劉 闊,胡鵬程
(1.天津農(nóng)學(xué)院,天津 300384;2.鼎正新興生物技術(shù)(天津)有限公司,天津 300383;3.天津市生物飼料添加劑企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300383;4.天津市企業(yè)技術(shù)中心,天津 300383)
配合飼料生產(chǎn)始于20世紀(jì)初,50年代以后,由于對(duì)畜禽氨基酸、維生素和微量元素需要量的了解日益明確,加之抗生素和磺胺類藥物等被作為添加劑納入飼料領(lǐng)域,配合飼料的生產(chǎn)突飛猛進(jìn)(袁建敏和袁洲航,2021)。但在日糧中添加抗生素起到防治畜禽疾病作用的同時(shí)(李愛(ài)科等,2020)也引發(fā)了畜產(chǎn)品中獸藥殘留和畜禽耐藥性的產(chǎn)生(馮博等,2021;李愛(ài)科等,2020),從而引發(fā)了各種不良后果(張新宇等,2023;陳思等,2021;張碩等,2020)。
在實(shí)施的新《飼料和飼料添加劑管理?xiàng)l例》中列出了杜仲葉提取物等12種植物提取物產(chǎn)品。2020年實(shí)施我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告第194號(hào)發(fā)布的關(guān)于藥物飼料添加劑的退出計(jì)劃和相關(guān)管理政策后迫使我國(guó)養(yǎng)殖飼料企業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型發(fā)展。尋求能替代抗生素,且無(wú)毒無(wú)害具有更好效果的飼料添加劑就成為目前研究的熱點(diǎn)(王浩男等,2021;劉華等,2020)。
研究表明,黃酮類化合物是多種植物提取物的有效成分,且具有抗氧化(張曉萌等,2020)、緩解氧化應(yīng)激(祁建宏和董芳旭,2020)、抗炎(Fraschini等,2002)、提高抵抗力(Fan等,2014)、防護(hù)畜禽疾病(Gillessen等,2020)等多種功效。故本文綜述了幾種近期研究最多的植物黃酮類物質(zhì),以期為研究植物性飼料添加劑提供參考。
山杏為薔薇科杏屬植物山杏,在我國(guó)分布廣泛,因其具有防風(fēng)固沙,生長(zhǎng)力頑強(qiáng)等特點(diǎn),能在我國(guó)西北高原地區(qū)生長(zhǎng)(趙曉梅等,2009;尹林克,2008;何天明等,2007;劉立強(qiáng)等,2007;馬俊華和王廣峰,2005;閻國(guó)榮,2004)。研究表明,野山杏的肉質(zhì)組織中富含各種微量金屬元素,豐富的膳食纖維和大量的類黃酮,以及有機(jī)酸礦物質(zhì)類元素(阿依姑麗·艾合麥提等,2014;姚健等,2009)。也有研究顯示,野山杏的黃酮類物質(zhì)有抗氧化、降血脂和保護(hù)心臟等功效(阿依姑麗·艾合麥提等,2011)。
雞是一種卵生動(dòng)物,尤其1~7日齡的雛雞極易受到外界環(huán)境的影響,特別是大腸桿菌的侵染(楊立軍等,2023)。將野山杏黃酮類提取物對(duì)由LPS誘導(dǎo)的雛雞進(jìn)行灌胃處理后發(fā)現(xiàn),野山杏的黃酮類物質(zhì)不僅緩解了由LPS誘導(dǎo)發(fā)生的炎癥癥狀(金科旭等,2022;束佳敏等,2022),改善了腸道菌群的結(jié)構(gòu)和功能(束佳敏等,2022),還可以修復(fù)肺組織的病理變化(金科旭等,2022)。若在飼料中添加黃酮類物質(zhì)可以很好地提高家禽采食量(葉建萍和馬俊,2021)、肉品質(zhì)、飼料轉(zhuǎn)化率(許家明等,2017)和屠宰性能(郭元印等,2022)等多種功能。此外,野山杏總黃酮也具有延伸疼痛反應(yīng)痛閾,緩解疼痛(谷虹霏等,2018;谷虹霏,2018)、調(diào)節(jié)血糖血脂(尼格爾熱依·亞迪卡爾等,2022;阿依姑麗·艾合麥提等,2018;阿依姑麗·艾合麥提等,2014)等功效。
中國(guó)是世界上竹林種類最豐富,分布最廣泛的國(guó)家(江澤慧,2002)。竹子具有生長(zhǎng)周期短,生長(zhǎng)快以及一次種植長(zhǎng)期利用等特點(diǎn)(鄭世慧等,2022)。近年竹子的有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域研究成果證實(shí),竹葉中存在多種功能元素,如黃酮屬、生物堿、有機(jī)酸元素、酚等、酚類、蒽醌、鞣質(zhì)、皂苷、多糖等化合物(歐陽(yáng)吾樂(lè)等,2019;Guo等,2008)。竹葉黃酮具有清除自由基、抗氧化、抗菌、抗微生物和保護(hù)心腦血管等多種功效(周易等,2023;Gu等,2022)。
