许俊洁, 卢金清, 万丽娟
(湖北中医药大学 湖北省药用植物研发中心,湖北武汉 430065)
艾为菊科蒿属植物艾的干燥叶,又名医草、冰台,广泛分布于我国各地和亚洲周边国家。艾味辛、苦,性温,归肝、脾、肾经,具有温经止血,散寒止痛、祛湿止痒等功效 (国家药典委员会,2010)。艾叶含丰富的蛋白质、氨基酸、多糖、维生素、微量元素、精油和有机酸等化学成分,不仅在医药领域的应用中有着悠久的历史,在畜牧养殖业上也占据着一席之地。艾叶在饲料添加剂中起到加快新陈代谢,促进动物生长,增强机体免疫力,提高动物繁殖能力和生产性能的作用。本文就艾叶的营养成分、艾叶精油及艾叶粉在饲料中的应用作一综述。
1.1 蛋白质与氨基酸 据测定,每千克艾叶中含粗蛋白质161g(王艳荣等,2009)。蛋白质作为动物饲料中最重要的营养物质,不仅能提供给动物合成蛋白质的氨基酸,还能提供给动物生长代谢所需的能量(孙瑞建等,2013)。动物摄入的蛋白质通过一系列代谢过程合成新的蛋白质,在组织器官中沉积,促进其生长(林淑琴等,2014)。王登奎等(2006)报道,艾叶中含有17种氨基酸,含量最高的是谷氨酸和天门冬氨酸,缬氨酸和亮氨酸次之,而含量较低的是组氨酸和蛋氨酸,详见表1。在这17种氨基酸中,有7种为必需氨基酸,且风味氨基酸——谷氨酸、天门冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、蛋氨酸和脯氨酸的含量达到氨基酸总量的58.13%(李菊和张日俊,2007)。艾叶中氨基酸具体成分见表1。
表1 艾叶中游离氨基酸的组成与含量%
赵叶等(2014)在草鱼饲料中添加谷氨酸,发现饲料中添加谷氨酸可通过改善生长中期草鱼的肌纤维结构,提高肌肉中风味物质肌苷酸的含量,改善肌肉品质,使鱼肉鲜美可口。Wu等(2012)研究发现,谷氨酸或谷氨酸与精氨酸生素均能改善断奶仔猪肠黏膜形态,加快上皮细胞增殖,促进仔猪对营养物质的吸收。Khajali等(2014)研究认为,在饲料中补充精氨酸,可使雄性肉鸡体重增加,饲料转化率提高,且改善了肉鸡肺血流动力学并增加了空肠和回肠的吸收表面积。李桂梅等(2010)探讨了饲料中不同缬氨酸水平对异育银鲫生长发育的影响,结果表明占饲料蛋白4.53%的缬氨酸能显著提高异育银鲫的特定生长率、饲料转化率和蛋白沉积率,满足异育银鲫的最大生长。石亚庆等(2014)以吉富罗非鱼幼鱼为研究对象,发现亮氨酸占饲料蛋白7.11%~7.26%时,能最大水平促进幼鱼肠黏膜的发育,增强胃肠消化、吸收能力和机体非特异性免疫能力,从而促进罗非鱼的生长和饲料的转化。文华等(2009)研究发现,当苏氨酸含量占饲料蛋白质4.07%~4.60%时,草鱼的增重率、特定生长率、蛋白质效率、蛋白质沉积率、肌肉RNA/DNA比值和血氨水平显著升高,提高了草鱼的生长性能和饲料利用率。乔岩瑞(2004)报道,苏氨酸是猪的第二限制性氨基酸,添加苏氨酸可进一步改善饲料的氨基酸平衡并降低饲料的配方成本。氨基酸对动物的生长起着极为重要的作用(Leng等,2014),而艾叶中氨基酸种类齐全,含量丰富,是一种极佳的饲料添加剂。
