張吉鹍
(1.江西省農業科學院畜牧獸醫研究所,江西 南昌 330200;2.江西中成人藥業有限公司,南昌 331700)
畜禽飼料并不純粹是營養物質的集合體,還含有其它物質,有些物質有毒,稱為反營養物質(Antinutrients);有些物質則具有重要的生物活性,稱為營養活性物質(Nutricines)[1-2]。所謂飼料營養活性物質指的是飼料原料中天然存在的或飼料營養物質在飼料加工過程中以及在動物體內消化代謝過程中產生的,具有諸如促進腸道健康、維持理想的免疫平衡和氧化平衡及調節基因表達等特殊營養調控或保健功能的微量成分,如抗氧化物質、抗微生物物質、類胡蘿卜素、寡糖、酶、脂肪酸、有機酸、色素、風味物質、磷脂質、多酚等。飼料營養活性物質具有以下6 項營養生理功能:一是促進飼料或食物原料的品質和衛生;二是促進營養物質的消化和吸收;三是調節消化道內微生物區系;四是與基因互作,影響基因表達;五是增強免疫功能,提高免疫力,保護機體免受病原微生物的侵害;六是調節機體的氧化平衡狀況,增強機體的抗氧化應激力,保護機體免受非傳染性疾病的侵害[3-5]。由此可見,營養活性物質在維持動物健康、預防疾病方面具有重要作用,是健康營養學的重要研究內容[2]。
此外,營養物質與營養活性物質之間也不是截然分開、相互獨立、互不相容的。例如,脂肪酸、有機酸最終都是用于動物機體的細胞供能,就該功能而言,它們是營養物質;但它們還具有一些與能量代謝不直接相關的生物活性,此時它們是以營養活性物質在機體內發揮作用。飼料中的此類物質稱作兼性營養物質(Facultative Nutrients)[2,5]。
飼料中常見的營養活性物質主要有類胡蘿卜素、黃酮類、碳水化合物、有機酸、磷脂質、植酸與生育酚類[2]。
1.3.1 類胡蘿卜素 常見的胡蘿卜素主要有來自雜草的葉黃素、番茄的番茄紅素、辣椒的辣椒紅素,這些物質具有抗氧化、調節機體免疫功能的生物活性作用,為植物源抗氧化劑、免疫調節劑[3-4]。
1.3.2 黃酮類 常見的黃酮醇、黃烷酮、黃烷醇主要來自蔬菜、柑橘類水果、綠茶,在動物機體內主要發揮抗氧化、調節機體免疫功能的生物活性作用,為植物源抗氧化劑、免疫調節劑[3-4]。比如,大豆異黃酮既能夠促進動物生長與乳腺發育,又能夠增強動物的免疫功能、提高畜禽的抗病力,從而減少因疾病導致的經濟損失,還具有明顯的催情作用,通過增加排卵數、產仔數與泌乳力,整體提高動物的繁殖性能[6]。
1.3.3 碳水化合物 該類碳水化合物主要是來自谷物、豌豆、菊苣、大豆、菊芋的抗性淀粉、非消化性寡糖。此類物質能夠增加大腸中的丁酸含量,改變腸道菌群結構,調控脂質代謝[7-9]。
1.3.4 有機酸 該類有機酸主要是來自水果、乳清副產品的乳酸、檸檬酸、富馬酸。此類物質具有抗菌活性[2]。
1.3.5 磷脂質 該類磷脂質主要是來自大豆、油菜籽中的大豆卵磷脂、溶血卵磷脂,具有促進營養物質吸收的生物活性[2]。
1.3.6 植酸 主要是來自谷物、大豆的肌醇、六磷酸,具有抗氧化作用,是植物源抗氧化劑[2]。
1.3.7 生育酚類 主要是來自植物油中的γ-生育酚與δ-生育酚,在機體中發揮抗氧化作用,是植物源抗氧化劑[10]。
盧德勛(2005)[5]提出營養活性物質組學理論。其定義為:研究天然存在的各種營養活性物質之間的相互作用與人工配合的各種營養活性物質間的優化組合及其整體功能,而不是研究單一某種活性物質的功能和技術的一個動物營養學和飼料科學的新的研究分支(或稱新的研究方向)。
2.2.1 營養活性物質組學產品 所謂營養活性物質組學產品,指的是那些在營養活性物質組學理論指導下,經過某種特定的加工技術生產出的含有眾多營養活性物質、用于營養調控和動物保健的飼用添加劑產品[5]。
