金银花提取物的主要生理功能及其在畜禽生产中的应用

■ 舒 亮 彭天舒 唐佳希 田科雄

（湖南农业大学动物科学技术学院，湖南长沙 410128）

“金银花”一名出自《本草纲目》[1]，又名鹭鸳花、金花、银花、二花等，是忍冬科忍冬属植物忍冬（Lonicera japonicathunb., LJT）的干燥花蕾或带初开的花[2]。金银花生命力强、分布广泛、适应性强，自古就被誉为清热解毒的良药。金银花提取物（Lonicerajaponicaextract, LJE）提取自天然植物金银花，其活性成分主要包括有机酸类化合物、黄酮类化合物、环烯醚萜苷类化合物、挥发油类化合物等，具有抑菌、抗病毒、抗炎、抗氧化和增强免疫等多种生理功能[3-4]。在当前畜牧业饲料全面禁抗的形势下，LJE因其在畜牧养殖中能改善畜禽生产性能、促进畜禽健康，因而具有良好的应用前景。文章综述了LJE的主要活性成分和生理功能及其在畜禽生产中的应用效果，旨在为LJE 进一步开发和无抗养殖提供思路。

1 LJE的主要活性成分

LJE 的化学成分比较复杂，目前所提取到的活性成分主要有有机酸类化合物、黄酮类化合物、环烯醚萜苷类化合物、挥发油类化合物（见表1）。LJE 的主要提取方法有水提法、乙醇回流法、超声辅助提取法、微波辅助提取法、闪式提取法、酵解提取法。目前，LJE 在生产中常用的提取方法主要是水提法和乙醇回流法。

图1 2-苯基色原酮[5]

图2 环戊烷并吡喃环基本骨架[6]

表1 金银花提取物的主要活性成分

1.1 有机酸类化合物

LJE 中的有机酸类化合物主要包括绿原酸、异绿原酸、咖啡酸等，通常具有羟基，其中绿原酸（CGA）是有机酸类化合物的主要有效成分，CGA极微溶于乙酸乙酯，易溶于热水[7-8]。Duan等[9]在LJE中检测到16类CGA，并从中鉴定出51 种化合物。LJE 中的有机酸类化合物不仅可以控制各种植物病原真菌的生长，还可直接灭活病毒颗粒并抑制受感染细胞中病毒的形成[10-11]。

1.2 黄酮类化合物

LJE 中的黄酮类化合物是具有2-苯基色原酮结构的化合物，多以糖苷类形式存在，黄酮类苷易溶于乙酸乙酯[8，12-13]。目前已从LJE 中分离出约30 种黄酮类化合物，主要有槲皮素、芦丁、木犀草素、木犀草苷[14]。Ge 等[15-17]和Wan 等[18]研 究 团 队 从LJE 中 分 离鉴定了9 个黄酮苷类化合物，分别为3,5-二羟基-3’-甲氧基黄酮-7-O-β-D-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-葡萄糖苷、3,5,3’-三羟基黄酮-7-O-β-D-葡萄糖苷、棉花苷、烟花苷、水仙苷、芦丁、槲皮素-5-O-葡萄糖苷、木犀草素-7-O-新橙皮糖苷。

1.3 环烯醚萜苷类化合物

LJE 中的环烯醚萜苷类化合物是由环戊烷并吡喃环基本骨架的单萜类化合物与糖结合成苷的一类化合物，是LJE 中的主要水溶性成分[19]。Perova 等[20]用高效液相色谱仪在LJE 中发现了大量的环烯醚萜类化合物，主要是马钱酸和马钱子碱。Zhang 等[21]对LJE 中的物质进行了筛选，鉴定出70 种环烯醚萜苷，其中10 种含氮环烯醚萜苷类化合物被鉴定为潜在的新化合物。

1.4 挥发油类化合物

LJE 中的挥发油类被称为精油，绝大多数的挥发油在室温条件下可挥发，难溶于水，可溶于乙醇和乙醚[22]。李建军等[23]选用共水蒸馏法与超临界CO2萃取方法提炼金银花挥发油，结果显示用共水蒸馏法提炼的挥发油可检出79种成分，用超临界CO2法萃取的挥发油可检出56种成分。

