大棗多糖的生物學功能及其在畜牧業中的應用研究進展

苑妞妞，王義翠，溫梅蘭，李 斌，巴桑珠扎，高騰云，孫 宇,*

（1.河南農業大學動物科技學院，河南鄭州 450046；2.河南中醫藥大學藥學院，河南鄭州 450046；3.西藏農牧科學院畜牧獸醫研究所，西藏拉薩 850000）

隨著飼料中抗生素的禁用，綠色飼料添加劑的研究越來越受到關注，植物中的功能活性物質成為研究熱點。大棗又叫做紅棗、華棗，隸屬鼠李科，我國是大棗資源最豐富的國家，據統計大棗產量占世界產量98%，是世界上唯一的大棗出口國家[1-2]。大棗中含有豐富的營養物質，具有多種營養及藥用價值，最受矚目的是大棗中的多糖[3]，阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、鼠李糖等[4-6]多糖中的醛糖和酮糖容易發生脫水縮合反應，形成還原性半縮醛羥基，產生良好的抗氧化活性[7]，可提高機體的抗氧化功能、改善動物腸道、進行相應的免疫調節等[8]。因此，開發大棗多糖綠色飼料添加劑對畜禽生產效率的提高有很大意義。本文綜述了大棗多糖的提取方法、生物活性功能以及大棗多糖在畜禽上的研究應用，為開發大棗多糖綠色飼料添加劑提供科學理論依據。

1 大棗多糖的提取

大棗多糖提取率關系到其生物活性的高低。大棗多糖的提取方法主要為熱水浸提法、超聲波提取法、堿液浸提、微波提取法以及酶法提取[9]。不同的提取方法因參數的不同，提取效率也有所不同，隨著提取技術不斷優化，提取方法的參數也在逐漸優化[10]。

在最佳的提取條件下，5 種提取方法的大棗多糖提取率也有很大差別。伍毅等[11]發現，采用酶法提取的最佳提取工藝為果膠酶與酸性蛋白酶質量比為7:3 組成的復合酶，酶添加量5 mg/g，料液比1:7，酶解時間90 min，大棗多糖得率最高，達3.87%。陳莉等[12]采用超聲輔助提取大棗多糖，確定最佳提取工藝為料液比1:15，超聲時間30 min，提取溫度70℃，超聲功率70 W，多糖的提取率為7.40%。Rostami 等[13]確定了微波輔助法的最佳提取條件，微波功率為400 W，微波時間為60 min，提取溫度為140℃，水料比為30:1，大棗粗多糖得率為9.02%。謝靖歡等[14]采用以上5 種提取方法對比后發現，大棗多糖獲得量最多的是堿液提取法，提取率12.5%。吳瑞紅等[15]研究發現，在100℃水浴加熱條件下，100 mL 蒸餾水，提取60 min，大棗多糖提取率為18.86%。Hammi 等[16]采用水浸提取法確定最佳條件提取溫度為91.2℃，水與固體的比例為39 mg/g，提取時間為195 min，在此條件下，多糖得率18.88%。采用熱水浸提、堿液浸提、超聲波輔助以及微波輔助浸提法，大棗多糖的提取率較高，但容易引起多糖的變性或失活[14]。在國內外關于大棗多糖的研究中，較多采用的提取方法為堿液提取法。

2 大棗多糖的生物學功能

2.1 調節血糖作用及補血功能 血液中的葡萄糖主要來源于食物中淀粉的水解，參與水解過程的主要是α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶[17-18]，大棗多糖主要是通過抑制這兩種酶的活性從而有效調節血糖含量[19]。焦中高[20]研究發現，大棗多糖能夠抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的活性，阻止效果也會隨著多糖濃度的提高而增大，兩者之間具有明顯聯系。研究表明，大棗多糖中的酸性多糖能夠顯著改善由高濃度果糖處理小鼠組的胰島素抵抗和血脂異常[21]。大棗多糖能夠控制海蘭灰蛋雞血糖升高但在正常范圍，對泌乳期母豬胰島素抵抗現象有一定減弱，提高胰島素敏感性的趨勢[22-23]。大棗中多糖能夠減少因食用高糖食物發生的血糖升高，從而控制動物血液中的含糖量達到正常值，減少血糖過高引起的機體損傷。

