大蒜素的生物学功能及其在鲤鱼养殖中的应用

大蒜素是从大蒜中提取出的一种具有防御作用的生物活性物质。当大蒜被切片或被捣碎时，细胞中的蒜氨酸和蒜酶结合生成大蒜素。大蒜素具有促进动物生长、杀菌、抗氧化、调节免疫和脂肪代谢的作用。大蒜素是一种价格低廉、绿色、安全、高效、无残留的饲料添加剂，并且不会产生耐药性，可作为动物养殖抗生素的替代品。

1 大蒜素的生物学功能

1.1促生长作用

大蒜素有特殊香味，能消除饲料和药物中的不良气味，激发动物食欲，提升饲料适口性，提升动物进食量。大蒜素还可刺激动物胃肠道蠕动、分泌消化液，调节动物体内各种酶的分泌，促进营养物质的消化和吸收，提高动物增重率。很多研究表明，饲料中添加大蒜素可以提升猪、鸡、牛、羊等动物的平均日增重，降低料重比，减少养殖成本，提升养殖经济效益。

1.2杀菌作用

大蒜素的主要成分是有机硫化合物，可抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌等致病菌，是最强的天然植物抗菌剂。大蒜素具有高度脂溶性，可穿过细菌细胞膜。其进入细菌后，可与含有巯基的酶发生反应，抑制酶的活性，影响细菌分泌，降低细菌的黏附能力。大蒜素抑制细菌形成各种生物膜，破坏细菌细胞膜的完整性，导致细菌内容物流出，甚至引起死亡。大蒜素可刺激单核细胞分泌溶菌酶，并提升溶菌酶活性，促进细菌细胞壁中的多肽水解，导致细菌裂解死亡。大蒜素还具有抗真菌能力，可导致真菌细胞超微结构的不可逆变化，包括真菌的细胞膜、细胞核和细胞器的损伤。

1.3抗氧化作用

大蒜素是氧化剂，但低水平的大蒜素在动物机体内具有抗氧化能力，能清除机体内自由基，避免自由基堆积，从而损伤细胞内蛋白质和脱氧核糖核酸，保护线粒体的完整和功能正常，保护机体免受氧化应激损伤。大蒜素调节许多抗氧化酶和解毒因子基因的表达，提升机体内超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶等抗氧化酶的含量和活性，降低丙二醛含量，从而提升动物机体的抗氧化能力。

1.4调节免疫作用

大蒜素可以促进动物脾脏、胸腺、法氏囊等免疫器官的生长发育，刺激淋巴细胞的增殖分化，提升机体细胞免疫和体液免疫功能，增强机体免疫力。很多研究表明，饲料中添加大蒜素可以显著提升肉鸡的法氏囊指数、胸腺指数和肾上腺指数，提升血清中IgG、IgA水平，提升新城疫抗体和禽流感抗体效价。

1.5其他作用

大蒜素还具有抗炎、抗肿瘤、驱虫、降血脂等功能。大蒜素抑制NF-κB激活，抑制TNF-α、IL-1β等促炎细胞因子的释放，减轻机体炎症反应。大蒜素抑制细胞自噬蛋白的表达，避免细胞过度自噬。大蒜素减少内皮细胞上黏附的中性粒细胞，从而降低炎症反应。大蒜素调控P13K/AKT信号通路，抑制肿瘤细胞的增殖、侵袭和迁移；大蒜素提升机体内促凋亡蛋白的表达量，促进肿瘤细胞凋亡。大蒜素调控脂肪酸结合蛋白、偶联蛋白和甘油三酯脂肪酶基因的表达，减少机体内脂肪生成，促进脂肪分解。

