呂 靳，周星石

黑龍江省哈爾濱市香坊區(qū)幸福鎮(zhèn)政府鄉(xiāng)村振興服務(wù)中心，哈爾濱 150038

畜禽飼料中抗生素的全面禁用對養(yǎng)殖企業(yè)有非常大的影響，因此，抗生素替代品的研究迫在眉睫。大量研究發(fā)現(xiàn)，植物提取物——植物多酚作為一種綠色無殘留的天然化合物，具有廣泛的生物學(xué)活性，例如抗菌、抗炎、抗氧化、抗腫瘤等，作為飼用抗生素的替代品具有極大的開發(fā)潛力。同時(shí)植物多酚在自然界中含量豐富，是植物組織中四大主要成分之一，僅次于纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，在許多水果、蔬菜、谷類飼料原料、茶葉等物質(zhì)中可以提取到大量的植物多酚[1]。為此，本文對植物多酚的組成、分類及其在反芻動(dòng)物養(yǎng)殖中的應(yīng)用效果進(jìn)行介紹。

1 植物多酚的組成與分類

植物多酚在眾多植物組織中含量豐富，早期學(xué)者根據(jù)植物多酚不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將其分為水解多酚和縮合多酚，又稱為水解單寧和縮合單寧。后來又根據(jù)細(xì)化多酚的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將植物多酚分為聚棓酸酯類多酚和聚黃烷醇類多酚。最終學(xué)者按照多酚類物質(zhì)苯環(huán)組成結(jié)構(gòu)的差異將植物多酚分為類黃酮型多酚和非類黃酮型多酚兩大類別。這也是現(xiàn)階段植物多酚研究中常見的分類類型，其中類黃酮型多酚所包含的亞類較多，包括異黃酮、花青素、黃烷醇類、黃烷酮類、黃酮醇類和黃酮類6 種[2]。異黃酮類主要包括大豆黃酮和染料木黃酮，在豆腐中含量豐富；花青素類主要包括花青素和花青素苷，在紅酒、黑豆、樹李、藍(lán)莓中含量豐富；黃烷醇類主要包括兒茶素、沒食子酸酯、原花青素，在樹李、葡萄、紅茶、綠茶、藍(lán)莓中含量豐富；黃烷酮類主要包括柚皮素、橙皮苷，其在葡萄、西柚和橙子中含量豐富；黃酮醇類主要包括山奈酚、楊梅酮、槲皮素，在菠菜、葡萄、樹李、紅茶和核桃中含量豐富；黃酮類主要包括芹菜素和木犀草素，在牛至中含量豐富。非類黃酮型包括酚酸類和芪類2 種。酚酸類主要包括沒食子酸、香草酸、阿魏酸、咖啡酸，在樹李、亞麻籽、巧克力豆、咖啡中含量豐富；芪類主要包括白藜蘆醇和白藜蘆醇糖苷，在葡萄、葡萄酒和燕麥中含量豐富[3]。常見植物多酚化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 常見植物多酚化學(xué)結(jié)構(gòu)