1.2 多糖 多糖又称多聚糖,是生物有机体内普遍存在的一类生物大分子,不仅参与组织细胞骨架的构成,而且是多种内源性生物活性分子的重要组成成分,是维持生命活动正常运转的基本物质之一 (朱斐和许梓荣,2009)。高宏伟等(1993)在大鼠日粮中添加艾叶多糖,结果显示添加艾叶多糖的日粮组鼠胰脂肪酶、胰淀粉酶和总蛋白酶含量均显著增加,可见艾叶多糖能提高小肠蛋白酶等消化酶活性,从而提高蛋白质等营养物质的消化率。艾叶多糖能增强网状内皮细胞的吞噬功能,明显提高胸腺指数和脾脏指数,血清白介素2的水平,白介素6、白介素12和肿瘤坏死细胞因子-α的表达,从而抑制肿瘤起到免疫调节的作用(Bao 等,2013;山田阳城,1987)。 尹美珍等(2012)采用水提醇沉法从艾叶中提取粗多糖,从小鼠腹腔分离提取巨噬细胞,将艾叶多糖以高中低浓度作用于巨噬细胞48 h后发现,艾叶多糖能使巨噬细胞体积增大,酸性磷酸酶活性增强,刺激巨噬细胞进一步分化成熟,使其吞噬功能增强,从而激活免疫系统,增强机体对细菌、病毒的抵抗能力。
1.3 脂肪酸 詹忠根(2008)对艾叶脂肪酸进行了分析,由表2可知,在鉴定出的脂肪酸中,饱和脂肪酸占13.12%,单不饱和脂肪酸占42.98%,多不饱和脂肪酸占27.04%。日粮中脂肪酸作为一种营养素,是动物体内能量的重要来源,同时对动物机体免疫功能起着不可忽视的作用,能有效提高动物机体的免疫力(褚永康等,2012;罗士津和瞿明仁,2007;孙德文等,2003)。
表2 艾叶中脂肪酸的组成与含量 %
1.4 维生素 林向成和汤泉(2012)用紫外分光光度法测定艾叶中维生素C含量为2.43 g/kg,王登奎等(2006)测定了艾叶中维生素含量,详见表 3。
表3 艾叶中维生素的组成与含量 mg/kg
庞全海等(2002)报道,维生素E能增强动物免疫力、抗应激能力、抗氧化能力、繁殖能力及改善动物产品品质等。尤宏争等(2010)报道,维生素C对水产动物具有极好的促生长作用,并且是重要的免疫增强剂。牛慧军等(2007)报道,饲料中添加维生素B6能促进机体蛋白质的合成,加速氨基酸的代谢和生成;若饲料中维生素B6缺乏,则水产动物会出现食欲减退、体色苍白、抽搐和肠道出血等症状。胡萝卜素呈天然的黄色或橘黄色,是一种有效的着色剂。在饲料中添加胡萝卜素能增加畜禽及水产动物产品的色泽,如牛奶的黄油色,鱼虾的色质,禽蛋的卵黄与外皮增色及家禽羽毛的颜色等,此外,胡萝卜素作为饲料添加剂还能提高动物的生长速率和肉质,以及提高牛、马和猪的繁殖能力(余凡等,2014)。丑武江等(2009)在肉仔鸡日粮中添加叶酸,发现其能提高鸡日增重量、日采食量及饲料转化率。叶酸在动物繁殖性状、生产性能和抗癌等方面有着重要作用。
1.5 微量元素 刘临等(2007)测定艾叶中的微量元素,发现 Ca、Mg、Fe、Zn、Mn 等有益元素含量相对较高,详见表4。
表4 艾叶中微量元素组成与含量 μg/g
1.6 其他
1.6.1 艾叶中的精油 艾叶精油是艾叶中的有效成分之一,主要含有桉油精、樟脑、龙脑、α-松油醇、石竹烯氧化物等(梅全喜和高玉桥,2006),具有良好的杀菌抑菌效果,并因其气味芳香而具有一定的矫味作用。高宏伟等(1991)在鲫鱼和大鼠日粮中添加艾叶精油,结果显示艾叶挥发油对鲫鱼和大鼠具有明显的促生长作用。何湘蓉等(2009)采用灌胃法给予小鼠不同剂量艾叶挥发油乳剂,测定艾叶挥发油对小鼠生理生化指标的影响,结果显示艾叶挥发油能刺激红细胞的生成,提高血液中吞噬细胞的活性,增强机体的代谢功能和各种生命活动,提高机体的免疫保护作用;显著提高碱性磷酸酶(AKP)的活性,改善动物对蛋白质的消化吸收和提高肝脏合成蛋白质的功能,从而提高血清蛋白质含量,促进小鼠的骨骼发育达到促生长的作用。