摘 要:杜仲被誉为“植物黄金”,具有降血压、抗菌、抗病毒、抗炎等作用,在家禽养殖中有着极大的应用前景。本文对养殖业抗生素应用现状、杜仲叶提取物主要成分和功效及其在家禽养殖中的应用进行综述,以期为无毒、无害、无残留的抗生素替代品的研发提供新思路,从而推动养殖业的绿色健康发展和杜仲中药产业发展。
关键词:养殖业;杜仲提取物;抗菌;抗病毒
中图分类号:S853.75 文献标识码:A 文章编号:1673-1085(2024)09-0001-05
随着饲料禁抗政策的实施,植物源性物质作为抗生素替代品在养殖业中受到广泛关注,比如具有改善动物生产性能的中草药及中草药提取物[1-3]。2020年11月,我国出台相应政策加快中草药提取物进入饲料替抗新品种,如农业部1773号公告中列出的饲料原料目录中的多种天然植物及其提取物。其中,杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)作为我国特有的传统名贵药材被列入其中。杜仲作为滋补中草药植物之一,其药用价值早已被列入“上品”[3-4]。杜仲被誉为“植物黄金”,在古代医书《神农本草经》中被描述为具有调节肝肾功能、安胎、增强精力、强健骨骼、促进健身、减肥、延缓衰老等功效,传统用法是使用其皮。目前利用杜仲叶提取分离绿原酸、杜仲黄酮以及杜仲胶的研究也很多。本文主要对杜仲叶提取物主要成分、功效及其在家禽养殖中的应用进行综述,为研发无毒、无害、无残留的抗生素替代品提供新思路,推动养殖业的绿色健康发展和杜仲中药产业发展。
1 养殖业抗生素应用现状
1.1 细菌耐药性问题
抗生素自1928年问世以来挽救了无数生命,是人类生存和致病细菌的长期斗争中一个重要转折点。然而,细菌耐药已经成为全球的重大公共健康威胁。为保证养殖业安全、动物源性食品安全、公共卫生安全、生态环境安全,农业农村部先后发布了《全国遏制动物源细菌耐药行动计划(2017—2020年)》《全国兽用抗菌药使用减量化行动方案(2021—2025年)》等政策[5]。
1.2 疫病防控困难
“饲料禁抗、养殖限抗、产品无抗”已成为畜牧业发展的必然趋势,也是推动健康养殖、保障食品安全的必由之路。目前在家禽养殖上主要是推行减抗、限抗措施。在禁抗、限抗、减抗的背景下,养殖端疫病防控面临着巨大挑战。
在饲料中停止添加抗生素会导致家禽的抵抗力下降,尤其是对雏禽更容易引发疾病。当前规模化标准养殖(集团)公司与中小规模养殖场的养殖环境和防疫条件存在较大差距。中小规模养殖场由于缺乏先进的疫病监测技术和快速诊断手段,往往处于“盲目防守”状态,难以及时发现和控制病原的蔓延,且缺乏有效的抗生素替代方案和综合的防疫措施,使得养殖场更加脆弱,家禽更易受疫病侵袭。因此,开发天然、无污染、无药残、无抗药性的饲用抗生素替代品是十分必要的。
2 杜仲叶提取物的主要成分和功效
目前,抗生素替代品主要有植物抗菌物、微生态制剂、酸化剂、酶制剂等几大类[6],其中植物抗菌物有中草药、植物提取物等。植物提取物是从植物中提取的对动物起到特定功能的次生代谢产物,包括多种活性物质,如生物碱、多糖、萜类、黄酮类、皂苷类等[7]。从杜仲中已分离鉴定了200多种化学成分[8],主要包括绿原酸、黄酮类、多糖等活性成分[9-10]。其中绿原酸、杜仲多糖、杜仲黄酮这三者可协同增效,在抑菌、增强免疫、促生长、抗氧化、促繁殖、改善肉蛋品质等方面发挥显著作用。
2.1 杜仲黄酮
杜仲黄酮具有弱植物雌激素样作用,可促进骨骼生长、刺激卵巢及卵泡发育,提升繁殖性能、降低卵泡闭锁和减少细胞凋亡。除此之外,杜仲黄酮还具有保肝利胆、抑菌消炎、抗氧化、清除自由基的作用,在降血压、血脂、胆固醇方面也颇具优势。杜仲中所含的黄酮类化合物有异槲皮素、山奈酚等。杜仲黄酮类槲皮素可增强机体细胞免疫功能,增强NK细胞杀伤力,促进脾淋巴细胞增殖,提高红细胞C3b受体活性;还可作为蛋白激酶抑制剂,调节蛋白激酶信号通路;具有较强的抗氧化作用,可清除肠道内自由基;具有抗炎活性,下调肠道内炎症介质乙酰胆碱的分泌。