2 LJE的主要生理功能

LJE 的生理功能主要表现在抗炎、抗氧化、增强免疫、抑菌、抗病毒等方面。

2.1 抗炎作用

机体在受到某些因素刺激后，多种炎症介质的释放量会增加，进而引发机体发生炎症反应。LJE 主要通过阻断炎症表达的信号通路来抑制产生炎性介质的酶类活性和炎性细胞因子的表达，起到抑制炎症反应的作用。Kang 等[24]将试验性胃溃疡大鼠作为试验模型，发现LJE 通过抑制核转录因子-κB（nuclear factor-kappa B，NF-κB）和激活蛋白-1（activating protein-1，AP-1）信号通路的激活，降低白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、IL-8、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）mRNA 的表达水平，从而减少炎症介质的产生，最终表现出较强的抗溃疡作用。曾安琪等[25]研究LJE 对二甲苯所致小鼠耳廓肿胀的影响，发现LJE 可通过抑制NF-κB 信号通路的激活，下调诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）、环氧化酶-2（Cyclooxygenase-2，COX-2）以及NF-κB p65 蛋白的含量，抑制细胞中IL-1β、IL-6、TNF-α、一氧化氮（NO）的释放，最终减轻小鼠炎症导致的耳廓肿胀。李康宁等[26]以脂多糖（LPS）诱导的急性前部葡萄膜炎（AAU）小鼠作为试验动物模型，发现LJE 可通过下调Toll 样受体4（Toll-like receptor 4，TLR4）/NF-κB 信号通路，降低TNF-α、IL-6 和IL-10的水平，最终减轻AAU 小鼠的眼部组织炎症反应。Lin 等[27]研究了LJE 对伪狂犬病病毒(PRV)诱导的RAW264.7 细胞炎症的影响，发现LJE 能诱导血红素氧合酶-1（Heme oxygenase-1，HO-1）的表达，抑制JAK/STAT1/3依赖的NF-κB通路的激活，降低COX-2、iNOS 和TNF-α、单核细胞趋化蛋白-1（monocyte chemotactic protein-1，MCP-1）、趋化因子（RANTES）和IL-6 的表达水平，最终对PRV 感染的RAW264.7 细胞发挥抗炎作用。以上结果表明，LJE可通过抑制NF-κB、AP-1 等通路的激活来调控相关炎症酶和细胞因子的表达，从而发挥抗炎的功能。

2.2 抗氧化作用

机体正常新陈代谢会产生自由基，但当所处环境、生理阶段等情况改变时，体内会产生过量的自由基，从而引起机体的氧化应激，这会严重损害机体健康，影响机体正常生理功能。目前，各种药理研究已经证实LJE 具有较强的抗氧化功能[28-29]，其中发挥作用的主要是绿原酸和黄酮类化合物，通过对抗氧化酶活性、谷胱甘肽（glutathione，GSH）合成和信号通路的影响来达到抗氧化的效果。罗磊等[30]在LJE 培养液中培养受氧化应激损伤的单核巨噬细胞RAW264.7发现，LJE 可通过抑制NF-κB 信号通路的激活，提高细胞中的总抗氧化能力（total antioxidant capacity，TAOC）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase，GSHPx）和过氧化氢酶（catalase，CAT）的活性及GSH含量，降低丙二醛（malonic dialdehyde，MDA）含量，清除毒害物质和自由基，减轻氧自由基造成的细胞膜系统损伤, 保持生物膜的结构完整，最终起到抗氧化的作用。此外，宫璀璀等[31]在建立LJE 灌胃的大鼠动物模型中发现，LJE 可通过抑制NF-κB 信号通路的激活，同时增加B 细胞淋巴瘤2(Bcl-2)的表达水平，阻抑B 细胞淋巴瘤/白血病-2 相关X 蛋白（B-cell lymphoma/leukaemia-2-associated X protein, Bax）从胞质转位到线粒体，而抑制含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3（cysteinyl aspartate specific proteinase-3，Caspase-3）的激活和表达，抑制细胞凋亡，最终起到抗氧化的保护作用。由上可知，LJE 可通过抑制NF-κB 信号通路的激活，提高机体抗氧化酶水平和阻抑Caspase 级联反应导致的细胞凋亡，从而增强机体抗氧化性能。

