李曉琳 陳 婷 習(xí)欠云 張永亮

(廣東省動物營養(yǎng)調(diào)控重點實驗室，國家生豬種業(yè)工程技術(shù)中心，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，廣州510642)

辣木(MoringaoleiferaLam.)，又稱鼓槌樹，是多年生熱帶落葉喬木，在全世界約有14個品種，現(xiàn)我國也有大量種植。據(jù)報道，辣木可應(yīng)用于凈化飲水、開發(fā)新型藥物及日用化妝品原料等領(lǐng)域[1]。此外，在印度古老的醫(yī)療保健體系阿育吠陀記載中，辣木的葉子可被用來治療各種各樣的疾病?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)根據(jù)不同植物的傳統(tǒng)用途和營養(yǎng)價值對其進行篩選，發(fā)現(xiàn)辣木是一種安全且富含藥用價值的植物。由于辣木具有高鈣、高蛋白質(zhì)、高纖維和低脂質(zhì)的優(yōu)點[2]，且兼具降血糖、降血脂、抗氧化、抗腫瘤[3]等功效，因此，近年來，辣木作為一種新型保健植物(食品)而備受關(guān)注，同時，辣木的抗菌和消炎活性也引起了學(xué)術(shù)界的廣泛研究。本文主要針對國內(nèi)外關(guān)于辣木不同部位的抗菌、消炎及其在改善動物生產(chǎn)性能、屠宰性能、抗氧化和免疫調(diào)節(jié)方面的作用進行總結(jié)歸納，為豐富辣木的生物學(xué)功能提供支撐。

1 辣木的化學(xué)組成

植物產(chǎn)生初級和次生代謝物，包括生物堿、酚類化合物、單寧、植物甾醇和萜類化合物，它們在各生物過程中發(fā)揮著積極的作用。然而，在地球上的75萬多種植物物種中，只有1%～10%被潛在地使用，辣木就屬于其中一種[4]。近幾年來，國內(nèi)外的研究多集中在對辣木功能性成分的提取、分離、鑒定及相關(guān)生物活性分析，其中辣木黃酮、多酚、多糖、苷類及辣木蛋白是當下研究的熱點[5]。如張冰溪等[6]對辣木總黃酮的提取條件進行優(yōu)化后，其含量可達3.139%；王遠[7]認為辣木葉中的黃酮類化合物以槲皮素和山奈酚及其衍生物為主，大多為黃酮苷。除此之外，研究人員還從辣木中提取出類固醇、生物堿等活性物質(zhì)，其中苯甲基異硫氰酸鹽、芐基異硫氰酸鹽和苯基異硫酸氰酯曾被報道有一定的抗菌消炎作用[8- 9]。由此得出，辣木的功能性化學(xué)成分主要有黃酮、生物堿、多糖等。辣木各部位的化學(xué)成分見表1。

2 辣木的營養(yǎng)價值

辣木除含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸外，維生素A和維生素C等含量也較高[17]，被稱為是素食主義者的理想食物，同時也可作為飼養(yǎng)動物的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)來源。研究顯示，辣木葉中維生素A含量是胡蘿卜的10倍，鈣含量是牛奶的17倍，鉀含量是香蕉的15倍，鐵含量是菠菜的25倍，蛋白質(zhì)含量是酸奶的9倍，維生素C含量也比橘子高[18]。徐敏等[19]曾報道，辣木葉富含蛋白質(zhì)(鮮葉中約含6%，干葉中約含27%)，其氨基酸組成以天冬氨酸和谷氨酸為主，并含有人體必需的蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸和蛋氨酸。Yameogo等[20]對鮮辣木礦物質(zhì)成分進行分析，鮮辣木的鈣、鎂、鉀、鐵、鋅、磷含量分別為8 471、1 513、5 496、175和111 5 mg/kg。郭剛軍等[21]發(fā)現(xiàn)多油辣木各部位營養(yǎng)成分各有高低，辣木葉中蛋白質(zhì)、維生素E、維生素C、煙酸、維生素B6、β-胡蘿卜素、鎂、鈣和磷含量最高；莖中膳食纖維、銅、鋅和錳含量最高；果中葉酸、鉀和鈉含量最高；而根中則是碳水化合物和鐵含量最高?？梢姡蹦臼且环N富含蛋白質(zhì)、維生素和礦物元素的高營養(yǎng)價值植物。

