蒲公英凍干提取物對體外瘤胃發酵的影響

劉雯雯， 朱清冊， 蔡 龍， 黃盛東， 張 燕， 王志博

（黑龍江八一農墾大學動物科技學院，黑龍江大慶 163319）

蒲公英為多年生草本植物，在我國分布廣泛。傳統中醫學認為，蒲公英具有特別的藥用價值，如療腫、利尿、治療風濕病和消炎等。蒲公英中含有許多次級植物代謝產物，如皂苷、類黃酮、生物堿類、酚類化合物和類固醇等（Mir等，2013）。研究表明，蒲公英乙醇提取物對葡萄球菌、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌和蠟狀芽孢桿菌均具有抗菌活性（Kenny等，2014）。體外研究發現，蒲公英根可以影響瘤胃發酵（Wencelová 等，2015）。 然而，關于蒲公英提取物調控瘤胃發酵以改善反芻動物的營養利用的潛在性作用的研究較少。因此本試驗研究了蒲公英凍干提取物對體外瘤胃發酵和原蟲數量的影響。

1 材料與方法

1.1 植物材料和提取物的制備 蒲公英購于當地中草藥商。本試驗中以水或者乙醇作為蒲公英的提取溶劑。水提取物包括冷水提取物（CAE）和水煎煮提取物（BAE）。乙醇提取物包括30%乙醇提取物（TEE）和70%乙醇提取物（SEE）。冷水提取物制備方法為在室溫下用無菌的水將粉碎的蒲公英浸泡24 h。過濾混合物以后去除蒲公英渣，將濾液凍干，所得粉末置于4℃干燥器中儲存。沸水提取方法為在室溫下以無菌的水浸泡蒲公英2 h，然后沸水提取兩次，每次1 h，之后將混合物過濾，凍干濾液和所得粉末在4℃的干燥器中存儲。蒲公英于30%或者70%的乙醇中浸泡，收集乙醇浸泡上清液，然后旋轉蒸發，凍干，也于4℃條件下貯存于干燥器中。

1.2 試驗設計和發酵技術 以三只裝有瘤胃瘺管的羊作為瘤胃液的提供者。以100 mL注射器作為體外培養器。根據Menke等（1979）所述方法，注射器中注入30 mL培養基，此培養基由10 mL瘤胃液和20 mL緩沖液組成。將粉碎的羊草（28.3%）、玉米（24.5%）、豆粕（15.5%），以精粗比50∶50的比例混合作為培養基。準確稱量200 mg培養基置于100 mL的玻璃注射器中。準確稱量200 mg培養基和5 mg蒲公英提取物（CAE、BAE、TEE和SEE）置于每個注射器中。每個采樣點設置3個注射器。將注射器在39℃下進行培養。24 h培養結束后，測定培養物的pH、氨態氮、揮發性脂肪酸和原蟲的數量。

1.3 體外發酵指標的測定 根據Menke和Steingass（1988）描述，記錄培養 2、4、6、8、10、12、16、24 h后的氣體產生量。培養24 h后，立即用Sartorious（pH-Meter PB-20）酸度計測定 pH。 取2 mL的發酵液與0.4 mL的250 g/L偏磷酸混合，然后1000 r/min離心10 min。上層清液置于-20℃保存，用以測定氨態氮和揮發性脂肪酸濃度。

根據 Broderick和 Kang（1980）描述的方法，以UV-2401PC分光光度計測定氨態氮的濃度。根據Erwin等（1961）的方法，使用氣相色譜儀測定揮發性脂肪酸濃度。以Ogimoto和Imai（1981）描述的方法測定纖毛蟲的數量。

1.4 統計分析 以SAS的混合模型對完全隨機設計的試驗數據進行統計分析。P≤0.05為差異顯著，結果以“平均值±標準誤”的形式表示。

2 結果與分析

由圖1可見，蒲公英提取物的添加顯著提高了體外發酵的氣體產生量。在培養24 h后，冷水提取物（CAE）、沸水提取物（BAE）、30%乙醇提取物（TEE）、70%乙醇提取物（SEE）的添加使氣體產量分別增加了5.37、21.5%、8.06%、15.05%。