2.3 增强免疫作用

LJE 主要通过调节机体免疫器官，刺激免疫细胞因子的释放，调节免疫信号的表达，从而增强机体免疫功能。周秀萍等[32]用LJE 灌胃大鼠，发现LJE 有增强机体免疫功能的作用，其机制可能是LJE 能提高脾淋巴细胞增殖转化能力，增强体内辅助性T 细胞1（helper T cell 1，Th1）分泌IL-2、干扰素-γ（interferonγ，IFN-γ）、TNF-α，这些细胞因子参与迟发型超敏反应T 细胞（delayed-type hypersensitivity T cell，TDTH）和杀伤T 细胞（cytotoxic T cell，TC）的增殖、分化和成熟，最终介导细胞免疫。毛淑敏等[33]研究表明，LJE可提高小鼠的免疫功能，其机制可能是LJE 增加了T 淋巴细胞和B 淋巴细胞的增殖和分化，一方面，淋巴细胞促进溶血素抗体生成，并释放至外周血，分离出致敏动物的血清，在补体参与下与绵羊红细胞（Sheep red blood cells，SRBC）发生溶血现象，形成肉眼可见的凝集现象，使机体产生抗体；另一方面，IL-2 调节T细 胞 分 泌IFN-γ、TNF、集 落 刺 激 因 子（colonystimulating factor，CSF）等细胞因子，促进自然杀伤（natural killer，NK）细胞的增殖，并诱导B 细胞产生免疫球蛋白，促进抗体合成[34]。此外，Cheng 等[35]在LJE对大鼠胶原性关节炎(CIA)的治疗中发现，LJE 有很好的免疫调节作用，其机制可能是LJE 一方面通过抑制TLR4 信号通路的激活，降低NF-κB p65、AP-1 和干扰素调节因子3（interferon regulatory factor 3，IRF3）的蛋白质表达水平，降低TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-17A和MCP-1 的 水 平，并 恢 复SOD、CAT 和GSH-Px 的 活性[36-38]，减少氧化应激，增强机体免疫；另一方面其通过减少血清和关节组织中的Th17 细胞，降低免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）G 的水平并抑制由抗原刺激引起的脾细胞增殖和活化[39]，最终调节自身免疫。综上，LJE 通过促进免疫细胞的活化，刺激免疫细胞因子的释放，抑制TLR4信号通路的表达，从而增强机体免疫力。

2.4 抑菌、抗病毒作用

研究表明，LJE 对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和铜绿假单胞菌有抑制作用[40-42]。一方面LJE可通过增强机体对细菌的抵抗能力和溶菌酶活性，抑制细菌的生长繁殖；另一方面，LJE 还可通过抑制AKT1 的磷酸化来阻抑NF-κB p65 向细胞核内转运，抑制NO释放，降低IL-1β、IL-6、COX-2的mRNA的表达，进而发挥抑菌作用[43]。还有研究表明，LJE具有抗病毒活性[28-29]。LJE 可通过增加肿瘤抑制因子Let-7a的表达，抑制病毒RNA 和蛋白质水平，阻断病毒组装并阻止病毒成熟，减轻病毒导致的症状[44-45]。此外，LJE 还可通过抑制NF-κB 的表达，影响宿主细胞中的激酶和转录因子的活性，抑制病毒复制，阻断病毒与宿主细胞的结合，最终起到抗病毒的作用[46]。综上，LJE 有抑制细菌和病毒的作用，这可为畜禽养殖中疾病的防治提供参考。

