湖南農大動物科學技術學院 占今舜 張 彬*
江西南昌市青云譜區發改委 趙 越
大蒜素是從植物大蒜的球形鱗莖中提取出來的一種揮發性油狀物,含多種烯丙基有機硫化物,主要由二烯丙基二硫醚和二烯丙基三硫醚組成。從新鮮的大蒜中提取大蒜素,比較困難而且含量又低。如今,在一定條件下,大蒜素可以通過化學方法合成而獲得,且得率可達85%~90%,有效成分純度高且價格低廉,這為大蒜素在動物生產中的應用提供豐富的來源。本文對大蒜素在畜禽及水產動物生產中的應用作一綜述。
大蒜素為無色油狀物,能溶于乙醇、苯、乙醚等有機溶劑,微溶于水。在酸性條件下,不易被分解,較為穩定;但在偏堿條件下,大蒜素中的二硫鍵會發生斷裂而使其發生水解反應。大蒜素還具有熱不穩性,當溫度升高,會使大蒜素發生β消除反應引起二硫鍵斷裂,從而導致發生分解。大蒜素中的二硫醚、三硫醚可以穿過致病菌的細胞膜,進入細胞質中,將含巰基的酶氧化為雙硫鍵,破壞致病菌的正常新陳代謝,使致病菌的巰基失活,抑制致病菌生長繁殖。因此,大蒜素對革蘭氏陽性和陰性菌及真菌具有很強的抑制作用。大蒜素具有獨特的氣味,能刺激動物的味覺,增加動物的采食量。大蒜素還可以增加胃液分泌和胃腸蠕動,刺激食欲及促進營養物質消化,進而促進動物生長。此外,大蒜素還具有抗腫瘤、降膽固醇、血壓和血脂、保肝以及抗衰老等作用 (梅四衛和朱涵珍,2009;陳紅平等,2002)。
2.1 大蒜素在豬生產中的應用 斷奶仔豬由于腸道發育不全、消化能力低以及在斷奶應激下,會出現腹瀉,嚴重影響仔豬的生長和發育。研究表明,在斷奶仔豬的日糧中添加適量的大蒜素,可以改善斷奶仔豬的生長性能,降低仔豬腹瀉率,改善仔豬的血清生化指標和生長相關激素水平以及改善舍內環境。劉超良等(2009)在基礎日糧中添加100 mg/kg大蒜素+桿菌肽鋅400 mg/kg+卡巴氧300mg/kg,結果表明,大蒜素組的日增重比對照組提高14.4%、料肉比降低16.8%、腹瀉率降低45.6%,并且大蒜素組與抗生素組相比各指標接近。李廣運等(2009)在仔豬日糧中添加200 mg/kg大蒜素與400 mg/kg土霉素,結果表明,大蒜素組仔豬增重效果、飼料報酬等不僅明顯優于基礎日糧組,還優于土霉素組。劉超良等(2009)研究顯示,在仔豬斷奶后第7天和第14天,0.01%大蒜素添加組仔豬的血清低密度脂蛋白、總膽固醇和葡萄糖含量比均高于對照組;斷奶后,0.01%大蒜素組和0.07%抗生素組血清尿素氮含量均低于對照組;大蒜素組甲狀腺素 T3(FT3)、胰島素樣生長因子-I和FT3/FT4均顯著高于對照組,但與抗生素組差異不顯著。王建輝和劉春芝(2007)在仔豬日糧中添加200 mg/kg的大蒜素,未發現仔豬發病,仔豬糞便顏色較淺,糞便表面蚊蠅量較少。以上結果說明,大蒜素可以替代部分抗生素用于仔豬生產中。在育肥豬上,添加大蒜素能夠提高育肥豬的生長性能和飼料轉化率,改善豬肉品質。邢成軍等(2005)在育肥豬生長后期的飼料中添加大蒜素(100 mg/kg和 200 mg/kg),結果發現,各添加組的日增重、日采食量和飼料轉化率均高于對照組和抗生素組。陳偉等(2009)在生長育肥豬的日糧中添加5%鮮大蒜,結果表明,豬宰后隨貯存時間的延長,肌肉SOD活性逐漸下降,MDA含量逐漸上升,各保存期肌肉SOD活性始終高于對照組,MDA含量始終低于對照組;各試驗組系水率、拿破率,干物質、肌內脂肪和粗蛋白質含量明顯高于對照組,而肌肉的滴水損失、烹飪損失、剪切值則低于對照組。此外,有研究報道,日糧中添加適量的大蒜素可以提高泌乳母豬的采食量,提高母豬的泌乳能力。