表1 辣木各部位的化學(xué)成分

3 辣木的藥理活性

關(guān)于辣木的藥用活性報道較廣泛，辣木各部位如葉、根、籽、皮、果實、鮮花和不成熟的豆莢可作為心臟循環(huán)系統(tǒng)興奮劑，具有抗腫瘤、退熱、抗癲癇、消炎、抗?jié)?、解痙、利尿、降壓、降脂、抗氧化、抗糖尿病、抗菌作用，常在本土的醫(yī)學(xué)體系被用于治療不同的疾病，特別是在南亞[22]。本文摘錄一部分已報道關(guān)于辣木的藥用價值，辣木各部位的藥理作用見表2。

表2 辣木各部位的藥理作用

4 辣木的抗菌作用

由辣木的藥理活性總結(jié)可知其具有抗菌消炎、調(diào)節(jié)免疫力、抗病、降血糖、降血脂等功能。目前，關(guān)于辣木抗菌功效的報道主要集中在葉和籽2個部位。

Lalas等[40]用辣木籽油提取液對金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸桿菌、陰溝腸桿菌、肺炎桿菌、白念珠菌、熱帶假絲酵母、光滑假絲酵母均有一定抑制效果。同樣，Jabeen等[41]發(fā)現(xiàn)辣木籽的粗提取物、上清液、殘渣和透析樣品能抑制多種細菌和真菌的生長，其中多殺巴斯德氏菌和枯草芽孢桿菌最為敏感，研究還顯示該提取物的活性受到鈉離子(Na+)、鉀離子(K+)、鎂離子(Mg2+)和鈣離子(Ca2+)等陽離子的干擾，且其在溫度4～37 ℃和pH為7時活性最高。Bukar等[42]發(fā)現(xiàn)濃度為1 mg/mL的辣木籽氯仿提取物能100%抑制霉菌和根霉的生長，抗菌效果等同于0.5 mg/mL標準藥物酮康唑。研究人員還對辣木籽中的抗菌活性物質(zhì)進行了研究，Singh等[14]分離提純脫脂辣木籽粉中的酚類化合物，發(fā)現(xiàn)與游離的酚類提取物[最小抑菌濃度(MIC)0.117%～0.191%]相比，結(jié)合酚類提取物(MIC 0.060%～0.157%)更具有抗菌活性。Padla等[39]試驗證明辣木籽中的異硫氰酸芐酯在MIC(1 mg/mL)時對革蘭氏陽性菌和皮膚病真菌如絮狀麥皮癬菌和紅色毛癬菌均表現(xiàn)抑制作用。Jeon等[9]從辣木籽分離出辣木米辛(niazimicin)和4-(L-rhamnosyloxy)-芐基異硫氰酸酯(RBI)，發(fā)現(xiàn)RBI具有比辣木米更強的抗菌能力，且認為它們抗菌活性之間的差異可能與乙基相關(guān)。

在辣木葉方面，Bukar等[42]發(fā)現(xiàn)辣木葉片乙醇提取物對大腸桿菌、綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌和產(chǎn)氣腸桿菌等具有廣譜抑菌作用，對各微生物的MIC介于2.0～4.0 mg/mL。Jayawardana等[43]在雞肉香腸中加入辣木葉，發(fā)現(xiàn)其對大腸桿菌及金黃色葡萄球菌有明顯抑制效果，且對香腸感官性狀沒有任何不良影響。Pal等[44]研究顯示，辣木葉乙醇提取物能顯著抑制革蘭氏陽性芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、葡萄球菌、蘆薈桿菌、革蘭氏陰性桿菌和酸性快速分枝桿菌的生長。同時，Marrufo等[45]發(fā)現(xiàn)中、高劑量(5、10 μg)的辣木葉揮發(fā)油對蠟樣芽孢桿菌、綠膿桿菌等細菌以及黃灰青霉菌、擴展青霉菌、橘青霉、指狀青霉菌、黑曲霉等真菌均具有一定抑制作用。

除此之外，辣木其他部位的抗菌作用也有少量報道，Arora等[46]研究表明，辣木莢殼中的黃酮類和二萜類化合物可對抗多種重要的致病菌，包括耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)。

研究表明，辣木中的活性成分含量可能受品種、地域、季節(jié)等因素影響。Ndhlala等[47]研究表明，13個辣木品種的植物化學(xué)水平和抗菌活性存在差異，然而其生物活性與總酚類物質(zhì)或類黃酮的水平之間沒有直接相關(guān)性。Ratshilivha等[48]對不同月份采集的南非辣木樣品丙酮提取物抗菌活性差異的研究發(fā)現(xiàn)，辣木莢在冬天特定月份對綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、糞腸球菌均有較強抑制作用。此外，張婧[49]研究得出相似結(jié)果，辣木化學(xué)成分如黃酮、多糖、生物堿、水溶性蛋白質(zhì)會因采收期、部位、品種不同而變化。

