孟 云 郑强强 王 景 王伟伟 刘明美*
(1.江苏联合职业技术学院淮安生物工程分院,江苏淮安 223200;2.江苏淮安宏伟牧业有限公司,江苏淮安 223100)
竹酢液又叫竹醋液,是竹材在炭化过程中热解冷凝而浓缩所得的酸性液体,呈淡黄色或者红褐色,密度1.012~1.045,pH 值大约2.3~2.6,溶液所含总酸度5.56~7.46,其主要成分是水,占比80%以上,其余为90~300种有机酸、酚、醛、酮、醇、酯等天然成分。在我国传统中医经常被用作镇咳平喘、清热祛痰、镇惊利窍且疗效显著。近年来,随着无抗、无残留绿色有机食品越来越受到人们的宠爱,竹酢液在植物生产和畜牧业生产中的应用研究成为学者们关注的焦点之一。
在多种植物的种子发芽和幼苗培养过程中,添加一定浓度的竹酢液,可以调节其生长发育。添加适量浓度的竹酢液对莴苣、豆瓣菜、北柴胡和菊花种子的根具有明显促进生长效果,使生菜、油菜和黄瓜产量提高18.8%~20.2%,蔬菜单个重量增加,个头增大,这主要是竹酢液中微量元素的协同作用。在烤烟种子萌发和幼苗生长过程中,对种子和幼苗叶片喷施 100~400倍竹醋液发现低浓度竹酢液明显促进了种子的发芽和幼苗生长,显著改善生长质量,而高浓度竹酢液则起抑制作用。此外,温度也是改变竹酢液功效的重要原因之一,竹酢液在25℃时能显著促进菊花根和下胚轴生长,而从温度25℃上升到40℃时则对菊花种子发芽和根增长具有明显抑制作用。
近年来,大量研究发现竹酢原液及其稀释液能够有效延长蔬菜和水果的保鲜和贮藏时间,且不同的蔬菜和水果对竹酢液的浓度要求不同,例如草莓保鲜时,采用150倍稀释的竹酢液涂于白纸板材料的无盖包装盒内壁上,放入草莓,再用保鲜膜封口包装和用竹酢液;在竹酢液中添加壳聚糖制成的复合溶液对小西红柿保存时间延长、失重率降低、Vc含量维持在较高水平、总酸含量较低,且对果实品质具有一定的保持效果,复合溶液浓度以100倍稀释保鲜效果最佳。竹酢液对脐橙在常温下保鲜效果同样显著,不同浓度的竹酢液能够抑制脐橙的呼吸强度,VC含量提高14.5%,可溶性固形物提高11.4%,总糖提高11.16%,而腐烂率却降低71.95%,说明竹酢液对脐橙具有很好的保险和储存效果。
抗生素的滥用导致动物的耐药性不断增强,能否找到替代传统抗生素药物的新产品或天然提纯物越来越受到人们的关注。饲料中添加10 ml/kg竹酢液能改善肉鸡的生产性能、调节血液血清生化指标及消化道 pH 值、提高小肠食糜中消化酶活性。饲料中添加一定比例竹酢粉或竹酢液能促进猪育肥健康成长、有利于增强其免疫力,调节断奶仔猪免疫器官中白细胞介素- 10(IL-10),白细胞介素- 12(IL-12),白细胞介素- 25(IL-25)信使RNA表达水平,提高仔猪免疫力。另有研究发现,饲料中添加一定浓度竹酢粉,效果优于抗生素对仔猪胃肠道的保护,能有效改善其消化道机能、保持消化道健康、促进仔猪生长,仔猪机体肠道内微生物种群更加稳定、肉类质量更佳、粪便有毒气体浓度降低、排泄物细菌菌群减少等。蒋竹英等研究发现,仔猪饲料添加 2% 竹酢粉或 1% 竹酢液对断奶仔猪影响较大,不仅能改善断奶仔猪生长和抗氧化性能,还能调节仔猪血液生理生化指标;又如脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)污染饲料会导致断奶仔猪部分血清游离氨基酸含量降低或显著降低,添加 2% 竹酢粉或 1% 竹酢液对断奶仔猪血清游离脂肪酸的减少具有一定的缓解作用。此外,竹酢液还可以作为新的无毒性抗炎药物,对预防和改善炎症相关疾病及代谢综合征都有很好的疗效。
竹酢液中有机物比例不同且每种有机物有其不同的功效,如天然酚具有较好的杀菌、消毒作用,而天然有机酸具有保鲜、防腐和抑菌功效。研究发现,竹酢原液抗炎最佳浓度为60.42%,酮、酯、醇、吡啶和直链酸次之,其浓度为49.24%,酚类再次之,其浓度为32.73%,苯甲酸类及其甲醛衍生物、醛类等物质的抗炎效果较弱。竹酢液对真菌抗性效率的强弱主要取决于酚类化合物的含量多少,马铃薯葡萄糖琼脂实验发现竹酢液能抑制真菌如灰黄青霉菌等菌类的生长,但抑菌效果与温度直接相关,经过70d的实验对比,120~130℃处理过的竹酢液抑制黄曲霉效果最好。Rattanawut研究表明,饲料中添加浓度1%的竹酢液饲喂一段时间后,肉鸡空肠绒毛明显增长、面积增大,持续饲喂含有竹酢液的饲料至40日龄时,检测出肉鸡排泄物中埃希氏杆菌和沙门氏菌明显减少。此外,竹酢液益生菌浓度为0.2%~0.4%时大肠杆菌的存活时间明显缩短。
竹酢液对食源性致病菌金黄色葡萄球菌、副溶血性弧菌、大肠杆菌等细菌都具有良好的抑制作用,对绿脓杆菌、酿酒酵母、白色念珠菌和黑曲霉等也有良好的抑制效果。在猪肉腌制过程中,使用天然竹酢液黏稠提取物替换传统化学防腐剂,室温下可保存超过90d,而普通的防腐剂保存时间一般少于30d。
综上,竹酢液在促动植物生长发育、抑菌抗氧化及防腐等领域的研究均已取得了较好的成果,是一种具有较大发展前景的添加剂。然而,竹酢液某些生物活性的作用机制仍然不是很清楚,且国内外关于竹酢液/粉用于动物生产的研究多集中于断奶仔猪和育肥猪方面。而在反刍动物方面的应用研究鲜有报道。因此,进一步考察其在反刍动物(尤其是妊娠期)生产中的应用及揭示竹酢液的生物活性机制为其推广应用提供依据将是我们近期研究的重点之一。
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