孙克年(2006)报道,艾叶精油含有浓郁的馨香气味,可有效改善饲料中某些不良味道,使饲料变得清香,大大提高饲料的适口性,进而提高动物食欲。刘先华等(2006)对艾叶挥发油进行体内抑菌作用试验,发现艾叶挥发油对小鼠体内感染金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌具有较好的保护作用。
1.6.2 艾叶中的有机酸 艾叶中的有机酸主要成分是绿原酸,随着采收月份不同,绿原酸含量也有一定的变化,为0.121%~1.182%(刘益红等,2012)。李乃顺等(2014)在草鱼基础饲料中分别添加不同剂量绿原酸,结果显示,添加绿原酸组草鱼增重率均大于未添加组,其中添加0.04%绿原酸组草鱼增重率最大,且显著提高肌肉粗蛋白质、缬氨酸、异亮氨酸、组氨酸、必需氨基酸和总氨基酸含量。故适量添加绿原酸能改善草鱼生长性能和肌肉品质。薛飞等(2007)在异育银鲫中加入绿原酸,并对其血液中白细胞数量、血清溶菌酶活性、超氧化物歧化酶活性、碱性磷酸酶活性进行了测定,结果显示饲料中添加适量绿原酸对异育银鲫血液中各非特异性免疫因子均具有不同程度的正效应,但在效应时间上呈现非同步特点。
目前,艾叶在饲料中的应用主要以艾叶粉的形式添加于日粮中。吴有华等(2014)为了开发新型中草药饲料添加剂,研究了日粮中添加不同剂量艾叶粉对肉鸡免疫器官指数及生长的影响,发现日粮中添加不同剂量的艾叶粉对肉鸡脾脏和胸腺的发育均有显著的促进作用,并对肉鸡的生长有一定的促进作用,其在肉鸡日粮中的最佳添加量为3%。李建民等(2011)在饲料中添加不同剂量的艾叶粉,发现均能不同程度地提高岭南黄肉鸡的平均日增重,且能降低料重比,提高鸡的生产性能,其最佳添加剂量为2%。杜森有(2008)在种鸡饲料中添加艾叶粉,发现添加量为1.5%~2.0%对提高蛋受精率和孵化率有显著的作用,同时,在整个试验中,试验组鸡群的精神状态明显好于对照组,而且抗病和脱臭等效果明显。陈金文等(1991)在三江白猪基础日粮中添加2%的艾叶粉,能明显提高三江白猪的日增重及饲料效率,从而降低了饲料成本,提高经济效益。艾叶粉因其综合营养价值高,饲养动物效果显著,在饲料中已得到广泛研究与应用。
艾叶作为饲料添加剂,其丰富的营养成分在满足动物机体基本生长需要的同时,能显著提高动物增重及饲料转化率,增强机体免疫能力,提高动物生产性能,从而达到改善动物产品品质的效果。艾叶精油不仅具有良好的杀菌抑菌效果,并因其气味芳香而具有一定的矫味作用外,还能提高机体免疫力,促进动物骨骼的生长。艾叶有机酸能有效地促进动物生长,改善动物生长性能,提高非特异性免疫能力和肌肉品质。但目前艾叶在饲料中多以艾叶粉的形式添加,艾叶粉制作工艺粗糙,仅经过简单加工粉碎而成。这种粗加工饲料具有用量大、起效慢,无法充分发挥其高营养水平等缺点。因此对艾叶成分进行研究,提取艾叶营养物质,加强单一成分的筛选,研制用量小、营养价值高、高效、速效,便于生产、贮藏、运输和使用的饲料是目前发展艾叶饲料的新思路和新方向。
[1]陈金文,陈维岩,高宏伟,等.艾叶粉作为猪饲料添加剂试验[J].饲料研究,1991,9(15):29~30.
