丝兰提取物在猪生产中的应用

罗莹莹，黄小燕，王根虎

丝兰提取物在猪生产中的应用

罗莹莹，黄小燕，王根虎

（上海优久生物科技有限公司，上海 201615）

丝兰提取物作为一种天然的添加剂，具有多种活性成分，如甾体皂苷、多糖、多酚等物质。另外，丝兰提取物能够减少氨气的排放，调节动物肠道微生态平衡，提高动物免疫机能，促进动物生长，提高饲料转化率，在猪生产中能够起到重要作用。

丝兰提取物；猪生产；活性成分

Yucca schidigera extract，a natural additive with a variety of active ingredients，such as steroidal saponins，polysaccharides，polyphenols and other substances.Yucca schidigera can reduce ammonia emissions，regulate the intestinal microecological balance of animals，improve immune function，promote animal growth，improve feed conversion rate and so on which can play an important role in pig production.

Yucca schidigera extract；pig production；active ingredients

丝兰是一种沙漠植物，原产于墨西哥州的北下加利福尼亚，格雷罗和瓦哈卡的干旱沙漠，其平均高度为4.5 m，被称为“西班牙匕首”或“莫哈韦丝兰”。在大多数过程中，植物的树干和根部被收获，机械浸渍，磨碎并干燥以产生丝兰粉末，或在压榨机中挤压以产生丝兰汁，然后通过蒸发浓缩产生丝兰提取物（Singer等，2008）。丝兰提取物具有多种活性成分，如甾体皂苷、多糖、多酚等物质，具有抗氧化、抗高胆固醇血症、抗炎、抗原虫、抗真菌等性质。作为饲料添加剂，丝兰提取物能够减少氨气的排放，调节动物肠道微生态平衡，提高免疫机能，促进动物生长，提高饲料转化率，在猪生产中能够起到重要作用。

1 丝兰提取物的活性成分

1.1 皂苷 皂苷是某些植物中发现的次生代谢物，既包含亲水性基团，又具有亲脂性基团，其在水溶液中摇动时能产生大量泡沫，是天然的表面活性剂（Kucukkurt等，2008）。皂苷按其配基结构可分为两类，甾体皂苷和三萜皂苷，丝兰提取物中的皂苷主要为甾体皂苷，如萨洒皂苷配基和菝葜配基。由于皂苷含量高，丝兰提取物的粉状枝条和叶子被用作人和动物的食品添加剂。干燥和粉末状的植物材料含有约10%的甾体皂苷，在商业上常用作皂苷源。

1.2 多糖 多糖是由多个单糖通过糖苷键连接而形成的直链或支链功能性寡糖，不受动物自身分泌的消化酶的影响，但在进入肠道后段后可作为营养物质被双歧杆菌、乳杆菌等肠道益生菌所分解和利用。多糖可结合氨分子产生无毒的氨化物，这种氨化物可以被肠道菌群中的微生物充分利用，使氨气的浓度降低，氨气浓度的降低维持了肠道正常的酸碱平衡，使消化酶活性更高，从而提高营养物质的利用率（庞玉合等，2009）。

1.3 多酚 多酚主要包括白黎芦醇和丝兰酚，多酚具有结合氨基酸中氨基的能力。此外，白藜芦醇是一种有效的羟基和超氧自由基清除剂，可抑制细胞中活性氧的形成，具有抗氧化作用，能保护细胞免受活性氧引起的膜脂质过氧化和DNA损伤（Sun等，2017）。白藜芦醇能够通过抑制转录因子NF-KB的活性抑制氮氧合酶（iNOS）的表达，从而减少NO的合成，发挥其抗炎和抗感染作用（龚红和邹胜龙，2015）。

