止痢草提取物在家禽生产应用中的研究

2015-04-04 04:28李娟娟曹洪战卢春莲张娜娜孔德国
饲料博览 2015年12期
关键词:百里香香芹肉鸡

李娟娟,曹洪战,卢春莲,张娜娜,孔德国

(河北农业大学动物科技学院,河北保定 071000)

止痢草提取物在家禽生产应用中的研究

李娟娟,曹洪战,卢春莲,张娜娜,孔德国

(河北农业大学动物科技学院,河北保定071000)

随着食品安全问题在人们生活中的地位的提高,消费者对畜禽产品质量的要求也越来越严格,这将使绿色、安全、无污染的饲料添加剂逐渐登上畜禽饲料的舞台,并渐渐占据至关重要的位置。

止痢草提取物;香芹酚;百里香酚

止痢草又名牛至、土香薷、小叶薄荷,为唇形科牛至属多年生草本植物,其原产于地中海沿岸、北非及西亚。止痢草味辛、性凉、无毒,全草可入药,具有清热解表、理气化湿、倒尿消肿之功效。美国农业部的“植物化学和植物物种学”背景资料表明,牛至含有30多种抗菌物质,是一种潜在的天然抗生素和药物生长促进剂。香芹酚和百里香酚为止痢草提取物(OEO)的主要活性成分,其具有多种生物特性,如抗氧化性、抗菌性、抗虫、抗微生物、抗炎、促消化、调节免疫等,其中抗菌、抗氧化为其主要生物特性。

1 止痢草提取物的抗菌作用机制

研究表明,唇形科植物提取物不仅具有杀菌、抑菌、保证动物肠道健康作用,还可以促进唾液和消化液分泌,提高采食量,从而改善家禽生产性能和养殖效益[1-5]。研究发现,在日粮中添加止痢草提取物精油可以有效的减少产气荚膜梭菌在肉鸡肠道的定植,并促进其生长。另有研究试验表明,香芹酚、百里香酚不仅有助于菌群的平衡,而且可有效地防止致病微生物对机体的侵害[6]。止痢草提取物精油对人工感染艾美尔球虫肉鸡的消化性能、生长性能和消化道病变有预防作用。王改琴等研究表明,香芹酚、百里香酚可以很好的抑制动物消化道内常见的大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等有害菌[7]。

1.1增强细胞膜通透性

相对于其他成分,香芹酚和百里香酚——止痢草中的两个主要活性成分的作用机制被研究报道最多。除了苯环上羟基的位置不同,香芹酚和百里香酚化学结构基本相同。公认的首要作用模式为膜穿孔和膜黏合。研究结果表明,香芹酚可以通过挤压开磷脂的脂肪酸链,并在细菌细胞膜上形成许多小管道,从而让细胞质中的离子由细胞内流出到细胞外。Helander等研究表明,止痢草中的香芹酚和百里香酚的活性物质可以使细胞膜破裂和胞内物质外溢[8]。Lambert等研究表明,止痢草提取物中的主要成分香芹酚可以让金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌细胞中的磷酸分子暴露[9]。另有研究表明,止痢草的亲脂性质和芳香族的化学结构及其抑制或杀灭微生物的特性有一定的关系。

1.2抑制细菌内毒素的分泌

香芹酚不仅可以抑制细菌自身细胞的生长,还可抑制细菌内毒素的分泌。香芹酚抑制细菌内毒素分泌可能有两种机制:内毒素分泌是一个主动过程,那么香芹酚有可能导致细胞没有足够的ATP 或PMF把内毒素转运到体外;香芹酚能抑制细菌的生长并减缓其生长速度,细菌细胞把所有可利用的能量用来存活,从而丧失再产生内毒素的能力。

1.3多种成分协同叠加作用

在杀灭金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌方面止痢草提取物中的香芹酚和百里香酚有叠加效应。另有研究表明,香芹酚和其合成前体p-百里香素在抗菌方面可达到协同和叠加作用。

2 止痢草提取物的抗氧化作用机制

研究表明,很多植物提取物都有抗氧化作用,止痢草的抗氧化作用很强,这是因为止痢草提取物保护性的抗氧化成分可以结合在细胞膜上然后发挥作用[10-12]。且抗氧化作用存在计量依存关系,即止痢草提取物精油的抗氧化作用随浓度的增加而加强。另有研究表明,止痢草提取物抑制亚油酸过氧化作用比薄荷和柠檬精油都高。

2.1直接淬灭自由基

止痢草提取物主要是在动物机体氧化还原反应中产生过量自由基时,通过抑制自由基产生和淬灭自由基,从而起到抗氧化的作用,阻断自由基的链式反应;同时也可以以单电子转移的方式直接清除超氧阴离子、羟基和单线态氧等,从而抑制动物机体内脂过氧化物的产生,起到保护机体免受自由基侵害的作用。

