迷迭香的生物学功能及在动物生产中的应用

王琳燚，王 丁，李绍钰，邓 文

（河南省农业科学院畜牧兽医研究所，河南 郑州 450002）

迷迭香（Rosmarinus officinalis L.），唇形科，迷迭香属植物，又名海水之露。迷迭香是药食同源的芳香常绿小灌木，高1~2 m，丛生线形叶片，多开淡蓝色或淡紫色小花，叶片和花能分泌产生特殊强烈香气的挥发性油类物质（赛春梅和梁晓原，2012）。迷迭香起源于地中海沿岸，在欧洲南部广泛种植，曹魏时期引入我国，现主要在南方地区及山东栽种，近年，河南迷迭香种植发展迅速。迷迭香喜温暖气候和长日照，冬季无寒流气候较适合其生长，较能耐旱。迷迭香作为天然香料，广泛应用于化妆品和食品烹饪，而且迷迭香富含萜类、多酚、黄酮和有机酸等多种活性成分，被证实具有抑菌、抗氧化、消炎、抗肿瘤等多种生物学活性，有作为药物开发的潜力（吴蒙和徐晓军，2016）。迷迭香活性成分亦可开发成饲料添加剂，近年备受关注。全面、深入认识迷迭香的活性成分及生理功能对于开发和利用迷迭香资源有重要意义。因此，本文拟对迷迭香的主要活性物质、提取工艺、生理功能及其在畜禽生产中的相关研究进行综述，以期为开发迷迭香活性物质以用于动物生产提供参考。

1 迷迭香的活性成分

迷迭香的主要活性成分可分为两大类，一类是挥发性物质，主要是单帖类和倍半萜类，是迷迭香精油的主要组分；另一类是非挥发性成分，主要有多萜类、黄酮类和有机酸等，常被开发成天然抗氧化剂（刘胜男等，2019）。

1.1 萜类 迷迭香中的萜类化合物包括单萜类、倍半萜类、二萜类和三萜类，是迷迭香中含量最高，最为复杂的组分。

1.1.1 单萜类和倍半萜类 单萜类和倍半萜类这2类成分主要存在于迷迭香精油中，主要包括1，8-桉叶素、α-蒎烯、樟脑、莰烯、β-蒎烯、龙脑和马鞭草烯酮等（Tadtong等，2015）。迷迭香有16种亚类，还有众多的培育品系，不同品系的迷迭香所产精油化学成分变异较大。基于主要组分相对含量的差异，可对迷迭香精油进行化学分型，目前迷迭香精油有超过13种不同化学型（Satyal等，2017）。迷迭香精油成分还受样品采集地域和时间、提取方法和部位及保存方式等的影响。北京产迷迭香精油提取率为4.04%，高于贵州的2.71%。夏季收获的迷迭香精油提取率高于冬季，分别为3.13%和2.35%。迷迭香全株可用于提取精油，叶中精油成分以α-蒎烯为主，而茎中则为龙脑（Lemos等，2015；潘岩等，2013）。

1.1.2 二萜类 迷迭香所含二萜类物质有较高的热稳定性，不会在蒸馏过程中分解，热稳定性较高，主要有二萜酚类和二萜醌类。二萜酚类为迷迭香的主要抗氧化成分，主要有鼠尾草酚、鼠尾草酸、迷迭香酚等，在迷迭香干叶中的含量分别为4.21%、0.39%和0.12%（Zheng和Wang，2001；Okamura等，1994）。迷迭香中的二萜醌类主要为rosmariquione、royleanone等（何立威等，2020）。

1.1.3 三萜类 迷迭香中三萜类化合物主要为三萜酸类，有熊果酸、桦木醇、齐墩果酸、桦木酸等（Hanson，2016）。

1.2 黄酮类 迷迭香中的黄酮类物质有40余种，含量约为0.16%，也是迷迭香的主要抗氧化物质。黄酮类成分主要有蓟黄素、柚皮苷、槲皮素、木犀草素等（任丽平等，2017）。

1.3 有机酸 迷迭香中的有机酸类成分大约占提取物的5.55%，主要有迷迭香酸、咖啡酸、对香豆酸等（Peng等，2005）。其中，迷迭香酸被认为是迷迭香的重要活性物质，含有多酚羟基，被证实具有抗氧化、抗菌和抗炎作用（王燕，2013）。迷迭香酸不仅可从植物中提取，也可通过生物法、酶法及化学法合成获得（耿利君和赵淑娟，2018）。

1.4 其他成分 迷迭香中还含有糖类、糖苷类、烷酸、氨基酸和Zn、Fe、Cu、Mn等成分。

2 迷迭香活性成分的提取方法

2.1 迷迭香精油的提取方法 迷迭香精油主要包含单萜和倍半萜等强挥发性成分，可采取有机溶剂萃取、蒸馏、超临界流体萃取等方法提取。以有机溶剂萃取法提取的精油产率高、稳定性好，但易残留有机溶剂，难去除杂质，费用高，时间长，工业化生产应用少。水蒸气蒸馏提取法利用精油难溶于水，且不与水发生反应的特点，使精油成分与水蒸气同时蒸发而出。水蒸气蒸馏法提取精油简单实用，投资较低，实际生产采用较多，但蒸馏时间较长，温度高使精油成分分解。超临界流体萃取法获得的精油得率高，品质好，能很好保护其中的活性、热不稳定成分，但投资大，设备维护费用高，对工艺要求高（赵雪丽等，2020）。酶法和超声波法常用于辅助迷迭香精油的提取，以提高提取效率（张琳等，2016）。