2 丝兰提取物在猪生产上的作用

2.1 减少氨气的排放 丝兰提取物具有直接结合氨的能力，对氨气具有很强的吸附力，能够减少氨气排放量，降低猪舍内的氨气浓度，从而改善饲养环境。更重要的是，丝兰植物中所含的皂苷在动物应激状况下或亚健康状态下，可通过下调氨基酸的氧化分解和上调蛋白质的合成，减少氨气的排放，同时提高饲料的利用率，降低料重比。Vucemilo等（2004）研究丝兰提取物对猪育肥舍中的空气污染物的影响发现，丝兰添加剂能够将氨气和二氧化碳的浓度减少30%。周学光等（2015）的研究表明，在妊娠母猪日粮中添加丝兰提取物可降低舍内氨气浓度，提高母猪健康度，改善生产性能。王俐等（2007）研究表明，在试验后期（21 d开始）添加丝兰提取物可显著降低妊娠舍和产房的氨气浓度（P＜0.05），哺乳母猪采食量平均增加0.5 kg/d，产弱仔数明显下降。由于丝兰提取物可降低肠道氨含量，减少氨对肠黏膜细胞的损害，使肠黏膜细胞的更新减少，从而消耗的氧气减少，母猪血氧含量增加，更多的氧气通过子宫供给胎儿，减少了胎儿因缺氧而形成死胎或弱胎。

2.2 调节肠道微生态平衡 丝兰提取物所含的皂苷是一种具有广谱抗菌作用的活性物质，对溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎双球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、伤寒杆菌、副伤寒杆菌、百日咳杆菌、痢疾杆菌、变形杆菌、霍乱弧菌、白色念珠菌及常见的致病性皮肤真菌都有较强的抑制作用，并且兼具抗真菌活性（Wulff等，2012）。丝兰提取物可以调节肠道内环境平衡，进而有效提高动物生产性能，主要因为丝兰提取物中的皂苷可与肠道上皮细胞膜上的胆固醇形成复合物，并将其清除，从而增加细胞壁和细胞膜的通透性，随着外源酶分泌的增加，降解细菌周围大分子物质，加速营养物质的吸收（侯玉洁等，2013）。丝兰提取物中的多糖类物质能够促进肠道有益菌增殖，改善肠道微生态，使肠道内环境更有利于肠绒毛的生长发育，进而改善营养物质的消化和吸收状况。在饲料中添加不同水平的丝兰提取物能提高仔猪日增重，其中添加120 g/d丝兰提取物能够降低肠道内容物氨态氮浓度，改善肠道绒毛形态和pH，从而提高饲料利用率和生产性能（孔俊领等，2012）。

2.3 提高免疫机能 丝兰提取物可使肠黏膜厚度增加，阻止病毒入侵，从而抑制病毒、有害细菌对消化道养分的吸收，并抑制其在消化道内增殖从而保护机体，预防疾病。此外，由于丝兰提取物可抑制氨气和硫化氢等有害气体的排放，降低猪舍内有害气体的浓度，从而创造良好的生活环境，减少疾病的发生（苏俊玲等，2015）。此外，丝兰提取物可通过调节免疫因子起到抗炎作用。Balestrieri等（2006）研究表明，丝兰提取物的抗炎性质归因于具有生物学功能的白藜芦醇和丝兰酚，白藜芦醇和丝兰酚与细胞增殖，迁移和血小板活化因子（PAF）生物合成密切相关，并首次提出了这些新型酚类物质有抗肿瘤和抗侵袭性的证据。

2.4 促进动物生长，提高饲料转化率 丝兰提取物中的皂苷可改变消化道上皮细胞膜形态，减少细胞膜表面张力，促进营养物质吸收。Min等（2001）研究发现，丝兰属提取物能有效改善育肥猪的胴体长度、等级、眼肌面积、背膘厚度，提高胴体品质，并且在一定程度上可控制环境污染。胥令辉（2015）研究了在日粮中添加不同水平的丝兰提取物对仔猪生长性能的影响，结果表明，添加丝兰提取物的量为120 g/t时，效果最佳。与对照组相比，日增重和日采食量显著提高，料肉比显著降低，同时还能够降低仔猪腹泻指数和腹泻频率。

