石寧
(北京農學院動物科學技術學院,北京 102206)
茴香油在動物生產性能及健康方面的研究進展
石寧
(北京農學院動物科學技術學院,北京 102206)
茴香是一種用途廣泛的食用香料,其精油可廣泛應用于醫(yī)學、化妝品和食品添加劑等方面。大量的研究表明,茴香精油具有抑菌、殺菌、抗氧化、促進動物健康、提高動物免疫力等功效。文章對茴香油的生物學功能以及在改善動物生產性能、促進動物健康、提高動物免疫機能等方面進行了系統(tǒng)的闡述,以期為茴香油的開發(fā)利用提供科學依據(jù)。
茴香油;動物;生產性能;健康;免疫機能
茴香(Foeniculum vulgare L.)原產地中海,屬傘形科茴香屬草本植物。我國已有1 000多年的栽培歷史,現(xiàn)全國各地均有栽培。調味料茴香為植物茴香的干燥成熟果實,不僅具有濃郁香氣,且味甘、性溫,具有開胃下氣散寒、暖腎等效果,為我國的特產香辛料和中藥,也是居家必備的調料[1]。陶弘景謂:煮臭肉,下少許,無臭氣,臭醬入末亦香,故曰茴香。李時珍說,俚俗多懷衿衽咀嚼,恐懷香之名,或以此也。茴香中含揮發(fā)油、大茴香醛、檸檬烯、黃酮類、反式茴香腦、草蒿腦及β-石竹烯等有效成分,具有抑菌以及抗氧化作用[2]。茴香全株各器官均含有精油,其精油廣泛應用于醫(yī)學、化妝品和添加劑等方面,近年來的研究表明,茴香油作為抗生素替代品和動物日糧調味劑對促進動物健康生長、提高免疫機能等方面具有一定的應用價值[3]。本文針對茴香油在動物生長、健康及免疫機能等方面進行總結介紹,以期為茴香油資源在綜合開發(fā)利用方面以及動物生產過程中提供理論指導。
1.1 茴香油的理化特性
茴香油為無色至淡黃色液體,相對密度0.979~0.987,折射率1.552~1.556。茴香油冷時常發(fā)生渾濁或析出結晶,加熱后又澄清,在90%乙醇中易溶。具有茴香、甘草、大茴香腦香氣,味甜[4]。
1.2 茴香精油的化學成分
茴香油的化學成分因其種屬、產地和提取方法等的不同而存在明顯差異,其化學組成又與藥理功能緊密相關。王同禹等[5]采用廣西八角茴香為原料,以水蒸氣蒸餾法從八角中提取揮發(fā)性成分的油相成分,用乙醚作為溶劑從蒸餾殘液中萃取揮發(fā)性成分中的水溶性物質,通過GC-MS聯(lián)用技術分析了二者的化學成分,發(fā)現(xiàn)八角茴香油的主要成分為大茴香腦(75.59%)、草蒿腦(7.78%)和大茴香醛(2.18%)。乙醚萃取液中的主要成分為大茴香醛(48.40%)、對丙酮基茴香醚(13.55%)、大茴香酸(3.92%)。陽小勇等[6]采用廣西賓陽羅香鄉(xiāng)3種八角茴香,采用索氏法獲取精油,并對精油的化學成分進行了研究。結果表明:大紅八角精油主成分為反式茴香腦(73.31%)、茴香醛(5.54%)、小茴香靈(10.06%);干枝八角精油主成分為反式茴香腦(50.02%)、茴香醛(21.25%)、β-石竹烯(7.14%);角花八角精油主成分為反式茴腦(58.16%)、茴香醛(10.46%)、小茴香靈(11.94%)、4-甲氧基肉桂醛(5.51%)。不同的原料及提取方法的差異造成了其精油成分的差異。
1.3 茴香精油的抑菌、抗菌活性
細菌耐藥性正在成為一個嚴重問題,特別是出現(xiàn)多藥耐藥菌株后,為了克服這個問題,尋找新的更有效的抗菌劑或抗性調節(jié)劑顯得尤為重要[7]。茴香油具有較強的抑制和殺菌特性,安全、無刺激、無毒副作用并且能夠使蛋白質脫水、變性,從而損害細胞膜具有殺菌能力,因具有較好的抑菌和殺蟲活性而備受研究者關注[8]。Ibrahim等[7]研究證實了茴香堿廢物殘留提取物可有效抑制耐藥細菌的生長,可能會成為發(fā)展中國家常規(guī)抗生素替代品的新來源。Parasa等[9]研究表明,茴香油的抗微生物活性可以歸因于茴香腦或者茴香和八角茴香兩者的活性成分LS。付敏東等[10]的研究結果顯示,茴香油對酵母菌、霉菌的抑菌濃度>6.3%,大腸埃希菌>3.1%,對金黃色葡萄球菌>1.6%,對細菌的抑制作用較強,對真菌也有一定的抑制作用,但相對較弱,可見茴香油對各種菌都有比較強的抑制作用,它是一種天然的廣譜抗菌藥。Benmalek等[11]研究顯示,茴香油中的某些活性成分能夠作用于細菌的細胞壁和細胞膜,通過抑制有關酶類的活性進而阻礙細菌的新陳代謝,同時阻止其合成生長所需的化合物,從而達到抑制細菌生長的目的。
