图分类号:S816.7文献标志码:A文章编号:1001-0084(2022)01-0012-04Advance on Application of Feed Additive in Mink BreedingMAO Xiaoli,WANG Zhongyan *(College of Wildlife and Conservation,Northeast Forestry University,Harbin 150040,China)Abstract:Feed additives are commonly added substances in modern mink diets.It improves feed utilization,promotes mink growth and development,and improves mink product quality.In particular,it plays an irreplaceable role in strengthening the nutritional value of mink basic diets,promoting mink growth,preventing and controlling epidemic disease and so on.In this paper,the kinds,properties and effects of feed additives in common use in minkbreeding were investigated,and the results were analyzed comprehensively to provide some helps for future mink breeding.Key words:feed additive;mink breeding;feed;nutrition收稿日期:2021-12-29作者简介:毛小莉(2000—),女(回族),甘肃天水人,硕士研究生,研究方向为野生动物饲养。
试验研究20232255中草药饲料添加剂在肉牛养殖中的应用姜继琼(贵州省贵阳市息烽县永靖镇农业服务中心,贵州贵阳 551100)摘要:现代化社会经济持续发展,人民生活水平持续提高,对农业养殖生产和食品安全有了更高的要求。
人们对化学抗生药物饲料添加剂的不良作用日益了解,并且在肉牛养殖中出现了较多的问题,如饲料资源浪费、环境污染、疾病发生率高等。
中草药饲料添加剂为一种新型饲料添加剂,因其自身具有安全无公害、价格低廉等优势得到越来越多的重视,并逐步替代化学制剂和抗生药物等作为饲料添加剂,在肉牛养殖中,使用中草药饲料添加剂能够有效提高肉牛养殖的生产性能,增强其机体免疫力,提高喂养饲料转化率,进而增加肉牛养殖的经济效益,改善畜产品质量。
基于此,探讨中草药饲料添加剂在肉牛养殖中的具有应用。
关键词:中草药;饲料添加剂;肉牛;养殖;应用Application of Chinese Herbal Feed Additivesin Beef Cattle BreedingJiang Ji-qiong(Yongjing Town Agricultural Service Center, Xifeng County, Guiyang,Guizhou 551100)Abstract: The continuous development of modern society and economy, as well as the continuous improvement of people's living standards, have higher requirements for agricultural breeding production and food safety. People are increasingly aware of the adverse effects of chemical antibiotics and feed additives, and many problems have emerged in beef cattle farming, such as waste of feed resources, environmental pollution, and high incidence of diseases. Chinese herbal feed additive is a new type of feed additive that has gained increasing attention due to its advantages of safety, pollution-free, and low price. It has gradually replaced chemical agents and antibiotics as feed additives. In beef cattle farming, the use of Chinese herbal feed additives can effectively improve the production performance