黃姝琴,李周權,徐 峰,謝建華
(西南大學動物科技學院,重慶 北碚 400715)
杜仲是一種我國特有的具有極高藥用價值的木本科落葉植物,在我國最早的藥物學典籍《神農本草經》中被列為“上品”,名為“思仙”,具有補肝腎、強筋骨、安胎、降壓等作用。目前對其化學成分和藥理作用的研究已取得很大進展,并逐步應用于畜牧生產,本文綜述了杜仲葉粉及其在動物營養中的應用。
1.1 杜仲的分布 我國有豐富的杜仲資源,其生長范圍較廣,廣泛分布于長江、黃河中上游地區,在甘、陜、晉、豫、湘、鄂、川、滇、黔、桂、蘇、皖、浙、贛、閩等省、自治區的平原到海拔1690m間的丘陵和山地都有杜仲生長。全國約有23.33萬hm2種植面積,預計每年生產3.5萬噸左右的的杜仲葉粉,可以滿足杜仲作為飼料添加劑的開發需要。
1.2 杜仲葉的功效成分
1.2.1 木脂素類 迄今為止,從杜仲中共分離鑒定出28種木脂素及其苷類,主要有松脂素雙糖苷、松脂素、丁香脂素、中脂素雙糖苷、丁香脂素雙糖苷、橄欖素二糖雙糖苷等。其中松脂素雙糖苷是杜仲降壓的主要功能活性成分;丁香脂素具有一定的抗癌活性;丁香脂素雙糖苷具有預防性功能低下,增強記憶功能,增強運動耐久力,安定、抗氧化,降低膽固醇及中性脂肪等一系列作用。
1.2.2 環烯醚萜類 目前已經從杜仲皮和葉中分離出十幾種環烯醚萜類化合物,多數為已知化合物。包括京尼平苷酸、京尼平苷、京尼平、桃葉珊瑚苷、筋骨草苷、杜仲苷類和杜仲醇類等。其中京尼平,酸具有預防性功能低下、增強記憶功能、抗癌、降壓、抗氧化、瀉下及促進膽汁分泌的作用;京尼平苷有顯著的瀉下和利膽作用;桃葉珊瑚苷具有抗菌、抗炎、抗病毒及抗氧化等作用,與葡萄糖苷酶一起預培養后會產生明顯的抗病毒作用。杜仲醇具有促進膠原蛋白合成、抗脂質過氧化的作用。
1.2.3 苯丙素類 苯丙素類是形成木脂素的前體,在杜仲中廣泛存在,其中以綠原酸含量和活性研究最多。綠原酸在杜仲葉中的含量為2%~5%,具有利膽、降壓、抗菌、消炎及升高白細胞等藥理作用。可用于治療急性咽喉炎、皮膚病、急性細菌性感染等疾病,對月經過多、子宮出血以及消化系統、血液系統和生殖系統等均有顯著的療效,此外還具有與腎上腺素類似的作用。
1.2.4 黃酮類 植物體中的黃酮類化合物是通過莽草酸途徑合成而來的。目前從杜仲中發現十幾種黃酮類化合物,主要存在于葉中,且以黃酮醇居多,包括具有抗炎作用的蘆丁、紫云英苷、陸地錦苷、山奈酚及槲皮素等。
1.2.5 其他化學成分 除了以上提到的化合物外,研究發現杜仲葉中還含有對網狀內皮系統具有活化作用,可增強機體非特異性免疫功能的多糖,杜仲抗真菌蛋白EAFP,多種脂肪酸、維生素和揮發油,以及可用于開發高性能“綠色輪胎”的杜仲膠等。
2.1 促進動物生長,提高生產性能 杜仲葉粉的促生長作用分為兩部分:一是杜仲葉中的有效成分能促進消化器官的成熟及消化液的分泌,包括綠原酸具有的腎上腺素類作用,環烯醚萜類中苷元(如京尼平)具有的促進膽汁分泌作用;二是杜仲葉組成成分中京尼平苷、京尼平苷酸、桃葉珊瑚苷等具有促進成骨細胞增殖的作用,黃酮類中的山奈酚主要對成骨細胞的分化和礦化起促進作用,而對成骨細胞的增殖無作用,研究表明山奈酚、槲皮素有類似雌激素樣受體作用,通過激活細胞外調節激酶(ERK)的活性來提高成骨細胞分泌ALP的活性,從而增強成骨細胞的活性。胡金家等將杜仲葉提取物與成骨細胞共同培養,結果表明杜仲葉提取物具有明顯的調節骨代謝功能的藥效作用,可促進成骨細胞的增殖和ALP的分泌。