1.4 茴香精油的抗氧化活性
茴香油中的丁基羥基茴香醚、茴香酮、茴香酸等主要成分均有一定程度的抗氧化能力[12]。GülēIn等[13]在茴香萃取物的抗氧化能力的驗證試驗中發(fā)現(xiàn),茴香油中的丁化羥基茴醚、丁化羥基甲苯和α-生育酚對超氧陰離子、氧自由基具有很好的清除作用,說明茴香油具有良好的抗氧化能力。陽小勇等[6]研究發(fā)現(xiàn),茴香油的抗氧化性表現(xiàn)在其對0OH和O0的清除能力較強;通過對茴香油成分構成及含量檢測分析發(fā)現(xiàn),干枝和角花八角茴香油的茴香醛含量分別為21.25%和10.46%,由此可知,茴香醛的含量與抗氧化活性有關,因為茴香醛為食品中重要的抗氧化劑之一。付敏東等[10]通過對八角茴香油的抗氧化試驗結果表明:隨著茴香油濃度的增加,對DPPH0的清除率增強。Singh等[14]的研究結果顯示,八角茴香油也具有顯著的抗氧化功效。Wang等[15]研究發(fā)現(xiàn),八角茴香油抗氧化作用的發(fā)揮主要是精油里面主要構成成分酚類和黃酮類化合物。
2.1 茴香油對單胃動物生產性能的影響
茴香油對動物生長性能的影響主要表現(xiàn)在對幼齡動物的影響。仔豬斷奶后,選擇新飼料可能需要3~7 d;這短期的厭食癥可能會損害仔豬胃腸道完整性,減弱胃腸道功能,并增加仔豬對腸道疾病的敏感性[16]。Charal等[17]的研究表明:日糧中添加茴香油(50mg/kg)飼喂斷奶仔豬,可以在斷奶后立即增加仔豬飼料攝入量,對仔豬生長性能具有積極影響。Langendijk等[18]報道,母豬在哺乳期間以及隨后的懷孕期,飼喂茴香油和大蒜油混合物的飼料,與對照組相比母豬采食量更大。杜會堂等[19]在懷孕母豬日糧中添加茴香,其所產仔豬的出生重極顯著高于對照組(P<0.01)。日糧中分別添加茴香油和抗生素飼喂肉仔雞,對其生長性能也具有積極的影響[20]。Mahmood等[21]研究發(fā)現(xiàn),較低劑量的大茴香油(0.5 g/kg)飼喂肉仔雞時,肉仔雞表現(xiàn)出良好的生長性能(更好的體重增加、更好的采食量和飼料轉化率);但是較高水平的大茴香油(2 g/kg)對肉仔雞生長性能影響不佳。日糧中添加小茴香或與無水硫酸鈉混合添加飼喂仔雞,可顯著改善熱應激對生長性能、氮及灰分沉積量的不利影響[22]。Kazemifard等[23]的研究結果表明,蛋雞日糧中添加茴香提取物對產蛋量、雙黃蛋數(shù)量及雞蛋的質量都有顯著影響(P<0.05)。產蛋雞飼料中添加0.4%的大茴香,對蛋雞的采食量、飼料轉化率、產蛋率、蛋重等均有有益的影響[24]。
2.2 茴香油對反芻動物生產性能的影響
茴香油有溫和的味道和香味,可以刺激食欲,從而提高動物生產性能[25]。Cardozo等[26]報道,茴香中的茴香醚和茴香酮可以作為調味劑刺激犢牛首次采食固體飼料的食欲;添加茴香油增加犢牛首次采食量和總DM攝入量。Saeedi等[27]研究發(fā)現(xiàn),在斷奶后和整個實驗期間犢牛飼喂含有茴香的開食料,可增加TMR和DM攝取入量,同時增加了犢牛日增重,提高了飼料轉化率。美國亞拉巴馬州某奶牛場對500頭奶牛進行了噴灑茴香油試驗,結果表明,在奶牛棚內每隔3天噴灑一次茴香油(其香味能保持3 d),連續(xù)噴灑3個月,試驗組奶牛只均日產奶量比對照組多0.7~0.9 kg[28]。Skobic等[29]研究表明,茴香對山羊采食灌木具有促進作用(P<0.01),然而茴香的風味和質量等因素都會影響山羊對灌木的采食量[29]。Zolfagarimoheb[30]對不同添加水平的茴香對育肥羔羊生產性能的影響進行了調查,發(fā)現(xiàn)羔羊采食含有茴香(6%DM)的飼糧具有較高的日增重和飼料轉化率。Ghochkhani等[31]研究表明,茴香醇具有雌激素作用以及對多巴胺具有抑制作用,從而導致催乳素分泌增加,進而增加奶牛乳產量。然而,Mohammed[32]研究發(fā)現(xiàn),在飼料中添加茴香對沙特阿拉伯本地哺乳山羊的奶產量、生產效率、奶成分和采食量均沒有影響。
