枸杞多糖的生物学功能及其在畜禽生产中的应用

随着畜禽生产全面禁抗的呼声越来越高，2020年，我国将在畜禽生产中实行全面禁抗。许多畜牧工作者正努力寻求合适的饲料添加剂以作为抗生素的可替代物。枸杞作为茄科属植物，同时其富含枸杞多糖（LBP）、黄酮以及生物碱等多种活性物质，具有诸多活性，是枸杞中含量最丰富的活性物质（约占46.5%）。LBP分子质量约为1.524×105，是一种酸性杂多糖（阿拉伯糖等6种中性糖和半乳糖醛酸等）和多肽或蛋白质组成的复合性多糖，具有多种生物学功能，在畜牧生产中有着良好的应用前景。研究发现，LBP具有促生长、免疫调节、改善机体抗氧化性、消炎活性以及抑菌活性等生物学活性，且绿色高效。在畜禽生产中均有广泛的应用。本文就LBP的提取工艺、生物学功能及其在畜禽生产中的应用展开综述，旨在为在畜禽生产中科学合理地利用LBP提供理论依据和使用参考。

1 LBP的提取工艺研究

LBP的提取工艺方法主要为水提法以及超声波辅助提取等工艺。张君等（2018）用水提法对LBP进行提取，研究发现了最佳水提工艺条件为：pH为9，料水比1∶25，提取温度55℃等条件下LBP的得率为0.475g/g。王菲等（2018）探讨了超声波辅助提取LBP的最佳工艺，通过正交试验，研究认为最佳提取工艺为：料液比1∶60，提取温度60℃，提取 3min，超声 1 次，此条件下LBP的得率为5.12%。该研究认为超声波辅助法与热水浸提法相比具有效率高、时间短等优势；而类似的研究认为当超声功率为70w时、料液比为1∶10、超声0.5h的条件下黑果LBP的得率达到了7.01%（贾文聪等,2018）。另有研究表明，在超声波辅助提取最佳工艺条件下LBP的提取率高达27.19%（唐仕荣等,2018），这提示微波超声辅助提取工艺还有很大的优化空间。张倩等（2019）开发了一种微波-超声辅助协同萃取法提取LBP的效率，并摸索出此法的最佳工艺参数，在最佳工艺条件下，LBP的得率可达到9.62%，而在热水浸提法最佳提取工艺条件LBP的得率仅为6.71%，该研究同样说明传统水提法效率存在提取效率低下的不足。除上述提取工艺方法外，也有学者开发了三相萃取法和高速剪切辅助技术提取LBP，在其相应的最佳提取条件下，LBP的得率分别达到了95.31%（萃取率）和27.86%。由此表明，LBP的提取工艺研究尚存差异，仍需进一步对其提取工艺条件进行优化，从而不断提高LBP的得率，使其在畜禽生产发挥更为积极的作用。

2 LBP的生物学功能

2.1 促生长

研究表明，LBP具有促进动物生长，改善动物机体生长性能的功效。在水产动物黄颡鱼中的研究发现，日粮中投喂1200mg/kg LBP，投喂8周后，测定黄颡鱼增重率等相关指标，结果表明，投喂LBP后，黄颡鱼的增重率极显著增加（P＜0.01），增长率提高（P＜0.05），同时降低了饵料系数（吴旋，2011）。刘亚娟等（2013）探讨了LBP对獭兔幼兔（35日龄）生长性能的影响，在其日粮中添加1%LBP，饲喂至91日龄，与基础日粮组相比，LBP组幼兔体重提高了4.68%，日增重提高7.94%，采食量提高了2.72%，差异未达到显著水平，但LBP组改善的趋势明显。肉鸡中的研究发现，日粮中添加1000mg/kgLBP可显著提高肉仔鸡的日增重（P＜0.05）（刘瑞平等,2013）。上述研究说明，LBP对动物机体的生长性能具有明显的促进作用。但在卵形鲳鲹（谭连杰等，2019）中的研究发现，日粮添加0.05%～0.80%的LBP对其增重率、特定生长率等指标无显著影响，这表明LBP的作用可能具有种属特异性，抑或是其添加量差异所致。研究发现，LBP具有提高机体对养分的消化利用率而改善生长性能。李宇敏等（2018）研究发现，断奶獭兔日粮中添加0.2%LBP对能量表观消化率、消化能、粗蛋白等营养物质的表观消化率均具有促进作用，虽未达到显著水平，但为LBP今后的研究提供了思路。类似的研究在藏羊中得到证实（王启菊等,2016），日粮添加2%枸杞显著提高了藏羊对日粮粗蛋白等营养物质的消化率（P＜0.05）。由此说明，LBP可能是一种促进动物生长的有潜力的饲料添加剂。

