桑叶提取物及其在动物生产上的应用研究进展

夏 鑫， 余曼荣， 曾青华，肖定福

（湖南农业大学动物科学技术学院，湖南长沙 410128）

桑树属桑科桑属，为落叶乔木，栽培范围广泛，分布遍及全国，种植面积约100万hm2（高飞雨等，2015）。我国桑叶资源非常丰富，有15个桑种、3个变种，是世界上桑种最多的国家。桑叶作为桑树的主要产物，约占地上部产量的64%，每年可采摘3~6次。

桑叶含有蛋白质、碳水化合物、维生素和矿物质等营养物质，尤其蛋白桑叶的蛋白质含量较高，可达25%~45%，特别是在我国蛋白质原料缺乏的环境下，可以代替部分豆粕添加到畜禽日粮中，减少从国外进口大豆的依赖。但桑叶含有的单宁、植物凝集素等抗营养因子会降低畜禽对蛋白质的利用，阻止机体对钙的吸收，而且影响日粮的适口性。桑叶经过适当加工以后，比如发酵桑叶、桑叶粉和桑叶提取物饲喂畜禽，可以维持动物的消化系统和排泄系统健康（Li等，2018）。因此，桑叶提取物添加到畜禽日粮中可以提高其生产性能和经济效益。

1 桑叶提取物的活性成分

1.1 多糖类化合物 多糖是由10个以上的单糖通过糖苷键结合而成的高分子碳水化合物。桑叶多糖占干桑叶的1.79%~2.64%，由D-阿拉伯糖、D-木糖、D-葡萄糖、D-鼠李糖和D-甘露糖等组成（罗晶洁等，2010）。从桑叶中提取到的一种多糖降低了肝脏的血糖含量，增强了葡萄糖激酶的活性，从而在改善葡萄糖代谢中发挥了重要作用（Guo 等，2012；Li等，2011）。张入飞等（2015）研究证明，桑叶多糖能够降低试验性糖尿病大鼠的血糖和血脂，显著提高胰岛素含量。王向阳等（2014）研究报道，桑叶多糖对四氧嘧啶（ALX）诱导的糖尿病小鼠具有明显的降血糖功能。此外，Li等（2013）报道，桑叶多糖和1-脱氧野尻霉素（DNJ）的混合治疗能促进胰岛素的表达，并且能够调节异糖原诱导的糖尿病小鼠的肝脏葡萄糖代谢。目前，研究认为桑叶多糖的降血糖机制为桑叶多糖抑制了α-糖苷酶，使胰岛素的分泌增多，促进了机体对糖的有效吸收利用，另外，其对肝糖原的合成加强，改善了糖代谢，达到降血糖的效果（任春久等，2017）。

1.2 黄酮类化合物 黄酮是一类具有2-苯基色原酮结构的化合物，具有抗氧化和清除自由基的功效。黄酮类化合物占桑叶干重的1%~3%，是桑叶发挥功效的主要活性成分之一 （杨燕等，2010）。吕丹等（2016）通过测定不同来源的桑叶药材中总黄酮含量发现，其总黄酮含量为5.31~15.11 mg/g。张贵会等（2016）采用色谱分离技术对桑叶醇提取物的乙酸乙酯萃取部分进行分离，得到了四个黄酮类化合物，芦丁、槲皮素-3-O-葡萄糖苷、金丝桃苷、山奈酚-3-O-β-D-吡喃葡萄糖。Kim等（1999）从桑叶中分离得到山柰酚、葡萄糖苷、紫云英苷等 9个黄酮苷类化合物。槲皮素是桑叶中主要黄酮醇化合物，抗氧化活性较强。对桑叶的丁醇提取物进行分离时发现，桑叶黄酮主要由芸香甙、槲皮素、异槲皮甙、桑甙、桑黄酮等化合物组成（Doi等，2001；Kim 等，1999）。 此外，桑叶中还含有一种异戍烯基的黄酮类化合物桑根素。

1.3 生物碱类化合物 生物碱是一类含氮有机化合物，易溶于乙醇等有机溶剂，难溶于水（刘旺景等，2016）。干桑叶中总生物碱含量为0.058%~1.314%。桑叶生物碱能提高机体免疫力、延缓衰老。DNJ是研究较多的一种桑叶生物碱，其占总生物碱含量的50%以上，是一种糖苷酶抑制剂，对α－葡萄糖苷酶抑制活性效果显著 （Shang等，2012）。虽然在其他植物中也提取到了DNJ，但含量远远低于在桑叶中提取到的，因此，DNJ是桑叶具有代表性和特征性的生物碱。Li等（2016）对糖尿病小鼠进行降糖试验，结果表明，DNJ通过抑制肠道吸收葡萄糖，对糖转运、糖酵解和糖异生的酶有调节作用，可促使肝内葡萄糖代谢加强，从而使血糖浓度降低。谷绪顶等（2013）通过对β-葡萄糖苷酶的体外抑制试验证明，DNJ对β-葡萄糖苷酶有明显的抑制作用。张秀丽等（2014）研究结果表明，桑叶活性物质DNJ对甜菜夜蛾的生长和保护酶活性具有一定的影响，桑叶可作为开发植物源杀虫剂的原料。