3 丝兰提取物产品活性成分的评估

目前丝兰提取物产品活性成分的评估主要包括皂苷含量的检测以及吸附氨能力的检测。

3.1 皂苷含量的检测 皂苷含量的测定主要采用正丁醇进行梯度萃取，甾体皂苷一般存在于正丁醇层，减压回收正丁醇后得到总皂苷，此方法利用了皂苷在含水正丁醇中有较大溶解度的性质。测定中草药皂苷含量的相关报道很多，但针对丝兰提取物中甾体皂苷含量的研究却比较少见。Uematsu等（2000）开发了用于测定丝兰提取物或其制备的食品添加剂中皂苷的分光光度法。通过多孔聚合物的柱色谱法制备丝兰提取物的皂苷部分，并用2 mol/L的盐酸-乙醇（1+1）混合物水解生成皂苷元。基于与茴香醛、硫酸和乙酸乙酯的显色反应，通过测量430 nm处的吸光度来测定皂苷成分量。丝兰提取物回收率为91.5%～95.1%，检测限为10 mg/kg。分光光度法实用、简单，检测时彻底纯化以避免分光光度法中发生的其他物质的干扰，从而避免过高估计皂苷的量。Kowalczyk等 （2011）使用高效液相色谱（HPLC）-离子阱质谱法鉴别，并用超高效液相色谱-四极杆质谱法定量检测丝兰树皮提取物中的甾体皂苷。使用碰撞-诱导解离产生丝兰皂苷的碎片图谱，与真实的标准碎片以及公开的光谱信息进行比较。除了检测丝兰提取物中已知的十二种皂苷之外，收集的碎片数据还初步鉴定了七种新皂苷。这个方法有利于评估市场上可用的丝兰产品的组成。Sastrea等（2017）改进了基质辅助激光解吸/电离飞行时间 （MALDI-TOF）质谱法（MS）对商业丝兰提取物中的十二种甾类皂苷的系统定性分析，并使用反相HPLC与蒸发光散射检测器（ELSD），对具有真实校准曲线的四个主要成分进行具体定量。方法验证表明，HPLCELSD的定性和定量分析非常适合商业提取物的质量评估。

3.2 吸附氨能力的检测 用丝兰提取物吸附50%标准氨溶液的方法为基准的方法 （简称B50法），可迅速测得丝兰提取物对氨的吸附力，测得的数值越低，表明产品吸附氨气的能力越强。

4 结论

丝兰提取物不仅能够促进猪生长、提高经济效益，还能减少排泄物产生的氨气、硫化氢等有害气体，从而改善猪舍及其周边环境。目前对丝兰提取物活性成分的作用机理研究很多，但丝兰提取物相关产品的检测手段还不够成熟和统一，需要对此作进一步的努力，以便更有效的利用丝兰提取物及其产品。

[1]龚红，邹胜龙.丝兰提取物的研究与应用[J].饲料研究，2015，1：14～39.[2]侯玉洁，徐俊，吴春华，等.丝兰提取物的生理功能及在畜禽生产中的应用[J].饲料博览，2013，11：43 ～ 46.

[3]孔俊领，管武太，魏金龙，等.丝兰提取物对仔猪肠道内容物、消化酶以及肠道绒毛形态的影响[A].中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十一次全国动物营养学术研讨会论文集[C].湖南长沙：中国农业科学技术出版社，2012.512.

[4]庞玉合，丁永敏，张青青.丝兰属植物提取物在畜禽上的应用研究进展[J].山东畜牧兽医，2009，增刊：170 ～ 173.

[5]苏俊玲，史彬林，孙登生，等.丝兰提取物的活性成分及其在畜牧业中的应用研究[J].饲料工业，2015，36（19）：19 ～ 23.

[6]王俐，张红星，朱鹤岩.益生菌和丝兰提取物降低猪舍有害气体浓度的效果试验[J].饲料工业，2007，28（23）：29 ～ 31.