大棗多糖的補血功能主要通過2 種生理途徑實現：一是大棗多糖通過機體造血調控系統，間接刺激造血干細胞和造血祖細胞的增殖分化；二是大棗多糖通過體內間接途徑刺激骨骼肌組織，使它們分泌活性較高的紅系造血調控因子，造血調控因子調控造血干細胞和祖細胞的增殖與分化，促進紅系造血[24]。苗明三等[25]研究發現，不同劑量大棗多糖組均能顯著提高大鼠血紅蛋白的數量和相應酶的活性，大鼠的造血能力也會隨大棗多糖食用量的多少而變化。控制好大棗多糖的食用量可以提高紅細胞的代謝水平以及造血功能，從而起到補血的效果。

2.2 調節動物腸道健康 腸道是動物消化吸收的場所，動物小腸或盲腸的消化力和健康狀態、腸黏膜的發育好壞對動物的生長發育快慢以及免疫功能的強弱有直接影響[26-28]。水溶性多糖作為大棗多糖的結構性多糖之一，可以有效地增加食糜在腸道的停留時間，促進腸道吸收水分以及營養物質，減少腸道內因蛋白質類或胺類物質未充分吸收產生游離氨的數量，并且使腸道內的黏蛋白酶、糞便中的脲酶等活性下降，以此來影響動物腸道內微生物菌群的活動，使食糜中的營養成分被有效利用[29]。為了確定大棗多糖對腸道菌群的作用，Han 等[30]采用16S RNA 測序對小鼠盲腸消化樣品進行整個菌群圖譜分析，發現大棗多糖處理組顯著提高了腸道菌群的多樣性和物種多樣性。通過高通量測序研究大棗多糖對小鼠腸道微生物調節作用發現，大棗多糖能夠恢復紊亂的腸道菌群，改善腸道生態失調[31]。在保育豬的飼糧中添加大棗多糖，能夠促進腸道內的乳酸桿菌和雙歧桿菌的增殖，抑制大腸桿菌的活動，與在綿羊飼糧中添加大棗多糖的作用相似[32-33]。大棗多糖能夠提高腸道微生物的多樣性，對動物的腸道健康有積極作用。

2.3 提高機體免疫 大棗多糖能夠通過促進淋巴細胞快速分化增殖，提高免疫系統的活性，從而增強機體的抗病能力[34]。發揮免疫作用的主要是大棗多糖中的單糖成分糖醛酸，糖醛酸具有較高的免疫活性，免疫活性與糖醛酸含量呈正相關[35]。此外，大棗多糖中的Ju-B-3、Ju-B-2 和Ju-B-2-sp1 等成分對脾細胞增殖分化具有不同的免疫活性[36]。蔡治華等[37]發現，小鼠口服大棗多糖其脾小結內部的淋巴細胞、鞘內淋巴細胞逐漸增多，密集化，邊緣區發生增厚，生發中心逐漸清晰，均表明了大棗能有效促進小鼠脾細胞的組織結構和改善免疫功能。Zou 等[38]研究發現，大棗多糖中的酸性多糖能夠顯著提高脾、胸腺指數，對促進血清溶血素形成和增強巨噬細胞的吞噬功能有一定作用。飼糧中的大棗多糖能夠提高肉仔雞血清中的免疫球蛋白含量，促進蛋雛雞免疫器官的發育，提高免疫功能[39]。大棗多糖也有一定抗炎活性。Hsu 等[40]研究表明，大棗多糖能夠顯著降低經過激活的Jurkat T 細胞中白細胞介素（IL-2）的產生，從而達到抗炎的效果。在斷奶仔豬上，大棗多糖能夠提升斷奶仔豬血液里白細胞和紅細胞的數量[41]。大棗多糖在保護肝臟方面也有作用。研究表明，給肝組織損傷的小鼠服用一定劑量大棗多糖能夠預防和治療由肝毒性化學品和藥物引起的肝損傷[42]。在蛋雞飼糧中添加大棗多糖能夠提高超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化酶的活性[43]。大棗多糖能夠提升免疫系統的活性，在抗炎和保護肝臟方面也有積極作用，從而提高機體的免疫功能。