of beef cattle farming, enhance their immune system, and improve feed conversion rate, Furthermore, it increases the economic benefits of beef cattle farming and improves the quality of livestock products. Based on this, explore the application of Chinese herbal feed additives in beef cattle breeding.Key words: Chinese herbal medicine; Feed additives; Application of Beef Cattle Breeding 中图分类号:S816.7 文献标志码:B 文章编号:1003-8655(2023)02-0013-03随着现代化社会经济的持续发展,农业生产和农副产品的生产安全性也越来越受到广大群众的关注。
中草药饲料添加剂在畜牧养殖业中的应用在饲料中添加中草药,可起到防病治病的作用,并且毒副作用小,无耐药性,不会在食用畜禽产品中产生有害残留,还可避免大量使用化学药物造成的病原微生物产生抗药性、畜产品药物残留和环境污染等问题。
以天然中草药的物性、物味、物间关系的传统理论为主导,辅以营养和饲料工业等学科理论和加工技术,以中草药为主要成分制成的饲料添加剂统称为中草药饲料添加剂,这类产品因其纯天然、绿色环保等优势而日益受到有关专家学者的关注与推崇。
1 中草药饲料添加剂的特点1.1 毒副作用小中草药取自动物、植物、矿物及其产品,保持了各种结构成分的自然状态和生物活性,同时,它们又经过人和动物体的长期实践筛选,保留了对动物机体有益且易于吸收利用的精华物质。
即使是用于预防治疗疾病的有毒中草药,也经过了科学的炮制和配伍,毒性得到了减弱或消除。
1.2 无抗药性抗药性是指病原微生物或寄生虫与药物多次接触后,对药物的敏感性下降甚至消失,疗效降低或无效的现象。
目前所用的抗生素和化学合成药物均有产生抗药性的弊端,尤其是在饲料中长期微量添加的情况下,更易产生抗药性。
天然物中草药有其独特的抗微生物和寄生虫的作用机理,不致产生抗药性,并可长期添加使用。
若与抗生素合用,还有降低或消除后者毒副作用和增效的功能。
1.3 功能多样①营养作用:中草药一般含有蛋白质、氨基酸、糖、脂肪、淀粉、维生素、微量元素等营养成分,虽然多数含量较低,但亦可起到一定的营养作用;②增强免疫力作用:现已发现天然中草药中的多糖类、有机酸类、生物碱类、甙类和挥发油类等均有增强免疫力的作用;③抗微生物作用:许多中草药具有抗细菌和病毒等作用,且具无残留和不产生抗药性等优势,可以调动机体非特异性抗微生物的积极因素,全方位杀灭病原微生物;④激素样作用:中草药本身不是激素,但可起到与激素相似的作用,能够减轻、防止或消除外源激素的毒副作用;⑤维生素样作用:某些中草药本身不含某一维生素成分,但却具有该种维生素的功能;⑥双向调节作用:有些中草药具有对动物某一脏腑的不同功能状态(亢进或抑制)进行调整的作用。
中草药饲料添加剂在肉鸡生产中的应用近年来,伴随着科技和经济的发展,人民生活水平的提高,消费者对动物源食品的消费量急剧增加,对动物源食品的质量提出越来越高的要求,鸡肉是人类主要的动物源食品。
中草药具有天然性、多能性、毒副作用较小、无抗药性是中草药饲料添加剂的4大特点。
本文主要研究了中草藥饲料添加剂在肉鸡生产中的应用。
标签:中草药;饲料添加剂;肉鸡随着人们生活质量的提高,自我保健意识的增强,食品品质的优劣成了决定人们需求的关键因素,无污染、无残留和无公害的食品越来越受到人们的青睐,因此用天然中草药添加剂替代抗生素,具有重要而深远的意义。
化学合成饲料添加剂的使用将逐渐减少,纯天然饲料添加剂必将代替化学合成饲料添加剂。
中草药饲料添加剂、微生态制剂和酶制剂能够更好地满足人类健康所需要绿色食品的要求。
现阶段中草药饲料添加剂存在着生产设备简单、工艺落后和技术含量低等缺点,已成为天然饲料添加剂生产亟待解决的问题。
开发和利用中草药饲料添加剂不仅解决了抗生素及其替代品不能解决的药物残留问题,而且能显著提高我国畜牧业生产水平及产品质量,使我国畜禽产品顺利进入国际市场,参与国际竞争。
所以,开发应用中草药饲料添加剂具有广阔的发展前景。
以实践经验为基础,研究了中草药作为饲料添加剂在肉鸡生产中的应用,取得了一定的效果。
一、中草药的主治介绍黄柏:(1)本品有清热燥湿之功。
其清热燥湿作用与黄芩相似,但以除下焦湿热为佳,用于湿热泄泻、黄疸、淋证、尿短赤等。
治疗泻痢,可配白头翁、黄连,如白头翁汤。
(2)退虚热,用于治疗阴虚发热,常与知母、地黄等同用,如知柏地黄汤。
穿心莲:(1)能清热解毒,用治肺热咳喘、咽喉肿痛,可与山豆根、牛蒡子等配伍。
(2)又能清热燥湿,用治肠黄作泻、泻痢等,可与白皮、白头翁等同用。
板蓝根:(1)本品具有较强的清热解毒的作用,用治各种热毒、瘟疫、疮黄肿毒、大头黄等,常与黄芩、连翘、牛蒡子等同用,如普济消毒饮。
(2)能凉血,用治热毒斑疹、丹毒、血痢肠黄等,常与黄连、栀子、赤芍、升麻等同用。