在畜牧生產應用中,王建輝研究顯示,杜仲葉提取物(EUOE)對豬的生產性能具有正面的影響,EUOE活性成分在低劑量就能發揮較好的作用。同時,隨著EUOE添加水平的提高,全期豬的ADFI有增加的趨勢,顯示其具有提高食欲的作用,可能正是京尼平的利膽作用發揮了功效。唐勝球等在麻鴨的飼料中添加0.5%杜仲飼料添加劑,經122 d飼養實驗,試驗組比對照組的開產期提前8 d,產蛋率提高8%;孫克年等試驗報道,用杜仲葉喂育肥牛,日增重比對照組提高6.3%,飼料利用率提高10.2%,經濟效益提高12.8%。這些試驗都很好地證明了杜仲葉粉的促生長作用。
2.2 提高動物機體免疫能力及抗病能力 杜仲葉粉的免疫作用主要表現在以下幾方面:
一是其成分具有抗菌抗病毒功能。所含有的大量多羥基酚(杜仲醇及其苷、桃葉珊瑚苷等)能抑制α-麥芽糖酶活性,從而抑制有害病原微生物(如細菌、真菌和病毒等)細胞表面多糖蛋白的形成;所含綠原酸也具有較強的抗病原微生物的作用,對大腸桿菌、金色葡萄球菌、肺炎球菌、炭疽桿菌和白喉桿菌等均有不同程度的抑制作用。二是其有效成分能清除自由基、抗癌變。所含有的多酚及其衍生物(如環烯醚萜類、綠原酸等)能通過提供質子氫而具有抗氧化和清除自由基的功能,同時還可螯合某些金屬離子,抑制由Fe3+和Cu2+誘導的有害自由基的產生,抑制 Fe3+、EDTA、H2O2等對DNA和2-dG造成的氧化損傷,從而保護生物膜脂質和DNA大分子,使其免受傷害。三是具有免疫激活作用,杜仲多糖能興奮網狀內皮系統,增強機體非特異性免疫功能。從杜仲皮中分離出的酸性聚糖A、B對網狀內皮系統均有激活作用。可增強機體非特異性免疫功能,動物實驗研究表明,在肉雞日糧中添加2.5%、5%杜仲提取物,結果試驗組中胸腺小葉、脾小結和法氏囊小結的發育程度與對照組相比均發生顯著性變化,因而從組織學角度進一步說明杜仲能夠不同程度地促進免疫器官的發育,增強機體的免疫應答能力,從而提高機體的抵抗力。在草魚飼料中添加4%杜仲葉粉或者0.1%、0.15%杜仲葉提取物,通過對血清非特異性免疫指標的測定,結果表明均可極顯著提高SOD活性,并能提高白細胞吞噬率和嗜水氣單胞菌攻毒后的鯉魚存活率,提高血清球蛋白含量,降低血清GPT和AKP活性。
2.3 改善動物對糖、脂肪及蛋白質的代謝 有研究表明杜仲葉具有促進動物蛋白質的合成、改善膽固醇和脂類代謝、增加脂肪細胞中葡萄糖的轉運,以及降血糖等作用。杜仲葉中的特殊成分——京尼平苷酸和桃葉珊瑚苷可促進動物皮膚、骨骼和肌肉膠原蛋白的合成與分解。張瑛朝等用復方杜仲葉提取液處理高血脂模型大鼠,觀察發現大鼠血清TC、TG均有明顯降低,血清HDL-C有一定程度升高,說明杜仲葉提取液具有調節血脂的作用。在120日齡羅曼商品蛋雞中添加2%的杜仲葉粉可使血清膽固醇和蛋黃膽固醇含量分別降低11.17%和8.5%;血清中膽固醇濃度降低,經血液循環運輸到卵泡的膽固醇量也就相應減少,表現在蛋黃中的膽固醇濃度降低。
2.4 改善動物產品品質和風味 杜仲葉改善動物產品質量和風味的作用可能是通過改善動物對糖、脂肪及蛋白質代謝而實現的,其有效成分的抗脂質過氧化作用,能抑制Fe2+所致的MDA生成。給肉牛、肉雞、魚飼喂杜仲,可使動物肌肉纖維細嫩,肌肉脂肪含量適中,高級不飽和脂肪酸含量增多,甜香化合物增加,可溶性膠原蛋白合成增多。杜仲皮和葉中的特殊成分——京尼平苷酸和桃葉珊瑚苷可促進動物皮膚、骨骼和肌肉中的膠原蛋白合成與分解,維持鈣、磷的正常代謝,防止肌肉衰退。用杜仲飼喂肉雞,其雞肉纖維細嫩,肉中脂肪含量適中,高級不飽和脂肪酸含量較多,甜香化合物和可溶性膠原蛋白合成較多。