根據(jù)以上報道可知，辣木葉、籽及莢殼中含有抗菌活性物質(zhì)，且對細菌和真菌均具有一定的抗菌效果，而其他部位如辣木根、辣木花、辣木樹皮等是否具有抗菌活性或者其他藥用活性的相關(guān)報道相對缺失，值得科研人員繼續(xù)研究探索。

5 辣木的消炎作用

辣木提取物除抗菌作用外，還具有消炎效果。Minaiyan等[37]發(fā)現(xiàn)一定劑量的辣木籽水醇提取物有效減輕了小鼠遠端結(jié)腸8 cm處的重量(炎癥和組織水腫的標志)，顯示其中的生物酚和類黃酮可能是治療試驗性結(jié)腸炎的主要成分。Araújo等[50]用辣木籽提取物在脂多糖(LPS)刺激巨噬細胞和小鼠上建立的急性炎癥的模型中證實了其兼具體外和體內(nèi)消炎作用，并進一步確定其可能通過調(diào)節(jié)細胞因子和一氧化氮(NO)的合成量達到消炎效果。同樣地，Cheenpracha等[8]發(fā)現(xiàn)從辣木果實乙酸乙酯提取物中分離提純的化學(xué)物對脂多糖誘導(dǎo)的小鼠巨噬細胞有消炎活性，進一步分析顯示提取物中的4-(20-乙酰-α-L-rhamnosyloxy)芐基異硫氰酸酯對一氧化碳有強烈的抑制活性，半數(shù)抑菌濃度(IC50)為1.67 mol/L。

除籽和果實以外，辣木其他部位消炎活性也有被報道。Sashidhara等[51]從辣木根中分離出的醋酸鹽和1，3-二芐基脲化合物顯著地抑制了炎性細胞因子的產(chǎn)生。Kooltheat等[52]在體外模型中證明，辣木葉水-甲醇提取物抑制人巨噬細胞的細胞因子[腫瘤壞死因子(TNF)、白細胞介素-6(IL-6)和白細胞介素-8(IL-8)]的產(chǎn)生，數(shù)據(jù)顯示該提取物能抑制炎癥反應(yīng)核因子κB(NF-κB)信號中關(guān)鍵基因RelA的表達。此外，Waterman等[53]在辣木葉中分離出的2種異硫氰酸酯均顯著降低了原巨噬細胞的基因表達和炎癥標志物的生成，其中1和5 μmol/L劑量的提取物分別減弱誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)和白細胞介素-1β(IL-1β)的表達以及降低一氧化氮和TNF-α的生成。

從以上報道可知，辣木具有顯著的消炎成果，但其消炎成分復(fù)雜，除已報道的生物酚、類黃酮外可能還有其他組分，且其作用機理目前并不明確。

6 辣木在畜牧生產(chǎn)上的應(yīng)用效果

因辣木營養(yǎng)價值高，近年來將辣木作為飼料原料或飼料添加劑的研發(fā)層出不窮，相關(guān)的試驗也證實辣木具有促進腸道發(fā)育、促進動物生長、改善動物產(chǎn)品品質(zhì)的潛力。辣木葉作為非常規(guī)蛋白質(zhì)飼料的報道較多，而鮮有對于辣木樹皮、根、籽等部位的研究。與此同時，在畜牧生產(chǎn)上并未見關(guān)于辣木在生產(chǎn)動物上作為抗菌或消炎類的功能性飼料添加劑的應(yīng)用報道。

6.1 辣木對動物生產(chǎn)性能的影響

已有不少試驗證明辣木葉可部分替代動物飼糧，且飼用效果良好。Onu等[54]用7.5%辣木葉粉飼喂雛雞，結(jié)果表明其末體重、平均日增重、平均日采食量和飼料轉(zhuǎn)化率等均顯著優(yōu)于對照組。但Zvinorova等[55]試驗結(jié)果表明，在生長中動物熱量不足的條件下，使用辣木葉作為其膳食補充劑，可能會影響其線性生長。因此，使用辣木飼喂幼齡動物需要注意用法與用量。此外，在成年動物上，Lu等[56]發(fā)現(xiàn)飼糧添加5%辣木葉可以改善蛋黃顏色和蛋白質(zhì)的吸收，而不會對產(chǎn)蛋性能和蛋重產(chǎn)生不良影響。而飼糧添加6%辣木葉可顯著提高育肥豬的平均日增重，顯著降低料重比[57]。張幸怡等[58]用辣木梗葉飼糧替代50%苜蓿發(fā)現(xiàn)，奶牛泌乳高峰期的采食量及產(chǎn)奶性能顯著提高，而奶牛體細胞數(shù)量顯著下降，表明辣木可能提高了奶牛的免疫和抗氧化能力。由此可得，辣木豐富的營養(yǎng)價值使其在非常規(guī)飼料原料的開發(fā)中具有較大潛力，同時辣木綠色天然且功能活性廣泛的特點也讓其在功能性飼料添加劑的研發(fā)中具有廣闊的應(yīng)用空間。

