程 浩 柳 序 曲湘勇
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖南畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心,長沙410128)
中國是 “茶之鄉(xiāng)”,是世界上最早發(fā)現(xiàn)茶樹、利用茶葉和種植茶樹的國家,也是世界茶道的宗主國。我國作為產(chǎn)茶大國,不僅茶歷史十分悠久,而且茶葉資源也是相當(dāng)豐富。茶多酚是以茶葉為原料,經(jīng)過提取、過濾、濃縮、萃取、蒸發(fā)濃縮、干燥后得到的多酚類物質(zhì)的混合物。茶多酚因其具有極強(qiáng)抗氧化作用,且有調(diào)節(jié)脂代謝、促進(jìn)腸道健康、提高免疫等功能,從而在家禽生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。
茶多酚包括黃烷醇類、花色苷類、黃酮類、黃酮醇類和酚酸類等,主要是黃烷醇 (兒茶素)類,約占60~80%。茶多酚一般為淡黃色至茶褐色略帶茶香味的粉末或結(jié)晶物。因其分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu),所以具有一定的光譜特性;除酚酸及縮酚酸類以外,茶多酚的其它幾種化合物都具有2-苯基苯并吡喃的基本結(jié)構(gòu),所以能溶于水、甲醇、乙醇、冰醋酸;在不同溫度和PH值的影響下,茶多酚的幾種物質(zhì)極易向其同分異構(gòu)體轉(zhuǎn)化,且分子結(jié)構(gòu)中的多個(gè)反應(yīng)活性基團(tuán)和活性部位可以誘使它發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng),具有化學(xué)特性。
當(dāng)生物機(jī)體受到應(yīng)激時(shí),機(jī)體會(huì)產(chǎn)生大量的自由基,容易引發(fā)氧化應(yīng)激,導(dǎo)致細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能完整性受損,使機(jī)體免疫能力下降,從而誘發(fā)各種疾病的發(fā)生。茶多酚具有極強(qiáng)的抗氧化能力,能夠有效緩解應(yīng)激反應(yīng)。
2.1.1 直接抑制或清除自由基。
茶多酚的化學(xué)結(jié)構(gòu)中具有連 (或鄰)苯酚基,苯環(huán)上的π電子與氧原子中尚不成對(duì)的電子發(fā)生共軛效應(yīng)后,含酚基的茶多酚具有了活潑的羥基氫,能夠直接和自由基結(jié)合,生成穩(wěn)定性較高的含鄰苯二酚結(jié)構(gòu)的自由基,減少活性氧對(duì)機(jī)體的損害。
2.1.2 調(diào)節(jié)抗氧化防御系統(tǒng)
生物體內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)主要是由谷胱甘肽過氧化物酶 (Glutathione peroxidase, GSH-Px)、超氧化物歧化酶 (Superoxide dismutase,SOD)、過氧化氫酶 (Catalase,CAT)、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶 (Glutathione-S-transferase,GST)等物質(zhì)組成,這些抗氧化酶能夠及時(shí)地清理生物機(jī)體內(nèi)殘余的自由基,從而維持自由基的動(dòng)態(tài)平衡。研究表明,表沒食子兒茶素沒食子酸酯 (Epigallocatechin acid ester,EGCG)可以提高體外培養(yǎng)仔豬的GSH-Px活力,降低丙二醛 (Malondialdehyde,MDA)含量。TP可以與SOD、CAT、維生素C、谷胱甘肽 (Glutathione,GSH)等物質(zhì)發(fā)生協(xié)同作用,使機(jī)體免受應(yīng)激損傷。TP還可以調(diào)控氧化應(yīng)激狀況下核轉(zhuǎn)錄因子 (Nuclear factor KB,NF-KB)的基因表達(dá)來影響機(jī)體的抗氧化防御系統(tǒng)。
2.1.3 絡(luò)合金屬離子
茶多酚具有多酚結(jié)構(gòu),能夠?qū)τ坞x的過量鐵離子和細(xì)胞內(nèi)的鈣離子發(fā)生絡(luò)合作用,抑制黃嘌呤氧化酶的生成,還能與銅離子進(jìn)行絡(luò)合以抑制低密度脂蛋白的氧化,減少氧損傷。