2.4 抗氧化、抗衰老作用 植物多糖抗氧化的機制主要是還原性多糖與羥基自由基分子直接結合形成穩定的基團，從而直接終止自由基鏈式反應，產生抗氧化的作用[44]。大棗多糖中富含的一些還原性糖可有效清除機體內的活性氧自由基，從而達到抑制細胞的氧化和衰老[8]。多糖分子清除自由基的活性會受單糖組成、相對分子質量、糖苷鍵和理化性質等因素影響[44]。Chang 等[45]研究表明，植物多糖中半乳糖醛酸的含量越高，清除自由基的能力越強。關于不同地區的大棗多糖抗氧化性試驗發現，大棗多糖提純分離的成分均可以有效清除機體細胞組織的活性氧自由基等，大棗多糖的抗氧化性甚至優于α-生育酚[46]。大棗多糖中富含的還原性糖可提高體內超氧化物歧化酶含量，降低丙二醛類物質的產生，阻礙機體氧化性自由基的活動，動物的抗氧化能力也隨之提高[41]。缺血小腸再灌注損傷模型試驗發現，大棗多糖可提高體內抗氧化酶的酶活力，小腸中的丙二醛含量也會隨之降低，從而提高機體的抗氧化水平[47]。此外，苗明三[48]研究發現，給糖代謝衰老模型小鼠分組飼喂不同劑量大棗多糖，可有效防止小鼠免疫器官衰老萎縮，減緩腦組織的退化，大棗多糖的含量越高抗衰老效果越好。在山羊的飼糧中添加大棗多糖能夠及時清除脂肪組織中的自由基，抑制自由基誘導產生的氧化損傷，提高肌肉的抗氧化能力[49]。在仔豬飼糧中加入大棗多糖能夠提升超氧化歧化酶含量，從而提升總抗氧化能力[50]。綜上可見，大棗多糖具有抗氧化性，且抗氧化能力隨大棗多糖濃度的增加而顯著提高。

3 大棗多糖在畜禽生產中的應用

目前，大棗多糖在畜禽生產中的應用和研究主要在集中在雞、豬、羊和牛上。

3.1 雞 大棗多糖對蛋雞和肉雞生產性能的影響主要表現在采食量和飼料利用率上。王留等[39]研究發現，1 000～1 500 mg/kg 大棗多糖組肉仔雞的采食量、體重等高于對照組，但差異不顯著，對肉仔雞的耗料增重比以及生長性能也無顯著影響。趙耀光等[43]研究表明，基礎日糧中添加1 000～1 500 mg/kg 大棗多糖能夠顯著提高蛋雛雞生長性能。趙艷秀[22]采用不同水平棗粉替代420 日齡的海蘭灰蛋雞日糧中的玉米，發現大棗中的大棗多糖提高了飼料的適口性，顯著提高了蛋雞的采食量，改善了腸道環境，提高了蛋雞的養分利用率。蛋雞采食添加大棗多糖的飼糧后，血糖含量在正常范圍內有一定升高，一般范圍內較高的血糖與高產蛋性能有一定聯系，推測大棗多糖對提高蛋雞產蛋性能有一定潛力。可見，在蛋雞和蛋仔雞的飼糧中添加大棗多糖，能夠提高采食量和飼料利用率，改善生長性能。

