李翠翠,任洪濤,周婷婷,梁美娟,張毛朵(河南科技大學動物科技學院,河南洛陽 471003)
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花粉作為綠色飼料添加劑在
水產養殖中的應用前景
李翠翠,任洪濤*,周婷婷,梁美娟,張毛朵
(河南科技大學動物科技學院,河南洛陽471003)
摘要:花粉不僅含有動物所需的各種營養物質,而且含有多種生理活性物質,如類黃酮、多肽、多糖等,具有防治心血管疾病、降血脂、調節神經系統機能、提高機體免疫功能、抗衰老、抗癌等多種生理功能。但花粉作為飼料添加劑用于畜牧及水產養殖的報道還較少,文章從花粉所富含活性成分的生理機能方面入手,分析花粉作為綠色飼料添加劑的可行性及應用前景。
關鍵詞:花粉;綠色飼料添加劑;水產養殖;應用前景
花粉富含多種營養成分,如蛋白質、多肽、核酸、多種礦物質及維生素等。很早以前就將花粉用作營養滋補藥。研究發現,花粉不僅含有人體所需的各種營養物質,而且含有復雜的生理活性物質,如類黃酮、多肽、多糖等,具有防治心血管疾病、降血脂、調節神經系統機能、提高機體免疫功能、抗衰老、抗癌等多種生理功能。花粉已被世界各國廣為研究、開發和利用,但其作為飼料添加劑用于畜牧及水產養殖的報道還較少。本文從花粉所富含的活性成分的生理機能方面入手,分析花粉作為綠色飼料添加劑在水產養殖中使用的可行性及應用前景。
1.1類黃酮類
花粉中含有類黃酮化合物,一般以苷的形式存在,包括黃酮醇、槲皮酮、山奈酚、楊梅黃酮、木犀黃索、異鼠李素、原花青素、二氫山奈酚、柚苷和芹菜苷等[ 1-3 ]。大量研究表明,類黃酮化合物不僅具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗過敏、舒張血管、改善毛細血管滲透性和脆性、抑制血小板凝集的作用,同時還具有抑制脂質過氧化作用[ 1, 3-5 ]。研究報道,花粉清除機體自由基能力與花粉中的類黃酮物質含量呈正相關,隨著花粉儲存時間的延長,花粉清除自由基的能力下降。劉丹丹等研究報道,野菊花總黃酮能改善佛氏完全佐劑誘導的佐劑性關節炎大鼠的繼發性足趾腫脹,能降低血清和腹腔巨噬細胞中丙二醛(MDA)和一氧化氮(NO)含量,增強超氧化物歧化酶(SOD)的活性,同時促進脾淋巴細胞增殖和白細胞介素-2(IL-2)活性,由此得出野菊花總黃酮可以抑制佐劑性關節炎大鼠的繼發性足趾腫脹,其機制可能與其抗氧化作用和免疫調節有關[ 6-7 ]。花粉中類黃酮具有保肝作用,劉丹丹等研究報道,野菊花總黃酮可能通過加速酒精代謝,調節脂質代謝和輕脂質過氧化反應,減輕炎癥反應,防治脂肪乳劑聯合酒精誘導的大鼠酒精性脂肪肝[ 6 ]。
1.2多肽類
多肽比蛋白質結構簡單,相對分子質量小,是由2~16個氨基酸通過肽鍵連接的一類化合物。多肽是涉及生物體內各種細胞功能的生物活性物質。研究發現,幾乎所有細胞都受多肽調節,如細胞分化、神經激素遞質調節、免疫調節等均與活性多肽密切相關,其具有調節機體生理功能和為機體提供營養的雙重功效。張春玲等研究發現,花粉能夠提供豐富的多肽,且多肽具有較強的免疫活性,有活化淋巴細胞和對細胞因子產生的刺激作用[ 8 ]。有研究表明,蕎麥花粉中的多肽具有促進免疫活性的功能,油菜花粉中的多肽物質具有提高免疫及抑制腫瘤的作用,罌粟花粉中的多肽物質具有抑制胃腫瘤和膀胱腫瘤的功能。
1.3多糖類
多糖是指從生物體中提取出的一類具有生物生理活性的多糖類物質,一般由7個以上的單糖縮合而成。多糖作為一類非特異性免疫增強劑,具有提高免疫力、抗缺氧、抗疲勞、延緩衰老、抗癌、抗凝血及增強消化系統功能等作用。膳食纖維是多糖的一種,花粉中含有豐富的膳食纖維,如纖維素、半纖維素、果膠和孢粉素。花粉中膳食纖維因花粉的種類不同而有所不同,多的可達10%~ 20%[ 9 ]。在各類花粉中,油菜花粉中的多糖含量較高,高達14.60%[10]。