2 植物多酚在反芻動(dòng)物養(yǎng)殖中的應(yīng)用及效果

2.1 對反芻動(dòng)物生產(chǎn)性能的影響

在反芻動(dòng)物養(yǎng)殖中，其生產(chǎn)性能的改善對提高養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益起關(guān)鍵作用，而生產(chǎn)性能的改善主要通過提高反芻動(dòng)物的采食量和飼料轉(zhuǎn)化率等來實(shí)現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)在反芻動(dòng)物飼料中添加植物多酚可以有效降低反芻動(dòng)物出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng)的幾率，同時(shí)降低蛋白質(zhì)在瘤胃中的降解率，提高后腸段對蛋白質(zhì)的消化吸收，最終達(dá)到提高采食量和飼料消化率的效果。在羊養(yǎng)殖中，對植物多酚的添加量需要嚴(yán)格控制，當(dāng)羊飼料中五倍子單寧酸這種植物多酚添加量在1%～2%時(shí)，羊只的平均日增重相比對照組顯著提高，同時(shí)料肉比相比對照組顯著降低，但當(dāng)五倍子單寧酸的添加量超過3.5%后，對于羊的生長性能將帶來負(fù)面影響。在羔羊養(yǎng)殖試驗(yàn)中同樣發(fā)現(xiàn)，飼料中添加10～20 mg/kg 的葡萄籽原花青素可以有效改善羔羊的平均日增重和平均日采食量，促進(jìn)羔羊的生產(chǎn)性能，但是當(dāng)飼料中葡萄籽原花青素的添加量超過40 mg/kg 后，相比對照組，羔羊的采食量和日增重均出現(xiàn)下降的情況。后續(xù)的研究表明，40 mg/kg 葡萄籽原花青素的添加會(huì)導(dǎo)致瘤胃中微生物區(qū)系的變化，主要會(huì)導(dǎo)致大量的纖維分解菌生長受阻，使得纖維分解菌在瘤胃環(huán)境中的相對豐度下降，進(jìn)而使得瘤胃對飼料中纖維類營養(yǎng)物質(zhì)吸收不全，揮發(fā)性脂肪酸的分泌量下降，飼料轉(zhuǎn)化率降低，生長性能受到抑制。犢牛養(yǎng)殖中，低濃度的植物多酚在飼料中的添加可以有效提高瘤胃中消化酶的活性，同時(shí)單寧類多酚具有良好的收斂作用，在幼齡動(dòng)物飼料中低劑量的添加可以有效避免腹瀉疾病的出現(xiàn)。消化酶活性的提高有助于犢牛對飼料營養(yǎng)物質(zhì)的降解吸收，進(jìn)而改善飼料轉(zhuǎn)化率和犢牛的平均日增重[4]。

白藜蘆醇是芪類植物多酚的一種，在動(dòng)物機(jī)體中可以發(fā)揮類似雌激素的作用，犢牛飼料中添加白藜蘆醇可以通過下丘腦影響垂體激素的分泌，例如生長激素、表皮生長因子及類胰島素樣生長因子等，對于犢牛的體組織發(fā)育和肌肉生長均有良好的促進(jìn)作用，最終達(dá)到提高犢牛生長性能的效果。

綜上說明，植物多酚在反芻動(dòng)物機(jī)體中適量添加可以有效改善反芻動(dòng)物的生產(chǎn)性能，但是在飼料中的添加量需要嚴(yán)格控制，不同的反芻動(dòng)物種類及不同的日齡對于植物多酚最佳的使用劑量都有所不同，過量添加會(huì)打破瘤胃微生物平衡，對反芻動(dòng)物的生長性能帶來負(fù)面影響，因此實(shí)際養(yǎng)殖生產(chǎn)中，需要對植物多酚的種類、使用劑量等進(jìn)行科學(xué)的選擇，以獲得改善反芻動(dòng)物生產(chǎn)性能、提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益的效果[5]。