2.2 免疫调节

LBP对免疫器官以及免疫细胞具有调节作用，同时，对机体免疫因子（IgA等）水平具有提高作用，可在机体中发挥免疫调节作用，改善机体免疫性能。刘亚娟等（2018）发现獭兔（40日龄）日粮中添加0.3%LBP可使其脾脏指数和胸腺指数分别提高了8.89%和4.12%；而在1日龄肉仔鸡中的研究发现（刘瑞平与邱光忠等,2013）日粮中添加1000mg/kg LBP可显著促进其免疫器官法氏囊的发育（P＜0.05）。LBP对机体免疫细胞也发挥着调节作用，黄振华等（2018）以阿霉素对小鼠进行免疫抑制处理，探讨LBP对免疫细胞红细胞的免疫功能的影响，对模型鼠灌服250mg/kg LBP，持续一周，检测红细胞的自然杀伤增强因子A（NKEF-A）、自然杀伤增强因子B（NKEF-B）等因子表达水平，结果表明，与模型鼠相比（未灌服LBP），LBP 组 小 鼠 NKEF-A、NKEF-B等因子水平均显著或极显著提高（P＜0.05或P＜0.01），同时显著增强了红细胞自然杀伤细胞的杀伤活性（P＜0.05），该研究表明LBP可通过调节免疫细胞（红细胞）的免疫功能。在提高机体免疫因子水平方面，王建东等（2018）在蛋鸡日粮中按每天0.2g/只的剂量添加LBP，检测免疫因子水平，结果显示，饲喂LBP 7天和14天后蛋鸡血清中 IgA、IgM、IgG 均 提 高（P＜0.01），同时研究发现饲喂7天后蛋鸡的 IL-2、IL-13、IL-17、IL-19因子水平均极显著提高（P＜0.01）；卵形鲳鲹中的研究证实，其日粮中添加0.20%LBP可显著提高其血清补体3水平、补体4水平以及溶菌酶活性（P＜0.05）（谭连杰等,2019）。由此说明LBP可能通过增加机体免疫因子水平而改善机体免疫性能。LBP除上述免疫调节途径外，研究还发现，LBP还可作为疫苗的免疫调节剂。孙鹏等（2019）研究证实，6周龄小鼠注射口蹄疫重组腺病毒疫苗诱导，同时注射20mg/kgLBP（中剂量），对照组以PBS替代LBP，免疫一周，采用流式细胞术进行检测，结果显示，与PBS组相比，LBP组小鼠树突状细胞的成熟及其表面刺激分子CD86表达量均提高（P＜0.05），同时，研究发现 LBP显著促进了Th2细胞和Thf细胞的分化，研究为LBP作为疫苗免疫调节剂提供了理论依据。综上说明，LBP可通过多种途径对机体免疫性能进行调节，从而有效改善机体的免疫性能。

2.3 改善抗氧化性

LBP可通过清除机体氧化自由基以及提高机体抗氧化酶活性等方面来有效地改善机体抗氧化性能。LBP在清除氧化自由基的研究方面，张倩等（张倩与李书启,2019）研究发现采用微波-超声协同萃取法所提取的LBP对氧化自由基具有良好的清除能力，抗氧化活性研究表明，LBP对二苯代苦味酰基自由基、羟基自由基以及超氧阴离子自由基的最高清除率分别达到了89.2%、77.3%以及75.7%。唐仕荣等（2018））比较了LBP不同组分对其氧化自由基清除效率的影响，结果显示，分子量为30 ku～50 ku之间的组分氧化自由基的清除效率优于其余组分，显示该组分的LBP具有较强的抗氧化能力。LBP对机体抗氧化酶活性具有增强效应。Yang等（2019）认为LBP可能通过降低活性氧（ROS）水平，提高抗氧化酶谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）以及过氧化物歧化酶（SOD）活性而提高小鼠胚胎氧化应激的耐受性，这提示LBP可通过提高机体抗氧化酶活性，进而有效改善其抗氧化性能。在卵形鲳鲹中的研究证实（谭连杰与林黑着等,2019），日粮添加0.1%LBP可显著提高其肝脏GSH-Px、过氧化氢酶（CAT）以及总抗氧化能力（T-AOC）（P＜0.05），同时显著降低了丙二醛（MDA）含量（P＜0.05）。陈浩等（2018）研究表明，50mg/kg或100mg/kgLBP可显著提高帕金森模型鼠脑组织中GSH-Px、SOD 以及 CAT 活性（P＜0.05），同时降低了 MDA 含量（P＜0.01）。相似的研究发现（单铁英与李伟等,2018），对肾组织损伤的大鼠进行LBP干预后可显著提高肾脏中SOD活性（P＜0.05），显著降低了肾脏中MDA含量（P＜0.05）。这提示LBP通过提高机体抗氧化酶活性而有效地改善了机体的抗氧化性。前人研究有力地证实了LBP通过清除氧化自由基以及提高机体抗氧化酶活性而有效的改善机体的抗氧化性能。