脂質(zhì)代謝是生物機(jī)體三大代謝之一,脂質(zhì)代謝紊亂容易導(dǎo)致心腦血管系統(tǒng)發(fā)病,還會(huì)對(duì)機(jī)體其余器官造成損傷。茶多酚可以阻止機(jī)體對(duì)脂肪的攝入量,促進(jìn)體內(nèi)脂肪分解為游離脂肪酸,來減少體內(nèi)脂肪的儲(chǔ)量。有研究表明,在飼料中添加適量茶多酚能夠降低甘油三酯 (Triglyceride,TG)、 總膽固醇 (Total cholesterol, TCHO)、 高密度脂蛋白 (High-density lipoprotein,HDL-C)的濃度,減少血液對(duì)膽固醇的吸收,并能加速脂蛋白的分解。TP不僅能顯著上調(diào)脂肪運(yùn)輸和代謝相關(guān)基因,還可以顯著下調(diào)脂肪合成基因表達(dá)水平,通過刺激脂肪分解和抑制脂肪合成,降低脂肪沉積和血脂水平。
腸道健康的關(guān)鍵在于腸道菌群的生態(tài)平衡,動(dòng)物的腸道內(nèi)存在著數(shù)量龐大的菌群,腸道微生態(tài)平衡遭到破壞容易引起腹瀉、便秘、免疫力下降等諸多病癥。
茶多酚能夠在抑制有害菌生長繁殖的同時(shí)促進(jìn)機(jī)體有益菌的生長,從而維持腸道微生態(tài)平衡,促進(jìn)機(jī)體健康。何夢(mèng)曉等在14日齡黃羽肉雞日糧中添加250、350mg/kg的茶多酚后,顯著增加盲腸中乳酸桿菌數(shù)量,降低大腸埃希氏菌數(shù)量,這與張嬌蕊在1日齡白羽肉雞日糧中添加1%、2%綠茶粉的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。而乳酸菌不僅能分泌乳酸菌素作用于細(xì)胞膜,有效抑制革蘭氏陽性菌如芽孢菌和致病菌等有害菌,還能與致病菌競爭腸道內(nèi)受體和潛在結(jié)合位點(diǎn),進(jìn)而消滅和限制致病菌的生長繁殖。劉智偉等在對(duì)HFA小鼠的研究中發(fā)現(xiàn),茶多酚還能夠調(diào)節(jié)高脂飲食引起的腸菌群紊亂,改善菌群多樣性。伴隨腸道微生物群種類和數(shù)量發(fā)生變化,菌群的多樣性和功能性也隨之改變。
茶多酚兼具內(nèi)源性和外源性抗氧化劑的特點(diǎn),不僅對(duì)免疫能力較低的機(jī)體有促進(jìn)免疫提高的功能,對(duì)于正常機(jī)體的免疫也有一定的調(diào)節(jié)和保護(hù)作用。
動(dòng)物的免疫器官主要包括胸腺、法氏囊和脾臟,免疫器官重量的提高在一定程度上證明其免疫能力的提高。在動(dòng)物基礎(chǔ)日糧中添加茶多酚可以有效促進(jìn)免疫器官發(fā)育,增強(qiáng)免疫能力。劉曉華等在1日齡艾維茵公雛的日糧中添加不同水平的茶多酚,發(fā)現(xiàn)茶多酚可以明顯促進(jìn)胸腺的生長。劉德義等在1日齡固始雞的日糧中添加0.25%和0.5%的茶多酚,顯著增加了固始雞法氏囊的重量。蔡?,摰仍?5日齡青腳麻雞的日糧中添加茶多酚,結(jié)果表明茶多酚可以促進(jìn)脾臟增長,顯著提高脾臟指數(shù)。Ahmed等在公山羊日糧中添加不同水平的茶多酚的結(jié)果表明,添加1%的綠茶副產(chǎn)品可以顯著促進(jìn)脾臟細(xì)胞增殖。仉元亭在大鼠的日糧中添加茶多酚,發(fā)現(xiàn)茶多酚還可以延緩由大腸癌引起的脾臟衰退。說明茶多酚能夠作用于免疫器官,提高整體免疫水平。
大量的數(shù)據(jù)表明,茶多酚不僅能對(duì)免疫器官起作用,而且還能直接作用于免疫細(xì)胞,增強(qiáng)機(jī)體免疫力。巨噬細(xì)胞號(hào)稱生物體內(nèi)清道夫,能直接吞噬和消化機(jī)體內(nèi)的細(xì)胞殘留和外來入侵物在體內(nèi)參與特異性和非特異性免疫。郭春宏等采用MIT法測定TP對(duì)小鼠免疫功能的影響,發(fā)現(xiàn)茶多酚可以增強(qiáng)絲裂原誘導(dǎo)的小鼠巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的增殖。周赤燕等收集腹腔巨噬細(xì)胞進(jìn)行體外原代培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)在誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的模型中,茶多酚可以明顯降低巨噬細(xì)胞的凋亡,增加細(xì)胞存活率。方崇業(yè)等研究發(fā)現(xiàn)茶多酚還可以抑制巨噬細(xì)胞分泌1L-1β促炎癥因子,減輕炎癥程度。淋巴細(xì)胞是體積最小的白細(xì)胞,由淋巴器官產(chǎn)生,是機(jī)體參加免疫應(yīng)答的重要組成部分。FARAHAT等在雞的日糧中添加綠茶提取物,結(jié)果表明添加了500mg/kg的茶多酚可以促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖,顯著增強(qiáng)機(jī)體的免疫應(yīng)答。