3.2 豬 在仔豬上主要應用大棗多糖，在母豬和生長豬上使用棗粉較多。王留等[41]研究發現，大棗多糖可以調節斷奶仔豬內環境的穩態，對于防止仔豬的疲勞性及生長發育緩慢有很大作用。除此之外，在飼糧中添加大棗多糖后提高了仔豬的抗應激能力，仔豬的發育能力也得到提升。王留等[32]研究證明，大棗多糖對保育豬腸道功能也有顯著影響，大棗多糖能夠促進腸絨毛長度，提高保育豬的消化吸收能力，主要原因為營養成分被腸道內的微生物菌群所吸收利用，經過細菌發酵作用來增加其產物揮發性脂肪酸和乳酸含量，從而降低腸道內食糜的pH，使食糜能夠更長時間停留在腸道內以延長營養物質的消化吸收時間，從而能夠提高保育豬的生長性能。黃玉嵐[23]研究發現，日糧中棗粉對母豬圍產期易出現的便秘現象有一定的緩解作用，可顯著改善母豬產前6 d 的便秘情況，與之前研究發現大棗多糖可縮短飼料通過腸道的時間并增加糞便中含水量的結果相似。冀建軍等[50]發現，在30 kg 生長豬的日糧中添加一定水平的發酵棗粉替代玉米，發酵棗粉因含有豐富的大棗多糖提高了飼料的適口性，顯著提高了豬的采食量、日增重。可見，大棗多糖能夠提高仔豬應激能力，促進保育仔豬腸道對營養物質的吸收，對妊娠母豬的便秘有所改善，能顯著提高生長豬的采食量。

3.3 羊 大棗多糖對山羊肉品質的影響較為顯著，對綿羊生產性能的影響較小。飼料中添加大棗多糖，不僅能有助于顆粒飼料的成形，還能夠提高羊的采食量。延志偉[7]在晉嵐絨山羊的日糧中添加不同水平的棗粉替代部分玉米，發現大棗多糖增加了顆粒料的適口性，提高了山羊的采食量，大棗多糖還能夠促進小腸的發育，從而增強山羊對營養物質的吸收，大棗多糖對山羊血液中球蛋白的合成有促進作用，從而使山羊的免疫力增強，此外，Xie 等[51]研究還發現，大棗多糖通過影響肌肉糖原濃度改變肌肉pH，改善肉品質。馮平等[49]在陜北白絨山羊的日糧中添加不同水平的棗粉替代玉米，發現大棗多糖能夠改善羊肉中脂肪的氧化，提高肌肉的抗氧化能力，改善肉色。解彪等[33]使用棗粉替代日糧中玉米，發現大棗多糖對綿羊腸道環境有改善，提高了綿羊對營養物質的吸收利用率，對綿羊的生長性能有一定促進作用。綜上，山羊和綿羊飼糧中添加大棗多糖可增加山羊的采食量，改善山羊的肉品質，提高綿羊營養物質的吸收率。

3.4 牛 由于牛瘤胃的特殊作用，目前關于直接添加大棗多糖對牛影響的報道較為少見。薄葉峰[52]研究發現，棗粉中的可溶性糖在西門塔爾牛瘤胃中發酵速度較快，與蛋白質降解為氨的速度大致同步，能夠及時提供合成菌體蛋白所需要的能量和碳架，提高氨的利用率，同時增加了采食量，提高日增重，對肉牛胴體性狀和肉品質沒有影響。冀建軍等[53]用發酵棗粉替代部分玉米飼喂雜交肉牛，因棗粉中的大棗多糖等活性物質有鎮定安神、抗疲勞的功能，從而能減少肉牛的維持需要，提高飼料利用率。王星凌等[54]發現，棗粉中的大棗多糖和啤酒渣中的可發酵淀粉配合有助于荷斯坦奶牛瘤胃微生物蛋白合成，提高小腸可吸收蛋白的質量，從而提高乳蛋白含量。可見，飼糧中添加大棗多糖能夠提高肉牛的采食量、日增重和氨的利用率，在奶牛飼糧中添加大棗多糖并配合發酵淀粉可提高牛奶中乳蛋白含量。

4 展 望

綜上所述，大棗多糖是天然活性物質，資源豐富，大棗多糖提取方法的逐步優化，為大棗多糖的應用打下了良好基礎。大棗多糖具有調節血糖、改善動物腸道、提高機體免疫、提高抗氧化性等多種生物學功能，在豬、雞、牛、羊等畜禽上的研究結果表明，大棗多糖可在一定程度上提高畜禽的生長性能，改善腸道健康，增強免疫力。在經濟全球化的大背景下，多糖類生物活性物質逐漸運用到畜牧和飼料產業，開發大棗多糖綠色飼料添加劑可提高畜產品生產效率，同時大棗多糖的豐富資源將得到高效利用。