2 大蒜素在鲤鱼养殖中的应用

2.1促进鲤鱼生长

饵料中添加大蒜素可以提升鲤鱼进食量，还可以促进肠胃蠕动，促进各种消化酶分泌，促进鲤鱼生长，提升饵料的利用率和利用系数。鲤鱼饵料中添加0.03%或0.06%的大蒜素可以显著提升鲤鱼的生长率，降低鲤鱼饲料系数。在黄河鲤鱼饵料中添加0.05%、0.1%和0.15%的大蒜素和杜仲复合添加剂可以显著提升鲤鱼的增重率，但不同添加量间无显著差异，这表明大蒜素杜仲复合添加剂可以促进鲤鱼生长，该实验最适添加量为0.1%。每公斤鲤鱼饵料中添加11毫克大蒜素，鲤鱼成活率提升2.5%，增重率提升14.3%，饲料转化率提升5.5%，饵料成本降低4.7%。在鲤鱼饵料中添加0.08%和0.12%的大蒜素，分别使鲤鱼的末重增加了7.64%和8.10%，显著高于对照组鲤鱼的末重，增重率分别提高了12.39%和12.07%，该实验的大蒜素最适添加量为0.08%。

2.2提升鲤鱼抗氧化能力

每公斤饵料中添加300毫克和600毫克的大蒜素，显著提升鲤鱼血清中超氧化物歧化酶活性，并降低丙二醛含量，提升机体抗氧化能力，减少氧化应激损伤。饵料中添加0.5%和2.5%的大蒜茎叶粉，显著提升肝脏和胰脏超氧化物歧化酶活性，显著降低了血清丙二醛含量。每公斤饵料中添加200克大蒜素，显著提升鲤鱼血清谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化歧化酶含量，降低血清中丙二醛含量，提升鲤鱼抗氧化能力。

2.3防治疾病

鲤鱼养殖过程中常发生肠炎病、出血病、竖鳞病等疾病，大蒜素对荧光极毛杆菌、鱼害黏球菌、气单孢菌等鱼类主要致病菌具有杀菌作用，饵料中添加大蒜素或使用大蒜素溶液浸洗鱼体可有效防治这些疾病。饵料中添加0.5%和2.5%的大蒜茎叶粉显著提升血清中溶菌酶活性，提升鲤鱼机体抵抗病菌侵袭的能力。每公斤饵料中添加10毫克的合成大蒜素或碘化改性大蒜素，鲤鱼的成活率分别提升2.5%和1.4%。在饵料中添加2%大蒜素渣预混剂，显著提升鲤鱼成活率。每公斤鲤鱼饵料中添加300毫克大蒜素，显著提升鲤鱼血清中免疫球蛋白IgG含量。每公斤鲤鱼饵料中添加100毫克或200毫克大蒜素，显著提升血清中IgM水平，降低鲤鱼血清中IL-6水平，表明大蒜素可以提高鲤鱼的体液免疫功能，降低机体内炎症反应，从而提升鲤鱼机体免疫力。大蒜素与维生素B1结合成蒜硫胺素，比起维生素B1肠道更易吸收，大蒜素可以抑制鲤鱼体内硫胺素酶活性，减少硫胺素分解，提升机体内维生素B1利用率，满足鲤鱼生长所需，避免维生素B1缺乏症。大蒜素具有特殊的大蒜气味，饵料中添加大蒜素可以驱赶蚊虫，减少蚊蝇在水中繁殖生长，减少蚊虫对鲤鱼的叮咬，降低疾病传播。

2.4提升鲤鱼肌肉品质

目前，对鲤鱼进行集约化养殖，饲料中营养物质丰富，但养殖密度大，鲤鱼活动少，体内未消耗能量转化为脂肪积聚于体内，鱼肉纤维粗而松软，肉质发面，土腥味加重，鲜香味减少，适口性较差，品质下降。大蒜素中含有各种硫醚化合物，在鲤鱼饵料中添加大蒜素可以激活鲤鱼肠道中蛋白酶，促进饵料中蛋白质转化为鲤鱼肌肉蛋白，增加肌肉中呈味氨基酸的含量，提升鱼肉鲜味，并减少脂肪沉积，降低鱼肉胆固醇含量。饵料中添加0.05%、0.10%和0.15%的大蒜素和杜仲复合添加剂均能显著提升鲤鱼肌肉中粗蛋白、粗脂肪、鲜味氨基酸、人体必需氨基酸含量和肌肉耐折力，降低肌肉的失水率，从而提升鲤鱼品质。饵料中添加0.5%和2.5%的大蒜茎叶粉，显著提升鲤鱼肝脏、胰脏和肠道蛋白酶活性，提升肌肉的粗蛋白质含量和持水能力，提高鲤鱼肌肉品质。

作者单位：葫芦岛市现代农业发展服务中心