新型饲料添加剂藤茶黄酮的研究进展

新型饲料添加剂藤茶黄酮的研究进展 新型饲料添加剂藤茶黄酮的研究进展杨娟1，赵炳超1。于倩倩2，李秀波1 1.中国农业科学院饲料所，北京 100081；2中国农业大学，北京100193 摘要：藤茶黄酮是从藤茶中提取的一种天然植物添加剂。二氢杨梅素是其主要的化学成分。近年来，研究者对藤茶黄酮及二氢杨梅素在畜禽生产上的应用效果进行了广泛研究，发现以其作为饲料添加剂，能有效提高动物机体免疫力。增强生产性能、促进生长，并具有抗氧化作用，可改善动物产品品质。作者主要阐述了藤茶黄酮作为一种新型天然饲料添加剂在动物生产上的研究进展。关键词：藤茶黄酮；二氢杨梅素；饲料添加剂中图分类号：s8167文献标识码：A文章编号：16717236 2011 04004704藤茶黄酮 ampelopsisgrossedentataflavonoids，AGF 是从藤茶中提取的一种天然植物添加剂，是藤茶的主要活性成分，在藤茶干燥嫩茎叶中的含量高达45.52 周桂霞等，1999 。藤茶系葡萄科蛇葡萄植物显齿蛇葡萄 ampelopsisgrossedntata HandMazz WTWang 的茎叶，多生长在海拔200800 m高的山地上，主要分布于广西、广东、云南、贵州、湖南、湖北、江西、福建等地。民间将其嫩茎叶制成保健茶，用于治疗感冒发热、咽喉肿痛、黄疸型肝炎等症，已有数百年的使用历史。藤茶是典型的药食两用植物，具有非常重要的开发利用价值。已有的研究结果表明，AGF具有抗氧化 伍杨，2006；唐瑛等，2006 、抑菌 熊大胜等，2000；曾春晖等，2006 、保肝 何桂霞等，2004；郑作文等，2008 、降血脂 陈玉琼等，2007 、降血糖 郑成等，2007 、抗肿瘤 郑作文等，2009 等作用。但AGF产量较低、成本高，且品质不稳定，目前其功能的研究和应用多集中在人类医学，因而限制了AGF在畜牧业中的应用。随着AGF提取工艺的优化，其产量大大提高，使其作为新型绿色无公害饲料添加剂在畜牧业和饲料行业中具有广阔的应用前景。1理化性质AGF为藤茶中黄酮类物质的总称，这类物质包括二氢杨梅素 dihydromyricetin，DMY 、杨梅素、藤茶甙、藤茶素、芦丁、杨梅甙、槲皮素、槲皮素一3一8一胁葡萄糖甙等黄酮及黄酮甙类化合物；其中，以DMY的含量最高 32 袁永跃等，2005 ，正是基于这一点，-目前对藤茶黄酮的研究多直接以DMY作为研究对象，DMY化学名为3，5，7，3，4，5，_六羟基一2，3一二氢黄酮醇，分子质量为320 ku，其分子结构式见图1。纯净的DMY为白色针状晶体，呈酸性 pH 45 ，起始熔点为245，无熔融温度，易溶于热水、热乙醇，溶于甲醇、乙醇，微溶于水、乙酸乙酯，难溶于氯仿、石油醚。DMY紫外光谱的特征吸收峰位于291 nm处，可作为其特征光谱用于测定、鉴别等。 图1 二氢杨梅素的分子结构式2在动物生产中的作用2.1抗氧化和改善食用动物肌肉品质DMY属二氢黄酮醇类化合物，其A环的5、7位，B环的3、4、5位，C环的3位共有6个羟基取代基团，从结构上分析具有较强的抗氧化活性 占春瑞等，2009 。2.1.1小鼠唐瑛等 2006 报道，2.00 mg/mL藤茶总黄酮 AGTF 对脂肪氧合酶的粗酶活性抑制率超过50；AGTF在0.510.0 mg/mL范围内，具有较强的体外抗活性氧能力，并能减少小鼠肝线粒体及肝匀浆丙二醛 MDA 的生成，可抑制H2O2诱导的小鼠红细胞溶血和Fe2+一2VC诱导的肝脏线粒体肿胀；腹腔注射AGTF对小鼠体内肝脏组织MDA生成的抑制作用显著，说明AGTF具有较强的体内外抗氧化活性。何桂霞等 2003 研究结果发现，AGTF能清除氧自由基，其IC50 半抑制浓度 为14.7mg/L；能抑制大鼠肝匀浆自氧化及和VC-Fe2+系统诱导引起的脂质过氧化，对肝脏线粒体也有保护作用，并呈浓度依赖关系。因此，AGTF对氧自由基有清除作用，并能预防性对抗超氧阴离子自由基引起的氧化性损伤。