6.2 辣木對動物脂肪代謝、抗氧化和免疫調(diào)節(jié)的影響

大量試驗證明，飼喂辣木可改善動物血清指標，尤其是降血脂和抗氧化相關(guān)指標。Babiker等[59]在母羊飼糧中用辣木取代苜蓿，發(fā)現(xiàn)乳汁和血清的氧化狀態(tài)得到一定程度的改善。張幸怡等[58]用辣木梗葉替代基礎(chǔ)飼糧中50%苜蓿，發(fā)現(xiàn)試驗組血漿中總抗氧化能力(T-AOC)以及抑制羥自由基能力顯著提高，而血清中膽固醇(CHOL)和甘油三酯(TG)的含量顯著降低。同時，習(xí)欠云等[60]發(fā)現(xiàn)飼喂8%辣木葉粉能顯著降低蛋雞血清中的低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和總膽固醇(TC)含量，改善機體性能。此外，張幸怡等[58]驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，辣木梗葉可顯著提高奶牛血清中免疫球蛋白G(IgG)的含量，且IgG被報道具有抗細菌、抗病毒活性。上述在生產(chǎn)動物上開展的試驗進一步驗證辣木對血清指標有一定改善作用且能一定程度上調(diào)節(jié)動物的免疫功能。

6.3 辣木對動物屠宰性能的影響

動物屠宰性能指標最能體現(xiàn)飼料產(chǎn)品的效果和價值。Cohen-Zinder等[61]以青貯辣木為肉羔羊的膳食補充劑的結(jié)果顯示，飼喂辣木葉的羔羊肉質(zhì)肌節(jié)較長、肌內(nèi)脂肪含量較低，各組間膠原含量無顯著差異。李苗苗[62]試驗結(jié)果表明，飼糧中2%～10%辣木添加量對70日齡清遠鵝屠體率影響顯著，且飼糧中10%辣木添加量可顯著提高清遠鵝的胸肌率和腿肌率，降低腹脂率。在肉質(zhì)改良方面，Moyo等[63]比較向日葵籽和辣木在山羊飼糧中的添加對羊肉理化特性和感官特征的影響，發(fā)現(xiàn)辣木在香味強度和汁液等方面勝于向日葵籽，且各項感官指標均顯著優(yōu)于對照組。同時，Ayssiwede等發(fā)現(xiàn)[64]用24%辣木可加深肉雞酮體和腹部脂肪的顏色。由此可知，辣木具有提高動物屠宰率、加深體色、增加肉質(zhì)感官評分等經(jīng)濟效果，為辣木用于生產(chǎn)高端畜產(chǎn)品提供理論基礎(chǔ)。

6.4 辣木對動物腸道發(fā)育的影響

據(jù)報道，辣木對動物腸道發(fā)育有一定的促進作用，這預(yù)示著辣木可能有利于促進動物對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，提高動物生產(chǎn)效率。Khan等[65]在肉雞飼糧中添加相當肉雞體重1.2%劑量的辣木葉粉，結(jié)果顯示，肉雞小腸、盲腸的重量和凈重均顯著提高，且絨毛高度、表面積、絨毛高度與隱窩深度比顯著增加。同時，徐安妮[66]探究辣木促進小鼠小腸增長的機制，發(fā)現(xiàn)100%辣木粉飼料飼喂的小鼠小腸絨毛長度比對照組增加約69.3%，小腸內(nèi)吸收營養(yǎng)物質(zhì)的表面積增加了將近1倍。

7 小 結(jié)

辣木營養(yǎng)物質(zhì)豐富，且各部位(葉、籽、莢殼等)所含的活性成分具有廣泛的藥理活性，可發(fā)揮抗菌、消炎、抗氧化、改善肉質(zhì)、促進腸道發(fā)育等的作用，因此其在動物生產(chǎn)中具有重要開發(fā)潛力，不僅能緩解目前我國飼料資源短缺的現(xiàn)狀，同時還可以開發(fā)辣木的飼用經(jīng)濟價值。

將辣木作為動物飼糧或飼料添加劑雖然已取得一定成果，但目前還處于試驗階段。因此，安全且有效的辣木飼用產(chǎn)品投入到養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)前仍需要大量研究，如作用機制探究、有效劑量篩選、安全性評定、體內(nèi)代謝及殘留檢測等，以確保其作用的發(fā)揮效果以及畜禽和人類的安全。