杜仲及其提取物的生物学功能及其在养猪生产中的应用

◆作者：陈辉

◆单位：华中农业大学动物科学技术学院

杜仲（Eucommia）是我国的一种名贵的中药材，为杜仲科杜仲属植物，其不仅具有良好的药用与保健价值，同时其富含丰富的生物活性物质（绿原酸等）以及常规养分（粗蛋白等），其枝条、叶片、花以及果实等所含成分类似（畜禽生产中常用杜仲叶），均具有良好的饲用价值，可以作为一种良好的功能性饲料添加剂而应用于养猪生产(左昕怡等,2019;杜红岩与杜庆鑫,2020)。大量研究显示，杜仲及其提取物具有诸多生物学功能，如促生长、抗氧化、免疫调节、改善肠道健康以及调节脂质代谢等，在仔猪、生长育肥猪以及母猪生产中均具有积极的饲用价值。文章就其生物学功能及其在养猪生产中的应用加以综述，并简要分析其营养价值和生物活性成分，以期为养猪生产中杜仲及其提取物的推广应用提供理论依据和数据参考。

1 杜仲及其提取物的主要成分

1.1 常规营养价值成分

养猪生产中主要饲喂杜仲叶以及杜仲皮。杜仲叶具有丰富的营养价值，王德凤等(2017)测定了三个不同产地（毕节、遵义以及兴仁）杜仲叶常规营养价值，显示粗蛋白含量为12.22%～13.56%、干物质含量为33.67%～44.24%、粗脂肪为5.47%～7.91%、有机物为87.18%～90.8%、钙含量为2.17%～2.30%、总磷为0.15%～0.18%；王翔等(2019)对杜仲叶的测定结果发现，杜仲叶蛋白质含量为11.50 g/100 g、钙为1.21×10-4mg/kg、铁为 164 mg/kg、α- 亚 麻 酸 为55.5%（以脂肪计）、膳食纤维为38.40 g/100 g，且杜仲叶氨基酸含量丰富、种类齐全，研究认为杜仲叶为优质蛋白饲料原料。相比而言，杜仲皮的营养价值不如杜仲叶，李玉文等(2017)测定了饲用杜仲皮的常规养分，结果显示其粗蛋白含量仅为5.16%，且粗纤维含量高达38.75%，属于劣质粗饲料；但其钙含量为1.39%，磷含量为0.05%。因此，在实际饲用中应优先选择杜仲叶。

1.2 生物活性物质

杜仲及其提取物诸多生物学功能的发挥离不开其富含的多种生物活性物质。有研究基于超高效液相串联质谱(UPLC-MS/MS)技术定性分析了杜仲中的活性成分，结果鉴定出包括木脂素类、环烯醚萜类、黄酮类、苯丙素类以及酚类等82 种活性成分(雒晓梅等,2019)；张留记等(2019)基于HLPC 方法定量分析了杜仲提取物中含有的桃叶珊瑚苷、京尼平苷酸、儿茶素、绿原酸、车叶草苷、芦丁、异槲皮苷和紫云英苷中的含量；除此以外，陈蕾(2019)基于化学分析和红外分析技术对杜仲中的多糖进行表征，发现杜仲叶与杜仲皮多糖结构无明显差异。由此表明，杜仲富含多种生物活性成分，同时具有一定了营养价值，因而发挥着诸多的生物学功能。