近年來,健康養(yǎng)殖概念甚囂塵上,動物健康與免疫系統(tǒng)密切相關,免疫系統(tǒng)是世界上最好的醫(yī)生。動物腸道是免疫系統(tǒng)的重要組成部分,如何維持動物腸道健康,從而促進免疫機能增強已成為當前國際社會研究的熱點。
3.1 茴香油對單胃動物健康及免疫機能的影響
日糧中添加的抗氧化組分經代謝進入乳汁,幼齡動物攝入乳汁后,能夠提高機體的抗氧化能力,促進個體健康生長發(fā)育。T-SOD是一種重要的抗氧化酶,同時也是機體內清除超氧陰離子自由基的主要物質,其活力的高低間接地反映了機體清除氧自由基能力的強弱[33]。自由基會觸發(fā)脂質的過氧化反應,生成MDA的氧化產物;這些氧化產物會使含氨基的蛋白質、核酸、腦磷脂喪失活性。MDA含量的多少反映了機體細胞受氧自由基攻擊的嚴重程度[34]。
張勇[35]采用仔豬出生前風味劑印記訓練對斷奶仔豬生長、健康及行為影響進行了研究,結果表明,在母豬產前飼料中添加茴香風味劑可顯著提高母豬初乳中的TSOD水平,降低MDA濃度,并可使仔豬斷奶后前兩周腹瀉率降低、應激行為減少,說明母豬產前風味劑印記訓練可改善斷奶仔豬的健康和福利狀況。杜會堂等[19]對日糧中添加茴香和大蒜對母豬初乳抗氧化性能及仔豬早期生長性能的影響進行了研究,發(fā)現(xiàn)產前、產后連續(xù)飼喂反式茴香醚的母豬所分娩的仔豬具有較低的腹瀉發(fā)生率。此外,在母豬分娩前飼喂反式茴香醚,降低了仔豬在斷奶后個體之間咬尾、咬耳、攀爬等有害行為的發(fā)生率,在促進仔豬健康以及提高免疫機能方面有積極的作用。血清中IgA、IgG、IgM含量的高低直觀地反映出動物的免疫能力。日糧中添加中草藥飼料添加劑能有效提高三穗鴨免疫功能,血清 IgA、IgG、IgM含量顯著提高(P<0.05),其中含有小茴香的中藥組血清總蛋白含量顯著高于其他組[36]。日糧中添加小茴香或與無水硫酸鈉混合飼喂仔雞,可顯著降低呼吸頻率和肛溫,提高仔雞成活率和免疫機能,促使其健康成長[22]。
茴香及其精油具有改善腸道菌群結構的功能[37]。飼糧中添加八角茴香及其精油可以不同程度地改善肉仔雞腸道發(fā)育情況和腸道形態(tài),從而增強小腸的功能,減少肉仔雞腹瀉率,促進其健康。而添加八角茴香殘渣沒有此作用效果[38]。Reisinger等[39]研究表明,飼糧中添加八角茴香、牛至和柑橘果混合精油可顯著提高肉仔雞回腸的隱窩深度和空腸的絨毛高度,降低腹瀉發(fā)病率,提高免疫機能,促進健康;Hong等[40]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加八角茴香和牛至顯著提高了肉仔雞十二指腸的絨毛高度,且茴香油和牛至油混合精油可用作抗生素的替代品。產蛋雞飼喂高劑量的黑色小茴香種子粉末,能夠減少胃腸道大量的有害細菌,如大腸桿菌,這可能是由于其含有大量的粗丙酮提取物;肉雞飼喂黑色小茴香,其腸道內有益細菌如乳酸桿菌的數(shù)量往往增多,能夠改善其健康狀況。脾臟狀況是否良好,直接影響動物的健康和免疫狀況。茴香提取液對小鼠脾臟的發(fā)育均有一定的促進作用,同時促進脾淋巴細胞增殖反應;小鼠巨噬細胞的吞噬能力與各自相應的對照組比差異顯著(P<0.05和P<0.01),從而加強了機體的非特異性免疫作用;脾淋巴細胞分泌IL-2水平明顯高于其他組;小鼠脾臟中的自然殺傷細胞內陽性細胞數(shù)量明顯增加[41]。
3.2 茴香對反芻動物健康及免疫機能的影響
牛肚脹也叫“瘤胃臌氣”,多發(fā)生在入秋前后。其主要原因是牛突然一次吃了大量幼嫩多汁的青草,尤其是苜蓿等豆科牧草。這些因過量而不能下移的青草,在瘤胃內短時間產生大量氣體,引起牛瘤胃急劇臌脹。連仁[42]研究發(fā)現(xiàn),小茴香100 g、大蒜100 g、陳醋250 g、搗碎加醋一次灌服可以治療牛瘤胃臌氣。郭蘭玉[43]將入藥小茴香研為細末,開水沖調,恒溫灌服。用量:300~400 g,同樣也能治療牛瘤胃臌氣,避免了穿刺治療法容易繼發(fā)其他感染癥的弊端,從而促進了牛的健康。
