竹葉黃酮的生物學功能及其在動物生產的應用

曹 晶， 代重山

（獸醫公共衛生安全全國重點實驗室，中國農業大學動物醫學院，北京 海淀 100193）

抗生素濫用可導致潛在的細菌耐藥性及藥物殘留，引起食品安全、環境污染等問題，嚴重威脅人類健康。 我國農業農村部已經規定：在2020 年全面禁止飼料中添加抗生素用于促進動物生長使用。因此，開發新型綠色添加劑產品已成為新的趨勢。 竹葉黃酮（Bamboo leaf flavonoids）是竹葉中的主要活性成分，是天然的抗氧化劑，具有抗氧化、抗炎、抗菌、免疫調節等一系列生物學功能，也是天然、綠色、無污染的成分，具有作為新型動物飼料添加劑的潛力。 本文歸納總結了竹葉黃酮的生物學功能及其在動物生產中的應用， 旨在為其臨床應用和產品開發提供理論依據。

1 竹葉黃酮的主要類型

竹葉中含有豐富的黃酮類化合物， 平均占2%左右， 且主要以碳苷類黃酮為主。 異葒草苷（Homoorientin）、葒草苷（Orientin）、異牡荊苷（Isoviextin）和牡荊苷（Vitexin）是竹葉黃酮類化合物的主要存在形式（賈可敬，2014）。

2 竹葉黃酮的生物學功能

2.1 抗氧化功能 竹葉中的黃酮類化合物中存在3 ～4 個羥基，可起到清除自由基的作用，同時氫基在不同環上的不同位置也影響到其抗氧化活性，其中，苯環3、4 位上的羥基具有強氧化活性，是清除自由基的關鍵性結構（于晶等，2008）。研究表明，竹葉黃酮有很強的清除超氧陰離子自由基、羥自由基以及1，1-二苯基-2-苦肼基（DPPH）自由基的能力（姚林娜等，2021；歐陽吾樂等，2019；段麗娜等，2018；Gong 等，2015）。 研究發現，竹葉黃酮對DPPH 自由基、羥基自由基、超氧陰離子自由基的清除能力較強， 其中對羥基自由基的清除能力與維生素C 接近 （羅洪杰等，2022； 王世彬等，2021；段麗娜等，2018）。

竹葉黃酮補充可以顯著提高動物體內抗氧化酶的活性，抵抗氧化應激損傷。侯昆等（2019）研究發現，30 g/d 的竹葉黃酮， 連續飼喂奶牛14 d，可以顯著提高奶牛血清中的超氧化物歧化酶（SOD）的活性。張碩（2021）在飼喂仙居雞后發現，雞在食用添加了竹葉黃酮（500 mg/kg，含40%黃酮，每日2 次，連續飼喂90 d）的飼料后，血清中SOD、過氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-PX）的活性顯著提高， 說明竹葉黃酮膳食補充可顯著提高動物機體的抗氧化能力。 Zhang 等（2014）研究發現，小鼠連續被口服灌胃給予125、250、500 mg/kg體重竹葉黃酮4 周后， 可顯著提高肝臟組織中SOD、CAT、GSH-PX 活性， 從而改善急性四氯化碳（CCl4）暴露誘導的肝功能失調。 相似的，沈明明等（2020）研究發現，在雄性肉雞的日糧中添加竹葉提取物（0.10%、0.20%、0.40%，黃酮含量70 mg/g，每日2 次）21 d，可顯著提高肉雞胸肌中抗氧化酶CAT、SOD 水平，同時顯著上調抗氧化物質谷胱甘肽（GSH）水平。

