苜蓿皂苷及其在禽类生产中的应用

■王成章 周 路 李海洋 姜 山 张宪磊 师丹丹 朱晓艳

（河南农业大学牧医工程学院,河南郑州450002）

紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是世界上栽培和利用最广的一种多年生豆科植物，也是我国最重要的牧草。众所周知，紫花苜蓿营养价值高，粗蛋白、维生素和矿物质含量丰富，氨基酸的组成平衡，且有良好的适口性[1]。传统的苜蓿产品利用结构中，以反刍动物饲料为主，在单胃动物中的应用却很少。近年来，随着植物化学的研究进展，研究学者们发现苜蓿的根、茎、叶中含多种具有生物学活性的物质，如苜蓿皂苷、苜蓿黄酮、叶蛋白、苜蓿多糖等[2-3]。随着人们对食品卫生和安全问题的重视，禽类抗生素滥用及药物残留等问题亟需解决，所以当务之急就是寻求可以替代的绿色、天然、无公害的药物添加剂。苜蓿皂苷作为一种天然的植物提取物，因其无残留、无毒副作用、不会产生抗药性等优点已成为了研究苜蓿在单胃动物中应用的热点。

皂苷是由皂苷元、糖和糖醛酸(或其他有机酸)所组成。组成皂苷的糖常见的有：葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖及其他戊糖类。根据其皂苷元可将皂苷分为三萜皂苷和甾体皂苷。三萜皂苷的皂苷元由30个碳原子组成，基本骨架为齐墩果烷，已发现含三萜皂苷的植物有600多种，在豆科、报春花科、五加科、葫芦科、伞形花科等植物中比较普遍。其中以五环三萜为常见，多种草药如人参、三七等都有不等含量，其研究也较深入，其生理活性也关注较多[4-5]。苜蓿皂苷是从紫花苜蓿中提取的天然活性物质，其结构是五环三萜型皂苷，它向人们展示了强大的生物活性及功能，也为其广泛应用提供了前提。文章从苜蓿皂苷的生物活性以及其在禽类生产中的应用进展等方面做一综述，以期进一步推广苜蓿皂苷在实际生产中的应用。

1 苜蓿皂苷的生物学功能

苜蓿皂苷具有多种生物学活性，在调节脂质代谢、抗肿瘤、抗菌和抗虫、抗氧化、增强免疫等方面表现出不同的生理作用，其主要作用和生理功能如下。

1.1 调节脂类代谢

研究表明，苜蓿皂苷具有治疗和抗心血管疾病的作用。其作用机理是通过调节甘油三酯的代谢和胆固醇的合成、吸收和排泄，进而降低血清中血脂水平，从而使心血管疾病的发生率下降。王成章等研究发现，断奶仔猪饲喂苜蓿皂苷后可显著降低血清中甘油三酯和肝脏中总胆固醇的含量(P＜0.05)，极显著降低血清中总胆固醇含量(P＜0.01)[6]。Yu等的试验表明，苜蓿皂苷可增强高血脂症小鼠肝脏中的脂蛋白脂酶和甘油三酯酶活性及相应mRNA的表达量[7]。王先科等研究证实，苜蓿皂苷可以极显著降低高脂血症大鼠的体重、肝脏系数和血清总胆固醇含量(P＜0.01)，同时改善肝脏脂化程度；预防组和治疗组添加苜蓿皂苷后ACAT-2的蛋白和mRNA表达量极显著低于模型组(P＜0.01)，表明苜蓿皂苷抑制了机体对外源胆固醇的吸收；同时，极显著提高了预防组和治疗组小鼠CYP7A1和LDLR的蛋白和mRNA表达量(P＜0.01)，增强了肝脏胆固醇的排泄，从而发挥对高脂血症的预防和治疗作用[8-9]。苜蓿皂苷降低胆固醇的机理是：调节胆固醇生成、代谢酶的活性及mRNA的表达，进而从基因水平上降低胆固醇的生成；与胆固醇形成不溶于水的复合物，阻止外源性胆固醇在肠道的吸收；抑制肝肠循环，减少胆固醇的重吸收；促进胆固醇转变为胆汁酸排出体外。

