齊恒孝
(中共山東省委黨校(山東行政學(xué)院),山東濟(jì)南 250014)
大蒜是百合科植物大蒜的鱗莖,性味辛溫,主要功能為理氣開(kāi)胃,止痢殺蟲(chóng)。主治腹脹腹?jié)M,下痢,蟲(chóng)積腹痛。大蒜素是從大蒜中提取的主要活性成分的總稱,現(xiàn)代藥理研究表明,大蒜素具有較多的生物學(xué)功能,如增強(qiáng)畜禽生長(zhǎng)性能、提高機(jī)體免疫力、抗菌、殺蟲(chóng)等。同時(shí),大蒜素是植物提取物,具有不易產(chǎn)生耐藥性,藥物殘留少等特點(diǎn),因此,在畜禽生產(chǎn)應(yīng)用廣泛。
大蒜素是從大蒜中提取的一種有機(jī)硫化合物,同時(shí)也存在于洋蔥和其他蔥科植物中?,F(xiàn)代研究表明,大蒜素的主要活性成分為含硫類化合物,如二烯丙三硫化物、二氧化硫、二烯丙基二硫醚(張偉,2019;彭敏,2018)。大蒜素主要包括大蒜辣素和大蒜新素,大蒜辣素是一種不穩(wěn)定的無(wú)色液體,加熱或自然放置容易被破壞,具有強(qiáng)烈辛辣氣味。大蒜新素(二烯丙基硫代磺酸酯)化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,其水溶液經(jīng)滅菌后仍有較強(qiáng)的生物學(xué)活性。
研究發(fā)現(xiàn),大蒜素所含巰基對(duì)細(xì)菌有明顯的抑制作用,含硫化合物可將部分自由基還原,具有一定的抗氧化功能。
2.1 大蒜素的抗菌作用 大蒜素具有較好的抗菌效果,其抗菌機(jī)制是通過(guò)影響細(xì)菌生物代謝,降低細(xì)菌分泌物生成,降低細(xì)菌粘附能力,發(fā)揮抑菌或殺菌作用(Yu J,2016)。大蒜素抗菌譜較廣,梁靜等(2014)通過(guò)對(duì)感染幽門螺旋桿菌患者采用大蒜治療發(fā)現(xiàn),大蒜素可明顯抑制殺滅幽門螺旋桿菌。林真亭(2014)通過(guò)濾紙法測(cè)定大蒜素抗菌活性發(fā)現(xiàn),大蒜素對(duì)大腸桿菌、白色念珠菌、金黃色葡萄球菌、產(chǎn)氣腸桿菌等9種細(xì)菌均有一定的抗菌作用。吳玉華等(2014)使用熒光顯微鏡觀察大蒜素對(duì)白假絲酵母菌生物被膜(BF)內(nèi)真菌的抑制作用發(fā)現(xiàn),大蒜素能殺滅白假絲酵母菌BF內(nèi)的真菌,對(duì)BF具有抑制作用,且有一定的量效關(guān)系。
2.2 大蒜素的抗病毒作用 病毒作為病原微生物可侵入機(jī)體細(xì)胞,在細(xì)胞中寄生,損傷機(jī)體細(xì)胞,造成細(xì)胞死亡、凋亡,同時(shí)病毒產(chǎn)生的毒素造成機(jī)體損傷。大量研究表明,大蒜素有較強(qiáng)的抗病毒作用,其作用機(jī)制為間接抑制病毒合成,不能直接殺死病毒。李翠等(2011)通過(guò)體外培養(yǎng)VERO細(xì)胞,用腸道病毒EV71感染后使用大蒜素進(jìn)行治療發(fā)現(xiàn),大蒜素對(duì)腸道病毒EV71有一定的干預(yù)作用;王佳美等(2016)通過(guò)病毒滴度測(cè)定大蒜素對(duì)猴甲型輪狀病毒的殺傷或抑制作用發(fā)現(xiàn),大蒜素具有一定抗猴甲型輪狀病毒作用;王麗媛(2017)在大蒜素抗禽網(wǎng)狀內(nèi)皮組織增生癥病毒的研究中發(fā)現(xiàn),大蒜素可增強(qiáng)機(jī)體抗炎能力,降低禽網(wǎng)狀內(nèi)皮組織增生癥病毒對(duì)雞免疫系統(tǒng)的損傷。