2.2与脂类、蛋白质、维生素等螯合

止痢草提取物中的生物活性成分可以防止脂肪酸被氧化,特别是不饱和脂肪酸,从而阻止脂质过氧化物进一步分解生成醛类,避免丙二醛(MDA)与一些蛋白质、核酸、酶反应,起到保护生物膜结构和其通透性、流动性、离子转运及屏障功能的作用。止痢草提取物中的活性成分可以抑制活性氧簇(ROS)产生或使其转化为无活性衍生物的酶和非酶性抗氧化剂,从而降低细胞内生物大分子的损伤和细胞内氧化性蛋白质的水平。

2.3调节机体内氧化酶活性

止痢草提取物的活性成分对自由基生成的氧化酶有抑制作用,同时提高氧化酶活性,进而改变生物膜的流动性,保持生物膜的通透性,防止动物机体细胞及组织坏死,起到抑制脂质过氧化作用。

2.4与金属离子络合

止痢草提取物的活性成分通过与金属离子螯合从而发挥抗氧化作用。酚类化合物的邻酚羟基可与金属离子Fe2+、Cu2+螯合,阻止链式反应,从而起到间接的抗氧化作用。

3 止痢草提取物在家禽生产中的应用研究

3.1蛋鸡

任景乐等对蛋鸡的试验研究表明,在饲料中添加乳酸菌制剂和止痢草提取物不仅能提高蛋鸡饲料蛋白质的利用率、产蛋性能,还可促进其生长,并改善其免疫性能,但是乳酸菌制剂和止痢草提取物对蛋鸡生长性能和养分利用率的差异并不明显[13-14]。有研究表明,与维生素E相比,止痢草提取物对减少蛋黄中抗氧化物的含量的作用更好。朱晓磊等对42日龄麻花鸡的研究表明,百里香精油不仅可以促进麻花鸡细胞活化,增强其免疫功能,还可显著提高血清中白介素-1的含量(P<0.05)[15]。

3.2肉鸡

Weber等研究表明,百里香酚可大幅提高不同饲养条件下肉鸡的生产性能[16]。史东辉等表明,止痢草提取物有很好的抗氧化作用,可改善肉鸡的饲料转化率和增重,并有效降低死亡率[17-18]。朱晓磊等研究表明,百里香精油可以显著提高肉鸡血液ANAE阳性淋巴细胞百分率、新城疫抗体水平和血清IgM、IgA、IgG的水平(P<0.05)[19]。日粮中添加止痢草提取物可以提高肉鸡血清中抗氧化活性。研究表明,止痢草提取物可显著提高黄羽肉鸡日增重和改善饲料转化率,也有研究表明止痢草提取物可改善肉鸡的增重、料重比,并可使肉鸡的死亡率降低。日粮中添加止痢草提取物200和150 g·t-1还可对肉鸡的生产性能、屠宰性能、肌肉品质起到改善作用,并降低饲养成本[20]。

3.3其他

有研究表明,日粮中添加干燥止痢草叶1.25~3.75 g·kg-1可改善火鸡的饲料利用率。在鹌鹑日粮中添加止痢草提取物香芹酚60 mg·kg-1,可提高其饲料转化率和增重,并可降低腹部脂肪的含量。朱建平等研究表明,日粮添加止痢草植物提取物,不仅可以改善肉鸭的生长性能,还可极显著提高饲料转化率(P<0.01)[21]。

4 小结

近年来,随着人们对食品安全的重视,畜禽添加剂也备受关注,对植物提取物的研究与发展更是受到很多发达国家和发展中国家的重视,对植物提取物的研究和其在畜禽饲料中的应用的研究也越来越多,很多发达国家更是投入了大量的资金和研究人员。由此看来,植物提取物的发展前景是很可观的。

早在100多年前就已经发现止痢草中的酚类物质具有抗菌、杀菌的作用。通过与细胞质膜作用而改变其对离子的通透性,导致病菌细胞死亡。止痢草提取物具有抗炎、抗菌、抗氧化、提高免疫等作用,但止痢草提取物直接作为饲料添加剂应用在家禽生产中还受多种因素影响,这就需要进一步研究止痢草提取物的活性成分及其在畜禽养殖中的应用机理和在日粮中的最佳添加水平。

[1]胡建军,王选东.药用植物提取物防治鸡白痢的效果观察[J].中国家禽,2002,24(21):9-10.

[2]史东辉,马学会.植物提取物对禽肉氧化稳定性和消化道微生物的影响研究[J].中国畜牧杂志,2009(8):59-63.