新生幼畜疾病在動物養(yǎng)殖時可能會造成相當大的經濟損失。2010年,國家動物衛(wèi)生監(jiān)測系統(tǒng)(USDA,2011)報告的腹瀉(18%)和肺炎(16%)是影響新出生犢牛最常見疾病。趙曉梅[44]在犢牛腹瀉臨床治療中添加茴香,按照“痛瀉要方”加減法治愈犢牛腹瀉病,治愈率達100%。牛的腹痛以腸性腹痛為主,在臨床上以腸便秘、腸變位居多,腸痙攣則較少見。漆君等[45]以小茴香和阿托品治療牛腹痛,達到了一次治愈牛腹痛的效果。可見小茴香和阿托品配合,是治療頑固性腸痙攣的理想方藥。
茴香油具有特殊的芳香味,可誘發(fā)食欲、刺激胃液分泌、興奮腸道蠕動,同時還具有較好的抗菌活性,是綠色環(huán)保、安全無毒比較理想的飼料添加劑。但茴香油易揮發(fā)氧化,生物活性物質種類多樣,成分復雜,作為替代抗生素的飼料添加劑其使用效果差異很大,需要大量的動物試驗去確定其在動物體內的作用效果及適宜添加量。
目前,關于茴香油的研究雖然很多,但主要集中在單胃、反芻動物生長方面,而反芻動物健康免疫機能方面的研究卻較少,因此還需要廣大科研人員深入研究茴香油在動物抗菌、抗病毒、抗氧化等免疫方面的潛在功能。茴香油的抗菌協(xié)同作用效果明顯,廣大科研人員要積極開發(fā)新型復方精油并對精油進行臨床安全性評估。隨著抗生素在畜禽生產中帶來的各種負面影響、超級細菌的產生及國際禁抗呼聲的日益高漲,鑒于茴香油在抗菌方面的優(yōu)勢,以及茴香油替代抗生素在畜禽生產中的廣闊應用前景,應拓展茴香油在畜牧養(yǎng)殖中的開發(fā)與研究,以促進畜牧產業(yè)的安全、和諧、可持續(xù)健康發(fā)展。
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Progress in the Effectsof Anise O ilon Anim al Perform ance,Health and Imm une Function
ShiNing
(AnimalScienceand Technology College,BeijingUniversityofAgriculture,Beijing102206,China)
Anise is a kind ofwidely used edible spices,its essential oils can be widely used in medicine,cosmetics and food additivesand so on.A large numberofstudieshave shown thataniseoilhasantibacterial,bactericidal,antioxidant,animalhealth -promoting,animal immunity-improving and other effects.In this paper,the biological function and the improvementof animal production performance,the promotion of animal health and the improvement of animal immune function of anise oil were systematically expounded in order to provide scientific basis for the developmentand utilization ofaniseoil.
aniseoil;animal;performance;health;immune function
S816.74
A
2095-3887(2017)04-0049-05
10.3969/j.issn.2095-3887.2017.04.014
2017-04-12
石寧(1987-),男,碩士。研究方向:反芻動物營養(yǎng)與免疫。