俞秀玲研究報道,玉米花粉的多糖(PMAⅠ、PMAⅡ)與油菜花粉中的多糖(PA、PB、PC)都具有增強機體免疫力、抗氧化能力、抑制腫瘤細胞生長的功能;而黨參花粉的多糖對小鼠的腹腔巨噬細胞有激活的功能[ 9 ]。花色苷是花色素與糖以糖苷鍵結合而成的一類化合物。史國安等研究了牡丹花中分離的花色苷和其糖苷配基矢車菊色素的抗炎作用,結果表明,矢車菊色素的抗炎活性強于阿斯匹林[11]。劉丹丹等研究報道,野菊花多糖可增強環磷酰胺所致的小鼠免疫功能低下,能夠顯著升高小鼠的碳廓清指數、吞噬指數、脾指數與胸腺指數(P< 0.05),增加小鼠血清溶血素的含量[ 6 ]。劉志永等用茶葉花粉多糖進行試驗,結果表明,花粉多糖具有激活巨噬細胞的作用[12]。楊曉萍等用油菜花粉多糖(RPP)進行腫瘤組織試驗,研究發現,RPP組瘤體表面瘤細胞凋亡、變性、壞死顯著增多(P< 0.05),瘤體內有大面積壞死灶[13]。張榮標等研究油菜花粉對小鼠免疫功能影響,結果表明,花粉多糖具有增強小鼠自然殺傷細胞(NK)活性的作用[14]。
1.4活性酶類
花粉中的酶類很多,截至目前發現的共有104種酶,主要是轉化酶、淀粉酶、氧化還原酶、催化酶、氧化酶、乳酸脫氫酶等。目前,有關花粉能清除體內過剩的超氧陰離子自由基的研究比較多,其主要與花粉中SOD有關。郭香鳳等將牡丹花水提液加入超氧陰離子自由基(O2-·)和·OH的產生及檢測系統中,結果表明,牡丹花水提液對O2-·和·OH有顯著清除作用,對O2-·的清除活性強于對·OH的清除作用[15]。因此,牡丹花可作為一種新型的體內自由基清除物質,清除活性氧自由基的性能也和藥用相關。高亞輝等研究牡丹花的抗氧化功能時發現,花瓣中的MDA含量、SOD活性和O2-·之間呈顯著相關關系(P<0.05)[16]。
1.5功能性脂類
花粉中的脂肪含量較少,約占花粉的4%~5%,其中多為多不飽和脂肪酸,如亞油酸(18:2 n-6)、α-亞麻酸(18:3 n-3),分別可以代謝形成花生四烯酸(20:4 n-6)、二十二碳六烯酸(22:6 n-3)。另外,花粉中還含有一種叫神經酸的多不飽和脂肪酸,神經酸是一種新型不飽和脂肪酸,又名順- 15-二十四碳烯酸。神經酸具有恢復神經末梢活性,促進神經細胞生長和發育,改善大腦功能,增強理解和思維能力的功效。劉克武等研究報道,花粉中的甾醇類具有多種生理功能:β-雌二醇具有雌激素作用,其活性與己烯雌酚類似,其對大鼠胃癌有預防作用,能降低胃癌的發生率;另外豆甾醇具有顯著降低血中膽甾醇的作用(P<0.05);膽甾醇具有興奮子宮的作用[17]。
1.6微量礦物元素及維生素
花粉中含有鈣、磷、鉀、鈉、鎂、硫、氯、硅常量元素和鐵、銅、碘、鋅、錳、鈷、鋁、鉬、鍶、鉻、鋁、鎳、硼、硒、釩、鋇、鈦、鈹、鈾、砷等多種微量元素。花粉中的鍺、鉻、鉬、鋅、鍶顯示了重要的生理活性,這些微量活性元素有眾多的營養保健功能,如抗氧化、防衰老、抗癌等[17-18]。
花粉中含有豐富的維生素,是一種天然維生素濃縮物。其中以B族維生素較為豐富,包括VB1、VB2、VB3、VB5、VB6、VB12以及膽堿、葉酸和肌醇,此外還有VA、VC、VE、VP、VK、VD以及胡蘿卜素和類胡蘿卜素等[18]。不同植物花粉所含維生素種類和含量差異較大。維生素是生物機體維持正常生命活動不可缺少的一類有機物質,維生素在體內代謝過程中起著重要的調節作用,體內缺乏維生素會導致多種疾病。
2.1應用前景
綠色水產飼料添加劑是指能夠提高飼料的消化吸收率,使飼料營養價值更趨于全價平衡,更能充分滿足養殖魚、蝦、蟹類的營養需要,從而提高飼料報酬,降低養殖廢物排放,同時提高水產品質量的一類飼料添加劑。作為綠色水產飼料添加劑應具備以下幾點特征:能夠促進水產動物健康生長,有效而經濟地提高水產動物生產性能,提高飼料利用率和水產品品質,養殖效益高;能夠增強水產動物機體免疫力,有效預防水產動物疾病的發生;生物活性穩定,不影響飼料適口性,能有效進入胃腸道發揮作用;無殘留特性,不影響水產品質量,不危害生態環境及人類健康;無配伍禁忌,無抗藥性;安全,長期使用對水產動物無毒副作用。
在當前水產養殖業迅速發展的情況下,促生長防疾病的添加劑應用也越來越多,人們更加關注水產品的質量、藥物殘留和是否危害人體健康等問題。花粉作為一種天然、多功能性、無毒副作用、無抗藥性的“綠色飼料添加劑”,是飼料添加劑產品中的新興產品,具備綠色水產飼料添加劑的各種特性。目前,花粉作為飼料添加劑產品已經進入市場,且具有明顯的提高動物產品產量和質量以及很好的防病的效果。在當今世界畜牧業頻發瘋牛病、口蹄疫、禽流感以及藥物殘留和耐藥性等問題,危害著人類的健康,天然飼料添加劑就更加引人重視。隨著我國養殖業的集約化、精細化、生態化,花粉作為飼料添加劑前景廣闊。