2 桑叶提取物对动物的生理作用

2.1 抗氧化作用 桑叶黄酮能够清除机体中超氧离子自由基，具有显著的抗氧化作用，是一种天然的抗氧化剂。胡利等（2015）研究了桑叶黄酮对亚硝酸盐的清除作用及其体外抗氧化作用，表明桑叶黄酮具有较强的清除亚硝酸盐能力，桑叶黄酮对亚硝酸盐的清除作用与其抗氧化活性有一定相关性。研究报道，桑叶DNJ具有较强的体外总抗氧化能力，能清除1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）和羟基（王兴婷等，2017）。桑叶多糖具有潜在的抗氧化功能，其和槲皮素对抗氧化活性具有协同作用，王海燕等（2018）研究表明，桑叶粗提物和纯化物抗氧化活性的高低与槲皮素含量具有较大相关性。桑叶多糖具有明显清除DPPH的活性功能。粗桑叶多糖对1，1-二苯基-2-吡啶酰肼、羟基、3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸自由基具有较强的Fe2+螯合能力和清除活性。表明桑叶多糖可作为天然抗氧化剂 （Yuan等，2015）。谢克英等（2014）发现，桑叶多糖在浓度 0.8 mg/mL时对羟基的清除作用最强，清除率可达90.8%。在还原力、清除 DPPH方面桑叶槲皮素纯化物较粗提物效果较好。

2.2 抑菌作用 桑叶提取物对金黄色葡萄球菌有明显抑制及杀灭作用，但是对霉菌没有抑制作用。用气相色谱-质谱检测分析桑叶的石油醚萃取部位，发现主要成分及其质量分数为：植物醇（24.87%）、 环二十八烷 （18.00%）、 棕榈酸（10.20%）、α-亚麻酸 （9.06%）、 亚麻酸乙酯（7.92%）、硬脂酸（7.14%），另外还含有少量 α-生育酚和β-谷甾醇等活性成分。石油醚萃取部位具有较强的综合抑菌活性，对金黄色葡萄球菌等5种试验菌的抑制作用较强（刘凡等，2013）。Huang等（2011）研究了短、中、长链饱和脂肪酸对微生物的抑制作用，结果表明，中、长链脂肪酸 （月桂酸，棕榈酸）具有较好的抑菌活性。刘志明等（2011）研究表明，桑叶正己烷提取物对金黄色葡萄球菌的抑制效果较好（抑菌圈直径8.64 mm），对大肠杆菌无抑制作用。

2.3 脂质代谢作用 张丹等（2017）研究表明，桑叶正己烷提取物可通过抑制胰脂肪酶活性，降低肠道内脂质消化程度，具有调节脂质代谢的潜在功效。桑叶水提物可通过升高小鼠血清载脂蛋白A1含量，降低小鼠血清载脂蛋白B含量和肝脏卵磷脂胆固醇酰基转移酶活性，从而达到预防脂代谢紊乱和降血脂的功效（邹莉芳等，2016）。通过对小鼠饲喂高脂饲料，再进行DNJ灌胃试验，持续12周的灌胃发现，小鼠的内脏脂肪重减轻，也减小了脂肪细胞。可能的作用机制为DNJ激活了脂肪酸β-氧化酶等酶类，加速了机体脂质代谢（李有贵等，2017）。桑叶提取物通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体α（PPARα），调节脂肪酸氧化过程来达到改善 L-谷氨酸钠（MSG）肥胖大鼠脂代谢紊乱的作用（文静等，2015）。

