植物源活性物质在反刍动物瘤胃调控中的作用研究进展.doc

植物源活性物质在反刍动物瘤胃调控中的作用 王俊杰 邢文丽1 刘续航1 方洛云1蒋林树1* （ 1．北京农学院动物科技学院反刍动物营养实验室，北京 102206； 2．北京，北京 100029） 摘要：植物源性物质是指来源于天然植物的营养性或非营养性的植物源性复合物或者又称植物源性分子。其功能性成分指天然植物中既有药效作用又有营养作用的物质，主要包含萜类、多元酚类、生物碱类、挥发油类、皂甙类、多糖类、有机酸类和不饱和脂肪酸类等。这些物质通常含有许多生物学活性成分，将这些物质选择性的应用于动物生产中，不仅能改善动物生长性能，还能对动物健康产生积极地作用。近年来，有关植物提取物在反刍动物瘤胃调控方面的研究受到广泛关注。本文重点了植物提取物如皂苷、多酚、精油对反刍动物瘤胃机能的调控作用。 关键词：植物源性活性物质反刍瘤胃 据联合国粮农组织统计资料表明，虽然我国畜产品数量迅速增长，可质量却没有得到根本提高导致这种情况的出现，很大一部分原因是生产者为了加快动物生长，片面追求较高的生产率而滥用抗生素等添加剂造成的，虽然取得了一时的经济效益，却对消费者的健康造成了更大的危害。我国加入WTO后，绿色畜产品的生产尤为重要，并且针对欧盟己全面禁用饲用抗生素的紧迫局势以及人们追求绿色食品，渴望健康长寿的观念，寻求安全有效的新型饲用抗生素替代品如植物源性活性物质、有机酸、微生态制剂、酶制剂和中草药添加剂等已成为当今反刍动物营养领域的研究热点。大量研究表明，植物提取物中含有皂苷、多酚、挥发精油等多种植物源性活性物质，具有抗菌、促生长、提高免疫力和抗氧化等功能，同时具有调控反刍动物瘤胃发酵模式，降低饲料蛋白质损失，减少甲烷排放的功能。本文结合国内外近年的研究结果对常见的植物源性活性物质在反刍动物瘤胃调控机制方面的研究进行综述。 皂甙类 皂甙类属于植物次级代谢产物，是一类高分子量糖苷，由类固醇或三萜这些糖苷配基与一个或多个糖链相连形成，其生物学效应与糖基的数目和类型及其配基的立体化学结构有关［1］(Patra等，2009)。皂甙类包括茶皂素、丝兰皂苷等。皂甙类对反刍动物瘤胃微生物区系、瘤胃发酵参数以及反刍动物生产性能及其消化代谢，瘤胃代谢物产生的环境影响等方面起到积极作用。瘤胃发酵的终产物挥发性脂肪酸（VFAs）和微生物蛋白产量（MCP）是反刍动物利用的营养物质重要来源。然而，在瘤胃发酵过程中，8％～12％的消化能以甲烷的形式损失，奶牛摄入氮量的75％～85％以氨态氮形式排泄到粪尿中。通过皂甙类生物活性物质调控瘤胃，可以提高反刍动物饲料利用效率，提高动物的生产性能，减少甲烷释放。 茶皂素 茶皂素属于五环三萜类皂甙，主要存在于茶种子和茶叶中。茶皂素具有明显的抗炎和抗渗透能力，且能有效抑制霉菌生长。此外，它还具有去痰消炎、止咳镇痛、杀菌杀虫及促进植物生长等多种功效。添加茶皂素可以降低反刍动物瘤胃甲烷产量，其作用机理是通过抑制瘤胃原虫的生长。瘤胃中，原虫是重要的产氢体，其自身代谢过程中产生大量的氢分子，这些氢分子供甲烷菌合成甲烷。在反刍动物饲料中添加茶皂素可减少瘤胃原虫数量，从而间接降低瘤胃内甲烷产量。Wina等[2] (2005)认为茶皂素抑制原虫生长的原因可能是通过其所含的皂甙物质作用于原虫细胞膜固醇而阻止原虫对营养成分的吸收。苑文珠[3] (2002)研究发现，茶皂素有抑制瘤胃原虫生长和改善瘤胃发酵的作用。Hu等[45] (2005)研究发现，茶皂素可以影响瘤胃发酵，降低原虫数量，降低氨态氮浓度，提高菌体蛋白的生成。叶均安[6]（2004）、林嘉等[7]（2005）等报道，在羊的日粮中添加茶皂素，可以提高羊日增重，提高饲料转化效率。其机理是茶皂素能抑制瘤胃原虫的生长，原虫数量的减少，可增加瘤胃微生物蛋白的数量，同时降低氨态氮浓度和甲烷产量，提高丙烷产量，从而增长饲料转化率。Or-Rashid等[8] (2007)研究发现，与瘤胃细菌相比，瘤胃原虫可以提供更多的共扼亚油酸和不饱和脂肪酸。因此茶皂素也许可以通过抑制瘤胃原虫的生长而降低进入真胃的共扼亚油酸的量，从而影响组织脂肪酸的组成。Mao等[9] (2009)试验指出茶皂素可以调控瘤胃发酵，降低瘤胃培养液的NH3-N浓度，为瘤胃微生物蛋白的合成提供了适合的内环境，进而加快瘤胃微生物蛋白的合成。Guo等[1011] ( 2006，2008)研究结果说明茶皂素可以抑制原虫，从而抑制甲烷的生成，但茶皂素对瘤胃内主要产甲烷菌没有直接影响。张婷婷[12]（2011）实验结果说明粗茶皂甙中对甲烷和瘤胃发酵起作用的是其中的皂甙组分，茶皂甙和纯品茶皂甙均可以降低瘤胃甲烷产量，同时可以改变瘤胃发酵，显著抑制瘤胃原虫生长，但对甲烷菌的相对数量没有明显影响，而非皂甙提取物在高浓度下可以提高甲烷产量，且对其他瘤胃发酵指标没有影响。