■周 疆 王楨璐 李君怡 鄒記興 范蘭芬

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院，廣東廣州 510642）

現(xiàn)階段，由于水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的過度利用和抗生素類等藥物的濫用，導(dǎo)致水域環(huán)境的污染情況變得極為嚴重。近年來，國家也對漁業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求，漁業(yè)有必要堅持走綠色環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展之路。因此需要迫切尋求更安全、環(huán)保、有效的飼料添加劑，有效提高水產(chǎn)品品質(zhì)的同時又能促進漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。植物提取物作為一類從天然植物中提取出來的物質(zhì)，具有低毒、環(huán)保、安全的特點，且具有對水產(chǎn)動物免疫調(diào)控、降低應(yīng)激、促生長及抗氧化方面積極作用而被廣泛研究[1-5]。

植物提取物是采取不同的提取方法或加工工藝，從自然植物中提取到的一類綠色環(huán)保的天然物質(zhì)，它不僅包含了自然植物原有的生物活性以及自然因子，在一定程度上也具有針對疾病的藥性[6]。植物提取物作為水產(chǎn)動物的飼料添加劑可以根據(jù)其生物活性分為黃酮類、多糖類、苷類、生物堿類以及揮發(fā)性油類等[7-8]。植物提取物能夠成為一類低毒性的飼料添加劑，經(jīng)過了長期的實踐篩選和科學(xué)搭配。在長期的養(yǎng)殖實踐中，天然植物能給水產(chǎn)動物帶來營養(yǎng)又無任何毒副作用，并且對人體無害且最容易被接受的物質(zhì)才會被提取出來[9]。植物提取物的成分比較復(fù)雜，而且種類繁多，多種植物的混合提取或提取后再進行搭配等繁多的處理方式，使其功能更加多樣。此外，由于天然植物通常價格比較便宜，或更容易獲得，這就使得植物提取物作為飼料添加劑更容易讓人們接受[10]。

1 植物提取物在水產(chǎn)動物飼料添加劑上的應(yīng)用

目前，應(yīng)用于水產(chǎn)動物飼料的植物提取物由于種類繁多，其配方復(fù)雜，提取物有效成分的含量及對應(yīng)的生理活性都有很大的不同，而且即使是同一種植物提取物應(yīng)用于不同水產(chǎn)動物，產(chǎn)生的效果也不盡一致[11]。因此，本研究從增加飼料利用率、改善水產(chǎn)品的品質(zhì)、提高水產(chǎn)動物攝食率、增強免疫力、提高抗氧化應(yīng)激反應(yīng)方面展開討論(見表1)。