2 杜仲及其提取物的生物学功能

2.1 促生长

杜仲及其提取物富含多种生物活性物质，对于动物生长（生产）性能的改善具有积极作用。黄林等(2020)以1 日龄黄羽肉鸡为研究对象，在其日粮中添加100、200 以及300mg/kg 杜仲提取物，饲喂50d，结果显示，肉鸡日增重、日采食量、干物质消化率、粗蛋白消化率以及粗脂肪消化率较对照组均显著增加（P＜0.05）。断奶仔猪中的研究证实，日粮添加0.5%杜仲叶提取物可显著提高仔猪平均日增重（ADG）以及显著降低其料肉比（P＜0.05），且与日粮添加抗生素组无明显差异(彭密军等,2019)。李军涛等(2018)研究了杜仲叶提取物对凡纳滨对虾生长性能的影响，发现在其日粮添加0.3g/kg 杜仲叶提取物可显著提高其增重率、存活率以及肥满度（P＜0.05），同时显著降低其饵料系数（P＜0.05）；鲤中的研究证实，基础日粮添加0.15%杜仲提取物可显著提高其增重率以及增长率（P＜0.05），且显著降低其饵料系数（P＜0.05），联合添加3%EM菌制剂效果更佳(曹笑楠等,2018)。上述研究表明，动物日粮添加杜仲（叶）提取物对于生长性能具有明显的改善作用，但也有研究显示，日粮添加杜仲（叶）提取物对生长性能无明显改善作用，李燕舞等(2019)在育肥肉兔日粮中分别添加100、200 以及300mg/kg 杜仲叶提取物，饲喂28d 后发现，杜仲组肉兔ADG 以及采食量均增加，但与对照组相比未达到显著水平；类似的，18月龄德州驴日粮中添加0.5%杜仲提取物对其生长性能无明显改善作用(李文强等,2019)。由此表明，杜仲及其提取物对于动物生长性能具有一定的改善作用，但需要考虑物种差异性，选择合适的剂量进行饲喂。

2.2 抗氧化

杜仲提取物中富含黄酮和酚等活性物质，可有效改善机体抗氧化酶（如谷胱甘肽过氧化物酶-（GSH-Px）等），这对机体抗氧化性能的改善具有积极意义。王翔等(2019)研究了杜仲叶提取物的体外抗氧化活性，结果显示杜仲叶提取物对DPPH·、ABTS+·、·OH 自由基的半数抑制质量浓度(IC50) 分别为 32.89 mg/L、28.09mg/L、235.3mg/L，这提示杜仲叶提取物具有一定的抗氧化能力。丁浩轩等(2020)研究发现，1日龄黄羽肉鸡日粮中添加300mg/kg 杜仲提取物，饲喂50d，检测抗氧化相关指标，与基础日粮组相比，杜仲组肉鸡血清以及肝脏GSH-Px 活性、总抗氧化能力（T-AOC）以及超氧化物歧化酶(SOD)活性均显著增加（P＜0.05），而丙二醛（MDA）含量则显著降低（P＜0.05）；育肥猪中的研究证实，日粮添加4%杜仲叶可显著增加其肝脏GSH-Px 活性而显著降低其MDA 含量（P＜0.05）(石海仁等,2018)；李燕舞等(2019)对肉兔的研究发现，其日粮添加200mg/kg杜仲叶提取物可显著提高其血清GSH-Px 活性（P＜0.05）；水产动物大鳞鲃中的研究证实(徐家欢等,2019)，日粮添加8%杜仲+2.5%营养性添加剂可显著提高其体内SOD 活性以及过氧化氢酶（CAT）活性（P＜0.05），显著降低MDA 含量（P＜0.05）。上述研究表明，杜仲及其提取物通过改善动物机体抗氧化酶活性而有效改善其抗氧化性能。