2.2 大蒜素在禽類生產中的應用 大量研究表明,大蒜素能夠提高肉雞的免疫力。陳常秀和李同樹(2006)在肉雞的基礎日糧中添加大蒜素(12.5、37.5、62.5 mg/kg),結果顯示,肉雞 35 日齡時,三個處理組的法氏囊相對重量均較對照組顯著提高;37.5 mg/kg和62.5 mg/kg添加組T淋巴細胞陽性率顯著高于對照組。夏倫斌和徐良春(2010)研究表明,在肉仔雞日糧中添加650 mg/kg,其法氏囊、脾臟、胸腹指數均有不同程度的提高。此外,大蒜素還能夠提高肉雞生長性能和日糧的轉化率,且效果與抗生素相當。夏倫斌和徐良春(2010)研究發現,在日糧中添加大蒜素,肉雞全期平均日增重提高7.05%,料肉比下降10.20%。研究表明,在肉雞的日糧中分別添加大蒜素、莫能菌素和黃霉素,大蒜素組和抗生素組肉雞的生長性能均有所提高,且兩者對生長性能的影響基本相同(王進萍,2011;余道倫等,2009)。另外,大蒜素還可在一定程度上緩解肉雞熱應激。熱應激情況下,李云格等(2009)在肉雞的日糧中添加0.01%大蒜素,結果顯示,0.01%大蒜素可提高肉仔雞的日采食量和日增重;使降低的血清總蛋白、血清球蛋白和血清白蛋白濃度顯著回升,并能緩解高溫引起的血尿酸含量升高。李東紅等(2010)研究發現,在肉雞日糧中添加0.01%的大蒜素,可升高熱應激肉雞血液GLU濃度并維持在正常水平;使肉雞血液中CHO的濃度維持恒定,并使LDL下降15.57%,HDL下降10.46%;顯著降低持續熱應激引起的肉雞AST活性升高,血液中CK、AKP的活性顯著下降,降低的TP、GLO和ALB濃度回升顯著。此外,有研究表明,飼料中添加0.01%大蒜素可緩解和改善熱應激對免疫器官造成的損傷和應激肉雞的體液免疫水平 (趙三元等,2010;宋金祥等,2010)。
在蛋雞方面,大蒜素能夠提高免疫力,改善生長性能和調節腸道微生態環境。張香齋等(2006)研究表明,日糧中添加150 mg/kg和250 mg/kg大蒜素,可顯著提高42日齡和49日齡蛋公雛血清中白蛋白和總蛋白含量,顯著增加胸腺重量及器官指數。洪偉等(2009)在日糧中添加50 mg/kg和100 mg/kg大蒜素,結果表明,50 mg/kg和100 mg/kg添加量均可顯著降低蛋雞料蛋比,顯著抑制盲腸大腸桿菌增殖,顯著提高血清白蛋白水平。另外,在日糧中添加100 mg/kg大蒜素,可以提高蛋雞后期平均蛋重,降低料蛋比和蛋黃比色值;延長ND疫苗免疫后較高抗體滴度在體內的維持時間,顯著降低糞便中大腸桿菌數量(尼滿等,2009;何鳳琴等,2008)。
此外,大蒜素還能提高肉鴨的生長速度和飼料轉化率,改善屠宰性能,預防肉鴨細菌性疾病的發生,增強對病毒性疾病的抵抗能力,并使鴨舍內蒼蠅數量明顯減少,改善了鴨舍環境(王金花等,2009;王尚榮,2007;胡民強,2005)。
2.3 大蒜素在反芻動物生產中的應用 在牛日糧中添加大蒜素不僅可以提高生長性能和飼料轉化率,還可以提高奶牛產奶量和改善乳品質。胡永杰(2003)在秦川牛日糧中每天添加1 g大蒜素,結果表明,試驗組牛日增重比對照組提高13.6%,飼料轉化率提高1%,經濟效益提高14.7%。金萍和秦希杰(2009)研究表明,在奶牛的日糧中添加80 mg/kg大蒜素,可使平均產奶量提高2.145 kg/d·頭,乳脂率提高0.151%。