表1 常見功能性植物分類

2 促進動物生長，增加飼料利用率

天然植物自身成分極為豐富的，經(jīng)過特有的工藝提取之后的提取物不僅含有脂肪、糖、蛋白質(zhì)等水產(chǎn)動物生長所必要的營養(yǎng)，同時還包含了多種維生素、氨基酸以及礦物質(zhì)，能有效促進水產(chǎn)動物生長、提升飼料的轉(zhuǎn)化率[12]。此外，植物提取物還可以在消化系統(tǒng)中提高胃及腸道中各種酶的活性，促進機體對攝入的營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，以達到促進水產(chǎn)動物生長和增加飼料利用效率的目的[13]。有大量的研究報道顯示，植物蛋白的添加對水產(chǎn)動物的生長、存活、氧化應(yīng)激狀態(tài)和消化酶活性等都有著積極的影響[14-16]。Nugroho[17]將紅蔥（Eleutherine bulbosa）按15、30、45、60 g/kg添加到蘇氏圓腹鷶（Pangasianodon hypophthalmus）的日糧中，研究發(fā)現(xiàn)日糧中紅蔥添加量為15 g/kg時，與對照組相比，蘇氏圓腹鷶?shù)闹久浮⒌鞍酌?、中性粒細胞以及淋巴細胞活性不受影響。?0、45、60 g/kg的三組的淀粉酶等的活性都顯著提升，其中，45 g/kg的試驗組白細胞和吞噬細胞的活性最高。這些發(fā)現(xiàn)表明，日糧中紅蔥的含量高于30 g/kg有利于改善魚類的消化酶活性，增加飼料的利用率。敖禮林[18]研究發(fā)現(xiàn)，在養(yǎng)殖鯉魚（Cyprinus carpio）的飼料添加50%的沙棘（Hippophae rhamnoides）果渣，可以加速魚苗的生長而且魚肉會更肥美；在飼養(yǎng)草魚（Ctenopharyngodon idel?lus）的時候，添加絞股藍（Gynostemma pentaphyllum）可以使草魚體重增加30%以上。同時發(fā)現(xiàn)，根據(jù)不同的魚的生活習性和代謝規(guī)律，按照不同魚對營養(yǎng)的喜好添加不同類型的植物提取物，能夠在很多時候取得截然不同的養(yǎng)殖效果。Ahmad等[19]研究發(fā)現(xiàn)，在尼羅羅非魚（Oreochromis niloticus）的飼料中添加多種植物提取物都可以促進生長，并有效改善飼料轉(zhuǎn)化效率，比如綠茶（Camellia sinensis）、桂皮（Cinnamomum tama?la）、葛縷子（Carum bretschneideri）的籽粕、西洋參（Panax quinquefolius）和大蒜（Allium sativum）素。同時Hwang等[20]研究發(fā)現(xiàn)綠茶（Camellia sinensis）提取物可通過抑制石斑魚（Epinephelus spp）體內(nèi)膽固醇的吸收，抑制膽汁酸的重吸收以及調(diào)節(jié)肝臟與小腸之間膽固醇的合成等一系列機制，來協(xié)助維持適當?shù)哪懝檀妓?，可以明顯降低總膽固醇水平，提高飼料的利用率。也有研究報道從金銀花（Lonicera japonica）中可以提取出一種含綠原酸的物質(zhì)，將這種提取物加入飼料中，可明顯提高草魚、建鯉（Cyprinus carpiovar）和中華鱉（Trionyx Sinensis）的體重[21]，Xie等[22]將從大黃（Rheum palmatum）中提取出來的蒽醌類提取物添加到羅氏沼蝦（Macrobrachium rosenbergii）的飼料中，發(fā)現(xiàn)蒽醌類提取物組均增加了肝臟過氧化氫酶和超氧化物歧化酶的活性，并降低了丙二醛含量，且添加量為0.5%和1.0%蒽醌類提取物的測試組的血液溶菌酶活性較高，飼料轉(zhuǎn)化效率得到了明顯的改善。Chatzi?fotis等[23]在冬季低溫下飼養(yǎng)海鯛（Sparus aurata）時，在日糧中添加不同濃度的咖啡（Coffe aarabica）堿，發(fā)現(xiàn)添加量為2 g/kg可以有效提高海鯛（Sparus aurata）的飼料利用率。彭小玉等[24]研究發(fā)現(xiàn)蒲公英（Taraxa?cum mongolicum）的水提取物能在短時間內(nèi)提高鯽魚（Carassius auratus）消化道內(nèi)的蛋白酶和淀粉酶活性，提高飼料的轉(zhuǎn)化率。Ji等[25]將山楂（Crataegus pinnati?fida）和茵陳蒿（Artemisia capillaris）等進行混合提取，加入牙鲆（Paralichthys olivaceus）的飼料中，發(fā)現(xiàn)牙鲆對脂肪酸的利用率得到了顯著的提高。

3 改善水產(chǎn)品的品質(zhì)