[2]丑武江,郭雄全,葛文霞.叶酸对肉仔鸡蛋白质和生产性能影响的研究[J].新疆农业科学,2009,46(5):1140~1143.
[3]褚永康,胡静,朱亚俊,等.脂肪酸营养生理作用及其在动物生产中的应用[J].饲料研究,2012,18(11):75~77.研讨会论文摘要集[C].中国水产学会动物营养与饲料专业委员会,2013:1.
[4]杜森有.种鸡饲料中添加艾叶粉对蛋质量的影响[J].饲料研究,2008,2(8):50~51.
[5]高宏伟,陈维岩,陈金文,等.日粮中添加艾叶不同提取物对鲤鱼和大鼠增重的影响[J].兽医大学学报,1991,11(4):412~414.
[6]高宏伟,陈维岩,陈金文.日粮中添加艾叶对大鼠小肠消化酶活性的影响[J].黑龙江畜牧兽医,1993,12(7):34~35.
[7]国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].2010版一部.北京:中国医药科技出版社,2010.82~83.
[8]何湘蓉,隆雪明,刘湘新,等.艾叶挥发油对小鼠生理生化指标影响[J].中兽医医药杂志,2009,13(5):15~16.
[9]李桂梅,解绶启,雷武,等.异育银鲫幼鱼对饲料中缬氨酸需求量的研究[J].水生生物学报,2010,34(6):1157~1165.
[10]李建民,李爱江,王玉海.艾叶粉添加剂对岭南黄肉鸡生产性能的影响[J].畜牧科学,2011,9(13):64.
[11]李菊,张日俊.益生素对肉仔鸡生长性能、屠体性状及肉品质的影响[J].动物营养学报,2007,19(4):372~378.
[12]李乃顺,冷向军,李小勤,等.绿原酸对草鱼鱼种生长、非特异性免疫和肉质的影响[J].水生生物学报,2014,38(4):619~626.
[13]林淑琴,成琳,张文兵,等.饲料蛋白质水平对大黄鱼体内蛋白质的沉积和代谢反应的影响[J].中国海洋大学学报(自然科学版),2014,44(5):32~39.
[14]林向成,汤泉.紫外分光光度法测定艾草中还原型维生素C含量[J].理化检验(化学分册),2012,48(5):611~613.
[15]刘临,袁琳,付美兰,等.艾中微量元素原子吸收光谱法测定及简要作用分析[J].安徽农业科学,2007,35(28):8801~8802.
[16]刘先华,周安,刘碧山,等.艾叶挥发油体内外抑菌作用的实验研究[J].中国中医药信息杂志,2006,13(8):25~26.
[17]刘益红,周建军,王晶.HPLC测定不同月份艾叶中绿原酸含量[J].陕西农业科学,2012,5(1):82~84.
[18]罗士津,瞿明仁.日粮中多不饱和脂肪酸对动物免疫功能影响的研究[J].饲料与畜牧,2007,15(8):10~13.
[19] 梅全喜,高玉桥.艾叶化学及药理研究进展[J].中成药,2006,28(7):1030~1032.
[20]牛慧军,蔡凤英,刘来亭,等.维生素B6在水产饲料中的应用[J].中国饲料,2007,39(23):33~35.