2.1.2鸡研究结果发现，高温可能通过氧化应激影响肌肉品质，导致肉鸡体内脂质过氧化物含量升高 林海等，2001；Bollenger等，1998 ，Mujahid等 2005 直接证实热应激显著升高肉鸡骨骼肌线粒体超氧阴离子自由基的产生量。DMY具有很好的抗氧化作用，以其作为天然抗氧化剂用于动物生产中，可以提高动物肌肉品质。许大节等 2008 研究结果发现，DMY显著降低肉鸡胸肌的滴水损失和剪切力，提高了肉鸡胸肌的持水力和嫩度，其中400 mg/kgDMY组的胸肌滴水损失显著低于其他各组 P 0.5 。谢鹏等 2004 发现日粮添加0.025DMY提高肉鸡全净膛率38 P 0.5 ，说明DMY有提高动物肌肉品质的作用。2.1.3猪Tan等 2010 分别以0、15、30和60 g/mL的DMY对猪肾脏上皮细胞系PK-15进行预处理，然后用100 mol/L H2O2对其进行诱导，以形成过氧化损伤，结果显示，所有剂量的二氢杨梅素添加均能有效保护肝脏不受H2O2的过氧化损伤，尤其以30g/mL的效果显著，说明DMY有明显抗细胞氧化作用。2.2提高生产性能、促进生长试验结果表明，DMY具有提高动物消化酶活性，改善动物小肠黏膜形态和抑菌杀菌作用，这些功能均有助于提高动物生产性能、促进动物生长。2.2.1鸡崔志英等 2009 研究了在日粮中添加微量元素氨基酸螯合物与DMY对蛋鸡生产性能和蛋壳质量的影响。结果表明，在蛋鸡日粮中添加0.05的DMY与0.5的有机微量元素，产蛋率比对照组提高4.67 P 0.5 、料蛋比比对照组降低3.90 P 0.5 、破蛋率比对照组降低0.27 P 0.5 。冯猛等 2008 研究结果发现，在饲料中添加AGF显著提高海兰蛋鸡的平均产蛋率，且AGF所表现出来的产蛋率提高大于药物添加剂。AGF作为植物提取物，在蛋鸡生产中长期使用没有副作用，没有药残，能够起到与抗生素一样的抑菌杀菌作用，能够提高产蛋率、成活率，可用于代替抗生素添加在饲料中长期使用。研究结果显示，日粮添加0.025的DMY可显著提高42日龄的AA肉仔鸡日采食量和日增重 P 0.05 ，并使料重比降低了6.6 P 0.05 ，同时，添加0.250.5DMY可显著提高肉仔鸡肠上皮细胞内碱性磷酸酶活性，改善小肠黏膜形态 郭航等，2008 。韩爱云等 2006 试验结果表明，在肉仔鸡的基础日粮中添加0.1和0.25DMY，021日龄的肉仔鸡日增重比对照组提高4.5和3.93；2242日龄，0.5添加组日增重最高，各组间差异不显著 P 0.5 ；从全期来看，各DMY添加剂量组与对照组相比有所提高。陈辉等 2005 报道，日粮中添加DMY 0.25和0.05、0.10二氮杨梅素对AA肉仔鸡的消化酶 胰蛋白酶、糜蛋白酶、淀粉酶 有影响，并以添加二氮杨梅素0.10时提高消化酶活性效果最佳，从而促进了肉仔鸡的生长。2.2.2猪武书庚等 2005 以仔猪为研究对象，在处理组中添加AGF100mg/kg。试验结果表明，全期饲喂添加AGF的日粮仔猪日增重略高于对照组203 P 0.1 ，在试验后期效果显著，达243 P 0.05 ；处理组和对照组日增重的变异较小，整齐度较好；AGF的添加略有增加仔猪采食量的趋势。在试验前期、后期及全期处理组的饲料转化率均显著低于对照组。2.3提高动物机体免疫力AGF能增强动物免疫器官，提高动物免疫器官指数，具有提高动物机体免疫力的作用。2.3.1鸡郭航等 2010 发现短期急性灌服100mg/k窖体重的DMY可显著提高肉仔鸡十二指肠绒毛高度、十二指肠碱性磷酸酶 AKP 活性、回肠上皮内淋巴细胞数量及十二指肠中19A+的面积 P 0.5 ，对肉仔鸡受损肠道黏膜起到修复作用，对淋巴细胞的增殖也有一定促进作用。