2.3 大蒜素的抗氧化作用 抗氧化是抗氧化自由基的簡(jiǎn)稱,癌癥、衰老或其他疾病大都與過(guò)量自由基的產(chǎn)生有關(guān)聯(lián)。大量研究表明,大蒜素具有較好的抗氧化作用,其作用機(jī)制是大蒜素為含硫化合物,有較強(qiáng)的還原性,可以清除機(jī)體產(chǎn)生的自由基,起到抗氧化作用(陳文超,2017)。黨姿婷等(2019)以高血壓大鼠為試驗(yàn)動(dòng)物,使用大蒜素聯(lián)合番茄紅素研究其抗氧化功能發(fā)現(xiàn),大蒜素聯(lián)合番茄紅素具有一定的抗氧化能力,同時(shí)可改善大鼠腎臟炎性損傷。EM GT等(2016)研究發(fā)現(xiàn),飼料中添加大蒜素可以降低大鼠氧化應(yīng)激和上調(diào)抗氧化相關(guān)基因的表達(dá)。Ili c' DP等(2015)通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng),測(cè)定細(xì)胞中自由基發(fā)現(xiàn)大蒜素可以顯著清除細(xì)胞產(chǎn)生的自由基,有較好的抗氧化功能。
鑒于大蒜素在抗菌、抗病毒、抗氧化方面有顯著療效,因此,可在畜禽生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。畜禽生產(chǎn)的主旨在于提供綠色、健康的畜禽產(chǎn)品,同時(shí),提高畜禽料重比,增加經(jīng)濟(jì)效益。因此,綠色、無(wú)毒、藥物殘留低或無(wú)藥物殘留的植物提取物可為畜禽養(yǎng)殖做出貢獻(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn),大蒜素可在畜禽生產(chǎn)中促進(jìn)畜禽生長(zhǎng)發(fā)育,增強(qiáng)畜禽機(jī)體免疫功能,降低畜禽生產(chǎn)中發(fā)病率(趙倩蕓,2017;余功富,2013)。
3.1 促進(jìn)畜禽生長(zhǎng)發(fā)育 畜禽生長(zhǎng)性能能準(zhǔn)確反應(yīng)畜禽的生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài),提高畜禽生長(zhǎng)性能也是產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo),大蒜素的特殊氣味能促進(jìn)畜禽食欲,提高畜禽采食量,增強(qiáng)單位時(shí)間內(nèi)畜禽的體增重,降低畜禽料重比,提高畜禽生長(zhǎng)性能。唐姣玉等(2017)研究發(fā)現(xiàn),飼料中添加大蒜素可以提高雞只生長(zhǎng)性能,同時(shí)調(diào)節(jié)雞的蛋白質(zhì)和糖的代謝,改善熱應(yīng)激狀態(tài)。劉兆輝等(2017)以30日齡湘黃雞為試驗(yàn)動(dòng)物,以大蒜素為研究藥物進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),飼料中添加大蒜素能增加湘黃雞采食量,增加飼料報(bào)酬率,提高湘黃雞生長(zhǎng)發(fā)育。梁龍華等(2015)在不同階段的豬飼料中添加不同濃度的大蒜素,結(jié)果發(fā)現(xiàn),450 mg/kg組對(duì)提高35~65 kg階段的豬生長(zhǎng)性能效果明顯,150 mg/kg組對(duì)提高65~110 kg階段的豬生長(zhǎng)性能有效果顯著。李華磊等(2018)研究發(fā)現(xiàn),飼料中添加大蒜素可提高育成豬的生長(zhǎng)性能。
