苜蓿皂苷的生物学功能及其对动物的影响

杨清丽， 徐 勋，曲湘勇

（湖南农业大学动物科学技术学院，湖南长沙 410128）

皂苷又称为皂甙、皂素、皂角苷或皂草苷，由皂苷元、糖和糖醛酸或其他有机酸组成，是一类比较复杂的化合物，其复杂性是由糖链的结构差异决定的。根据皂苷的结构可分为三萜皂苷和甾体皂苷两大类。苜蓿皂苷就属于三萜皂苷中的一种。苜蓿皂苷是从苜蓿中提取的次级代谢产物，其成分为齐墩烷型五环三萜，味苦，对黏膜有一定的刺激性。具有抗氧化和免疫促进活性等生物学功能，并能调节脂代谢，降低胆固醇含量、提高畜禽成活率，促进生长，提高生产性能。

1 苜蓿皂苷的含量分布

不同品种的苜蓿及同一品种不同年限、不同生长期、不同栽培地点的苜蓿所含的苜蓿皂苷均存在差异。高薇薇等（2006）通过对北京地区栽培的不同年限的45个紫花苜蓿品种根、茎、叶中总皂苷含量的测定发现，各品种苜蓿叶片中的皂苷含量均高于茎，且不同品种之间差异显著，经比较含量最低品种（0.606%）与最高的品种（1.174%）相差2.13倍，并说明栽培年限对紫花苜蓿皂苷含量具有一定影响。金鑫（2010）采用比色法对生长在南京师范大学仙林校区附近的南苜蓿、天蓝苜蓿、紫花苜蓿的根、茎、叶中皂苷含量的测定发现，三者根中皂苷含量大于茎和叶中皂苷含量，且紫花苜蓿根中含量略高于其他两种苜蓿，茎和叶中皂苷含量相比无明显差异。魏晓玲（2012）通过对内蒙古地区种植的紫花苜蓿、黄花苜蓿、草原二号苜蓿在不同生育期总皂苷含量变化的研究结果表明，在返青期到初花期的植株总皂苷量为紫花苜蓿>草原2号苜蓿>黄花苜蓿；在盛花期和结荚期，草原2号苜蓿的总皂苷含量高于其他2个品种；成熟期黄花苜蓿的总皂苷含量最高。紫花苜蓿与草原2号苜蓿在结荚期的植株总皂苷含量显著大于其他生育期（P＜0.05），黄花苜蓿的总皂苷含量在盛花期达到最大。

2 苜蓿皂苷的生物学功能

2.1 降低血液中胆固醇含量 血液中胆固醇过高易引发高血脂症。大量研究表明，苜蓿皂苷有降低血液中胆固醇含量的作用，但作用机理并不十分明确。Mallnow等（1982）研究表明苜蓿皂苷能够降低血清胆固醇含量而不改变高密度脂蛋白含量，增加胆汁酸和中性胆固醇的排泄。Yu等（2011）研究表明，苜蓿皂苷能够显著降低高脂小鼠血液中总胆固醇、总甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇水平。袁德地等（2013）研究表明，高脂大鼠饲料中添加苜蓿皂苷使血清中总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白水平显著降低，粪便中的胆固醇和胆汁酸的排泄明显增多，试验还表明，苜蓿皂苷通过使高脂大鼠体内血清中胆固醇含量降低，肝脏中胆固醇含量升高来调节高脂大鼠体内胆固醇的分布。由此可以说明苜蓿皂苷可以通过对低密度脂蛋白的抑制作用和对高密度脂蛋白的促进作用使血液中过多的胆固醇转移到肝脏中进行代谢。王先科等（2012）研究表明苜蓿皂甙通过降低肝脏ACAT-2的表达，抑制机体对外源胆固醇的吸收，发挥对高脂血症的预防和治疗作用。刘凯和余书勤（1999）研究结果表明，苜蓿皂甙能使肝脏胆固醇显著降低，胆汁酸量增加，且粪便中总固醇和酸性固醇净排出量增加。并得出苜蓿皂苷能明显促进试验大鼠胆固醇排泄的结论。