竹葉黃酮對(duì)雞源性細(xì)菌同樣具有一定的抑制作用。趙露露等(2017)研究學(xué)者通過(guò)體外抑菌試驗(yàn)證明濃度為0.45%的竹葉黃酮對(duì)沙門氏菌具有很好的抑菌效果,并且若與肉桂精油1∶6復(fù)配抑菌效果會(huì)大幅提升。同時(shí)竹葉黃酮對(duì)蛋雞養(yǎng)殖過(guò)程中的生長(zhǎng)發(fā)育具有十分重要的調(diào)節(jié)作用。在日糧中添加500 mg/kg的竹葉黃酮能改善蛋雞在產(chǎn)蛋高峰期的抗氧化和免疫能力,并且通過(guò)提高肝臟Cu/Zn-SOD、GSH-Px mRNA基因的相對(duì)表達(dá)量來(lái)調(diào)節(jié)肝臟抗氧化能力,還能提高與脾臟免疫有關(guān)的IL-2mRNA、TNF-α mRNA基因的相對(duì)表達(dá)量(張碩等,2023);還具有提高雞只生產(chǎn)效能,提高雞蛋品質(zhì),調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝(張碩,2021;詹勛,2008)等多種功效。此外,對(duì)肉雞養(yǎng)殖也起著至關(guān)重要的作用。當(dāng)添加量為0.75‰竹葉黃酮時(shí),既可以提高產(chǎn)蛋后期肉雞的產(chǎn)蛋率,降低料蛋比,降低血清中甘油三酯、LDL等相關(guān)指標(biāo),改善血小板的體積、分布狀態(tài),可調(diào)整菌群結(jié)構(gòu),降低脂肪沉積,對(duì)夏天雞群的熱應(yīng)激也起到積極作用(王留超,2022;Yang等,2015);同時(shí)可以提高公雞的精液質(zhì)量、血液質(zhì)量、免疫力,增加紅細(xì)胞運(yùn)氧能力,對(duì)提高血小板參數(shù)的調(diào)節(jié)作用特別明顯(阮振婷等,2022)(表1)。若日糧按照體重每千克補(bǔ)充4.0 g竹葉黃酮,有利于肉雞小腸線粒體的能量代謝、抗氧化能力和生物合成,提高飼料轉(zhuǎn)化率(Xie等,2023)。

表1 公雞精液及相關(guān)血生化指標(biāo)
作為一種多年生木本植物,山楂廣泛分布于亞洲、歐洲和美洲,并且山楂葉可以被用來(lái)防治心血管和脂肪肝疾病(Tin等,2014)。由山楂葉獲取的黃酮屬物質(zhì)具有對(duì)抗三高、抗炎、消除自由基及抵抗細(xì)菌等多種生物學(xué)特性(Shi等,2019;Fu等,2013)。
針對(duì)不同經(jīng)濟(jì)需要的雞群,日糧中添加不同劑量的山楂葉黃酮可以達(dá)到不同的調(diào)節(jié)效果。戴宏健等(2021)發(fā)現(xiàn),若在日糧中添加60 mg/kg的山楂葉黃酮可以通過(guò)活化Nrf2/HO-1的不同途徑提高內(nèi)殼腺的抗氧化功能,從而提高細(xì)胞凋亡過(guò)程中鈣的運(yùn)輸功能,改善產(chǎn)蛋后期種雞的蛋殼質(zhì)量,以達(dá)到提高雞蛋品質(zhì)和孵化率的目的。若在日糧中添加300 mg/kg山楂葉總黃酮可能會(huì)通過(guò)提高肝臟組織中脂解作用關(guān)鍵酶PPARα、CPT-Ⅰ和LPL mRNA表達(dá)降低肝臟組織中聚酯作用關(guān)鍵酶SREBP-1、ACC、FAS mRNA表達(dá),改善血清脂質(zhì)代謝相關(guān)生化指標(biāo),從而提高肉雞的屠宰性能(張向杰等,2013;Yin J J,2014),還具有提高肉雞抗氧化能力(程佳等,2014),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化利用率以及腸道消化酶活性,防止腸道有害菌群的發(fā)生(孫耀貴等,2013)。此外,往日糧中添加5、10 mg/kg的山楂葉黃酮均能提高種雞的平均日采食量、平均蛋重和種蛋受精率(Ahmad等,2020)。
水飛薊又稱乳薊,現(xiàn)多種植于歐洲、北非、美洲和澳洲,可能是治療肝臟疾病最古老、研究最深入的植物(呂秉霖,2021)。水飛薊提取物是從水飛薊干燥后成熟果實(shí)中萃取得到的黃酮屬物質(zhì),其主要成分有水飛薊賓、異水飛薊賓、水飛薊亭和水飛薊寧(施宇博等,2021),水飛薊種子中含有的黃酮屬物質(zhì)水飛薊素具有抗氧化、降血脂、降糖、保肝消炎、調(diào)整免疫機(jī)能和抗炎等諸多作用(韓超等,2018;劉香臣,2012),而水飛薊素則是水飛薊素中最重要的有效物質(zhì)(張立海和慈慧,2012)。