由表1可見，與對照組相比，添加蒲公英提取物顯著增加了總揮發性脂肪酸的濃度。CAE、BAE、TEE組和SEE組揮發性脂肪酸分別增加了21.66%、27.05%、19.87%、35.54%。 蒲公英提取物對乙酸和丙酸的摩爾比例無顯著影響。BAE和SEE顯著降低了丁酸的摩爾比。蒲公英提取物對乙酸與丙酸之比無顯著影響。

圖1 蒲公英提取物對體外瘤胃發酵的影響

表1 蒲公英提取物對體外培養24 h瘤胃揮發性脂肪酸產生量的影響

由表2可見，在培養24 h后，通過添加蒲公英提取物降低了pH。SEE組pH最低。蒲公英提取物對氨態氮濃度無顯著影響。與對照組相比，添加沸水提取物和70%乙醇提取物顯著減少了原蟲的數量，而70%乙醇提取物組的原蟲數量比沸水提取物組的原蟲數量更低。

表2 蒲公英提取物對體外培養24 h瘤胃pH、氨態氮濃度以及原蟲數量的影響

3 討論

Menk 等（1979）研究表明，200 mg 飼料干物質的24 h體外發酵產生的氣體量與羊體內有機物質消化率高度相關。本研究中，蒲公英提取物的添加增加了24 h的氣體產生量，這表明蒲公英提取物可提高瘤胃有機物的消化率。本研究未測定氣體中二氧化碳、甲烷和氫氣濃度，進一步的研究工作需要評價蒲公英提取物對瘤胃產氣中各成分的含量的影響，例如甲烷和氫氣。

揮發性脂肪酸被視為瘤胃發酵指數之一，其代表瘤胃發酵模式和營養消化的效率。本研究結果顯示蒲公英提取物的添加增加了揮發性脂肪酸濃度，這表明蒲公英提取物能夠提高瘤胃內的營養物質消化率。70%乙醇提取物組的揮發性脂肪酸濃度最高，由此推斷其對瘤胃營養物質消化影響最大。除了沸水提取物和70%乙醇提取物組丁酸濃度減少外。揮發性脂肪酸和乙酸與丙酸比不受蒲公英提取物的影響，這表明蒲公英提取物對瘤胃發酵模式的影響作用很小。

添加蒲公英提取物可以降低體外培養液的pH。這種因蒲公英提取物的添加降低pH的原因可能是由于揮發性脂肪酸濃度的增加造成的。70%乙醇提取物組的pH最小，這與其最高的揮發性脂肪酸濃度一致。70%乙醇提取物的pH超過正常范圍，原因可能是體外發酵產生的大量揮發性脂肪酸不能像體內試驗那樣被瘤胃吸收。蒲公英的莖、根和花含有高濃度的皂苷 （Mir等，2013）。因為原蟲細胞膜的甾醇可與皂苷結合，所以原蟲對皂苷敏感。本研究中，添加沸水提取物、70%乙醇提取物分別使原蟲的數量減少30.43%和54.66%，并且70%乙醇提取物組的原蟲數量低于沸水提取物。這表明沸水提取物和70%乙醇提取物含有更多皂苷，特別是70%乙醇提取物。研究表明，幾種瘤胃原蟲可以產生丁酸。本研究中，蒲公英提取物可以減少原蟲的數量，這可能是添加蒲公英提取物減少丁酸的原因。

4 結論

添加蒲公英凍干提取物能夠影響體外的瘤胃發酵和抑制瘤胃原蟲的生長，尤其是70%乙醇提取物效果最明顯，這表明蒲公英提取物可能有利于改善反芻動物的營養利用和生長性能。

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