2.2 绿原酸
绿原酸具有多种生物活性,不仅可改善肠道菌群健康,还可调节机体糖脂代谢、抑菌消炎、抗氧化[11]、抗病毒[12]、保肝利胆等,其结构式见图1。绿原酸可增加小肠紧密连接蛋白的表达,在一定程度上抑制肠炎的发生。研究发现,绿原酸优于维生素C的抗氧化作用,可以保护卵巢免受氧化作用的危害,使卵巢生命周期延长、活力增加。绿原酸通过抑制病毒表面酶的活性、干扰病毒DNA的复制等发挥抗病毒作用,如对肠道病毒(EV71)、鸭乙型肝炎病毒、H5N1亚型流感病毒等均有明显的抑制作用,并且绿原酸的抗炎、抗菌作用强,能减少输卵管炎的发病几率。
2.3 杜仲多糖类
多糖类是一类具有复杂的分子结构和水溶性的天然产物,具有调节免疫系统的作用,可以增强机体对外界侵袭的防御能力。杜仲中含有的多糖类化合物包括杜仲多糖A、杜仲多糖B等。杜仲多糖主要从杜仲皮分离,含有D-木糖、D-阿拉伯糖、D-木糖醇、纤维二糖和蔗糖等成分[13-14],具有抗毒副作用和提高免疫力[15-16]、降血糖血压、抗病毒、抗肿瘤、抗氧化、清除自由基、消除动物体内亚硝酸盐、调节肠道微生态平衡等作用。杜仲多糖可促进双歧杆菌和乳酸菌的增殖,改善肠道微环境,进而养护肠道,促进对钙营养物质的消化吸收。
3 杜仲叶提取物在家禽养殖中的应用
杜仲叶提取物具有增强免疫力、促进生长发育、改善肉质品质、抗菌、抗病毒等作用,不仅有助于提高家禽的生产性能和健康水平,还可以提高养殖效益和产品质量。因此,杜仲叶提取物作为一种天然植物提取物,在家禽养殖中有着广阔的应用前景和发展空间。
3.1 增强家禽的免疫力
已证明杜仲叶提取物中的多糖类和黄酮类化合物对家禽的免疫系统具有调节作用。研究表明,添加杜仲叶提取物到家禽饲料中,可增加家禽体内白细胞数量,提高免疫球蛋白水平,增强抗病能力。若在鸡传染性支气管炎疫情高发季节,给鸡饲喂杜仲叶提取物,能有效减少疾病的发生率和传播,提高养殖效益。
杜仲叶提取物能通过改善肠道环境来增强免疫力。有学者发现添加杜仲叶提取物及其发酵物,不仅会提高肉鸡的生长性能,还能提升肉鸡的血清球蛋白水平[17-18]。已有研究表明杜仲叶提取物中含有丰富的绿原酸,它能显著提高肠道上皮内淋巴细胞和固有层淋巴细胞中INF-γ和TNF-α的含量[19],调节肠道免疫功能,增强肠黏膜免疫和促进宿主健康[20]。这些研究进一步证明了杜仲叶提取物在家禽养殖业中具有重要替抗潜力。
3.2 促生长、改善肉品质
杜仲叶提取物富含生长激素和营养物质,对家禽的生长发育具有明显促进作用。添加杜仲叶提取物可改善家禽的生长性能,显著提高家禽的体重增长速度,缩短生长周期,还可以提高家禽肉质鲜嫩度、增加肉质弹性和口感等。如在肉鸡饲料中添加杜仲叶提取物,可以有效提高肉鸡的生长速度和体重增长率,降低养殖成本;显著提高鸡肉的营养价值和口感,降低胆固醇和药物残留水平[21],使产品更具有市场竞争力。
杜仲叶提取物还能改善黄羽肉鸡生长性能,提高日增重,降低料肉比,低剂量杜仲叶提取物与抗生素的配伍在提高黄羽肉鸡生长性能方面存在一定互补效应[22]。曹银娣等[23]发现饲粮中添加银杏-杜仲叶复合发酵物能够改善爱拔益加(AA)肉鸡的肌肉品质。
3.3 抗菌、抗病毒
杜仲叶的乙醇和乙酸乙酯提取物具有较强的抑菌活性,在试验中表现出随时间逐渐增强的抑菌率,且在长时间作用后仍能保持稳定[14],具备一定的热稳定性。此外,杜仲雄花乙酸乙酯提取物对多种细菌和真菌均表现出良好的抑制效果[24]。屈景年等[25]研究发现,绿原酸对许多常见致病菌如大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有抑制作用,并且绿原酸能缓解被病毒感染所导致的组织损伤,还能活化被感染机体的免疫系统,从而达到抗病毒功能[26-27]。Abaidullah[28]发现饲粮中添加绿原酸不仅能够在一定程度上治疗鸡传染性支气管炎(IB),改善病毒造成的组织损伤,还可以提高肉鸡的存活率。Li等[29]发现,绿原酸能够活化NF-κB的亚基p65。同时,杜仲叶提取物中的某些活性成分具有抗炎和抗氧化作用,有助于减轻家禽身体的炎症反应,保护细胞免受氧化损伤,减少了家禽因环境应激和疾病引起的损害。