在羊方面,大蒜素在提高羊的生長性能上存在著品種差異。井明艷等(2004)試驗結果表明,在綿羊(細毛羊×本地羊)日糧中添加1.3~1.5 g/d·只,可提高綿羊的體增重。然而,賀建忠等(2008)在卡拉庫爾羊的精料中添加150 mg/kg大蒜素,結果發現,試驗組平均日增重降低22.90 g,說明在一定程度上,大蒜素會抑制綿羊的生長。大蒜素對不同品種羊的血液生化指標也會產生不同的影響。劉敏等(2012)在哈薩克羊精料中添加大蒜素干粉1.8 g,結果表明,羊血清中球蛋白升高35%,白蛋白和總蛋白無顯著差異;谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶的總體平均值提高74%和59%;血清中丙二醛平均值降低26%,總抗氧化能力升高12%;大蒜素對血糖、游離脂肪酸、三酰甘油和堿性磷酸酶均無顯著影響。而賀建忠等(2008)研究發現,在卡拉庫爾羊精料中添加大蒜素,其血清SOD、GSHPx的活性顯著降低,MDA含量顯著提高;對ALB、TP、ALT和AST無顯著影響,前3周對TC、TG、HDL-C和LDL-C幾乎無影響,在第4、5周時除HDL-C顯著升高外,其他指標均顯著降低。另外,有研究有發現,大蒜素可以使哈薩克羊的瘤胃液pH顯著升高,但會降低山羊的瘤胃液pH;大蒜中活性物質可抑制瘤胃內甲烷生成,降低蛋白降解率,保護過瘤胃蛋白(劉敏等,2012;柏東星,2010;陸燕等,2009)。
2.4 在水產養殖中的應用 在鯽魚的基礎日糧中添加分別添加10 mg/kg黃霉素和200 mg/kg大蒜素,試驗結果表明,對鯽魚的生長性能兩者無顯著影響,但大蒜素組血紅蛋白、血清白蛋白、球蛋白、甘油三酯血、清總膽固醇、肝胰臟SOD活性顯著提高,血清葡萄糖顯著降低(林亞秋等,2009)。說明大蒜素在一定程度上可改善鯽魚的生理狀況。大蒜素在提高魚類生長性能和改善魚類免疫功能上也發揮了重要的作用。楊麗(2009)研究發現,羅非魚魚苗餌料中添加200 mg/kg大蒜素,可提高羅非魚魚苗的成活率和總產量,降低餌料系數。宋文華等 (2011)研究發現,試驗第28天,0.4%、0.8%大蒜素添加組草魚幼魚溶菌酶(LSZ)活性、草魚血清超氧化物岐化酶活性顯著提高,草魚血清丙二醛含量顯著降低;0.8%大蒜素添加組草魚血清堿性磷酸酶活性顯著提高;第35天,0.4%大蒜素添加組草魚血清堿性磷酸酶活性和草魚血清白細胞吞噬活性均顯著提高,0.4%、0.8%大蒜素組草魚血清補體C3活性和草魚血液白細胞吞噬活性均得到提高。此外,大蒜素可以與其他中草藥添加劑混合使用,并能發揮較好的效果。張耀武和鄭建武(2010)研究大蒜素和杜仲復合添加劑對鯉魚生長性能和肌肉品質的影響,結果發現,添加0.1%的復合添加劑可提高鯉魚的增長率和相對增重率,并能提高魚肉中蛋白質含量和氨基酸含量、肌肉膠原蛋白和肌原纖維耐折力,降低脂肪含量;但是,添加量超過0.1%效果無顯著差異。
2.5 其他 研究發現,在獺兔、新西蘭兔和虎皮黃肉兔的日糧中添加適量的大蒜素,可使兔腸道的pH下降,消化道酶活性升高;并能提高飼料的轉化率,增強兔的采食量,縮短采食時間,降低發病率,提高兔的生長速度(董兵等,2011、2010;王海霞等,2006;孫建華和馬曉彬,2005)。此外,還有研究表明,大蒜素可提高犬的日增重和飼料轉化率,降低腹瀉率;還能提高斷奶特種野仔豬的生長性能和改善仔豬的免疫功能 (王銀錢等,2009;李紅等,2003)。
綜上所述,大蒜素具有提高動物生長性能,改善動物免疫功能,降低動物發病率等作用。另外,大蒜素還可以與其他中草藥添加劑混合使用,并取得了較好的效果,這為今后研究復合添加劑提供了方向。但是,大蒜素在動物生產中的應用研究還存在一些尚待解決的問題,如不同動物應用效果存在著差異;大蒜素的確切添加量需要進一步的研究,如果添加超量,不僅會產生浪費,還會影響飼料的能值。相信隨著研究的不斷深入,大蒜素將會廣泛應用于動物生產中。
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