2.2 免疫促进活性 潘俊良（2007）研究表明，苜蓿皂甙能提高血清抗体含量，促进法氏囊和脾脏增生，表明苜蓿皂甙对蛋雏鸡免疫系统功能的提高具有积极的作用。武志敏（2010）在断奶仔猪的基础饲粮中添加一定量苜蓿皂甙，提高了断奶仔猪外周血、免疫器官T淋巴细胞数量和免疫球蛋白IgG的含量。王成章等（2011）研究表明，日粮中添加苜蓿皂苷，血清中总蛋白和白蛋白含量均提高，但差异不显著；试验组IgG含量极显著高于对照组（P＜0.01），而IgA和IgM 与对照组相比差异不显著，说明在日粮中添加苜蓿皂苷可在一定程度上提高断奶仔猪的免疫力。所以苜蓿皂苷作为饲料添加剂有促进畜禽免疫活性的作用，但其作用机理尚不明确。

2.3 抗氧化性 李波等（2013）研究表明，苜蓿皂苷具有清除自由基[（羟基、超氧、1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）]和螯合Fe2+的能力，且抗氧化活性均随皂苷浓度的升高而增强。张勇（2003）研究发现，饲粮中添加苜蓿皂甙不同程度提高了肉仔鸡血清和肝脏谷胱甘肽过氧化物酶 （GSH-Px）水平，降低了丙二醛（MDA）水平，保护机体免受脂质过氧化物损伤，从而增强机体抗氧化能力。研究表明，随着日粮中苜蓿皂苷添加量的增加，血清中GSH-Px的活性不断增强，其中试验组的活性均显著高于对照组（P＜0.05）；苜蓿皂苷也降低了血清中MDA的含量，但差异不显著（P＞0.05）（王成章等，2011）。

2.4 抗菌活性 Delmas等（2000）发现，皂苷对真菌有强毒性作用。李波等（2013）对苜蓿皂苷抑菌活性的研究表明，苜蓿皂苷对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌均有抑制作用，最低抑菌浓度分别为0.0240 mg/kg和0.0479 mg/kg，试验还表明，苜蓿皂苷对细菌的抑制作用比真菌更强。Hoagland等（2001）研究表明，苜蓿皂苷在极低的浓度（1.6 mg/L）时可100%抑制绿色木霉生长。研究报道，从苜蓿根皂甙中分离出的活性成分，具有显著的抗植物病原体活性，其抗隐球酵母菌的最低有效浓度为 4 mg/mL（Oleszek，1992）。 有研究认为皂苷能增大细胞膜渗透性，使细胞膜内的离子渗透到细胞膜外，并能与细胞膜上的麦角固醇结合生成稳定复合物，使细胞膜上的麦角固醇消失，从而起到抗菌作用。

2.5 溶血作用 溶血作用是皂苷的特性之一。将皂苷水溶液注入血液，能使红细胞破裂，低浓度时即产生溶血作用，毒性极大。有关皂苷溶血的作用机理还不明确，一般认为是皂苷和红细胞中的胆固醇相互作用而引起的，同时它还能与膜胆甾醇、蛋白质及磷脂结合而形成稳定性不同的产物。Griminger（1958）报道，皂苷可与胆固醇形成稳定的络合物。但皂苷经口服时无溶血作用。

3 苜蓿皂苷对畜禽的影响

3.1 苜蓿皂苷对反刍动物的影响 Santoso等（2007）研究表明，当瘤胃内氨浓度较高时，皂苷可与氨结合，而当瘤胃内氨浓度较低时可释放氨，从而为瘤胃内微生物蛋白合成提供持续、充足的氨供给。由此可知苜蓿皂苷能有效控制反刍动物机体氨平衡。王雅倩等（2009）研究苜蓿皂苷对瘤胃体外发酵pH值、氨氮及微生物蛋白浓度的影响时发现，添加0%～4%的苜蓿皂苷不影响瘤胃液pH值和原虫蛋白浓度；添加量为4%时，氨态氮和细菌蛋白浓度显著提高。产生这种结果的原因是试验用的瘤胃液中原虫和细菌并未分离，苜蓿皂苷对原虫的抑制作用使细菌数量增多，故而使菌体蛋白浓度升高。也有研究表明，皂苷对反刍动物瘤胃原虫无抑制作用（Hristov等，2003），可能是原虫产生适应性，微生物细菌降解皂苷使其失活，饲料组成不同等原因，而且不同种类植物皂苷对原虫的作用效果也有很大差异。