Gu 等（2022）研究發現，人永生化表皮細胞（HaCaT 細胞） 被10、20 μg/mL 和40 μg/mL 的竹葉黃酮處理48 h 后，可劑量依賴性的增加細胞內SOD、GSH-PX 和CAT 等抗氧化酶的含量， 降低偶氮二異丁脒鹽酸鹽誘導的活性氧（ROS）的產生和氧化應激損傷。 進一步研究發現，竹葉黃酮補充可顯著抑制磷酸化（p）-38、p-細胞外調節蛋白激酶1/2（ERK1/2）蛋白表達，顯著上調p-c-Jun 氨基末端蛋白激酶（JNK）蛋白表達。 此外，竹葉黃酮補充還可通過上調細胞自噬，抑制偶氮二異丁脒鹽酸鹽誘導的氧化應激損傷。Yu 等（2019）通過使用人肝癌細胞系（HepG2 細胞）發現，竹葉黃酮在120 μg/mL處理12 h 后，可顯著抑制油酸誘導的HepG2 細胞氧化應激損傷，主要機制涉及上調抗氧化酶CAT、GSH-PX 等抗氧化酶活力，抑制細胞內ROS 產生。竹葉黃酮也可通過調控細胞內源性抗氧化系統發揮抗氧化活性。 研究證實，竹葉黃酮可顯著上調核因子-E2 相關因子2（Nrf2）的轉錄調控，從而激活單加氧酶（HO-1）表達，顯著改善油酸處理誘導的HepG2 細胞氧化應激損傷（Yu 等，2019）。

2.2 脂代謝調節能力 竹葉黃酮補充有促進動物機體脂質代謝的作用。 阮振婷等（2021）研究發現，在蕭山雞公雞的基礎日糧中分別添加0.75‰、1.50‰、2.25‰和3.00‰的竹葉黃酮 （120 g/d，連續飼喂90 d）可劑量依賴性的降低血清中谷丙轉氨酶（ALT）、乳酸脫氫酶（LDH）和甘油三酯（TG）的含量， 表明竹葉黃酮補充可增強肝細胞的物質代謝，促進脂類的吸收和代謝。張碩（2021）研究發現，仙居雞在使用了添加竹葉黃酮（500 mg/kg，含40%黃酮，每日2 次，連續飼喂90 d）的飼料后，其體內的脂肪酸合成酶（FAS）的mRNA 表達水平顯著降低，表明竹葉黃酮補充可抑制脂肪酸的合成，減少雞體內肝臟中的脂肪沉積。

2.3 抗炎功能 竹葉黃酮有較強的抗炎能力。 侯昆等（2019）研究發現，在奶牛日糧中添加竹葉黃酮（30 g/d，連續飼喂14 d），可以有效降低奶牛血清中白介素-1β（IL-1β）與腫瘤壞死因子-α（TNFα）的含量，上調白介素-2（IL-2）含量，從而有效改善奶牛乳房炎。 周曉燕等（2016）研究發現，大鼠連續被口服給予100 mg/kg·d 竹葉黃酮12 周后，能夠有效抑制糖尿病大鼠腦組織海馬區炎癥因子白介素-6（IL-6）、環氧合酶-2（COX-2）和TNF-α 的表達，從而抑制大鼠海馬區的炎癥反應。

2.4 抗菌功能 研究表明，竹葉黃酮具有一定的抑菌能力。楊英等（2011）認為，竹葉黃酮對金黃色葡萄球菌、痢疾志賀氏菌、乙型副傷寒沙門氏菌、馬紅球菌、 檸檬酸桿菌及藤黃微球菌具有一定的抑制效果；同時，還發現竹葉黃酮的水解成分對藤黃微球菌、金黃色葡萄球菌、檸檬酸桿菌、馬紅球菌和乙型副傷寒沙門氏菌的抑菌效果顯著好于其自身。 方菊（2012）研究發現，竹葉黃酮對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和β-嗜堿芽孢桿菌有顯著抑制作用， 其最小抑菌濃度 （MIC） 分別為0.029、0.018 mg/mL 和0.07 mg/mL， 而對酵母菌無明顯的抑制作用。游輝（2009）發現，竹葉黃酮對霉菌的抗菌活性要優于其對酵母菌和細菌的抗菌活性，此外，研究發現，在120 °C 下，竹葉黃酮的抗菌活力基本不受影響。許麗旋等（2006）發現，竹筍殼黃酮的90%乙醇提取液對金黃色葡萄球菌和藤黃八疊球菌抑制作用較強。