2.4 消炎作用

LBP对炎症因子具有明显的抑制作用，因而具有良好的消炎作用，对多种炎症（肾炎等）具有缓解作用。王凌霄等（2019）研究LBP对2型糖尿病炎症因子的影响，以髓样分化因子88（MyD88）敲除小鼠为模型，对其注射LBP进行干预，结果显示，LBP（40mg/kg）干预后小鼠血清促炎症因子 IL-1β 和TGF-β水平显著降低（P＜0.05）。葛君等（2019）研究证实，对慢性溃疡性结肠炎小鼠（1.5%葡聚糖硫酸酯钠盐造模）进行灌胃 200mg·（kg·d）-1LBP，发现 LBP干预后，小鼠结肠组织匀浆液中IFN-γ蛋白的表达显著下调，这提示LBP对结肠炎具有改善作用。大量研究发现，LBP对肾炎具有改善作用，Lu等（2019）探讨了 LBP对肾小球炎症的治疗效果，对大鼠注射抗胸腺细胞血清（ATS）以产生肾炎鼠模型，采用LBP进行干预治疗（干预8周），检测生化指标，结果显示，LBP干预后显著降低了血液尿素氮水平、丙酮酸脱氢酶活性以及纤溶酶原激活物抑制物 -1（PAI-1）蛋白表达等，研究认为LBP可通过调节丙酮酸代谢通路而有效改善肾炎的治愈。相似的研究发现，对肾组织损失大鼠按200mg/kg的剂量口服LBP进行干预，结果显示，LBP干预后大鼠肾组织中炎性因子TNF-α和IL-1β水平均显著降低（P＜0.05），同时发现肾脏坏死降低，尿量增加（董付存等,2019）。这提示LBP可降低炎性因子而有效抵抗肾脏炎症。除此以外，研究还显示LBP对乳腺炎同样具有改善作用，安泓霏等（2018）研究了LBP对奶牛乳腺炎的影响，以小鼠为模型，用大肠杆菌进行攻菌以产生乳腺炎模型，攻菌后在模型鼠注射0.2mLLBP（低剂量 0.625 g/kg、高剂量1.25 g/kg LBP），结果显示，LBP组TNF-α的表达水平均显著或极显著低于模型组，且随着给药时间的延长而降低，研究表明LBP通过抑制TNF-α的表达而能有效改善乳腺炎。综上表明，LBP通过抑制多种炎症而有效发挥消炎作用，这为改善畜禽健康验证提供了新的思路。

2.5 抑菌作用

LBP还具有良好的抑菌作用，对多种细菌或霉菌具有良好的抑制作用。高春燕等（2007）研究LBP对细菌的抑制效果，发现LBP对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、黑曲霉菌以及产黄青霉菌的最小抑菌浓度分别为8.0mg/mL、6.0mg/mL、1.0mg/mL 和 1.0mg/mL，同时比较了不同pH值对其抑菌活性的影响，结果显示当pH为6时抑菌活性最佳。李瑜等(2012)发现，当LBP浓度为8.0mg/mL时对细菌（大肠杆菌等）和霉菌（黑曲霉菌等）的抑制效果最佳，而对于霉菌，当LBP浓度为0.02mg/mL即出现抑菌环，同时该研究也显示当pH为6时LBP的抑菌效果最佳。史蓉等（2019）研究显示，提取酒泉枸杞中的活性成分（LBP、甜菜碱、总酚），检测其抑菌活性，抑菌试验结果显示活性成分对鼠伤寒沙门氏菌、大肠埃希氏菌、铜绿假单胞菌以及金黄色葡萄球菌等细菌具有抑制作用，且抑制效率与提取液浓度正相关。相似的研究发现，从酒泉枸杞中提取的LBP对上述4中细菌均具有抑制作用，在该研究中发现，当LBP浓度为485.6μg/mL时对沙门氏菌和铜绿假单胞菌的抑菌圈分别为8.1和7.2mm，同样的，抑菌效果随LBP浓度增加而增加（史蓉等,2018）。LBP还可协同其他物质共同发挥抑菌作用，钟英英等（2012）研究了LBP协同啤酒酵母的抑菌效率，结果显示100%或50%LBP提取液联合啤酒酵母对金黄色葡萄球菌以及大肠杆菌的抑制效率明显增加，这提示LBP可联合啤酒酵母而发挥协同作用。综上所述，LBP对多种细菌和霉菌具有抑制作用，且抑菌作用受到浓度和pH值等因素的影响；同时LBP可协同其他添加剂以发挥更好的抑菌效率，为畜禽生产的抑菌提供了良好的借鉴作用。