韩爱云等 2007 报道，0.25DMY组显著降低21日龄肉鸡血清总蛋白、白蛋白的量；0.25、0.05DMY显著降低21日龄肉鸡血清GOT 谷草转氨酶 活性 P 0.05 ；O1以下剂量的DMY能显著降低42日龄肉鸡血清GOT活性 P 0.05 ；同时，在肉鸡日粮中添加0.250.5的DMY能显著降低肉鸡的彗星尾矩和olive矩，并证明0.0250.05的DMY为最适宜添加剂量。谢鹏等 2004 研究结果发现，DMY对肉鸡免疫机能的影响可能存在量效关系，DMY在低于0.05添加剂量的情况下对肉鸡免疫器官的发育有促进作用；对新城疫 ND 抗体效价有提高作用。日粮添加0.25和0.5的DMY显著增加21日龄肉鸡胸腺指数 P 0.05 和法氏囊指数 P 0.5 ，并促进肉仔鸡免疫器官的发育，胸腺髓质增大，胸腺小体增大；法氏囊滤泡内淋巴细胞数量增多，间质清晰；脾脏白髓明显，淋巴小结和小动脉周围淋巴小节明显增大。2.3.2 兔免疫异常是复发性口腔黏膜溃疡发生的可能原因之一 李秉琦，2007 ，陈立峰等 2008 采用同种异体口腔黏膜作为抗原复制的兔口腔黏膜溃疡模型，与对照组比较，给DMY75、150mg/k和西地碘片 CYD 1 mg/kg均能明显减少溃疡发生次数，明显降低血清抗体滴度和IgG含量。故认为DMY有抗兔复发性口腔黏膜溃疡的作用。2.4 抗茵作用AGF的活性成分DMY属于多酚类衍生物，酚类物质可以通过细胞壁破坏细胞膜的完整性，导致微生物细胞释放胞内成分引起膜的传递、营养吸收、核苷酸合成及ATP活性等功能障碍，从而抑制微生物的生长。2.4.1 体外抗茵试验曾春晖等 2006 观察从广西藤茶中提取得到的一个单体化合物 简称APS 的体外抗菌作用。利用琼脂稀释法对多种细菌进行最低抑菌浓度 MIC 测定，并与盐酸黄连素相比较，利用不同浓度APS对标准金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 MRSA 、绿脓杆菌进行体外杀菌曲线测定。结果表明，对标准金黄色葡萄球菌、MRSA、绿脓杆菌、大肠杆菌、乙型溶血性链球菌、福氏痢疾杆菌、白色葡萄球菌、奈氏菌、白色念珠菌、枯草杆菌的MIC值分别为0.078、0.78、1.25、0.31、2.5、1.25、0.625、2.5、5、1.25mg/mL；体外杀菌曲线表明，APS对标准金黄色葡萄球菌、MRSA、绿脓杆菌有直接抑制作用，且与药物剂量呈正相关。2.4.2 体内抗菌试验研究APS在体内是否有抗菌作用，曾春晖等 2007 又应用血清药理学方法进行半体内抗菌试验，同时进行了APS诱导金黄色葡萄球菌标准株耐药性产生的研究，结果含药血清的杀菌作用显著。给药后4 h内，金黄色葡萄球菌、MRSA和绿脓杆菌的细菌数明显减少，在给药后4h时出现杀菌高峰，其杀菌率分别为98.74、96.76、90.16。对于MRSA，给药后12 h再次出现杀菌高峰，杀菌率为9499；对于金黄色葡萄球，给药后14 h也出现杀菌高峰，杀菌率为97.49，比MRSA稍高；对绿脓杆菌，给药后16h杀菌率才有明显降低。细菌耐药性诱导试验显示,金黄色葡萄球菌经过3代培育后，第3代即同时转种于含APS 1、2、4、8和16 U的培养基中，37培养24h，结果仅见含APS1U的培养基上长菌，其余未见长菌，表明APS不易引起金葡菌敏感株的耐药性。谢鹏等 2005 试验结果证明，O1以上浓度的DMY对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、鸡白痢沙门氏菌的生长均有抑制效果，O2的DMY对肠道内大肠杆菌的抑菌效果优于0.75的土霉素 P 0.05 ，对沙门氏菌的抑菌效果与0.075的土霉素相近。武书庚等 2005 试验结果证明，在仔猪日粮中添加黄酮100 g/t,在试验前期、后期各阶段处理组的仔猪咳喘率均显著低于对照组，前期差异最为显著，说明AGF对仔猪呼吸道疾病有一定的疗效，且AGF处理组的腹泻率低于对照组，这可能与AGF的杀菌作用有关。3 AGF的提取方法及其安全性研究目前，对藤茶活性成分AGF和DMY的提取方法研究比较多，主要根据其理化性质采用相应的提取方法。