1.2 抗肿瘤、抗菌和抗虫作用

在正常的生物体中，细胞的增殖与凋亡是动态平衡的，一旦细胞分裂失控，将会引起无限增殖与生长，而细胞凋亡不足也是肿瘤的发病原因之一。张羽男等在人肝癌细胞SMMC7721培养过程中加入紫花苜蓿皂苷，结果肝癌细胞凋亡数量较对照组明显增加(P＜0.05)，表明苜蓿皂苷具有较为显著的抗肿瘤活性[10]，但其作用机制尚不清楚。一些研究者发现，苜蓿皂苷可以有效抑制小麦全蚀病菌和黄色镰孢菌的生长[11]，且可以有效杀死线虫[12]和减少山羊瘤胃中的原虫数量[13]。一般认为，瘤胃内10%～20%的产甲烷菌依附于原虫，减少瘤胃的原虫将间接地减少甲烷气体的产量，苜蓿皂苷对原虫的抑制作用也能减少原虫对有益细菌的吞噬，从而减少无效氮循环，增加十二指肠的微生物蛋白质。Mazahery-Laghab等探讨了苜蓿皂苷与蚜虫之间的关系[14-15]，结果显示苜蓿皂苷浓度与蚜虫的数量成反比。有研究学者认为，苜蓿皂苷抗肿瘤、抗菌和抗虫的作用机制可能是多数皂苷能与胆固醇结合生成水不溶性的分子复合物，从而对机体细胞膜造成破坏[16]。

1.3 抗氧化，增强免疫作用

机体的免疫系统是由若干不同类型的器官、组织、细胞和分子组成，它们相互协调共同维持机体的稳态，任何组分功能的缺失与减弱都会影响机体的稳定性。许多研究已证实，苜蓿皂苷通过增强免疫器官、细胞及细胞因子的功能来提高机体的免疫力。王成章等研究表明，随着苜蓿皂苷添加量的增加，试验组血清中谷胱甘肽过氧化物酶活性不断增强，IgG含量也有极显著提高(P＜0.01)[6]，说明苜蓿皂苷在一定程度上可以提高断奶仔猪的免疫力。王彦华等在育肥猪饲粮中添加苜蓿皂苷，试验组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均极显著提高(P＜0.01)[17]。张勇等在肉仔鸡饲粮中添加0.1%和0.2%苜蓿皂苷，显著增加了35日龄仔鸡血清GSH-Px水平，血清MDA水平有降低趋势，但差异不显著[18]。

2 苜蓿皂苷在禽类生产中的应用

苜蓿皂苷因其特有的生物学作用，在禽类生产中也有十分广阔的前景。尤其苜蓿皂苷显著的降胆固醇作用，不论是在蛋鸡和肉鸡的应用上都会给人们带来新的福音，让人们可以放心地吃肉蛋类产品而不必要担心高胆固醇水平带来的心血管疾病的风险。

2.1 苜蓿皂苷在肉鸡上的应用

随着社会的进步，人们迫切需求开发出低胆固醇含量的产品，因此研究者在肉鸡日粮中添加苜蓿皂苷以期可以降低鸡肉中胆固醇含量。Ponte等研究表明，在肉鸡饲粮中添加苜蓿草粉可以降低鸡胸肉中的胆固醇含量(P＜0.05)[19]。Dong等在1日龄爱拔益加肉仔鸡饲喂苜蓿提取物后，降低了肉仔鸡的腹脂率并增强了免疫力，而其生产性能并未受到影响[20]。张勇等利用苜蓿总甙在肉仔鸡上的试验表明，饲料中添加苜蓿总甙能显著降低肉仔鸡血清中的TC、TG和LDL-C水平(P＜0.05或P＜0.01)，显著提高了HDL-C水平(P＜0.05或P＜0.01)，而且显著降低了肉仔鸡腹脂率(P＜0.05)，并在一定程度上提高肉仔鸡的屠宰率、胸肌率和腿肌率[21]；日粮中添加苜蓿总甙对不同日龄肉仔鸡血清和肝脏中GSH-Px、SOD和MDA水平也有不同程度地影响[18]。雷祖玉等在饲粮中添加苜蓿总甙后，与对照组相比，肉仔鸡血清总胆固醇、甘油三酯及低密度脂蛋白胆固醇含量分别降低了35.84%、20.09%和71.64%，差异极显著(P＜0.01)，半净膛重提高了3.89%，差异显著(P＜0.05)[22]。