3 LBP在畜禽生产中的应用

3.1 养鸡生产

LBP在养鸡生产中具有改善鸡的生产性能、免疫性能以及抗氧化性能等应用效果。尹瑞卿（2013）报道，21日龄肉仔鸡日粮中添加4g/kg LBP可显著降低肉鸡料肉比（P＜0.05），同时促进了免疫器官的发育（P＜0.05），但对肉鸡日增重无显著影响。而刘瑞平等（2013）研究表明，在1日龄肉仔鸡日粮中添加1000mg/kg LBP可显著提高肉鸡的日增重和法氏囊的发育（P＜0.05），同时促进了盲肠有益菌乳酸菌的增殖。在改善鸡免疫方面，王建东等（2018）研究发现，在肉仔鸡日粮中添加浓度为2.0%LBP免疫增效剂，饲喂LBP 14d后，肉鸡外周血液IgG含量提高了16.94%（P＜0.05）；而在蛋鸡中的研究表明（王建东等,2018），给蛋鸡饲喂LBP免疫增效剂后，使饲喂14d以及28d蛋鸡血液中IgG、I-gA以及IgM的含量极显著高于饲喂前（P＜0.01）。LBP也可增强疫苗的免疫活性而改善鸡的免疫性能，郑志新（2015）探讨了LBP的免疫调节作用，在7日龄雏鸡日粮中灌服5mL 10mg/kg LBP，同时进行新城疫疫苗免疫，检测抗体效价和免疫器官指数，与未添加LBP组相比，试验组（LBP）雏鸡第 14d、21d、28d 以及35d时新城疫抗体效价显著提高（P＜ 0.05），同时，相应 时间的胸腺器官指数、脾脏指数以及法氏囊指数均得到了显著提高（P＜0.05）。这提示LBP对鸡的免疫性能具有良好的改善作用。LBP对鸡的抗氧化性能也具有改善作用，孙甜甜等（2018）研究显示，肉鸡日粮中添加0.50%LBP可显著提高1-21d肉鸡肝脏T-AOC 和 GSH-Px活 性（P＜0.05），显著降低了MDA含量（P＜0.05）；Qiu 等（2014）证实，给14日龄肉鸡硒化修饰的LBP可显著提高其血清GSH-Px和SOD 活性（P＜0.05），同时降低血清 MDA 的含量（P＜0.05），该研究结果还显示硒化修饰后的LBP的抗氧化作用强于未修饰的LBP；这些研究显示LBP可通过增强鸡抗氧化酶活性而有效改善其抗氧化性能。此外，也有研究报道LBP对公鸡冷冻精液具有改善作用，何涛等（2018）研究表明，在精子冷冻保存液中添加0.75mg/mL LBP可显著提高解冻后公鸡精液精子的活率、质膜完整率、线粒体活性以及顶体完整率等指标（P＜ 0.05），其中解冻后活率达到了44.42%，这提示LBP可改善公鸡的精液品质。综上说明，LBP对的鸡的生产性能、免疫性能以及抗氧化性能具有改善作用，同时对其精液品质也具有积极作用，将可在养鸡生产中发挥更为积极的作用。