植物提取物在水產(chǎn)動物養(yǎng)殖上的使用，極大地改善了水產(chǎn)品的食用體驗，這種綠色環(huán)保的飼料添加劑通過對水產(chǎn)動物消化系統(tǒng)的影響使得機體的肉質(zhì)與喂食一般飼料的肉質(zhì)有著完全不同的效果。眾所周知，在水產(chǎn)品的市場上，水產(chǎn)品整體的顏色、活力和體形都會在很大的程度上對其價格產(chǎn)生影響。野生的水產(chǎn)品和人工養(yǎng)殖的水產(chǎn)品由于生長環(huán)境的差異往往存在著外觀上的不同，大量的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，植物提取物能夠影響到水產(chǎn)品的體形外觀和肉品質(zhì)。Adel等[26]按0、0.05%、0.1%、1.5%的比例將薄荷（Men?tha haplocalyx）添加到凡納濱對蝦（L.vannamei）飼料中，研究發(fā)現(xiàn)1.5%的薄荷添加量可以使蝦具有更高的生長因子（平均體重、體重增加百分比、飼料轉(zhuǎn)化率及生長速率比）和存活率。Yuangsoi等[27]研究發(fā)現(xiàn)飼料中添加胡蘿卜（Daucus carota）的提取物對錦鯉（Cyprinus carpio）體色有明顯的改善作用。Vernon-Carter等[28]通過酯化和皂化對萬壽菊（Tagetes erecta）花瓣進行提取，給凡納濱對蝦飼喂含有該提取物的飼料，喂養(yǎng)14 d后發(fā)現(xiàn)，蝦的肌肉和蝦殼中類胡蘿卜素含量均得到顯著提高，體色有明顯的改善作用。龔志等[29]在飼料中添加了0.55%雨生紅球藻(Haematococ?cus pluvialis)、15%苜蓿（Medicago Sativa）粉和2%螺旋藻(Spirulina)作為類胡蘿卜素源飼喂中華絨螯蟹，飼喂2個月后，發(fā)現(xiàn)苜蓿對中華絨螯蟹（Eriocheir sinen?sis）的體色有明顯的增色效果。Regunathan等[30]以螺旋藻(Spirulina)作為飼料中類胡蘿卜素來源投喂患有色素缺陷綜合征(pigment dispersion syndrome，PDS)的印度明對蝦(Fenneropenaeus indicus)，經(jīng)過2周的養(yǎng)殖后，幼蝦體內(nèi)的色素含量有明顯的上升。許友卿等[31]將杜仲（Eucommia ulmoides）的葉子加工成粉狀，按2.5%、5.0%、7.5%的比例添加到飼料中，飼養(yǎng)2個月后，發(fā)現(xiàn)7.5%的杜仲葉粉能極大地提高鱸魚（L.ja?ponicus）的各項生長指標，降低了脂肪的含量，使肉質(zhì)變得更加緊致，膠原蛋白的含量也隨著飼喂時間延長逐步提高，吃起來極為的爽口有彈性。