由于環(huán)境的改變以及各種致病因子的侵害,會(huì)造成家畜的各類應(yīng)激反應(yīng)(鄧譚杰等,2023;熊太第等,2023;楊利寧等,2023),在國(guó)內(nèi)外各項(xiàng)研究中均有發(fā)現(xiàn)水飛薊提取物具有一定的抗應(yīng)激作用。Yousefdoost等(2019)研究表明,在日糧中加入100 mg/kg的納米水飛薊素可以在一定程度上提高肉雞的蛋白質(zhì)代謝和脂肪的氧化穩(wěn)定性,同時(shí)還可以減少CCl4所致的ALT含量增加,增加SOD1的表達(dá),減少熱激蛋白47的表達(dá),可以提高機(jī)體的抗氧化能力,從而達(dá)到緩解CCl4所致的氧化應(yīng)激的目的。Baradaran(2019)還發(fā)現(xiàn),在肉雞日糧中添加100 mg/kg的水飛薊素可通過(guò)降低血漿中堿性磷酸酶(ALP)、AST的活性抑制肝中炎癥細(xì)胞聚集和細(xì)胞溶解性壞死等病理變化,從而有效緩解CCl4誘導(dǎo)導(dǎo)致的肝功能失常。另外,Ahmad等(2020)將不同含量的水飛薊分別添加到飼料中,結(jié)果表明,在夏天,添加15 g/kg的水飛薊可以明顯增加肉仔雞的總采食量、日增重和飼料轉(zhuǎn)化率,并可有效改善肉仔雞的生長(zhǎng)性能。真菌毒素可引起家畜易感,降低生產(chǎn)性能和生產(chǎn)效率(Chen等,2016)。Tedesco等(2004)研究發(fā)現(xiàn),添加600 mg/kg水飛薊素磷脂復(fù)合物能顯著提高飼喂黃曲霉毒素B1(AFB1)日糧肉雞的生產(chǎn)性能,這與減少AFB1引起的肝臟組織病理學(xué)改變密切相關(guān)。Jahanian等(2017)也得到類似結(jié)果。Hashemi在(2018)報(bào)告中提到,在不同代謝能水平的蛋雞日糧中加入不同程度的水飛薊粕(0%、15%、30%以及60%),結(jié)果顯示,隨著水飛薊粕加入量的提高,新鮮血清的丙二醛(MDA)水平明顯下降。水飛薊中的黃酮類物質(zhì)不僅具有調(diào)節(jié)作用,對(duì)疾病發(fā)生還具備一定的預(yù)防作用。最近的研究表明,日糧中添加200 mg/kg的水飛薊素能對(duì)雞脂肪肝出血綜合征起到明顯的預(yù)防作用(施宇博等,2021);在日糧中加入500 mg/kg水飛薊素有助于提高快速型黃羽肉雞肝臟的抗氧化功能和空腸黏膜的免疫能力,進(jìn)而優(yōu)化盲腸微生物菌群的組成(周昭彬等,2022)。
含有植物性黃酮類物質(zhì)的原料在我國(guó)儲(chǔ)存豐富,如野山杏、竹葉、山楂葉、水飛薊在我國(guó)分布極為廣泛。目前研究已經(jīng)證實(shí)上述四類除了具有黃酮類物質(zhì)的共性外,野山杏黃酮具有延長(zhǎng)痛閾,緩解疼痛的作用;竹葉黃酮能提高公雞的精液質(zhì)量;山楂葉黃酮能提高蛋品質(zhì);水飛薊的黃酮提取物對(duì)脂肪肝具有一定的治療功效。目前,關(guān)于水飛薊的使用范圍已廣泛應(yīng)用到人體臨床疾病研究中,并已取得了確切的臨床數(shù)據(jù)支持,但在畜禽養(yǎng)殖方面的普及度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
2012年我國(guó)就已明確指出黃酮類化合物可以作為飼料添加劑應(yīng)用到畜禽飼料中。在日糧中添加不同含量的植物黃酮類物質(zhì)對(duì)調(diào)節(jié)雞只生長(zhǎng)狀態(tài)以及其疾病的防控均具有一定的功效,在養(yǎng)雞行業(yè)具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,提取方式不斷優(yōu)化,研究水平不斷提高,植物黃酮類化合物作為添加劑將廣泛應(yīng)用于畜禽飼料工業(yè)中,具有廣闊的發(fā)展前景。總之,開(kāi)發(fā)利用此類綠色、新型的飼料添加劑不僅響應(yīng)了國(guó)家“替抗”的號(hào)召,而且緩解了飼料原料價(jià)格高昂的現(xiàn)狀,具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。