2.3 免疫调节

研究显示，杜仲及其提取物通过改善机体免疫因子水平而有效发挥免疫调节作用，进而改善机体健康。王鑫等(2019)在本土里岔黑断奶仔猪中的研究证实，其日粮添加250mg/kg 杜仲叶提取物，饲喂42d 后可显著提高其外周血淋巴细胞增殖率以及血清IgA 水平（P＜0.05）。1 日龄黄羽肉鸡中的研究显示，其日粮添加300mg/kg 杜仲提取物显著降低了其十二指肠黏膜IgA 水平（P＜0.05）(丁浩轩等,2020)；而陈玉敏等(2015) 研究显示，1 日龄AA 肉鸡日粮添加0.15%杜仲叶提取物可显著提高其21d 血清IgG、42d 血清IgM（P＜0.05）水平，造成差异的原因可能是杜仲的添加部位差异所致。李燕舞等(2019)以伊拉肉兔为研究对象，在其日粮添加200mg/kg 杜仲叶提取物，饲喂28d 后发现血清IgA、总蛋白、球蛋白以及白蛋白水平均显著提高（P＜0.05）。在改善水产动物免疫性能方面，曹笑楠等(2018)在鲤中的研究发现，在其日粮添加0.15%杜仲提取物可通过提高机体PK、CK 以及LCZ 酶活性，进而有效改善其非特异性免疫功能。综上显示，杜仲及其提取物通过改善机体免疫因子（免疫球蛋白等）水平而有效发挥免疫调节作用，有效改善动物机体的健康。

2.4 改善肠道健康

杜仲及其提取物对于机体肠道形态以及菌群平衡具有良好的改善作用，从而有效维持了机体肠道健康。黄林等(2020)以1 日龄黄羽肉鸡为研究对象，在其日粮添加300mg/kg 杜仲提取物，饲喂50d 后发现肉鸡十二指肠绒毛高度在1-21d、22-50d 两个阶段分别提高 15.68% 和 26.76%（P＜0.05）。类似的，在以1 日龄AA 肉鸡为研究对象的研究发现，其日粮添加0.2%～0.5%银杏- 杜仲叶复合发酵产物饲喂42d，检测肠道形态指标，结果显示，与基础日粮组相比，银杏- 杜仲叶组肉鸡十二指肠绒毛高度、空肠绒毛高度、空肠和回肠的绒毛高度与隐窝深度之比均显著增加（P＜0.05）(曹银娣等,2020)。这提示杜仲及其提取物通过改善机体肠道形态而有效维持肠道健康。在改善肠道菌群平衡方面，冷恩念(2019)以高脂饮食诱导的肥胖大鼠（HFD）模型为研究对象，对其灌胃500mg/kg 杜仲叶提取物（EE）8 周，结果显示EE 组大鼠肠道有益菌双歧杆菌、乳酸杆菌以及毛螺菌科等有益菌丰度增加，而有害菌大肠杆菌、梭菌及厚壁菌的相对丰度降低；石海仁等(2018)研究表明，“长×大”育肥猪日粮中添加4%杜仲叶替代同比例次粉，饲喂102d，结果显示，杜仲叶组有害菌大肠杆菌和沙门氏菌数量显著降低（P＜0.05），而乳酸菌以及双歧杆菌数量较基础日粮组均有增加，但无明显差异。表明杜仲及其提取物通过增加肠道有益菌群数量、降低有害菌群数量而有效改善机体肠道微生态，有效维持机体肠道健康。

2.5 脂质代谢调节

研究也表明，杜仲及其提取物对于机体脂质代谢具有调节作用，可有效改善机体脂质代谢。冷恩念(2019)研究表明，给HFD 大鼠灌胃500mg/kg 杜仲叶提取物（8w）可显著降低血清总甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)以及低密度脂蛋白(LDL-C)水平（P＜0.05），显著升高高密度脂蛋白(HDL-C)水平（P＜0.05）。李晨燕等(2018)以宁乡猪为研究对象，在其日粮添加1500mg/kg 杜仲提取物，饲喂56d后发现宁乡猪血清HDL-C 水平增加了20.29%（P＜0.05）、LDL-C水平降低13.21%（P＜0.05）；海兰褐蛋鸡中的研究证实，其日粮添加0.3%发酵杜仲叶可显著降低血 清TG、TC 以 及LDL-C 水 平（P＜0.05），而显著增加HDL-C 水平（P＜0.05）(李凤龙等,2016)。杨改青等(2017)以绵羊为研究对象，探究了杜仲叶对其脂肪代谢的机理，在其日粮添加20%杜仲叶，饲喂90d 后，结果显示杜仲叶组血浆极低密度脂蛋白、高密度脂蛋白以及非酯化脂肪酸水平显著增加（P＜0.05），血浆总胆固醇水平降低（P＜0.05）、低密度脂蛋水平降低（0.05＜P＜0.1），基因表达分析结果表明杜仲叶可显著上调肝脏脂肪酸分解相关酶（如脂蛋白酯酶等）表达水平（P＜0.05），显著下调肝脏脂肪合成相关酶（如硬脂酰辅酶A 去饱和酶1 等）表达水平（P＜0.05），这提示杜仲叶通过调节脂肪代谢相关酶活性而发挥脂肪代谢调节功能。由此表明，杜仲及其提取物对于机体脂质代谢具有调节和改善作用。