2.2 迷迭香抗氧化剂的提取方法 迷迭香另一个重要用途是由从迷迭香叶子中提取抗氧化剂，主要有鼠尾草酚、鼠尾草酸、迷迭香酚和迷迭香酸等。目前，提取迷迭香中抗氧化成分的方法主要为溶剂提取法和超临界流体萃取法。超临界流体萃取法无溶剂残留，产品品质高，为药品和食品企业的首选方法（Rosemary Cole等，2006）。

3 迷迭香活性成分的生物学功能

3.1 抗感染作用 很多植物能产生次级代谢产物来抑菌，这可能是植物应对病原体入侵的一种适应性反应。迷迭香现今广泛用作食品防腐剂，这正是利用了其强大的抗菌活性（Wang等，2012）。相比单一化合物1，8-桉叶素、α-蒎烯，迷迭香精油的抗菌活性更高，可能精油中的抗菌化合物间存在协同效应。除了抗菌性能，迷迭香精油还具有杀虫、抗寄生虫和抗真菌活性（Swamy等，2016；Luqman等，2007）。体外抑菌试验表明，鼠尾草酚、鼠尾草酸、迷迭香酸、齐墩果酸、熊果酸酸对表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌及枯草芽孢杆菌等革兰氏阳性菌，变形杆菌、铜绿假单胞菌和大肠杆菌等革兰氏阴性菌及白色念珠菌和黑曲霉这两株真菌有良好的抑菌活性。迷迭香酸可提高细菌细胞膜的通透性，使胞内营养物质外流影响细胞代谢，从而发挥抑菌作用（Jiang等，2011）。

3.2 抗炎活性 炎症是机体针对外源异物的一种适应性反应，但过度的慢性炎症反应会危害机体。迷迭香常被用于治呼吸道炎症如支气管哮喘（Zanella等，2012）。迷迭香鼠尾草酸和鼠尾草酚可以通过抑制一氧化氮合成酶（iNOS）和环氧化酶-2（COX-2）减少脂多糖（LPS）激活的巨噬细胞所产生的一氧化氮（NO）和α-肿瘤坏死因子（α-TNF）。此外，在小鼠RAW264.7巨噬细胞系中，还可通过阻断IκBα的磷酸化和降解来抑制脂多糖诱导的核因子-κB p65（NF-κB）的核转移。单一的鼠尾草酸和鼠尾草酚抗炎效果弱于迷迭香提取物，可能迷迭香中的酚酸组分在抗炎中有协同作用（Kuo等，2011）。

3.3 抗氧化活性 植物源抗氧化剂与合成抗氧化剂相比有无毒、无副作用等优势，既可用于肉类、油脂等食品的贮藏，还可用于预防和治疗一些与氧化损伤相关的疾病，如癌症、心血管疾病和神经衰退等。体外抗氧化测试表明，鼠尾草酸、鼠尾草酚、迷迭香酸、迷迭香酚、齐墩果酸和熊果酸均有1，1-二苯基-2-吡啶酰肼（DPPH）自由基的清除活性（Beretta等，2011）。鼠尾草酚、迷迭香酚和表迷迭香酚还可通过清除脂质自由基来防止脂质过氧化（Zeng等，2001）。在小鼠日粮中添加鼠尾草和迷迭香精油可减少小鼠的氧化应激，降低小鼠心、脑中的脂质过氧化水平，提高组织谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶的活性（Raěskoviác等，2014）。申婷婷等（2014）发现，迷迭香提取物可通过调控抗氧化关键元件核因子相关因子-2（Nrf-2）来提高抗氧化酶基因的表达。

3.4 其他 有研究表明迷迭香还具有抗癌、护肝、神经内分泌调节等活性（Kompelly等，2019）。

4 迷迭香在动物生产中的应用

4.1 家禽 在日粮中添加0.5%的迷迭香叶粉可改善爱拔益肉鸡的日增重和料肉比，提高血浆中总蛋白、白蛋白及球蛋白的水平，而降低葡萄糖、总脂质和胆固醇水平；提高淋巴器官指数和抗绵羊红细胞抗体水平。但添加量超过0.5%会降低生长性能和大部分养分的消化率（Ghazalah和Ali，2008）。Yesilbag等（2011）发现，日粮中添加迷迭香精油（100、150 mg/kg和200 mg/kg）和迷迭香叶粉（相当于上述精油含量）有改善Ross-308肉鸡生产性能的趋势，降低肉中丙二醛含量和大肠杆菌水平，降低肉质pH，改善风味。Mathlouthi等（2011）的研究表明，日粮中添加100 mg/kg的迷迭香精油可显著改善爱拔益肉鸡的日增重和饲料转化效率。在京海黄鸡日粮中添加150、200 mg/kg迷迭香精油能改善其生产性能和肉品质（李爱华，2014），提高抗氧化能力（刘大林等，2014）和胸腺指数（刘亚楠等，2016）。Tang等（2018）的研究表明，纯化的迷迭香提取物（鼠尾草酸>95%）能改善热应激肉鸡的心肌损伤，诱导热休克蛋白CRYAB和HSP70的高表达，降低肌酸激酶、乳酸脱氢酶和心肌肌酸激酶水平。Rostami等（2018）发现，日粮中添加0.5%和1%的迷迭香提取物可和维生素E互作调节肉鸡的体液免疫。