徐瑋等給2月齡的狼犬飼喂含0.1%、0.2%和0.3%茶多酚的日糧,發(fā)現(xiàn)日糧中添加了0.3%的茶多酚能夠顯著增加幼犬全血T淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率。董俏等發(fā)現(xiàn)茶多酚還能抑制因三聚氰胺和三聚氰酸導(dǎo)致的B淋巴細(xì)胞成熟和分化受阻。除此之外,茶多酚還可以通過對(duì)細(xì)胞周期、基因表達(dá)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)錄因子等的調(diào)控來抑制腫瘤細(xì)胞的生長并誘導(dǎo)其凋亡,可以作用于大腸桿菌的遺傳物質(zhì)DNA或作用于大腸桿菌細(xì)胞膜改變其通透性,從而抑制大腸桿菌的增殖。進(jìn)一步證明了茶多酚可以有效調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能,增強(qiáng)機(jī)體免疫能力。
作為一種綠色環(huán)保的天然抗氧化劑,茶多酚和多種抗氧劑相比具有安全、高效的特點(diǎn),現(xiàn)已廣泛用于改善家禽機(jī)體健康,促進(jìn)家禽產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
茶多酚作為一種綠色飼料添加劑,經(jīng)過處理加工后,不僅可以促進(jìn)家禽的生長發(fā)育、提高生產(chǎn)性能、還能對(duì)家禽的某些疾病起到較好的預(yù)防作用。左晟希等的研究發(fā)現(xiàn)給1-21日齡肉雞飼喂添加富含茶多酚和原花青素的混合添加劑的飼料可以顯著提高肉雞的平均日增重,還可以顯著降低肉雞胸肌剪切力,提高肌肉的PH,減少肌肉滴水損失。凌彩金等在0~21日齡胡須雞的日糧中分別添加2.5%的烏龍茶、綠茶、紅茶和0.04%的茶多酚,結(jié)果發(fā)現(xiàn)胡須雞的平均日增重量較空白組分別降低了0.86%、0.04%、6.96%及8.2%。陳曉等研究表明日糧中添加的茶多酚需要在適量的范圍內(nèi)才可以提高生長性能,提高飼料轉(zhuǎn)化率。以上結(jié)果說明茶多酚應(yīng)用于肉雞的生產(chǎn),不僅可以提高飼料轉(zhuǎn)化率,促使肉雞增重,還能提升肌肉品質(zhì),增加肉雞價(jià)值。此外,茶多酚還被廣泛應(yīng)用于其它家禽當(dāng)中,并取得了較為優(yōu)異的成果。Ozercan等研究發(fā)現(xiàn),膳食中添加EGCG可以降低鵪鶉自發(fā)性輸卵管平滑肌瘤的發(fā)生率。Tuzcu和云春剛發(fā)現(xiàn)飼料中添加不同水平的EGCG可以抑制鵪鶉體內(nèi)由氧化應(yīng)激引起的血清膽固醇、甘油三酯和葡萄糖含量的升高,降低高血脂癥和動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病率。這與adriani、王文彪在鴨的基礎(chǔ)飼料中添加茶多酚所得到的結(jié)果一致。丁斌鷹發(fā)現(xiàn)在櫻桃谷肉鴨的膳食中添加茶多酚還可以降低鴨肉剪切力和滴水損失。進(jìn)一步說明了茶多酚在肉禽生產(chǎn)應(yīng)用中具有廣闊前景。
蛋白品質(zhì)是衡量家禽產(chǎn)蛋性能的重要指標(biāo),而作為新型的飼料添加劑,茶多酚可以較好的作用于家禽,提高家禽的產(chǎn)蛋性能。研究表明,蛋雞飼糧添加水平為200mg/kg和400mg/kg的茶多酚可以改善蛋白凝膠特性,降低蛋清中銅和錳的含量,還能夠顯著減緩雞蛋在貯藏過程中哈氏單位的下降,降低蛋黃中膽固醇和MDA含量。這與Kara在鵪鶉日糧中添加茶多酚得出的結(jié)論一致。日糧中添加高劑量茶多酚還能顯著提高蛋雞肝臟腺苷酸活化蛋白激酶mRNA的相對(duì)表達(dá)量,進(jìn)而影響蛋雞膽固醇代謝和禽蛋品質(zhì)。此外,曲湘勇等還發(fā)現(xiàn)在鵪鶉日糧中添加富含0.5%甜茶粉的天然添加劑可以明顯提高鵪鶉蛋黃色澤度和蛋黃指數(shù)。然而,添加茶多酚雖然能夠提高鵪鶉蛋的受精率,延長蛋的貯藏期,但是會(huì)降低鵪鶉蛋重和蛋殼品質(zhì),此結(jié)果與Konca Y、劉智偉等的研究基本一致,造成這一現(xiàn)象的原因可能是茶類物質(zhì)中單寧酸含量過高。
茶多酚可以抗氧化、提高免疫、促進(jìn)腸道健康、調(diào)節(jié)機(jī)體脂代謝,通過多方互作協(xié)調(diào)從而改善家禽的產(chǎn)品品質(zhì)。雖然關(guān)于介紹茶多酚功效的文章較多,但是究其本源的作用機(jī)理尚未明確。關(guān)于茶多酚在動(dòng)物生產(chǎn)應(yīng)用中的最適添加量和其它添加劑的配比,也仍需進(jìn)一步思考和探索。