2.5 免疫調節能力 栗明月等（2019）研究發現，對泌乳期奶牛每天飼喂竹葉黃酮30、60 g 和90 g（連續飼喂35 d） 可以提高奶牛血液中中性粒細胞和淋巴細胞的數量和比例， 從而提高奶牛的細胞免疫能力；其中，高劑量的竹葉黃酮補充可顯著提高奶牛血液中IgG、IgM 和IgA 的濃度， 從而通過調節免疫球蛋白的分泌來調節機體的體液免疫，低劑量的竹葉黃酮補充可以提高奶牛血液中白介素-4（IL-4）和γ 干擾素（INF-γ）的含量，從而提高奶牛的免疫能力。唐浩國等（2007）研究得出，適量的竹葉黃酮（0 ～80 mg/L，培養24 h）可促進小鼠（BALB/C 純系小鼠）的脾細胞DNA 和蛋白質的合成，促進細胞增殖，促進小鼠脾細胞中IFN-γ mRNA 的表達以及IFN-γ 的產生與分泌，反過來激活了NK 細胞， 促進T、B 細胞分化和細胞毒性T 淋巴細胞（CTL）成熟，刺激B 細胞分泌抗體，從而起到增強免疫力的作用。

2.6 其他功能 除上述功能外，竹葉黃酮還具有調節血脂、 抗腫瘤和保肝護膽等多種生物學功能（舒剛，2015；錢俊青等，2014；張師，2014；黃宇玫等，2012；付曉春等，2005）。

3 竹葉黃酮在動物生產中的應用

3.1 提高動物生長性能 竹葉黃酮具有抗氧化、抗炎、抗菌以及免疫調節等生物學功能，這些功能有利于改善動物機體的應激狀態以及抗氧化功能等， 從而起到提高動物生產性能的作用。 沈明明（2020）研究發現，日糧中添加0.20%的竹葉黃酮（每日2 次，連續飼喂42 d），最終肉雞的平均采食量和平均日增重分別提高了6.2%和10.5%，屠宰性能也顯著提高。 楊仕群等（2017）通過研究發現，在基礎日糧中添加0.5%的竹葉黃酮（含85%竹葉黃酮，連續飼喂28 d），最終藍孔雀幼雛的日采食量和抗氧化能力顯著提高，料重比顯著降低，說明竹葉黃酮促進了藍孔雀的消化吸收， 提高了飼料轉化率，增強了藍孔雀幼雛抗氧化的能力。張錦玥等（2015）研究發現，肉雞（1 日齡Arbor Acres母雛雞） 在食用添加了竹葉黃酮 （1.6 g/kg·d，含85%竹葉黃酮，連續飼喂35 d）的飼料后，促進了其免疫器官的發育， 同時可以減少免疫病對免疫系統的損害。蘭永紅（2021）試驗中，將母馬分為三組， 分別補喂10、20 g/d 和30 g/d 的竹葉提取物（含60%竹葉黃酮，每日1 次，連續飼喂60 d），結果分析表明竹葉黃酮提高了伊犁母馬乳中的免疫因子，降低了幼駒體內生長抑制素的水平，在幼駒吸食母乳后，體內生長因子升高，自身的免疫作用提高，機體最終達到增重的效果，幼駒生長性能得到提高。

同時， 竹葉黃酮還能提高動物的生產性能。 張碩（2021）認為，在飼料中添加竹葉黃酮（500 mg/kg·d，含40%黃酮，每日2 次，連續飼喂90 d）可以提高母體營養物質的代謝和吸收，向蛋中轉移的同時仙居雞的產蛋率也隨之提高。 Liu等（2019）通過研究雌性大熊貓飼料中的竹葉黃酮含量與它們生殖激素的關系， 得出大熊貓尿液中雌二醇的含量與竹葉黃酮類濃度呈正相關， 表明竹葉黃酮或許在調節雌性大熊貓的生殖激素方面有其特殊的作用。

3.2 調節脂肪代謝，改善肉品質 竹葉黃酮可以有效調節動物體內的脂肪代謝， 同時提高其肉的品質。張碩等（2022）認為，在飼料中添加合適量的竹葉黃酮（500 mg/kg·d，含40%黃酮，連續飼喂90 d），可能會以轉錄的方式實現對肝臟和血漿中脂質的合成、分解以及轉運的調控作用，從而調節肉雞的脂質代謝。沈明明等（2021）試驗得出，在日糧中添加0.30%、1.50%和3.00%的竹葉提取物（黃酮含量70 mg/g，每日2 次，連續飼喂35 d）可以提高肉雞的脂肪代謝。不僅如此，竹葉黃酮還可以改善肉雞胸肌的系水力以及pH， 如沈明明（2020）研究發現，肉雞食用了分別添加0.10% ～0.50%竹葉提取物（黃酮含量70 mg/g，每日2 次）的飼料42 d，其胸肌的肌肉品質得到了顯著改善。胡科娜等（2021）研究發現，冷風干燥后（WD），并在4 ℃條件下把鰻魚浸入含0.25%竹葉黃酮和8%食鹽的腌制液中6 h，在這個基礎上對真空包裝的鰻魚鱉用6kGy 劑量進行輻照處理， 結果顯示，適量的竹葉黃酮可以提高車間冷風干燥處理后的鰻魚鲞的風味與感官品質， 在加上一定量的電子束輻射后，風味和品質更優，表明竹葉黃酮對改善鰻魚鲞品質具有一定的作用。Fan 等（2013）通過檢測浸泡了竹葉黃酮[0.2%（m/V），含（35±3）%黃酮]10 min 的鰱魚在冷藏期間一系列變化，得出在竹葉黃酮的作用下可以有效緩解水分流失， 同時還能減少腐壞，提高了鰱魚的感官品質。