3.2 养猪生产

LBP在改善猪的生产性能、免疫性能以及精液品质方面具有积极作用。黄红卫等（2015）在“杜×长×大”保育仔猪日粮中添加5%的枸杞渣以探讨其在养猪生产中的应用效果，饲喂结束后检测生长性能等指标，结果显示，试验组育肥猪日增重提高了15.4%，而料肉比降低了4.0%，同时改善了育肥猪胴体性能和肉质，效益分析结果显示添加枸杞渣后可使头均利润提高84.4元。在改善猪免疫性能方面，王建东等（2018）研究了LBP免疫增效剂对仔猪免疫性能的影响，结果显示，给仔猪饲喂2.1%的LBP免疫增效剂5d即可提高IgG含量、白细胞数目以及淋巴细胞数目，从而增强仔猪的免疫性能。LBP可作为疫苗的佐剂而增强疫苗的免疫活性。Ling等（2011）报道，LBP对猪流感嗜血杆菌感染的小鼠具有良好的免疫作用，研究发现，在模型鼠中，添加25mg/kg LBP后使得模型鼠中衣原体的清除率Th1的免疫应答活性增强，研究认为LBP可作为猪流感嗜血杆菌疫苗的免疫佐剂。LBP对猪精液品质也具有积极作用，何涛等（2009）研究了LBP对猪冷冻精液品质的影响，在稀释液中加入LBP（终浓度为1.0mg/mL）进行冷冻，解冻后进行活率等指标检测，结果显示，LBP组猪精液解冻后活率、顶体完整率、质膜完整率以及线粒体活性较对照组相比均得到了显著提高（P＜0.05），且解冻后的活率达到了44.39%，这提示LBP对猪精液冷冻保存具有积极效应。LBP对猪卵母细胞的体外成熟具有积极意义，Huang等（2008） 研究显示，0.1g/mL LBP可显著提高卵母细胞的成熟率（P＜0.05），研究认为 LBP 可用于卵母细胞（未成熟）的玻璃化溶液的冷冻保护剂，这为体外研究母猪繁殖性能提供了良好素材。由此说明，LBP在猪生产中具有改善生产性能、免疫性能等应用效果，同时对猪繁殖性能可能具有积极作用，但作用机理有待进一步研究。

3.3 反刍动物生产

有关LBP在反刍动物应用的报道主要集中于改善其免疫性能和精液品质方面。LBP可通过提高机体免疫因子水平而有效改善牛或羊的免疫性能，滩羊中的研究发现，给每头滩羊每天的日粮中添加0.5g LBP，饲喂2周，检测饲喂第7 d、第14d时滩羊血清IgG等免疫因子水平，结果显示，饲喂7d和14d后滩羊血清IgG和IgM水平均显著增加（P＜0.05）（王建东等,2018）；在改善奶牛免疫性能方面，王建东等（2018）研究了不同浓度LBP免疫增效剂对奶牛免疫性能的影响，在其日粮中添加添加1.8%LBP免疫增效剂，饲喂15d（分别在第5天、10天以及15天时停止饲喂LBP免疫增效剂），结果显示奶牛血清IgG水平、白细胞数以及淋巴细胞数均在持续提高，结果提示LBP对奶牛免疫能力具有改善作用。西门塔尔架子牛中的研究显示（马吉锋等,2019），其日粮中添加500g LBP免疫增效剂，结果显示，饲喂7d后，架子牛血清中IgA水平、IgG水平、IL-19含量以及白细胞数均显著或极显著提高（P＜0.05或P＜0.01），表明LBP可提高架子牛血清免疫因子水平而改善其免疫性能。藏羊中的研究证实(王启菊等,2016)，其日粮中添加2%的枸杞可显著提高其血清中Ig A、Ig G 以及 Ig Y 水平（P＜0.05）。由此说明LBP可通过增强反刍动物血清免疫球蛋白水平而有效改善其免疫性能。LBP具有良好的抗氧化性等诸多生物学活性，对反刍动物的精液品质的改善同样具有积极作用。Ren等（2019）最近的研究显示，绒山羊精液冷冻稀释液中添加4.0 mg/mL LBP以研究其对山羊精液品质的影响，结果显示，LBP组山羊解冻后精子活力，线粒体活性，质膜完整性以及顶体完整率显著提高（P＜0.05），同时 LBP组中精液中 SOD、CAT以及GSH-Px活性显著提高（P＜0.05），表明LBP有助于山羊精液品质的改善，同时该研究还显示添加LBP 2.0mg/m L以及海带多糖 1.0mg/mL（LJP）对精液品质改善的效果更佳。相似的研究表明（李方舟等,2018），山羊精液稀释液中添加4.0mg/m L LBP可显著提高山羊冷冻精液的精子活力、顶体完整率、质膜完整率以及线粒体活性均得到了显著提高（P＜0.05），同时，该研究同样显示稀释液添加LBP 2.0mg/mL和LJP 1.0mg/mL时的改善效果更佳。由此说明，LBP对反刍动物免疫性能以及精液品质具有改善作用，表明LBP在反刍动物中有着良好的应用前景。

4 小结与展望

综上所述，LBP作为来源于枸杞的酸性杂多糖，具有促生长、免疫调节、改善抗氧化性、消炎活性以及抑菌活性等生物学功能，同时具有绿色高效的优良特性，将在养鸡生产、养猪生产以及反刍动物生产中发挥积极作用。但有关LBP对畜禽生产性能影响的研究仍需进一步完善和深入。相信随着对LBP的相关研究不断深入，其在畜禽生产中的应用机理将被解析得更为深入，从而更好提高畜禽生产水平以及促使畜禽业实现绿色可持续发展。