4 具有誘食作用，提高動物攝食率

在水產(chǎn)動物的養(yǎng)殖過程中，飼料的投喂往往有很多講究，出現(xiàn)飼料扎堆但是沒有動物去攝食是常有的事，而有的植物提取物中含有揮發(fā)性的物質(zhì)，將這類植物提取物與飼料按一定的比例混合，就能很好地誘引水產(chǎn)動物對飼料進行攝食，諸多的養(yǎng)殖實踐顯示，將具有強揮發(fā)性的洋蔥（Allium cepa）和大蒜（Allium sativum）的提取物作為誘食劑添加在日糧中，就能利用這些揮發(fā)性物質(zhì)幫助水產(chǎn)動物更好地進食，提高水產(chǎn)動物對飼料的喜好程度。除此之外，草木犀（Meli?lotus officinalis）、陳皮（Citri reticulatae）也對魚類的養(yǎng)殖有著顯著的誘食作用。已有研究表明，一些植物提取物作為誘食劑，可以有效地促進水產(chǎn)動物的生長和攝食，這在很大程度上減少了殘余飼料對養(yǎng)殖水體的污染。張琳琳等[32]采用迷宮法，分別將白芷（Angelica dahurica）、山楂（Crataegus pinnatifida）、陳皮（Citri re?ticulatae）、阿魏（Ferula sinkiangensis）、肉桂（Cinnamo?mum cassia）、梔子（Gardenia jasminoides）和大茴香（Illicium verum）添加到飼料中飼喂鱸魚，研究發(fā)現(xiàn)不同的植物添加劑的生物堿類、氨基酸類等物質(zhì)以及各自獨特的味道和適口性對鱸魚的誘食有很大的影響，試驗發(fā)現(xiàn)陳皮和阿魏的誘食效果較好，而且鱸魚對其他4種植物提取物存在不同程度的趨避反應(yīng)。陳啟亮等[33]研究發(fā)現(xiàn)甘草（Glycyrrhiza uralensis）對草魚和鯽魚都有很好的誘食效應(yīng)，進一步研究發(fā)現(xiàn)復(fù)合誘食劑的誘食效果更好。而在肉食性魚的養(yǎng)殖過程中，許詩亮等[34]用觸球法、迷宮法和吞食法等攝食行為法研究發(fā)現(xiàn)，石莼（Ulva lactuca）提取液、干羅勒葉（Ocimum basilicum）等植物提取物中的成分與魚類的天然食物比較相似，可對水產(chǎn)動物產(chǎn)生較好的誘食效果?？鄥ⅲ⊿ophora flavescens）、梔子、黃芩和山萘（Rhizoma kaempferiae）可以通過對大菱鲆（Scoph?thalmus maximus）幼魚的味覺、嗅覺產(chǎn)生較為顯著的刺激作用，誘食效果較好[35]。解康等[36]將刺五加（Ac?anthopanax senticosus）、杜仲和黨參（Codonopsis pilo?sula）等的提取物組成復(fù)方制劑，應(yīng)用觸球法發(fā)現(xiàn)提取液中含硫基的物質(zhì)可使β-淀粉酶的分解變少，使得淀粉糖化作用減弱，從而對錦鯉產(chǎn)生較好的誘食效果，陳皮、松針（Pine needle）和大蒜是金魚（Caras?sius auratus）優(yōu)良的誘食劑原料，陳皮、大蒜、洋蔥、生姜（Zingiber officinale）和丁香（Eugenia caryophμllata）可做為虹鱒魚（Oncorhynchus mykiss）的誘食劑[37]。通過養(yǎng)殖試驗發(fā)現(xiàn)大蒜素可以極大地提高虹鱒魚的飼料采食量[38]。

5 改善機體的免疫功能

植物提取物用作水產(chǎn)飼料添加劑可有效提高機體免疫力，增強其抗病能力，比如金銀花、穿心蓮（An?drographis paniculata）、野 菊 花（Dendranthema indi?cum）、紫花地?。╒iola philippica）具有消毒殺菌、驅(qū)蟲、抗病的作用，而黃連（Coptis chinensis）水提取物通常用于淡水魚飼料中，同樣可起到殺菌消毒的作用；大蒜（Allium sativum）油可促使對蝦血細胞的殺傷率和吞噬率得到顯著的上升，故廣泛應(yīng)用于對蝦的飼養(yǎng)中。魚類同樣也依靠特異性免疫和非特異性免疫來抵抗病原體感染，其中，非特異性免疫在魚類的疾病防御中占據(jù)了主要地位[39]。魚的非特異性免疫有兩個重要組成，其一是溶菌酶、趨化因子、細胞因子、抗菌肽和補體等介導(dǎo)免疫反應(yīng)的蛋白分子；另一個就是魚的血液中具有吞噬能力的細胞，諸多的研究表明：植物提取物中含有豐富的生物堿、萜類和有機酸等生物活性因子，可以有效地增強魚體內(nèi)這些細胞的活力，例如粒細胞、細胞毒性T細胞、巨噬細胞和吞噬細胞等[40-43]。Akbary等[44]將紫雛菊（Echinacea purpurea）的提取物按0、50、100、200 mg/kg的濃度添加到飼料中，經(jīng)過2個月的養(yǎng)殖，發(fā)現(xiàn)添加紫雛菊提取物可使灰鯔（Mugil cephalus）的血清總蛋白質(zhì)含量、白蛋白含量、球蛋白含量和其他血液指標得到顯著提高。Ra?masamy等[45]在印度對蝦的飼料中添加芒果（Man?gifera indica）核的提取物，研究發(fā)現(xiàn)可以提高血液中吞噬細胞的活性。Harikrishnan等[46]在云紋石斑魚的飼料中添加山萵苣（Lagedium sibiricum）的提取物，研究發(fā)現(xiàn)可以顯著提高云紋石斑魚對鏈球菌的抗感染能力。Nhu等[47]用20種植物的乙醇提取物刺激蘇氏圓腹鷶?shù)耐庵苎獑魏思毎≒eripheral blood mononucle?ar cell,PBMCs）和頭腎白細胞（Head kidney leuko?cyte,HKLs），研究發(fā)現(xiàn)大蒜、印楝（Azadirachta Indi?ca）、飛揚草（Euphorbia hirta）、余甘子（Phyllanthus em?blica）和生姜這5種植物的提取物可以顯著誘導(dǎo)促炎性細胞因子（IL-1β）、抗病毒細胞因子（IFRγ-2a和IFRγ-b）和特異性免疫細胞因子（MHcⅡ類）的基因表達。Huang等[48]在克氏原螯蝦（Procambarus clarkii）病毒感染模型的基礎(chǔ)上，研究了23種植物提取物的抗白斑綜合癥病毒W(wǎng)SSV(White spot syndrome virus,WSSV)活性。試驗表明，在這些植物中，梔子對WSSV復(fù)制的抑制作用最高，為92.31%，進一步的研究表明，梔子是通過阻斷基因的表達來抑制克氏原螯蝦中WSSV的復(fù)制，此外，抗氧化和凋亡相關(guān)因子的表達量也顯著增加。

