抗生素在預(yù)防畜禽疾病,促進(jìn)動(dòng)物生長和提高飼料利用等方面起過重要作用,但隨著抗生素的長期大量使用,其負(fù)面效應(yīng)也日益顯露出來,如引起病原微生物產(chǎn)生抗藥性、破壞動(dòng)物體內(nèi)正常菌群的生態(tài)平衡、降低動(dòng)物機(jī)體免疫功能以及藥物殘留對人類及環(huán)境造成的危害等。隨著畜牧業(yè)的發(fā)展及人們生活水平的提高,人們對食品安全的認(rèn)識(shí)也在逐步加深。此外,我國已加入WTO,加強(qiáng)飼料工業(yè)產(chǎn)品的安全性和綠色化,推進(jìn)我國安全無公害綠色畜禽產(chǎn)品的普及,已成為我國飼料生產(chǎn)企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地的重要方略。近年來,一些抗生素替代品如酶制劑、中草藥、益生素、寡糖等不斷被開發(fā)出來。糖萜素作為一種新的綠色飼料添加劑,正受到越來越廣泛的關(guān)注。糖萜素是由浙江大學(xué)詹勇教授等研發(fā)而成的,于1999年12月被國家綠色發(fā)展中心認(rèn)證為全國唯一AA級(jí)天然綠色飼料添加劑,已獲5個(gè)國家發(fā)明專利。本文將針對糖萜素在養(yǎng)豬業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用做一綜述。
1 糖萜素的理化性質(zhì)及作用機(jī)制
1.1 糖萜素的組成及理化性質(zhì)
糖萜素(SHP)是從山茶科植物籽實(shí)加工后的餅粕中提取的三萜皂甙類(≥30.0%)和糖類(總糖≥30.0%,其中多糖≥25.0%),是一種天然的生物活性物質(zhì)。成品為棕黃色、無灰微細(xì)狀結(jié)晶,味微苦且辣,能刺激鼻黏膜,易吸濕。不溶于乙醚、氯仿、丙酮、苯和石油醚等溶劑,可溶于溫水、二硫化碳和醋酸乙酯,易溶于含水甲醇、含水乙醇、正丁醇和冰醋酸。糖萜素可分別與醋酸酐、鉬酸銨、三氯化鐵和香莢蘭素發(fā)生呈色反應(yīng)。糖萜素與其他飼料添加劑無拮抗作用,不存在配伍禁忌。
1.2 糖萜素的作用機(jī)制
1.2.1 糖萜素中寡糖的作用
寡糖可作為一種生長代謝的營養(yǎng)物質(zhì),被雙歧桿菌和乳酸桿菌選擇性發(fā)酵,并促進(jìn)其生長繁殖,而不能使大腸桿菌、沙門菌和產(chǎn)氣莢膜梭菌等病菌所利用。雙歧桿菌和乳酸桿菌能產(chǎn)生乳酸、醋酸、丁酸和丙酸等,使腸道內(nèi)pH降低,改善腸道健康,增加鈣、鎂、鐵和銅等離子的溶解度,促進(jìn)了它們的吸收;腸道pH的降低也能促進(jìn)胃腸蠕動(dòng),增進(jìn)食欲,促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和提高飼料利用率;pH降低還使不耐酸的有害菌群的繁殖得到抑制,從而改善了腸道環(huán)境,腸道內(nèi)有益菌大量增殖,其中雙歧桿菌對動(dòng)物機(jī)體有很強(qiáng)的免疫作用(唐曉玲,2006)。雙歧桿菌的細(xì)胞壁含有大量的肽聚糖和磷壁酸物質(zhì),具有很強(qiáng)的生物活性,能激活腹腔巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞和淋巴細(xì)胞因子殺傷細(xì)胞的活性;雙歧桿菌也可作為一種免疫佐劑,刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體和減慢抗原的釋放、延長抗原的作用時(shí)間;雙歧桿菌還能與癌細(xì)胞結(jié)合,具有抗腫瘤、消除自由基和提高超氧化物歧化酶(SOD)活性的作用(唐曉玲,2007)。
1.2.2 糖萜素中三萜皂甙的作用