另外，饲料中碳水化合物在瘤胃中发酵产生的以乙酸、丙酸、丁酸为主的挥发性脂肪酸，是反刍动物的重要能量来源，占反刍动物吸收能量的70%～80%。因此，挥发性脂肪酸的产量及比例对进一步提高反刍动物能量利用率有重要意义。王洁等 （2013）研究表明在滩羊日粮中添加苜蓿皂甙，各试验组丙酸含量均高于对照组；降低了乙酸/丙酸的值，改变了发酵模式，提高了反刍动物对发酵终产物的利用率，且苜蓿皂苷浓度为3.0%最为适宜。丁健等（2013）研究表明，添加1% ～3%的苜蓿皂苷降低了瘤胃原虫培养液中乙酸、丙酸、丁酸和TVFA浓度，且乙酸/丙酸有升高趋势（P＞0.05）。两试验对于丙酸的结论不一致有可能是羊的品种不同，饲料含量不同等原因。

3.2 苜蓿皂苷对单胃动物的影响 苜蓿皂苷有降血脂的作用，因此对降低鸡的腹脂、肌肉组织和蛋中的胆固醇含量，提高生产性能和改善肉品质有明显的作用。侯永刚等（2009a）研究表明，60 mg/kg的苜蓿皂甙对降低鸡蛋胆固醇、蛋鸡组织胆固醇和血清脂质起良好的作用。雷祖玉（2002）研究表明，用苜蓿皂甙饲喂AA肉仔鸡，肉仔鸡的腹脂重和腹脂率极显著降低（P＜0.01），血清总胆固醇、甘油三酯及低密度脂蛋白胆固醇含量较对照组也分别降低了35.84%、20.09%和71.64%。侯永刚（2009b）在蛋鸡日粮中添加浓度为30、60、90 mg/kg的苜蓿皂苷，蛋鸡产蛋率和蛋重均高于对照组（P＞0.05），料蛋比分别比对照组降低了1.8%、3.7%、3.1%（P＞0.05）， 半净膛率分别提高了 0.58%、2.25%、1.65%（P ＜ 0.05），腹脂率分别降低了7.85%、13.05%、12.17%。刘大林等（2013）研究表明，在鸡生长初期，日粮中添加高浓度的苜蓿皂苷可显著抑制其生长性能（P＜0.05）；4周龄后，较低浓度的苜蓿皂苷对生长性能有一定的促进作用，高浓度仍表现抑制作用，但不显著（P＞0.05）。试验证实苜蓿皂苷还能在一定程度上改善肉色，降低失水率和剪切力（P＜0.05），提高肌肉pH、水分含量和粗蛋白质含量；同时还能降低脂肪及胆固醇含量（P＜0.05）。产生这种结果的原因可能是苜蓿皂苷味苦对畜禽黏膜有刺激作用，添加量过大影响适口性导致采食量和日增重下降进而影响了鸡的生产性能。试验得出苜蓿皂苷对鸡的不同生长发育阶段，作用效果也有所不同。

王彦华等（2013）在育肥猪饲料中添加苜蓿草粉和苜蓿皂苷的试验表明，试验组较对照组的采食量和料重比降低，平均日增重和平均日采食量升高，且对肝脏超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性和眼肌超氧化物歧化酶活性有促进作用。表明在育肥猪饲粮中添加苜蓿草粉和0.3%的苜蓿皂苷对其生长性能和抗氧化性能都有一定的改善作用。

4 小结

目前有关苜蓿皂苷作为饲料添加剂对畜禽影响的研究报道较多，但是由于苜蓿品种、种植地区、提取方式、提取部位、用量和试验动物种类不同，外加试验环境条件差异等因素使得试验结果不尽相同，所以还需要系统的进行研究以证实苜蓿皂苷对畜禽的作用效果，细化其作用机理。但是作为新型饲料添加剂苜蓿皂苷具有显著的降胆固醇、抗氧化及免疫促进活性等功能，用于畜禽生产的研究已取得了很大的进展，可见其作为畜禽饲料添加剂利用将有广阔的发展前景。

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