[3]金立志.植物提取物添加剂在动物饲料中的实际应用与作用机制研究[J].饲料与畜牧:新饲料,2009(2):10-16.

[4]刘旭晨,孙亚男,李和平.植物提取物饲料添加剂对黄羽肉鸡生产性能的影响研究[J].中国畜牧杂志,2008,44(6):56-58.

[5]刘胜洪,粱佳勇,粱红.银杏叶添加剂对黄羽肉鸡生产性能的影响[J].江西农业学报,2012,24(2):125-127.

[6]程志斌,葛长荣,韩剑众.中草药有效成分对动物免疫功能的影响及其应用[J].动物科学与动物医学,2002,19(1):1-3.

[7]王改琴,邬本成,王宇霄,等.不同植物精油体外抑菌效果的研究[J].国外畜牧学:猪与禽,2014,32(4):50-52.

[8]Helander I M,Alakomi H L,Latva-Kala K,et al.Characterization of the action of selected essential oil components on Gram-nega⁃tive bacteria[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1998,46(9):3 590-3 595.

[9]Lambert R J W,Skandamis P N,Coote P J,et al.A study of the minimum inhibitory concentration and mode of action of oregano essential oil,thymol and carvacrol[J].Journal of Applied Microbi⁃ology,2001,91(3):453-462.

[10]史东辉,李铁欣,马学会,等.止痢草提取物的抗氧化作用及其对断奶仔猪生产性能的影响[J].中国畜牧杂志,2010,46(7): 46-49.

[11]刘树兴,赵芳.从天然植物中开发抗氧化剂研究进展[J].食品研究与开发,2007,28(7):179-182.

[12]Botsoglou N A,Florou-Paneri P,Christaki E,et al.Effect of di⁃etary oregano essential oil on performance of chickens and on iron-induced lipid oxidation of breast,thigh and abdominal fat tis⁃sues[J].British Poultry Science,2002,43(2):223-230.

[13]任景乐,宋晓娜,祝贵华,等.乳酸菌和止痢草提取物对蛋鸡生长性能和血清指标的影响[J].当代畜牧,2014(1):37-38.

[14]任景乐,宋晓娜,祝贵华,等.乳酸菌和止痢草提取物对蛋鸡产蛋性能和血清指标的影响[J].山东畜牧兽医,2014(2):6-7.

[15]朱晓磊,刘文骁,陈宏.百里香精油对麻花鸡生长性能、血清蛋白和细胞因子的影响[J].中国畜牧兽医,2014,41(10):95-100.

[16]Weber G M,Michalczuk M,Huyghebaert G,et al.Effects of a blend of essential oil compounds and benzoic acid on perfor⁃mance of broiler chickens as revealed by a meta-analysis of 4 growth trials in various locations.[J].Poultry Science,2012,91 (11):2 820-2 828.

[17]史东辉,陈俊锋,任忠奎,等.唇形科植物提取物对肉鸡生长性能、屠宰性能和肉品质的影响研究[J].中国家禽,2013,35 (16):33-37.

[18]史东辉,陈俊锋,赵连生,等.唇形科植物提取物对肉鸡血清抗氧化功能和鸡肉脂类氧化的影响研究[J].中国畜牧杂志, 2013,49(7):63-67.

[19]朱晓磊,刘文骁,陈宏.百里香精油对麻花鸡T淋巴细胞ANAE+,新城疫抗体水平和免疫球蛋白的影响[J].四川农业大学学报, 2014,32(1):87-90.

[20]史东辉,陈俊锋,任忠奎,等.唇形科植物提取物对肉鸡生长性能、屠宰性能和肉品质的影响研究[J].中国家禽,2013,35 (16):33-37.

[21]朱建平,与钦平,袁磊.植物提取物添加剂对肉鸭生产性能及水便与软便率影响的研究[J].中国家禽,2010,32(18):19-22.

Study on Origanum Heracleoticum Extract Application in Poultry Production

LI Juanjuan,CAO Hongzhan,LU Chunlian,ZHANG Nana,KONG Deguo

(College of Animal Science and Technologe,Hebei Agricultural University,Baoding 071000,Hebei China)

With the improvement of the status of food safety problems in people's life,everyone is becoming more and more strict on the quality of livestock and poultry products.It would make the green,safe,pollution-free feed gradually on stage of livestock and poultry feed,feed additives gradually occupied the important position.

origanum heracleoticum extract;carvacrol;the thyme of phenol

S816.7;S831

A

1001-0084(2015)12-0041-03

2015-10-28

李娟娟(1989-),女,河北邯郸人,硕士研究生,研究方向为动物遗传育种。

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