三萜皂甙的作用主要有:促進(jìn)抗體生成,加快抗原抗體反應(yīng)和淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化;提高動(dòng)物巨噬細(xì)胞功能,使細(xì)胞內(nèi)的脫氧核糖核酸、糖類酸性磷酸酮和琥珀酸脫氫酶的活性增強(qiáng);皂甙對增強(qiáng)體液免疫、細(xì)胞免疫和免疫調(diào)節(jié)作用有廣泛影響;能促進(jìn)核酸及蛋白質(zhì)的合成,對血糖有調(diào)節(jié)作用,可使高膽固醇癥動(dòng)物體內(nèi)膽固醇降低;促進(jìn)正常動(dòng)物脂質(zhì)合成;皂甙可通過調(diào)節(jié)糖皮質(zhì)激素水平,調(diào)節(jié)酶活性,刺激糖原合成來降低血糖水平;顯著增強(qiáng)并誘導(dǎo)SOD和谷胱甘肽過氧化酶(GSH-Px)活力;增強(qiáng)巨噬細(xì)胞分泌腫瘤壞死因子;抗菌消炎及防誘變作用;三萜皂甙類中的CN3是蛋白質(zhì)合成的促進(jìn)因子,且可安定精神、放松肌肉和降溫,還可抑制癌細(xì)胞的增長(沈維武,2009)。
2 糖萜素的毒理試驗(yàn)
李定梅(2000)研究表明,急性毒性:小鼠LD50=2 378.48mg/kg,大鼠LD50=3 921.93mg/kg;小鼠蓄積毒性:K值為6.6373,屬弱蓄積毒;致突變試驗(yàn):小鼠微核、精子畸變和Ames試驗(yàn)為陰性;致畸試驗(yàn):亞慢性試驗(yàn)證明無致畸性。綜上說明糖萜素使用安全。
3 糖萜素在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用效果
3.1 糖萜素可改善斷奶仔豬腹瀉
李德發(fā)等(1996) 報(bào)道,斷奶仔豬腹瀉的主要原因之一是大腸桿菌利用腸道內(nèi)的蛋白質(zhì)和氨基酸產(chǎn)生氨,刺激腸道黏膜,引起腸道分泌的內(nèi)毒素、外毒素被吸收,腸內(nèi)滲透壓升高,發(fā)生滲透壓腹瀉。而糖萜素能促進(jìn)雙歧桿菌和乳酸桿菌增殖,產(chǎn)生大量的有機(jī)酸,提高蛋白酶活性,促進(jìn)蛋白質(zhì)的消化和氨基酸營養(yǎng)物的吸收,抑制大腸桿菌增殖,減少粗蛋白質(zhì)在大腸中的腐敗作用,從而使仔豬腸道內(nèi)氨含量降低,降低仔豬腹瀉率。吳秋玨等(2008)研究表明,在早期斷奶仔豬日糧添加0.05%的糖萜素使斷奶豬的日增重顯著提高(P<0.05),腹瀉率顯著降低(P<0.05)。
3.2 糖萜素可改善豬生長性能
動(dòng)物消化系統(tǒng)的功能直接關(guān)系到飼料轉(zhuǎn)化率和動(dòng)物生長發(fā)育。寡糖有利于雙歧桿菌和乳酸桿菌等有益菌的大量增殖,降低腸道內(nèi)pH值,從而有利于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,改善豬的生長發(fā)育。劉長忠等(2002)研究發(fā)現(xiàn),添加500mg/kg糖萜素比添加150mg/kg土霉素組乳豬的日均增重提高了1.9%,料肉比降低了6%。盧國全(2002)在早期斷奶仔豬日糧中添加糖萜素400mg/kg結(jié)果發(fā)現(xiàn),日增重和料肉比與對照組差異極顯著(P<0.05),經(jīng)濟(jì)效益比對照組提高14%。王元珍(2009)研究顯示,在斷奶仔豬日糧中添加400mg/kg的糖萜素,可使仔豬日增重提高7.10%(P<0.05);料肉比降低4.63%;死亡率降低6.67%。
3.3 糖萜素可提高豬免疫和抗病毒功能