2.2.2 營養活性物質組學產品的作用機制 首先,營養活性物質組學產品是一個由眾多營養活性物質分子組成的復合體,由此導致其在動物體內作用方式和途徑的多樣性,形成一種多靶點、多指向的綜合作用機制,只有應用代謝組學技術才能從系統水平闡述其作用機制的整體性與動態變化。其次,營養活性物質組學產品的作用位點覆蓋機體不同層次,只有通過不同層次作用機制的整合才能最終闡明其科學內涵。第三,營養活性物質組學產品在動物機體內部與飼糧來源的各種營養物質和代謝產生的代謝產物存在著復雜的相互作用,即組合效應[1]。
母豬乏情不是一種疾病,而是多種疾病所表現出的癥狀之一,治療時必須采取綜合的整體方案,也就是進行中醫的整體辨證施治,而不是“頭痛醫頭、腳痛醫腳”式的片面施治如外源激素療法[11]。長期使用外源性激素治療,會形成激素依賴性、導致機體內分泌紊亂、引發難以治愈的卵巢囊腫等疾病。此外,激素費用高、有時質量難以保證,還會造成畜產品激素殘留,危害人類健康。如孕馬血清促性腺激素(PMSG)的半衰期長,易導致卵泡發育過度,使卵泡中出現大量不排卵的大卵泡,不但造成返情率較高,降低配種受胎率,還會造成藥物殘留。而很多中草藥也具有雌激素類作用,具有促進母畜生殖系統的功能[11-12]。
現行純天然中草藥添加劑,多方組合,用以調控動物生殖內分泌機能,治療子宮疾病以促進動物發情和卵泡發育、排卵、受胎,無污染,無毒副作用,不會造成藥物殘留,而且費用低廉。然而,現有中草藥添加劑催情產品亦具有明顯的局限性[13-14],體現在:首先,雖然主張辨證施治,但產品研發缺乏像營養活性物質組學這樣科學的理論指導。如,自擬催情散中的陽起石、淫羊藿與羊紅膻的主要有效化學成分黃酮具有較好的催情作用,但缺少不同來源的黃酮類營養活性物質(Nutricines)組合效應研究。又如自擬催情散中的淫羊藿、巴戟天、當歸和韭菜籽中均含有豐富的維生素E 和硒,因而具有提高動物生殖機能的作用;而益母草含有維生素A 樣物質和益母草堿,維生素A 可維持生殖上皮的完整性,同時益母草堿對子宮有強烈的收縮作用和促進卵巢血液循環作用,對子宮還具有消炎作用。但缺少維生素A 樣物質、益母草堿這些營養活性物質間及其與增強母豬免疫力、提高母豬抗氧化作用與繁殖性能(主要體現在催情,促進生長與乳腺發育,增加排卵與產仔數上)的黃酮類營養活性物質間的組合效應研究等[7]。其次,產品研發沒有與應用技術結合起來進行研究,且現有產品的應用技術“單打一”,缺乏整體觀念[7,15]。引起乏情的因素很多,典型的有:1)營養因素:飼料單一,營養不全,蛋白質、維生素缺乏等使得豬體消瘦,造成性機能減弱,引起繁殖母豬不發情、發情失常或不排卵;飼喂有毒飼料及變質飼料,造成畜體蓄積中毒,從而影響母畜繁殖機能而造成不孕。2)飼養管理方式不當:大群高密度飼養的后備母豬由于采食不均、爭斗頻繁,會影響母豬的性成熟;運動不足、光照不足、不良環境應激等因素對母豬發情均有不同程度的影響。3)疾病因素。4)發情鑒定技術和配種技術不過關等。所以,研制新型中草藥添加劑催情產品時,不能將產品的研制與應用技術研究相切割,不要把催情中草藥添加劑當成萬能、“單打一”地使用[7,11]。第三,產品應用未能融入動物營養工程技術體系,從而限制了現有中草藥添加劑催情效果的進一步發揮,有時效果甚至不明顯[7]。
從上面的分析可知,要解決母豬的乏情問題,必須以盧德勛(2005)[5]提出的營養活性物質組學理論為指導,研制出治療母豬乏情的中草藥組學產品。這種新型中草藥組學產品應是經過某種特定的加工技術生產出的飼用添加劑產品,含有眾多營養活性物質,具有營養調控與動物保健作用。其所具有的系統集成與動態優化技術模式這一技術特征,決定其必須融入豬的營養工程技術體系,進行“體系”作戰[10]。使用催情中草藥組學產品調節乏情母豬機體原有的自身調節能力及內分泌機能,逐漸恢復母豬的生殖功能,與單純的根據母畜機體內所缺失的激素進行補充的治療方式相比,經推陳出新的中獸醫辨證施治的治療方法定能取得更加顯著的治療效果。