3 桑叶提取物在动物生产中的应用

3.1 在猪生产中的应用 桑叶提取物活性物质桑叶多糖和桑叶黄酮相互协同能够改善仔猪肠道环境，降低仔猪腹泻率，使仔猪存活率升高，增加日增重，并改善肉品质。桑叶多糖和黄酮类物质可以提高猪的免疫力，增加瘦肉率，对促进猪的健康、母猪产后恢复和仔猪获取母源抗体等具有重要作用。仔猪日粮中添加桑叶多糖可降低早期断奶仔猪腹泻的发生率，改善早期断奶仔猪肠道微生物的生态环境，从而提高断奶仔猪整体生长性能（Zhao 等，2015）。 罗秋兰（2012）研究结果也表明，不同添加量的桑叶多糖对平均日采食量基本没有影响，但是仔猪的平均日增重均明显增高，而且随着桑叶多糖添加量的增加而增加。李婉涛等（2018）在育肥猪日粮中添加0.3%的杜仲和桑叶提取物，发现具有提高生产性能和改善猪肉品质的作用。

3.2 在家禽生产中的应用 桑叶提取物活性物质DNJ和桑叶多糖能够显著改善蛋品质，降低血糖和血脂，提高产蛋率，促进肉鸡生长。在饲粮中添加桑叶提取物可显著提高矮脚黄鸡平均日增重和平均日采食量，有降低料重比的趋势，可使屠宰率、半净膛率略有提高（宋琼莉等，2018）。章学东等（2012）研究表明，日粮中添加桑叶粉后蛋鸡的血糖、血脂指标均下降，且蛋黄胆固醇含量显著降低，同时在蛋清中检测到了DNJ，说明桑叶中存在的功能性成分发挥了作用，其在蛋鸡饲料添加比例以5%~10%为宜。陈鲜鑫等（2017）研究报道，银杏花、金银花、霜桑叶、万寿菊混合植物提取物能提高蛋鸡产蛋率，增强免疫力。并且可显著降低蛋黄中胆固醇含量，显著提高多不饱和脂肪酸在蛋中的含量。

3.3 在反刍动物中的应用 瘤胃发酵会产生大量的甲烷，会降低反刍动物对营养物质的利用效率，而且排出的气体污染大气环境。添加桑叶提取物能够降低体外发酵NH3-N浓度、提高48 h干物质消化率，一定程度上改善瘤胃发酵模式（李德勇等，2014）。在绵羊饲粮中添加桑叶黄酮，可降低瘤胃种群和产甲烷菌数量，增加琥珀酸纤维杆菌种群。桑叶黄酮通过抑制参与甲烷生成的微生物种群，可提高有机物的消化率，降低甲烷的产量（Ma等，2017）。桑叶生物碱类物质能够抑制瘤胃产甲烷菌的活性，从而降低瘤胃中氢的生成，提高牛对营养物质的利用效率（Metka等，2013）。杨春涛等（2016）在犊牛的饲粮中添加热带假丝酵母菌和桑叶黄酮，提高了断奶前犊牛饲粮代谢能和氮的生物学价值，降低了断奶后犊牛的粪能和总排出氮量，还改善了瘤胃发酵。桑叶黄酮和白藜芦醇可以在一定程度上影响肉羊的气体代谢并降低甲烷排放量，桑叶提取物抑制甲烷排放的最佳添加水平为 2.00 g/d（陈丹丹等，2014）。

3.4 在水产养殖中的应用 桑叶提取物可有效改善鱼类糖脂代谢，提高免疫力及抗氧化能力，提高生长性能，因此在水产养殖中具有重要的开发及利用价值。在幼鲫鱼饲料中添加桑叶提取物，对其生长性能和身体组分无显著影响，当桑叶提取物的含量低于3%时，提高了饲料利用率，改善了幼鲫鱼的脂质代谢和免疫功能。Sheikhlar等（2014）研究发现，在非洲鲶鱼的饲料中添加桑叶提取物可以治愈由水蚤引起的运动性需氧血症败血症，提高存活率，并且添加7%时的治愈效果最佳。在饲料中添加一定水平的桑叶黄酮对吉富罗非鱼生长性能没有显著影响，但增强了其抗氧化能力和抗亚硝酸盐应激能力（杨继华等，2017）。

4 小结

我国桑树资源丰富，但利用效率普遍不高，造成了桑叶资源的浪费。桑叶中的活性物质经过提取用于畜禽生产，不仅可以节省饲料，降低养殖成本，提高经济效益，而且可以推动畜牧业的可持续发展。近年来我国畜牧业迅猛发展，并且随着产业结构调整及人们观念的转变，桑叶及其提取物不仅仅用于畜禽生产，更因其活性成分具有降血糖、抗癌等作用被广泛用于食品或药物治疗。但是，我们也应该注意到四季更迭对桑叶活性成分的影响，而且受地域影响，桑叶的收割难以高度机械化，因此，因地制宜地采取多种形式开发桑叶是必要的。现在桑叶提取物的制备工艺不佳，提取率较低，还需要寻求最佳的提取工艺，提高桑叶的提取效率。