[7]胥令辉.不同水平丝兰提取物对仔猪生产性能的影响 [J].饲料博览，2015，1：52 ～ 55.

[8]周学光，张胜斌，黄克宏，等.丝兰属提取物对降低封闭式妊娠母猪舍氨气浓度的试验[J].养猪，2015，1：87 ～ 88.

[9]Balestrieri C，Felice F，Piacente S，et al.Relative effects of phenolic constituents from Yucca schidigera Roezl.bark on Kaposi’s sarcoma cell proliferation，migration，and PAF synthesis [J].Biochemical Pharmacology，2006，71（10）：1479 ～ 1487.

[10]Dengsheng Sun，Xiao Jin，Binlin Shi，et al.Dietary Yucca schidigera extract improved growth performance and liver antioxidative function in broilers[J].Italian Journal of Animal Science，2017，DOI：10.1080/1828051X.2017.1302826.

[11]Katsunuma Y，Nakamura Y，Toyoda A，et al.Effect of Yucca schidigera extract and saponins on growth of bacteria isolated from animal intestinal tract[J].Animal Science Journal，2008，71（2）：164 ～ 170.

[12]Ismail Kucukkurt，Esra Küpeli Akkol，Funda Karabag，et al.Determination of the regulatory properties of Yucca schidigera extracts on the biochemical parameters and plasma hormone levels associated with obesity[J].Brazilian Journal of Pharmacognosy，2016，26：246 ～ 250.

[13]Iwona Puzio，Jose Luis Valverde Piedra，Ma?gorzata Kapica，et al.Effect of sodium butyrate and Yucca schidigera extract on bone characteristics in growing pigs[J].J Vet Res，2016，60：105 ～ 111.

[14]Marija Vuc∨emilo，Alenka Tofant，Suzana Hadina，et al.Effect of Yucca schidigera extract，a feed additive，to reduce air pollutants in pig fattening units[A].International Society for Animal Hygiène-Saint-Malo[C].2004.

[15]Mariusz Kowalczyk，yukasz Pecio，Anna Stochmal，et al.Qualitative and Quantitative Analysis of Steroidal Saponins in Crude Extract and Bark Powder of Yucca schidigera Roez [J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2011，59，8058 ～ 8064.

[16]Min T S，Kim J D，Tia J Z，et al.Effects of yucca extracts and protein levels on growth performance and nutrient utilization in growing pigs[J].Asian Australasian Journal of Animal Sciences，2001，14 （4）：525 ～ 534.

[17]Min T S，Kim J D，yun Y H，et al.Effects of environmentally friendly agents on growth performance，nutrient digestibility，nutrient excretion and carcass characteristics in growing-finishing pigs[J].Asian-Australas J Anim Sci，2001，14（4）：540 ～ 547.

[18]Singer M D，Robinson P H，Salem A Z M，et al.Impacts of rumen fluid modified by feeding Yucca schidigera to lactating dairy cows on in vitro gas production of 11 common dairy feedstuffs，as well as animal performance[J].Animal Feed Science and Technology，2008，146：242 ～ 258.

[19]Sastrea F，Ferreirab F，Pedreschi F.A systematic approach for the chromatographic fractionation andpurification of major steroid saponins in commercialextractsofYuccaschidigera [J].JournalofChromatography B，2017，1046，235 ～ 242.

[20]Wulff E G，Zida E，Torp J，et al.Yucca shidigera extract：a potential biofungicide against seedborne pathogens of sorghum[J].Plant Pathology，2012，61（2）：331 ～ 338.

[21]Yoko Uematsu，Keiko Hirata，Kazuo Saito.Spectrophotometric Determination of Saponin in Yucca Extract Used as Food Additive [J].Journal of AOAC International，2000，83（6），1451 ～ 1454.■

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20172210

S816.17

A

1004-3314（2017）22-0042-03