3 杜仲及其提取物在养猪生产中的应用

3.1 仔猪

杜仲及其提取物可有效改善仔猪生长性能、免疫性能以及抗氧化性能。彭密军等(2019)在断奶仔猪中的研究表明，其日粮添加0.5%杜仲叶提取物，饲喂28d，结果显示，仔猪ADG、T-AOC 以及IgM水平显著增加（P＜0.05），料重比、腹泻率以及MDA 含量均显著降低（P＜0.05）。陈鹏与王鑫等(2017;2019)研究了日粮添加杜仲叶提取物对断奶仔猪的影响，日粮添加250mg/kg 杜仲叶提取物饲喂42d，与对照组相比，断奶仔猪ADG、背最长肌SOD 活性、外周血淋巴细胞增殖率以及IgA 水平均显著增加（P＜0.05），而血清谷丙转氨酶活性、碱性磷酸酶活性和肝脏TNF-αmRNA 相对表达量均显著降低（P＜0.05）。“杜×长×大”三元断奶仔猪中的研究证实，其日粮添加250mg/kg 杜仲叶提取物，饲喂28d 后，发现仔猪采食量、ADG 小肠绒毛高度以及回肠淋巴结数目均显著增加(徐明涛等,2018)，这提示杜仲叶提取物可有效改善仔猪肠道健康，进而有效改善其生长性能。有研究显示，断奶仔猪日粮添加250mg/kg 幸福100（杜仲叶提取物）可有效替代抗生素，添加幸福100 饲喂40d 后，仔猪末重提高3.32%（P＜0.05）、ADG 提 高5%（P＜0.05），料 肉 比 显 著 降 低（P＜0.05），且每公斤增重成本降低0.26 元，这提示杜仲叶提取物可有效替代抗生素，改善仔猪生长，降低成本(李金宝等,2013)。

3.2 生长育肥猪

杜仲及其提取物对于生长育肥猪生长性能、胴体品质以及肉品质等方面均具有良好的改善作用。石海仁等(2018)发现育肥猪日粮添加4%杜仲叶可显著增加ADG、 肝脏 GSH-Px 活性（P＜0.05），显著降低料重比、滴水损失、肝脏MDA 含量以及大肠杆菌和沙门氏菌数量数量（P＜0.05）。段明房等(2018)在生长育肥猪日粮中添加0.3%发酵杜仲叶粉，饲喂120d，结果显示，育肥猪末重、ADG、屠宰率、肌肉甘氨酸、胱氨酸和组氨酸的组成比例、肌苷酸、不饱和脂肪酸等风味物质水平均显著增加（P＜0.05）；而料重比以及饱和脂肪酸组成比例显著下降（P＜0.05）。李婉涛等(2018)通过在“杜×长×大”育肥猪日粮添加0.3%杜仲与桑叶提取物（二者等比例混合），饲喂50d 后发现育肥猪ADG、饲料报酬、屠宰率、眼肌面积、大理石纹评分、肌肉pH(24 h)值、肌内脂肪含量以及亚油酸和不饱和脂肪酸均显著增加，而滴水损失以及饱和脂肪酸含量显著降低（P＜0.05）。崔晓娜(2018)研究了杜仲皮对猪肉品质的影响，在“杜×长×大”生长育肥猪日粮添加1.5%杜仲皮粉，饲喂30d 后，结果表明，猪肉粗脂肪、胆固醇、滴水损失、剪切力值以及MDA 含量均极显著降低（P＜0.01），而pH24h值以及T-AOC 均极显著增加（P＜0.01）。上述研究表明杜仲及其提取物对于育肥猪生长性能、胴体品质以及肉品质的改善具有积极作用。除此以外，李晨燕等(2018)研究报道，宁乡猪（40kg 左右）日粮添加1500mg/kg 杜仲提取物对其生长性能无明显改善作用，但可通过显著下调肝脏脂肪合成酶（如甘油三酯脂肪酶）表达量而降低血清LDL-C 水平（P＜0.05），显著增加血清HDL-C 水平（P＜0.05），进而有效改善其肝脏脂肪代谢以及肉品质。综上显示杜仲及其提取物可有效改善生长育肥猪生长性能、胴体品质以及肉品质。