[21]庞全海,张焕杰,王永生,等.维生素E在动物健康及营养中的研究进展[J].动物医学进展,2002,23(3):36~38.
[22]乔岩瑞.不使用苏氨酸就无法进一步改善猪饲料的氨基酸平衡 [J].养猪,2004,7(4):1~3.
[23]山田阳城.艾叶多糖成分的研究.国外医学中医中药分册[J],1987,9(2):35.
[24]石亚庆,孙玉轩,罗莉,等.吉富罗非鱼亮氨酸需求量研究[J].水产学报,2014,38(10):1778~1785.
[25]孙德文,詹勇,许梓荣,等.日粮脂肪酸和动物免疫机能[J].中国兽药杂志,2003,37(4):32~36.
[26]孙克年.艾叶在动物养殖业中的开发与应用[J].饲料世界,2006,15(6):21~22.
[27]孙瑞健,张文兵,徐玮,等.饲料蛋白质水平与投喂频率对大黄鱼生长、体组成及蛋白质代谢的影响[J].水生生物学报,2013,37(2):281~289.
[28]王登奎,吴刚,程向晖,等.野艾蒿中氨基酸、维生素、微量元素的含量分析[J].中成药,2006,28(11):1658~1660.
[29]王艳荣,何云,苗志国,等.“绿色”饲料添加剂——艾叶的研究进展[J].粮食与饲料工业,2009,9(10):38~40.
[30]文华,高文,罗莉,等.草鱼幼鱼的饲料苏氨酸需要量[J].中国水产科学,2009,16(2):238~247.
[31]吴有华,刘力,王敬,等.艾叶粉对肉鸡免疫器官指数生长的影响[J].江西畜牧兽医杂志,2014,6(4):14~16.
[32]薛飞,刘涛,周维仁,等.绿原酸对异育银鲫血液非特异性免疫因子的影响[J].江苏农业科学,2007,3(2):148~151.
[33]尹美珍,阮启刚,余桂朋,等.艾叶多糖对体外培养巨噬细胞吞噬功能的影响[J].时珍国医国药,2012,23(1):162~163.
[34]尤宏争,赵子仪,崔培,等.维生素C对水产动物促生长和免疫增强功能的研究进展[J].河北渔业,2010,18(6):50~54.
[35]余凡,赵少丹,葛亚龙,等.β-胡萝卜素的提取合成分离及在饲料行业的应用[J].饲料研究,2014,18(7):34~39.
[36]詹忠根.野艾蒿黄酮对活性氧自由基的清除作用及其脂肪酸成分的GC-MS 分析[J].食品科技,2008,33(11):177~179.
[37]赵叶,周小秋,胡肄,等.饲料中添加谷氨酸对生长中期草鱼肌肉品质的影响[J].动物营养学报,2014,26(9):1~8.
[38]朱斐,许梓荣.多糖类饲料添加剂在水产动物免疫中的应用研究进展[J].饲料工业,2009,30(4):13~15.
[39]Bao X,Yuan H,Wang C,et al.Antitumor and immunomodulatory activities of a polysaccharide fromArtemisia argyi[J].Carbohydr Polym,2013,98(1):1236~43.
[40]Khajali F,Moghaddam M H,Hassanpour H.An l-Arginine supplement improves broiler hypertensive response and gut function in broiler chickens reared at high altitude[J].International journal of biometeorology,2014,58(6):1175~1179.
[41]Leng W,Liu Y,Shi H,et al.Aspartate alleviates liver injury and regulates mRNA expressions of TLR4 and NOD signaling-related genes in weaned pigs after lipopolysaccharide challenge[J].The Journal of nutritional biochemistry,2014,25(6):592~599.
[42]Wu X,Zhang Y,Liu Z,et al.Effects of oral supplementation with glutamate or combination of glutamate and N-carbamylglutamate on intestinal mucosa morphology and epithelium cell proliferation in weanling piglets[J].Journal of animal science,2012,90(4):337~339.