DMY在25水中溶解度为4，热水中溶解度更大；易溶于乙醇及丙酮，极微溶于醋酸乙酯。在实际提取过程中，多以水和乙醇作为溶剂，如熊璞等 2009 探寻了热水二级提取的最优工艺，得出最佳工艺参数：提取温度为95，提取时间为60min，料液比为1：25，pH为8。此条件下，DMY的提取率为3081。陈玉琼等 2009 考虑到以水为提取剂会影响AGF的提取率、纯度和活性，以及后续分离难度等问题，故选用乙醇为溶剂，得出AGF的最佳浸提条件：乙醇浓度6785，浸提温度控制在525775，浸提时间60100min，料液比1：31；DMY的最佳提取条件：提取温度控制在65，浸提时间94 min，料液比1：35，乙醇浓度74。除了提取分离及药理作用方面的研究，要使AGF作为一个成熟的饲料添加剂，其安全性也是必须要考虑的。阮祥春等 2009 用AGF制成的混悬液对小鼠进行了急性中毒试验。结果表明，0.5、1.0、2.0、5.0g/kg剂量的AGF对小鼠均无急性毒理作用，说明AGF是一种无毒的物质。苏东林等 2009 给wistar大鼠口服灌胃DMY5.0g/kg，在观察期内，其皮肤、黏膜、毛色、眼睛、呼吸、循环、自主活动及中枢神经系统、行为表现等均未见异常现象，整个试验期内无动物死亡发生；所有试验动物进行解剖，未发现组织器官出现体积、颜色、质地等改变。由此证明DMY毒性毒副作用不明显。钟正贤等 2003 用广西藤茶总黄酮以1.5和0.3g/妇 临床日用量的50和10倍 量给大鼠连续灌服12周，停药2周。结果显示，各剂量组动物的外观行为，体重，脏器系数，血液学和生化学指标，与空白对照组比较，均无明显差异；病理检查未见与药物毒性相关的明显病变，停药后也未见药物延迟性毒性反应。4结语近年来，中国的畜牧业持续、快速发展，但席卷全球的“二嗯英”和“疯牛病”等由饲料污染所引起的畜禽疾病和产品安全等事件使得人们认识到饲料安全之于食品安全的重要性，因此，研究安全、高效和环保的新型饲料添加剂具有十分重要的意义。藤茶黄酮是从藤茶中提取出来的活性物质，安全无毒，对畜禽具有很好的抗氧化、促生长、抗菌、增强动物机体免疫力及改善动物的肉质品质等作用，是一种很好的新型饲料添加剂，可部分代替抗生素，应用前景十分广阔。参考文献1中国科学院研究所中国高等植物图鉴翻M第2册北京：科学出版社，1979，3532伍杨凤鸣藤茶抗氧化作用的研究J湖北民族学院学报，2006，23 3 ：14153占春瑞，廖燕燕，李海燕，等二氢杨梅素分析用标准样品制备及结构分析J现代食品科技，2009，25 10 ：112411284冯猛，周健，黄业威藤茶黄酮对海兰蛋鸡生产性能的影响J畜牧与兽医，2008，40 1 ：48495李秉琦口腔黏膜病学M北京：人民卫生出版社，2007，476阮样春，曾明华，韦洋藤茶黄酮对小鼠的急性中毒试验J畜牧与饲料科学，2009，30 3 ：867苏东林，黄继红，姚茂君二氢杨梅素的急性毒理学评价及对酒精性肝损伤的防治效果J湖南农业科学，2009，11：90938陈立峰，董倩倩，张琼二氢杨梅素对兔复发性口腔黏膜溃疡的作用J中国中药杂志，2008，33 2 11761809陈玉琼。李安琪，盂燕藤茶黄酮及二氢杨梅素提取条件的优化J华中农业大学学报，2009，28 1 ：10611010陈玉琼，倪德江，等藤茶总黄酮及二氢杨梅素降血脂作用研究J茶叶科学，2007，27 3 ：22122511陈辉，黄仁录，张敏红，等二氢杨梅素对肉仔鸡消化酶活性的影响饲料博览，2005，10t4612何桂霞，李玲，肖锦仁，等藤茶总黄酮对四氯化碳致急性肝损伤小鼠的保护作用J湖南中医学院学报，2004，24 4 ：7813何桂霞，杜方麓杨伟丽等藤茶总黄酮清除氧自由基与抗脂质过氧化作用口中药材，2003，26 5 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