3.3 母猪

研究表明，杜仲及其提取物对母猪繁殖性能具有良好的改善作用。杨灿等(2018)研究了杜仲叶乙醇粗提物对初产湘村黑猪母猪的影响，在其日粮中添加了20 g杜仲叶粗提物/头·d，从分娩前3d 至21 日龄断奶期间进行饲喂，结果显示，哺乳7 日母猪以及21 母猪血清三酰甘油浓度分别提高20%和33%（P＜0.05），哺乳21 日母猪血清白蛋白以及尿素氮浓度显著下降（P＜0.05），研究认为杜仲叶可通过促进母猪蛋白质合成以及脂肪代谢，进而改善其哺乳性能。王轶等(2015)研究证实，妊娠母猪（95d）日粮添加0.25%新鲜杜仲叶饲喂28d 可使仔猪窝重增加19.77kg（P＜0.05）、日增重增加12.5g（P＞0.05）；仔猪腹泻率和死亡率分别降低17.08%和12.28%；类似的，在妊娠后期母猪（85d 左右）日粮添加1%杜生康（主要成分为杜仲叶提取物），饲喂至仔猪断奶，检测繁殖指标，结果显示，与基础日粮组相比，杜生康组仔猪个体均重极显著提高（P＜0.01）、断奶窝重显著增加（P＜0.05）、产程极显著缩短（P＜0.01），而断奶后7 天发情率增加（85.0%vs48.65%），但差异不显著(彭送林等,2017)。上述研究提示日粮补充杜仲及其提取物可改善母猪繁殖性能。

4 小结与展望

综上所述，杜仲及其提取物具有良好的营养价值以及富含多种生物活性物质，发挥着促生长、抗氧化、免疫调节、改善肠道健康以及脂质代谢调节。在养猪生产中具有改善猪群生长性能的作用、免疫健康、肉品质以及繁殖性能，有效地改善了养猪生产的效益。尽管如此，杜仲及其提取物在养猪生产中的应用仍然存在挑战，如仍需进一步进行相关分子机制研究而确定最佳添加量（根据猪不同生理阶段以及健康状态确定）；其次，目前有关杜仲及其提取物在母猪生产中的应用研究鲜有报道，这提示需要扩大其在母猪中的相关研究；最后，杜仲及其提取物成分波动较大，易受产地、品种、采摘时间、采摘部位以及炮制方法等因素的影响(张留记等,2019;刘锟等,2020;刘育婷等,2020)，因而在实际应用中应根据饲用目的充分考虑上述因素的影响，就地选择适宜的杜仲。总而言之，杜仲及其提取物在养猪生猪中的应用取得了一定积极饲用效果，表明其可作为一种优良的抗生素可替代物而用于养猪生产，进而改善养猪生产效益，促进我国养猪业实现无抗绿色养殖。

参考文献：（略）