糖萜素可誘導(dǎo)機(jī)體免疫細(xì)胞產(chǎn)生干擾素、腫瘤壞死因子和白細(xì)胞介素-2等細(xì)胞因子,增強(qiáng)非特異性免疫功能;提高免疫球蛋白含量,促進(jìn)抗體形成,增強(qiáng)特異性免疫功能;提高T淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率,增強(qiáng)細(xì)胞免疫功能;促進(jìn)免疫器官發(fā)育,增強(qiáng)抗病能力。糖萜素通過增強(qiáng)機(jī)體自身的免疫功能,提高免疫力,從而達(dá)到抗病毒的作用。浙江大學(xué)詹勇教授在仔豬日糧中添加250、500mg/kg的糖萜素發(fā)現(xiàn),血清中T淋巴細(xì)胞總數(shù)分別提高5.32%和30.15%(P<0.01),IgM含量分別提高43.21%(P<0.05)和104.89%(P<0.01)。此外,添加500mg/kg的糖萜素,豬瘟抗體滴度比添加黃芪多糖散提高40%,可見糖萜素對豬瘟抗體滴度有顯著提高作用。
3.4 糖萜素可改善豬肉品質(zhì)
通常改進(jìn)肉質(zhì)的添加劑有維生素C、D、E和礦物質(zhì)元素鈣、鎂、硒和鉻等,而糖萜素也具有凈化體內(nèi)環(huán)境和改善肉質(zhì)的作用。糖萜素通過促進(jìn)畜禽體內(nèi)的新陳代謝和加強(qiáng)體液循環(huán)過程,幫助凈化肝內(nèi)環(huán)境,加快肝細(xì)胞繁殖,增強(qiáng)肝細(xì)胞活力和解毒能力,幫助清除體內(nèi)自由基和重金屬元素。糖萜素中的活性物質(zhì)三鐵皂甙具有抗氧化功能,可延緩畜禽體細(xì)胞老化速度,減少體內(nèi)脂肪氧化反應(yīng)和膽固醇的合成,增加畜禽產(chǎn)品中多不飽和脂肪酸的含量,從而提高畜禽產(chǎn)品的品質(zhì)和風(fēng)味。詹勇等(2005)研究表明,在肥育豬日糧中添加500mg/kg的糖萜素可改善肉色,降低膽固醇含量,提高肌苷酸含量,從而改善肉質(zhì)。
3.5 糖萜素可清除豬體內(nèi)自由基和加強(qiáng)機(jī)體的抗氧化作用
研究發(fā)現(xiàn),許多疾病,如癌癥、衰老及動(dòng)脈硬化等均與氧自由基的毒性反應(yīng)有關(guān),氧自由基與DNA等生物大分子發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能被破壞。糖萜素中的活性物質(zhì)皂苷可清除超氧自由基、羥自由基和脂自由基,降低游離脂肪酸的生成和減緩脂肪自動(dòng)氧化的引發(fā),且對自由基清除效率隨糖萜素濃度的增加而提高。此外,糖萜素中皂苷還可與重金屬離子如Fe2+、Cu2+、Pb2+等結(jié)合,提高機(jī)體的抗氧化功能。
3.6 糖萜素可提高豬抗應(yīng)激的作用
應(yīng)激是動(dòng)物對外界或內(nèi)部的各種非常刺激因子產(chǎn)生的非特異性免疫應(yīng)答。應(yīng)激會(huì)造成動(dòng)物生長停滯,體重下降,飼料轉(zhuǎn)化率降低及增加疾病易感性,降低預(yù)防接種效果,出現(xiàn)PSE肉/DFD肉等。糖萜素所含的生物活性物質(zhì)三萜皂甙具有鎮(zhèn)靜、止痛、解熱、鎮(zhèn)咳和消炎的作用,可能調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)環(huán)境平衡,降低機(jī)體對應(yīng)激的敏感性,配合免疫調(diào)節(jié)作用,能明顯解除應(yīng)激所產(chǎn)生的免疫抑制,提高動(dòng)物的抗應(yīng)激能力。
4 糖萜素在豬生產(chǎn)中的適宜用量
糖萜素在臨床上可用于防制新城疫、豬瘟、豬藍(lán)耳病等病毒性疾病。綜合研究報(bào)道,每1000kg配合飼料中糖萜素的適宜添加量分別為:乳豬400~600g,仔豬400~600g,中豬300~500g,大豬200~400g,妊娠母豬200~400g,哺乳母豬300~500g。
5 糖萜素的應(yīng)用前景
糖萜素有效成分性能穩(wěn)定,使用安全,與其他飼料添加劑和藥物無任何配伍禁忌,其推廣應(yīng)用將推動(dòng)我國飼料業(yè)的綠色進(jìn)程,消除抗生素帶來的不利影響,實(shí)施健康養(yǎng)殖體系,加快畜產(chǎn)品出口創(chuàng)匯,維持畜牧業(yè)綠色健康發(fā)展。