3 LJE在畜禽生产中的应用

3.1 LJE在猪生产中的应用

LJE 作为一种绿色饲料添加剂，在猪生产中主要用于提高生产性能和防治疾病。

3.1.1 LJE对猪生产性能的影响

饲粮中添加LJE 具有提高猪断奶健仔数、断奶窝重、断奶仔猪重的作用。王力[47]研究显示，饲粮中添加1 mg/g LJE 能显著提高母猪繁殖性能，如断奶健仔数、断奶窝重、断奶仔猪重，其机制可能是混合提取物通过增加母猪哺乳期采食量和泌乳量，并通过抑制黄嘌呤氧化酶（Xanthine oxidase，XO）的活性，清除·OH、·和DPPH·，抑制脂质过氧化水平和促进生物体内GSH-Px 和SOD 的活性来增强母猪抗氧化能力，使仔猪获得更多母源抗体和营养。此外，饲粮中添加LJE还具有提高猪平均日增重（ADG）、降低料重比（F/G）的作用。付薇等[48]研究发现，在育肥猪饲粮中添加LJE能够显著提高ADG，显著降低料重比，其中0.5 mg/g水平效果最好。王宇等[49]研究发现，在断奶仔猪饲粮中添加LJE 可显著降低料重比，其中1 mg/g水平效果最好。其机制可能是LJE促进猪分泌胰岛素样生长因子1（Insulin-like growth factor 1，IGF-1），增加小肠绒毛高度和宽度及消化道的收缩，同时减少氧化应激，增加肠道蛋白质表达来维护肠道屏障及肠黏膜形态，促进营养物质的吸收利用，且LJE 抗炎、抑菌、抗病毒等功能对猪机体抵御病原微生物的入侵起到重要的作用，从而保证猪能维持较好的生长状态。

3.1.2 LJE在猪疾病防治中的作用

LJE 在猪生产中还对一些病毒性疾病具有预防和治疗作用。陈峰等[50]研究表明，LJE 能很好地对猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）发挥防治作用，其中6.25 µg/mL LJE 效果最好。王伟[51]研究表明，LJE 对猪流感病毒有明显的阻断和抑制作用。其机制可能是LJE 中的活性成分增强了细胞膜的稳定性，使病毒颗粒吸附靶细胞受到阻止或抑制病毒在细胞内的复制，最终产生抗病毒效果[52]。

综上，饲粮中添加一定浓度LJE 不仅可提高猪的生产性能，还能防治疾病。

3.2 LJE在鸡生产中的应用

LJE 作为一种绿色饲料添加剂，在鸡生产中主要用于提高生产性能和调节脂质代谢。

3.2.1 LJE对鸡生产性能的影响

饲粮中添加LJE 具有提高鸡活体重、ADG 的作用。Mustak 等[53]在肉鸡饲粮中添加LJE，发现其可以提高肉鸡的活体重。Park 等[54]研究表明，在饲粮中添加2 mg/g LJE 能够显著提高肉鸡ADG。其机制可能是LJE 通过增加绒毛高度和隐窝深度来改善回肠结构，促进营养物质的吸收，并通过提升血清中碱性磷酸酶的活性来促进骨骼钙化和生长，提高鸡的生长速度。此外，饲粮中添加LJE 还具有提高鸡平均蛋重和产蛋率、降低料蛋比的作用。龙彬等[55]研究发现，在饲粮中添加0.3 mg/g LJE能够显著提高平均蛋重。张瑞仙[56]研究表明，在蛋鸡饲粮中添加10 mg/g LJE 可显著提高产蛋率，极显著降低料蛋比。其机制可能是LJE 能清除超氧阴离子、羟基自由基，具有较强的抗氧化能力，且LJE 具有的抑菌、抗病毒能力有助于提高家禽免疫力，从而提高蛋鸡产蛋性能。

3.2.2 LJE在鸡脂质代谢中的作用

饲粮中添加LJE 可改善鸡的脂质代谢，主要是降低蛋黄胆固醇含量。龙彬等[55]研究发现，在蛋鸡饲粮中添加LJE能够降低蛋黄胆固醇含量，其中0.3 mg/g水平效果最好。张瑞仙[56]研究表明，在饲粮中添加10 mg/g LJE可改善蛋鸡体内胆固醇代谢，降低蛋黄胆固醇含量。韩强等[57]研究表明，LJE可促进蛋鸡胆固醇逆向转运，进而降低蛋黄胆固醇含量，其中0.5 mg/g 水平效果最好。其机制可能是LJE通过激活腺苷酸激活蛋白激酶（adenosine 5’-monophosphate-activated protein kinase ，AMPK），使3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶（3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase，HMGR）磷酸化失活，抑制胆固醇的合成；通过下调乙酰辅酶A 羧化酶、脂肪酸合成酶和调节胆固醇调节原件结合蛋白（sterol regulatory element-binding proteins，SREBPs）影响胆固醇合成；还可通过增强过氧化物酶体增殖物激活受体（peroxisome proliferatorsactivated receptors，PPARs）来促进内源胆固醇的逆向转运，使胆固醇转化成胆汁酸排出体外。

