大蒜素的生物學(xué)功能及其在鯉魚養(yǎng)殖中的應(yīng)用

大蒜素是從大蒜中提取出的一種具有防御作用的生物活性物質(zhì)。當(dāng)大蒜被切片或被搗碎時(shí)，細(xì)胞中的蒜氨酸和蒜酶結(jié)合生成大蒜素。大蒜素具有促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)、殺菌、抗氧化、調(diào)節(jié)免疫和脂肪代謝的作用。大蒜素是一種價(jià)格低廉、綠色、安全、高效、無(wú)殘留的飼料添加劑，并且不會(huì)產(chǎn)生耐藥性，可作為動(dòng)物養(yǎng)殖抗生素的替代品。

1 大蒜素的生物學(xué)功能

1.1促生長(zhǎng)作用

大蒜素有特殊香味，能消除飼料和藥物中的不良?xì)馕叮ぐl(fā)動(dòng)物食欲，提升飼料適口性，提升動(dòng)物進(jìn)食量。大蒜素還可刺激動(dòng)物胃腸道蠕動(dòng)、分泌消化液，調(diào)節(jié)動(dòng)物體內(nèi)各種酶的分泌，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收，提高動(dòng)物增重率。很多研究表明，飼料中添加大蒜素可以提升豬、雞、牛、羊等動(dòng)物的平均日增重，降低料重比，減少養(yǎng)殖成本，提升養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益。

1.2殺菌作用

大蒜素的主要成分是有機(jī)硫化合物，可抑制大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和沙門氏菌等致病菌，是最強(qiáng)的天然植物抗菌劑。大蒜素具有高度脂溶性，可穿過(guò)細(xì)菌細(xì)胞膜。其進(jìn)入細(xì)菌后，可與含有巰基的酶發(fā)生反應(yīng)，抑制酶的活性，影響細(xì)菌分泌，降低細(xì)菌的黏附能力。大蒜素抑制細(xì)菌形成各種生物膜，破壞細(xì)菌細(xì)胞膜的完整性，導(dǎo)致細(xì)菌內(nèi)容物流出，甚至引起死亡。大蒜素可刺激單核細(xì)胞分泌溶菌酶，并提升溶菌酶活性，促進(jìn)細(xì)菌細(xì)胞壁中的多肽水解，導(dǎo)致細(xì)菌裂解死亡。大蒜素還具有抗真菌能力，可導(dǎo)致真菌細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的不可逆變化，包括真菌的細(xì)胞膜、細(xì)胞核和細(xì)胞器的損傷。

1.3抗氧化作用

大蒜素是氧化劑，但低水平的大蒜素在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)具有抗氧化能力，能清除機(jī)體內(nèi)自由基，避免自由基堆積，從而損傷細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)和脫氧核糖核酸，保護(hù)線粒體的完整和功能正常，保護(hù)機(jī)體免受氧化應(yīng)激損傷。大蒜素調(diào)節(jié)許多抗氧化酶和解毒因子基因的表達(dá)，提升機(jī)體內(nèi)超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶等抗氧化酶的含量和活性，降低丙二醛含量，從而提升動(dòng)物機(jī)體的抗氧化能力。

1.4調(diào)節(jié)免疫作用

大蒜素可以促進(jìn)動(dòng)物脾臟、胸腺、法氏囊等免疫器官的生長(zhǎng)發(fā)育，刺激淋巴細(xì)胞的增殖分化，提升機(jī)體細(xì)胞免疫和體液免疫功能，增強(qiáng)機(jī)體免疫力。很多研究表明，飼料中添加大蒜素可以顯著提升肉雞的法氏囊指數(shù)、胸腺指數(shù)和腎上腺指數(shù)，提升血清中IgG、IgA水平，提升新城疫抗體和禽流感抗體效價(jià)。

1.5其他作用

大蒜素還具有抗炎、抗腫瘤、驅(qū)蟲、降血脂等功能。大蒜素抑制NF-κB激活，抑制TNF-α、IL-1β等促炎細(xì)胞因子的釋放，減輕機(jī)體炎癥反應(yīng)。大蒜素抑制細(xì)胞自噬蛋白的表達(dá)，避免細(xì)胞過(guò)度自噬。大蒜素減少內(nèi)皮細(xì)胞上黏附的中性粒細(xì)胞，從而降低炎癥反應(yīng)。大蒜素調(diào)控P13K/AKT信號(hào)通路，抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移；大蒜素提升機(jī)體內(nèi)促凋亡蛋白的表達(dá)量，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡。大蒜素調(diào)控脂肪酸結(jié)合蛋白、偶聯(lián)蛋白和甘油三酯脂肪酶基因的表達(dá)，減少機(jī)體內(nèi)脂肪生成，促進(jìn)脂肪分解。

2 大蒜素在鯉魚養(yǎng)殖中的應(yīng)用

2.1促進(jìn)鯉魚生長(zhǎng)