添加杜仲提取物1500~2000mg/kg顯著提高了豬肌肉中肌內脂肪的含量,降低胴體皮厚和滴水損失,增加眼肌面積、肉色評分和肌肉大理石紋評分,且顯著提高豬肉中肌肉總氨基酸和鮮味氨基酸的含量,說明杜仲提取物能不同程度地改善豬胴體品質和肌肉質量。將杜仲葉粉添加于鯉魚飼料中,飼養鯉魚50 d后,鯉魚肌肉的蛋白質含量升高,脂肪含量下降,特別是組成蛋白質的氨基酸總量、人體必需氨基酸量均升高,說明杜仲葉粉可提高鯉魚肌肉的營養價值。通過對鯉魚肌肉組織制片測量肌纖維直徑,也發現肌纖維要細于對照組;在氨基酸分析中還發現試驗組鯉魚肌肉的鮮味氨基酸含量高于對照組,說明杜仲葉粉添加劑可使鯉魚肌肉更加鮮嫩。
“綠色”、“安全”、“營養”、“經濟”是當今社會對現代畜牧業提出的要求,安全環保型飼料是必然趨勢,開發新型綠色飼料添加劑已成為飼料研究的重點。杜仲葉粉天然的營養生理功能:促進動物生長,提高動物機體免疫能力及抗病能力,改善動物對糖、脂肪及蛋白質的代謝,改善動物產品品質和風味、無毒無害,加之其豐富資源完全可以滿足開發需要,隨著對其生物學特性的深入研究,杜仲作為純天然的飼料添加劑在畜牧生產中的應用將會越來越廣泛。
[1]江蘇新醫學院.中藥大詞典上冊(第1版)[M].上海:上海科學技術出版社,1997:1031-1044.
[2]王亞琴,張康健.杜仲次生代謝物的研究進展[J].中草藥,2004,35(7):836-840.
[3]吳衛華,康 楨,歐陽冬生,等.綠原酸的藥理學研究進展[J].天然產物研究與開發,2006,18(4):691-694.
[4]HU Jinjia,WANG Manying.The effects of extractive of Folium Eucommiae on the metabolism of osteoblasts in vitro culture[J].Chinese J Basic Med TCM,2001,7(4):289-291.
[5]王建輝.杜仲和桐柏提取物功能活性研究[C].長沙:飼料作物生產與應用,2007:3-22.
[6]唐勝球,趙士堂,董小英.杜仲研究及其在家禽業中的應用[J].南方飼料快訊,2004,(8):15-16.
[7]孫克年.杜仲開發飼用[J].上海飼料,2000,(5):30-31.
[8]程志斌,葛長榮,張保君.杜仲在養殖業中的應用[J].飼料研究,2000,(2):15-16.
[9]Hsieh C L,Yen G C.Anrioxidant actions of Du-zhong(Eulmoides Oliv.) toward oxedative damage in biomolecules[J].J.Life Sci.,2000,66(15):1387-1400.
[10]王正朝,張正紅,殷定忠,等.杜仲提取物對肉仔雞免疫器官發育影響的組織學觀察 [J].動物醫學進展,2007,28(12):36-38.
[11]冷向軍,孟曉林,李家樂,等.杜仲葉對草魚生長、血清非特異性免疫指標和肉質影響的初步研究[J].水產學報,2008,32(3):32.
[12]張瑛朝.復方杜仲葉提取液對大鼠血脂的調節作用實驗研究[J].中成藥,2000,22(4):291-292.
[13]周 巖,楊 剛.杜仲葉粉對蛋雞血清生化指標和蛋黃膽固醇含量的影響[J].湖北畜牧獸醫,2005,(2):52-53.
[14]王建輝,賀建華,易 宣,等.杜仲提取物對豬胴體品質及肌肉氨基酸含量的影響[J].動物營養學報,2007,19(3):269-276.
[15]羅慶華,盧向陽,李文芳.杜仲葉粉對鯉魚肌肉品質的影響 [J].湖南農業大學學報(自然科學版),2002,28(3):224-225.