3.2 增強(qiáng)畜禽機(jī)體免疫,調(diào)節(jié)免疫功能 免疫功能是指機(jī)體對(duì)疾病的抵抗力,通過(guò)機(jī)體免疫器官、組織、細(xì)胞及相關(guān)免疫因子完成。機(jī)體免疫功能的強(qiáng)弱直接影響畜禽抗病能力、發(fā)病嚴(yán)重情況及疾病的轉(zhuǎn)歸。大量研究表明,大蒜素具有較強(qiáng)的免疫增強(qiáng)作用。如王文利等(2018)研究發(fā)現(xiàn),飼料中添加大蒜素可增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力和免疫功能,以0.2%飼料重量添加效果明顯;許良等(2018)通過(guò)環(huán)磷酰胺建立免疫抑制模型,同時(shí)使用大蒜的各個(gè)組分進(jìn)行治療,結(jié)果發(fā)現(xiàn),大蒜的各個(gè)組分能顯著促進(jìn)細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-2、腫瘤壞死因子-α等細(xì)胞因子的分泌,增強(qiáng)機(jī)體免疫功能,其中大蒜素效果更為明顯。蔡治華等(2018)在飼料中添加大蒜素飼喂AA肉雞發(fā)現(xiàn),大蒜素可增加肉雞胸腺和法氏囊重量,從而調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能。
3.3 降低畜禽的發(fā)病率 畜禽疾病是降低畜禽產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素,亦是降低經(jīng)濟(jì)效益的主要原因??蓮念A(yù)防和治療兩方面進(jìn)行,一般在畜禽發(fā)病時(shí)進(jìn)行給藥治療,但由于藥物選用不當(dāng)或藥物使用不規(guī)范可導(dǎo)致部分細(xì)菌嚴(yán)重耐藥,加上新獸藥注冊(cè)上市的速度較慢,增加了畜禽疾病防治難度。植物提取物大蒜素的發(fā)現(xiàn)對(duì)此現(xiàn)狀有一定改善,郭永剛(2015)利用試管二倍稀釋法測(cè)定大蒜素抗雞大腸桿菌的抑菌和殺菌濃度發(fā)現(xiàn),大蒜素對(duì)雞大腸桿菌有較好的抗菌效果;馬宗兵等(2014)分離副豬嗜血桿菌,并使用大蒜素進(jìn)行體外抗菌試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),大蒜素對(duì)副豬嗜血桿菌有顯著抑制作用,其最小抑菌濃度為16~32 μ g/mL。趙健康(2015)研究發(fā)現(xiàn),飼料中添加適量的大蒜素可降低湖羊腹瀉率。
隨著食品中藥物殘留及動(dòng)物耐藥性問(wèn)題日益嚴(yán)重,尋找可以替代或減少抗生素使用的藥物迫在眉睫。按照《國(guó)家遏制細(xì)菌耐藥行動(dòng)計(jì)劃(2016-2020年)》和《全國(guó)遏制動(dòng)物源細(xì)菌耐藥行動(dòng)計(jì)劃(2017-2020年)》部署,為維護(hù)我國(guó)動(dòng)物源食品安全和公共衛(wèi)生安全,農(nóng)業(yè)部決定實(shí)施藥物飼料添加劑退出計(jì)劃,部分抗生素將逐漸退出飼料添加劑行列。因此,益生菌、中草藥及其提取物以其特殊的作用機(jī)制,對(duì)畜禽生長(zhǎng)和疾病防治具有明顯作用,同時(shí),其不產(chǎn)生耐藥性和藥物殘留,能更好的保證食品質(zhì)量,大蒜素是從植物中提取的天然產(chǎn)物,對(duì)機(jī)體毒性小、生物活性高,療效顯著,可作為減抗飼料添加劑。
大蒜素對(duì)畜禽生產(chǎn)的作用明顯,但目前對(duì)大蒜素的提取方法主要有超臨界萃取、有機(jī)容積提取等,但提取率較低,產(chǎn)量不高。同時(shí)大蒜素不易溶于水,溶于有機(jī)溶劑,雖然大蒜素本身并無(wú)毒性,但溶劑可能有一定毒性,給大蒜素制劑帶來(lái)很大的困難(郭蕊,2015)。隨著科技的發(fā)展,相信此類難題定會(huì)突破,為大蒜素在畜禽業(yè)的生產(chǎn)提供方便。