餌料中添加大蒜素可以提升鯉魚進(jìn)食量，還可以促進(jìn)腸胃蠕動(dòng)，促進(jìn)各種消化酶分泌，促進(jìn)鯉魚生長(zhǎng)，提升餌料的利用率和利用系數(shù)。鯉魚餌料中添加0.03%或0.06%的大蒜素可以顯著提升鯉魚的生長(zhǎng)率，降低鯉魚飼料系數(shù)。在黃河鯉魚餌料中添加0.05%、0.1%和0.15%的大蒜素和杜仲?gòu)?fù)合添加劑可以顯著提升鯉魚的增重率，但不同添加量間無(wú)顯著差異，這表明大蒜素杜仲?gòu)?fù)合添加劑可以促進(jìn)鯉魚生長(zhǎng)，該實(shí)驗(yàn)最適添加量為0.1%。每公斤鯉魚餌料中添加11毫克大蒜素，鯉魚成活率提升2.5%，增重率提升14.3%，飼料轉(zhuǎn)化率提升5.5%，餌料成本降低4.7%。在鯉魚餌料中添加0.08%和0.12%的大蒜素，分別使鯉魚的末重增加了7.64%和8.10%，顯著高于對(duì)照組鯉魚的末重，增重率分別提高了12.39%和12.07%，該實(shí)驗(yàn)的大蒜素最適添加量為0.08%。

2.2提升鯉魚抗氧化能力

每公斤餌料中添加300毫克和600毫克的大蒜素，顯著提升鯉魚血清中超氧化物歧化酶活性，并降低丙二醛含量，提升機(jī)體抗氧化能力，減少氧化應(yīng)激損傷。餌料中添加0.5%和2.5%的大蒜莖葉粉，顯著提升肝臟和胰臟超氧化物歧化酶活性，顯著降低了血清丙二醛含量。每公斤餌料中添加200克大蒜素，顯著提升鯉魚血清谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和超氧化歧化酶含量，降低血清中丙二醛含量，提升鯉魚抗氧化能力。

2.3防治疾病

鯉魚養(yǎng)殖過(guò)程中常發(fā)生腸炎病、出血病、豎鱗病等疾病，大蒜素對(duì)熒光極毛桿菌、魚害黏球菌、氣單孢菌等魚類主要致病菌具有殺菌作用，餌料中添加大蒜素或使用大蒜素溶液浸洗魚體可有效防治這些疾病。餌料中添加0.5%和2.5%的大蒜莖葉粉顯著提升血清中溶菌酶活性，提升鯉魚機(jī)體抵抗病菌侵襲的能力。每公斤餌料中添加10毫克的合成大蒜素或碘化改性大蒜素，鯉魚的成活率分別提升2.5%和1.4%。在餌料中添加2%大蒜素渣預(yù)混劑，顯著提升鯉魚成活率。每公斤鯉魚餌料中添加300毫克大蒜素，顯著提升鯉魚血清中免疫球蛋白IgG含量。每公斤鯉魚餌料中添加100毫克或200毫克大蒜素，顯著提升血清中IgM水平，降低鯉魚血清中IL-6水平，表明大蒜素可以提高鯉魚的體液免疫功能，降低機(jī)體內(nèi)炎癥反應(yīng)，從而提升鯉魚機(jī)體免疫力。大蒜素與維生素B1結(jié)合成蒜硫胺素，比起維生素B1腸道更易吸收，大蒜素可以抑制鯉魚體內(nèi)硫胺素酶活性，減少硫胺素分解，提升機(jī)體內(nèi)維生素B1利用率，滿足鯉魚生長(zhǎng)所需，避免維生素B1缺乏癥。大蒜素具有特殊的大蒜氣味，餌料中添加大蒜素可以驅(qū)趕蚊蟲，減少蚊蠅在水中繁殖生長(zhǎng)，減少蚊蟲對(duì)鯉魚的叮咬，降低疾病傳播。

2.4提升鯉魚肌肉品質(zhì)

目前，對(duì)鯉魚進(jìn)行集約化養(yǎng)殖，飼料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，但養(yǎng)殖密度大，鯉魚活動(dòng)少，體內(nèi)未消耗能量轉(zhuǎn)化為脂肪積聚于體內(nèi)，魚肉纖維粗而松軟，肉質(zhì)發(fā)面，土腥味加重，鮮香味減少，適口性較差，品質(zhì)下降。大蒜素中含有各種硫醚化合物，在鯉魚餌料中添加大蒜素可以激活鯉魚腸道中蛋白酶，促進(jìn)餌料中蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為鯉魚肌肉蛋白，增加肌肉中呈味氨基酸的含量，提升魚肉鮮味，并減少脂肪沉積，降低魚肉膽固醇含量。餌料中添加0.05%、0.10%和0.15%的大蒜素和杜仲?gòu)?fù)合添加劑均能顯著提升鯉魚肌肉中粗蛋白、粗脂肪、鮮味氨基酸、人體必需氨基酸含量和肌肉耐折力，降低肌肉的失水率，從而提升鯉魚品質(zhì)。餌料中添加0.5%和2.5%的大蒜莖葉粉，顯著提升鯉魚肝臟、胰臟和腸道蛋白酶活性，提升肌肉的粗蛋白質(zhì)含量和持水能力，提高鯉魚肌肉品質(zhì)。

作者單位：葫蘆島市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心