6 提高抗應(yīng)激能力

植物提取物添加劑是提高水產(chǎn)動物抗應(yīng)激能力的重要措施。水產(chǎn)動物在集約化養(yǎng)殖過程中會受到各種不良因素的影響，從而直接降低其成活率，而藿香（Agastache rugosa）、蒼術(shù)（Atractylodes Lancea）、厚樸（Magnolia officinalis）等植物提取物可以使水產(chǎn)動物在運輸過程的存活率上升，提高低氧的耐受力。劉韜[49]用發(fā)酵的豆粕替代養(yǎng)殖中常用的魚粉來飼喂凡納濱對蝦，設(shè)置了4個試驗組，以4%、8%、12%和16%加入飼料中，30%魚粉組為試驗的對照，飼養(yǎng)2個月后，研究發(fā)現(xiàn)發(fā)酵豆粕可以使凡納濱對蝦抗弧菌能力得到顯著加強，肝胰腺的氧化應(yīng)激程度也有一定程度的降低，且不會影響生長性能。大蒜是一種暖性飼料添加劑，它的功能類似抗生素，王福強[50]研究發(fā)現(xiàn)在魚蝦的飼料中添加大蒜磨成的粉，只需要1%～2%的比例就可使魚蝦在低溫環(huán)境的存活率上升，不但能夠促進魚蝦的生長，也能降低疾病的發(fā)生，使水產(chǎn)品的肉質(zhì)得到提升。

7 結(jié)語及展望

我國天然植物資源豐度，現(xiàn)階段對于植物提取物的研究報道多側(cè)重于直接的應(yīng)用，對于單一植物提取物的不同有效成分的提純及具體的靶部位的作用機制等研究依舊存在很多的空白[51]。在功能性植物添加劑生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)之間怎樣使藥效最大化的摸索也有待進一步的研究[52]。且不同植物之間的配伍禁忌以及傳統(tǒng)中草藥配方的優(yōu)化也需要摸索[53]。伴隨著功能性的植物提取物在提純、加工和功能描述等相關(guān)方面研究的逐步加強，在有計劃的規(guī)劃、科學(xué)的開發(fā)、合理的利用這些資源后，作為一種應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的新興飼料添加劑，功能性的植物提取物在替代抗生素等傳統(tǒng)藥物的前景一片光明。