2.2 苜蓿皂苷在蛋鸡中的应用

鸡蛋是人类最佳的营养来源之一，鸡蛋中含有大量的维生素和矿物质及有高生物价值的蛋白质，因此鸡蛋是我国最普遍又廉价的蛋白来源。但是鸡蛋中含有较高的胆固醇，而高胆固醇会增加人类的心血管疾病的发生率，因此生产低胆固醇含量的鸡蛋对人类健康具有重要的意义。苜蓿皂苷在蛋鸡生产中的应用研究较多，早在1959年Heywang等就将苜蓿皂苷添加到产蛋鸡日粮中，结果表明大量苜蓿皂苷可以降低鸡蛋产量和日采食量[23]，然而多数研究认为生产性能并未下降[24,25]。Sim等研究发现，蛋鸡饲粮中添加苜蓿皂苷可以增强胆固醇的排泄，降低血清中的胆固醇含量，从而减少胆固醇的摄入、转运和累积[26]。Deng等在高产蛋鸡饲粮中添加苜蓿提取物后发现，鸡蛋蛋壳强度显著提高(P＜0.05)，血清中的TG含量和肝脏胆固醇浓度均显著性降低(P＜0.05)，蛋黄、血清和肝脏中的脂质指数均显著降低(P＜0.05)，同时还降低了ACC、FAS和HMG-CoA的酶活性[27]。侯永刚等研究表明，蛋鸡饲粮中添加60 mg/kg苜蓿皂苷可以极显著降低肝脏和鸡蛋中胆固醇含量(P＜0.01)，血清中TC、LDL和TG均显著性下降(P＜0.05)，HDL和粪便中排泄的胆固醇有所升高，但差异不显著[28]。侯永刚等还发现，苜蓿皂苷主要是降低了蛋黄中的胆固醇含量(P＜0.01)，提高了鸡蛋蛋壳厚度(P＜0.05)和哈氏单位(P＜0.05)[25]。

2.3 苜蓿皂苷在鸭中的应用

Jiang等研究表明，在番鸭饲粮中添加9%的苜蓿草粉能够降低血清中的总甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白和游离脂肪酸含量，并且可降低腹脂率和改善胴体性状[29]。Jiang等在蛋鸭饲粮中添加苜蓿草粉后对其肠道菌群多样性和免疫做了分析，结果显示显著增加了菌落物种多样性和多样性指数，促进了T淋巴细胞和B淋巴细胞的增殖，表明苜蓿草粉可以提升蛋鸭肠道微生物的多样性，并增强免疫反应[30]。

2.4 苜蓿皂苷在鹅中的应用

史莹华等探讨了苜蓿草粉对四川白鹅的影响，结果表明添加一定量的苜蓿草粉可以提高四川白鹅的日增重，提高胸腺指数、法氏囊指数、血清IgG的含量，并提高肝脏和肌肉中的超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性，降低丙二醛(MDA)含量，说明在四川白鹅日粮中添加一定量的苜蓿草粉可以促进其生长，提高其抗氧化和免疫能力[33]。

2.5 苜蓿皂苷在鹌鹑中的应用

Reshef等在研究了苜蓿皂苷对小鼠和鹌鹑生长和脂质代谢的影响时发现，苜蓿皂苷可以增加鹌鹑脂类物质和胆固醇的排泄[31]。Kocaoglu等在鹌鹑饲料中添加苜蓿草粉后发现，添加9%的苜蓿草粉可以改善蛋壳质量，降低血清中的甘油三酯和胆固醇含量，蛋黄中的胆固醇含量也显著降低，而且对其生产性能无不良影响[32]。

3 结语

苜蓿皂苷是一种绿色的植物添加剂，随着对苜蓿皂苷研究的不断深入，大量试验已经证明了它在降低胆固醇，增强机体免疫力，抗虫、抗菌及环境友好等方面具有独特的作用。尤其是苜蓿皂苷降低鸡蛋胆固醇的作用，一定会改变人们对鸡蛋高胆固醇的传统看法，为鸡蛋的销售带来更大的市场，也为人们的健康做出巨大的贡献。但是苜蓿皂苷的具体作用机制还未被完全阐明，又因其可能具有的溶血等毒性限制了皂苷在单胃动物生产中的应用。因此，如何在今后的工作中更深入的研究苜蓿皂苷作用的分子机制，消除其不利影响，将对苜蓿皂苷的生产应用具有重要意义。随着科学技术的发展及对苜蓿研究的深入，其各种生物学活性物质必将在不断发展的畜牧业和饲料领域得到充分的应用，为饲料工业和养殖业的发展做出新的贡献，也为苜蓿产品在单胃动物中的应用开辟了一条新的道路。

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