4 结语
杜仲叶提取物作为一种具有广泛应用前景的替抗产品,展现出了显著的潜力和优势。杜仲叶提取物不仅对家禽的健康和生产性能有益,还有助于提升禽产品的品质和安全性,为养殖业的可持续发展提供了一种有前景的替代方案。我们深信杜仲叶提取物在养殖业中的应用前景将为养殖业的绿色健康发展和抗生素替代品的研发提供新的思路和方向。
未来的研究方向应当聚焦于进一步探索杜仲叶提取物的作用机制、优化应用方式等方面,以推动其在养殖中的广泛应用。同时,应加强与实际生产的结合,开展大规模试验验证其在不同养殖场景下的效果,并建立相应的标准和指导方针。通过持续的研究和实践,我们期待为养殖业的转型升级提供更多具有前瞻性和实践指导意义的技术支持,助力养殖业向着更加绿色、健康和可持续的方向发展,同时为杜仲中药产业的蓬勃发展贡献力量。
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基金项目:西南科技大学大学生创新基金项目精准资助专项资助(JZ24-077)
通信作者:吴娟(2004—),女,在读本科生,疫病防控专业,E-mail:525795412@qq.com
收稿日期:2024-06-25
The Main Efficacy of Eucommia Ulmoides Leaf Extract and Its Application in Poultry Farming
WU Juan , CHEN Huan, ZHOU Chulin, ZHAO Lu
(Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010,China)
Abstract: Eucommia ulmoides is a precious Chinese medicinal material, which has the effects of lowering blood pressure, antibacterial, antiviral, anti-inflammatory, etc., and has great development prospects in the aquaculture industry. In this paper, the current situation of the aquaculture industry, the main efficacy of Eucommia ulmoides extract and its application in poultry breeding were summarized, in order to provide new ideas for the research and development of non-toxic, harmless and residue-free antibiotic substitutes, so as to promote the green and healthy development of the aquaculture industry and the development of the traditional Chinese medicine industry of Eucommia ulmoides.
Keywords: Animal husbandry; Eucommia ulmoides extract; Antibacterial; Antiviral