综上表明，LJE 不仅可提高鸡各方面的生产性能，还可调节鸡的脂质代谢，降低蛋黄胆固醇含量。

3.3 LJE在反刍动物生产中的应用

LJE 在反刍动物方面的研究比较少，目前主要是对反刍动物缓解热应激和调节瘤胃微生物发酵的研究。

3.3.1 LJE对反刍动物抗氧化及缓解热应激的影响

近年来，关于LJE 在反刍动物生产中的应用主要集中在改善抗氧化能力和缓解热应激。符运斌等[58]发现，LJE 可改善肉牛抗氧化性能，缓解肉牛热应激反应，其中2 mg/g 水平效果最好。其机制可能是 LJE通过提高热应激肉牛血清中T3、T4的含量，降低皮质醇的含量，增强组织的修复能力，发挥其抗热应激作用，此外，热应激能使机体产生大量氧自由基，细胞膜受到自由基攻击会导致其被破坏并产生毒性代谢产物，而LJE可提高肉牛血清GSH-Px、SOD 的活性和TAOC，降低血清MDA 含量，提高肉牛的抗氧化能力，防止热应激导致的脂质过氧化损伤的发生。马峰涛等[59]研究发现，在热应激奶牛饲粮中添加LJE 可以显著降低其直肠温度及血清肌酐含量，缓解奶牛热应激。梅杰等[60]发现，LJE 可降低热应激奶山羊直肠温度和呼吸频率，缓解奶山羊热应激。其机制可能是LJE 的清热解毒作用可降低热应激动物直肠温度，从而降低动物的体温，最终缓解热应激的负面影响；LJE还通过降低热应激动物血清肌酐含量，减少热应激引起的动物汗腺分泌增加、呼吸加快、排尿减少等现象的发生，同时LJE 能促进血清胰高血糖素(glucagon，GC)的分泌，导致血清葡萄糖(glucose，GLU)含量提高，利于缓解热应激引起的机体能量负平衡[61]。

3.3.2 LJE对反刍动物调节瘤胃微生物发酵的作用

LJE 作为绿色添加剂对瘤胃微生物发酵具有深远影响。唐志文等[62]研究表明，在体外条件下添加1、2、4 mg/g LJE 能有效调节瘤胃微生物发酵状态，其中1 mg/g 水平效果最好。Lee 等[63]通过体外试验评估LJE 对瘤胃发酵的影响，将干草分别与缓冲液、瘤胃液以及0、30、50、70 mg/g 和90 mg/g 的LJE 混合培养，发酵12、24 h和48 h后，发现LJE可减少甲烷（CH4）的产生，所有浓度的LJE 均可减少纤维分解菌和纤毛虫相关甲烷菌的丰度，其中，添加0 和90 mg/g LJE 的丰度基本相同。其机制可能是LJE 一方面通过调节动物肠道微生物菌群，促进有益菌的生长，抑制有害菌的生长；另一方面通过促进部分微生物繁殖产生更多的挥发性脂肪酸（volatile fatty acid，VFA），为动物生产提供能量和维持瘤胃环境，同时增加瘤胃产气量，最终提高瘤胃微生物对发酵底物的利用。

4 小结

综上所述，LJE 富含有机酸类化合物、黄酮类化合物、环烯醚萜苷类化合物、挥发油类化合物等多种活性成分，因其具有抗炎、抗氧化、抑菌、抗病毒和增强免疫等生理功能，在无抗养殖背景下，将其作为一种绿色饲料添加剂已引起广泛关注，应用于畜禽生产中，以提高猪、鸡的生产性能，防治疾病，调节蛋鸡脂质代谢，缓解反刍动物热应激和调节瘤胃微生物发酵。然而，当前LJE 在畜禽生产中的研究还比较有限，不够深入，尤其是在抗炎和增强免疫方面的作用机制还有待进一步完善，且在畜禽生产中适宜添加剂量也不尽一致，需进一步深入研究。