Mahgoub等（2019）发现，日粮中添加1~2 mL/kg迷迭香冷榨精油（约含3.5 g/kg多酚）能改善鹌鹑的生产性能、胴体品质和抗氧化能力，降低回肠有害微生物的数量。日粮中添加迷迭香精油（150、250 mg/kg）可降低热应激鹌鹑睾丸的脂质过氧化水平，缓解组织损伤，提高精原细胞数量，减少细胞凋亡（Türk等，2016）。

杨建生等（2016）研究表明，蛋鸡日粮中添加0.3%迷迭香草粉能提高产蛋率和平均日总蛋重，改善蛋黄颜色，提高血清白蛋白水平。在蛋鸡日粮中添加0.6%迷迭香草粉能显著提高高温季节鸡蛋的抗氧化能力和蛋品质（安婷婷等，2017），并可降低卵巢、子宫、心、肺和肾中热休克蛋白70（HSP70）基因的表达，提高卵巢、峡部、心、肝、脾、肺、小肠和腺胃中溶菌酶基因的表达量，缓解热应激对蛋鸡生产性能的损伤（王晓慧等，2019）。

4.2 猪 日粮中添加迷迭香精油（250 mg/kg）能够提高断奶仔猪平均日增重，降低料重比，提高粗蛋白质、钙、磷表观消化率（李方方等，2019）。马红等（2021）发现，日粮中添加包被迷迭香精油（300 mg/kg）能提高断奶仔猪的饲料转化效率，及粗脂肪和中性洗涤纤维的表观消化率，并提高血清中谷胱甘肽过氧化物酶的活性。Liotta等（2015）发现，猪日粮中添加迷迭香提取物（1 g/kg）可提高猪肉中的不饱和脂肪酸含量，并改善肉色。Malo等（2011）的研究表明，迷迭香提取物可保护冻融对猪精子质量的影响，提高精子活力，降低脂质过氧化水平。

4.3反刍动物 在肉羊日粮中添加迷迭香二萜（鼠尾草酸和鼠尾草酚，600 mg/kg）可沉积到羊肉中，减少肉质氧化和微生物数量（Ortun~o等，2015）。母羊日粮中添加蒸馏过的迷迭香叶对产奶量和奶质无负面影响，能提高羊奶中黄酮类化合物（如：橙皮苷、柚皮苷、芫花素），没食子酸和酚类二萜（鼠尾草酸和鼠尾草酚）的含量，一些多酚类物质如迷迭香酸、鼠尾草酸和鼠尾草酚等还可以转移到幼羊血浆中（Jordán等，2010）。Chiofalo等（2010）在母羊日粮中添加迷迭香提取物（600、1200 mg/头·d），发现高剂量组羊奶产量和奶中蛋白质、酪蛋白、脂肪和乳糖水平高于低剂量组及对照组；添加迷迭香提取物能降低凝乳时间，增加凝乳硬度。Boutoial等（2013）发现，奶山羊日粮中添加蒸馏过的迷迭香（20%）可降低巴氏奶的凝结时间、干物质和乳糖含量；10%的添加量降低了C14脂肪酸的百分比，增加了C18：2和多不饱和脂肪酸（PUFA）的含量，而20%添加降低了C10和C14的含量，增加了C17、C18：2和PUFA的百分比；20%添加能显著影响奶酪蛋白质含量、pH和水活度。日粮中添加迷迭香提取物（2.14 g/kg）能提高奶山羊血清谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px），免疫球蛋白A（IgA）和免疫球蛋白M（IgM）水平（张紫阳等，2021）。

de Oliveira Monteschio（2017）发现，肉牛日粮添加迷迭香精油（4 g/头·d）能减少牛肉的脂质氧化，改善肉质，提高货架寿命。O'Grady等（2006）的研究也表明，肉牛日粮中添加迷迭香提取物（1000 mg/头·d）能改善牛肉的脂质稳定性和肉色。

5 小结

迷迭香富含萜类、黄酮和有机酸等多种活性成分，具有抗菌、抗炎和抗氧化等生物学活性，可改善畜禽的生产性能、肠道健康、抗氧化状态和畜产品品质。迷迭香在动物生产中的应用效果受样品来源、生产加工工艺和添加剂量等因素的影响，制定相应的产品标准对评价和应用迷迭香尤为重要。目前，对迷迭香在畜禽生产中的研究还不够系统，如对肠道健康、抗氧化的分子机制仍不十分明确。