3.3 提高抗病能力，增強抗應激能力 竹葉黃酮本身具有抗菌、 抗氧化性和免疫調節的生物學功能，因此通過在日糧中添加竹葉黃酮，可以提高動物機體的免疫能力，提高動物的抗病能力，同時還可以提高抗氧化應激和抗環境應激能力。 Zhang等（2022）研究發現，在中華絨螯蟹的日糧中添加竹葉黃酮（每日2 次，連續飼喂8 周）可以有效地提高其免疫調控能力， 其中， 加入500 mg/kg 和1000 mg/kg 可以提高肝胰腺中Toll 樣受體1（TLR1）和髓樣分化因子88（MyD88）mRNA 的表達水平，加入1000 mg/kg 可以提高肝管和肝胰腺中Dif mRNA 的表達水平， 從而達到改善免疫調節的目的。 Cao 等（2022）通過研究肉雞在食用添加了竹葉黃酮（50 mg/kg·d 和250 mg/kg·d，連續飼喂21 d）的飼料后的情況發現，竹葉黃酮有效地誘導血清IgM 顯著增多，血清IL-1β、黏膜IL-6 和IL-1β 顯著降低，最終導致肉雞的免疫能力增強。 吳睿宸（2021）研究發現，飼喂一定量添加竹葉提取物 （10、20 g/d 和30 g/d， 含竹葉黃酮60%，每日1 次，連續飼喂60 d）的日糧，在短時間內， 可以提高伊犁馬血液中IgG、IgM 的濃度，說明竹葉黃酮可以提高伊犁馬的機體免疫能力。李建鳳等（2022）研究發現，竹葉黃酮在1、5 μg/mL和10 μg/mL 等劑量濃度處理奶牛乳腺上皮細胞（BMECs）12 h 后，可顯著降低熱應激造成的氧化應激損傷，表明竹葉黃酮補充能夠提高奶牛機體的抗熱應激能力。

竹葉黃酮還可以提高動物腸道菌群的結構平衡，從而提高動物的抗病能力。Shu 等（2020）通過檢測盲腸微生物群發現，在肉雞（Arbor Acres 雞，1 日齡） 飼料中添加竹葉黃酮（200、400 mg/kg·d和800 mg/kg·d，含黃酮量為85%，連續飼喂42 d），可以有效抑制病原菌的生長，提高有益菌含量，改善腸道的微生物群。劉婷（2021）研究發現，向伊犁馬飼喂一定量的竹葉提取物（20 g/d 和30 g/d，竹葉黃酮含60%，連續飼喂60 d）后，其糞便中的相關菌群發生了一定的變化， 其中有重要功能意義的厚壁菌門顯著高于對照組， 與供能相關的瘤胃菌科也顯著提高， 說明飼喂竹葉黃酮有利于穩定和改善馬匹的腸道菌群，同時，疣微菌門的豐度顯著低于對照組， 存在竹葉黃酮能減少馬匹蹄葉炎發生這一可能。

4 小結與展望

竹葉黃酮具有抗氧化、抗炎、抗菌以及免疫調節等生物學功能。 竹葉黃酮補充能夠有效提高動物生長和生產性能， 提高免疫調節和脂肪代謝能力，從而改善肉的品質。 同時，竹葉黃酮在動物臨床具有較高的安全性。 因此，竹葉黃酮作為天然活性物質， 在飼料添加劑方面有著廣闊的開發前景。