2.2存在的問題
目前,花粉飼料添加劑在應用中還存在很多問題需要解決。
2.2.1價格高
花粉作為新興飼料添加劑產品價格較高,主要原因是產品來源較少,但是隨著生產的發展,可以大量種植生長快、價格低的花卉品種,進而減少花粉的生產成本。
2.2.2加工工藝
目前使用的花粉添加劑是原料直接粉碎而成,其劑量往往偏大,不僅造成資源浪費,同時飼料適口性也會受到影響,所以需要應對某些花粉進行提取和精制,改進加工工藝以盡量減少用量。
2.2.3科學配伍
各種花粉的功能不一,因此在進行飼料添加劑配制的時候可以考慮多種花粉進行科學搭配,根據水產動物的不同特性和生理需要,研制具有不同功用花粉配合的飼料添加劑。
2.2.4制定產品質量標準
有關研制、生產和監察部門,應根據花粉飼料添加劑的特點,制定定型產品的質量標準,使得生產部門有規可循,也便于流通和監督。
花粉作為一種天然、多功能、無毒副作用、無抗藥性的新型綠色飼料添加劑,是替代化學合成類藥物的理想飼料添加劑。隨著我國水產養殖業的發展,花粉作為水產飼料添加劑將日益受到國內外的重視。盡管目前花粉作為綠色飼料添加劑在水產養殖的實際應用中還存在一些問題,但可以肯定的是其對水產動物的健康具有明顯促進作用,同時對保護生態環境、促進水產養殖業健康、可持續發展具有十分重要的意義。
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前沿科技摘編
Application Prospect of Pollen as Green Feed Additives in Aquaculture
LI Cuicui, REN Hongtao*, ZHOU Tingting, LIANG Meijuan, ZHANG Maoduo
(College of Animal Science and Technology, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471003, Henan China)
Abstract:Pollen contains is not only all the nutrients needed for animal body, but also contains many complex physiological active substances, such as flavonoids, peptides, polysaccharides and so on, which have the prevention and treatment of cardiovascular disease, fall hematic fat, adjust nerve system function, improve the body's immune function, anti-aging, anti-cancer and other physiological functions. But the report about the pollen as feed additive used in animal husbandry and aquaculture is less. In this article, from the active ingredient of pollen contains as?pects of physiology, that the feasibility and application prospects of the analysis of pollen as green feed additives used in aquaculture were discussed.
Key words:pollen; green feed additives; aquaculture; application prospects
作者簡介:李翠翠(1991-),女,河南鄭州人,研究方向為動物營養與飼料科學。*通訊作者
基金項目:河南科技大學大學生研究訓練計劃(SRTP)(2014256)
收稿日期:2015-03-30
中圖分類號:S963.73
文獻標志碼:A
文章編號:1001-0084(2015)04-0028-04