2.2 對反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)環(huán)境的影響

瘤胃是反芻動(dòng)物最關(guān)鍵的消化器官，主要對飼料營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行發(fā)酵，其發(fā)酵能力與飼料消化率有密切關(guān)聯(lián)，進(jìn)而影響到反芻動(dòng)物的生產(chǎn)性能。研究發(fā)現(xiàn)在反芻動(dòng)物養(yǎng)殖中適量植物多酚在飼料中的添加可以有效促進(jìn)瘤胃的發(fā)酵功能，同時(shí)減少瘤胃中甲烷的生成，可降低瘤胃出現(xiàn)脹氣的幾率，最終獲得改善機(jī)體健康和生產(chǎn)性能的效果。瘤胃中pH值通常在5～7，在酸度環(huán)境下，飼料中添加的植物多酚可以和原料中蛋白質(zhì)相結(jié)合，主要是多酚的酚羥基與蛋白質(zhì)的氨基及羧基相結(jié)合，使得蛋白質(zhì)在瘤胃中的降解量減少，進(jìn)而提高瘤胃中微生物的蛋白質(zhì)合成量，最終使得機(jī)體中后消化道對蛋白質(zhì)的吸收量提高，從而促進(jìn)反芻動(dòng)物的體蛋白沉積[6]。大豆異黃酮是一種飼料中常見的植物多酚，研究發(fā)現(xiàn)在山羊飼料中添加大豆異黃酮后，瘤胃中菌體蛋白的濃度相比對照組有顯著的提高，同時(shí)揮發(fā)性脂肪酸的分泌量也獲得顯著改善，有效促進(jìn)了瘤胃中微生物的氮代謝。羊養(yǎng)殖中苜蓿黃酮的添加也可以有效改善瘤胃內(nèi)環(huán)境，促進(jìn)瘤胃對于飼料中氮源的吸收利用，同時(shí)對于瘤胃微生物的發(fā)酵功能也有明顯的改善作用，提高瘤胃中揮發(fā)性脂肪酸的分泌量[7]。部分植物多酚的添加可以對反芻動(dòng)物瘤胃中的發(fā)酵功能進(jìn)行調(diào)控，研究發(fā)現(xiàn)葡多酚在綿羊飼料中的添加可以提高瘤胃中pH，控制瘤胃中揮發(fā)性脂肪酸的分泌量，而且養(yǎng)殖試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，葡多酚在綿羊飼料中以200 mg/kg 的添加量效果最佳。植物多酚在反芻動(dòng)物中的應(yīng)用還有降低瘤胃中甲烷排放量的效果，主要是由于大部分植物多酚均可以有效提高甲烷菌的活性，降低瘤胃中整體的甲烷產(chǎn)量[8]。由此可見，在反芻動(dòng)物飼料中添加植物多酚可以促進(jìn)瘤胃的發(fā)酵功能，改善飼料氮源的代謝過程，同時(shí)提高瘤胃中微生物菌體蛋白的合成量和揮發(fā)性脂肪酸的分泌量，有助于瘤胃內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。

2.3 對反芻動(dòng)物抗氧化能力的影響

在反芻動(dòng)物養(yǎng)殖中，由于養(yǎng)殖密度和數(shù)量的不斷提高，養(yǎng)殖中氧化應(yīng)激反應(yīng)出現(xiàn)的頻率也越來越高，這將對反芻動(dòng)物的生產(chǎn)性能和機(jī)體健康狀況帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響。研究表明，植物多酚是一種天然的抗氧化劑，在反芻動(dòng)物飼料中添加可以有效提高反芻動(dòng)物機(jī)體中抗氧化酶的活性，改善機(jī)體抗氧化功能。在中國荷斯坦奶牛飼料中每天添加20 g杜仲素后，奶牛血液中抗氧化酶SOD、谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶活性水平相比對照組有明顯上升，同時(shí)血液中過氧化物MDA 的含量出現(xiàn)顯著下降。桑葉黃酮在犢牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用也獲得了類似的效果，在犢牛飼料中每天添加2 g 的桑葉黃酮后，犢牛血液中抗氧化酶活性均獲得顯著提高。葡萄籽原花青素在羔羊養(yǎng)殖中的應(yīng)用也獲得了良好的抗氧化效果，有效降低了羔羊養(yǎng)殖中出現(xiàn)氧化應(yīng)激的幾率，同時(shí)降低了羔羊飼料更替時(shí)出現(xiàn)的胃腸道應(yīng)激反應(yīng)[9]。

綜上說明植物多酚可以作為一種抗氧化劑應(yīng)用于反芻動(dòng)物養(yǎng)殖中，尤其是幼齡動(dòng)物養(yǎng)殖中，植物多酚的合理添加對于降低應(yīng)激的幾率、促進(jìn)動(dòng)物生長發(fā)育有重要作用。

3 結(jié) 語

植物多酚作為一種具有抗菌、抗炎、抗氧化等多種生物學(xué)活性功能的天然飼料添加劑，在反芻動(dòng)物養(yǎng)殖中獲得人們的廣泛關(guān)注。研究中均發(fā)現(xiàn)，在反芻動(dòng)物飼料中添加適宜劑量的植物多酚對其生產(chǎn)性能、瘤胃內(nèi)環(huán)境及機(jī)體抗氧化功能均具有積極的影響?，F(xiàn)階段對于不同植物多酚的最佳使用劑量還需要進(jìn)一步研究，而且不同反芻動(dòng)物品種最適宜的植物多酚品種尚未明確，這也是未來的研究方向和重點(diǎn)。