山花黃芩提取物散在畜禽生產中的應用

王向明，劉則學

[1.中糧家佳康（張北）有限公司，河北 張北 076450；2.武漢中糧肉食品有限公司，湖北 武漢 430200]

隨著我國養殖業和飼料工業的快速發展，抗生素和激素等藥物得到了廣泛的應用。同時合成類促生長素、激素、驅蟲藥、調味劑、著色劑和誘食劑等飼料添加劑的應用也日益普及。然而研究表明，有些物質經過生物富集現象沉積到人體內，直接危害人類健康，富集到環境中則會對自然環境造成破壞。目前，在我國畜禽業高速發展的階段，食品安全成為國人日益關注的重要問題。天然植物經加工處理后制成的飼料添加劑具有純天然和無公害的特性，其在畜禽生產中具備廣泛的應用前景。因此，從天然植物中篩選相應成分作為添加劑以促進家禽健康生長、改善腸道健康、預防相關疾病、減少抗生素等藥物的添加便顯得尤為重要。

山銀花提取物和黃芩提取物按特定比例混合制成山花黃芩提取物散（SMF），綠原酸和黃芩苷是其重要組成成分。綠原酸也稱為咖啡單寧酸，由咖啡酸和奎寧酸組成，它是天然植物在有氧代謝過程中生成的一種苯丙素類化合物。黃芩經干燥后從根部提煉獲得黃酮類化合物—黃芩苷，其在黃芩根部的含量為12.1%[1]。

1 山花黃芩提取物散的生物學功能

山花黃芩提取物散的有效成分包括山銀花提取物和黃芩提取物，這兩種提取物的主要功能物質是綠原酸和黃芩苷。因此，山花黃芩提取物散的生物學功能與綠原酸和黃芩苷基本一致。

1.1 綠原酸的生物學功能

綠原酸的主要組成成分包括咖啡酸與奎尼酸，在杜仲、山銀花和金銀花等中草藥材中綠原酸是其重要的生物活性物質，具備抗氧化、消炎殺菌和機能調節等功能。

1.1.1 抗菌和抗病毒 綠原酸是殺菌藥物的重要組成成分，擁有良好的抑菌或殺菌功效，能有效遏制或殺死大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、痢疾球菌等致病菌。1）綠原酸能夠抑制細菌相關代謝酶活性，影響營養菌體對養分的利用，進而遏制細菌的增殖[2]。2）增加膜的通透性是抗微生物活性機制的主要因素，而綠原酸是一種極性有機酸，能夠與細菌表面結合，增大細胞膜通透性使得細胞完整性喪失，使細菌內核苷酸、酶及營養物質外泄，進而抑制菌體的生長[3]。

目前研究表明，綠原酸對人類免疫缺陷病毒（HIV）、腺病毒、乙型肝炎病毒和單純皰疹病毒（HSV）等具有抑制作用[4]。綠原酸抗病毒機制可能與抑制病毒核蛋白形成新的病毒顆粒和阻斷被感染細胞的后代病毒粒子的繁殖有關。

1.1.2 抗氧化 綠原酸是一類具備酚羥基的高效天然抗氧化劑，在機體內復雜的代謝活動中，能夠產生穩定的半醌式自由基，阻斷自由基的鏈式反應，同時還能通過自身還原Fe3+及清除化學類自由基和活性氧自由基發揮抗氧化作用[5]。綠原酸有3種抗氧化機制：1）氫原子轉移（HAT），即自由基從綠原酸的酚羥基奪取氫原子變成苯氧自由基，苯氧自由基可以通過分子內氫鍵穩定。2）單電子伴隨質子轉移（SET），即當發生電子轉移生成正離子自由基時，隨后形成質子轉移完成抽氫過程，形成通過分子內共振穩定的苯氧自由基，阻斷或減慢自由基鏈式反應[6]。3）金屬離子絡合，動植物體內存在的游離金屬離子能夠通過芬頓（Fenton）反應生成羥基自由基，導致機體損傷，而綠原酸能夠絡合有力的金屬離子減少羥基自由基產生[7]。

1.1.3 調節糖、脂代謝 機體糖代謝與機體健康密不可分，當機體糖代謝發生紊亂時，易引發糖尿病等代謝綜合征。彭冰潔等[8]研究發現，綠原酸能夠調節PI3K/Akt和AMPK路徑中與糖代謝有關的mRNA表達和胰島素敏感性，促進骨骼肌中糖代謝，減少大鼠體重增長。隨著技術的進步，研究發現綠原酸調控機體糖代謝機制主要有[9]：抑制機體糖代謝過程中酶的活性；調控機體糖代謝相關激素分泌，改善胰島素分泌；抑制糖基化形成終末產物（AG-Es）；激活 AMP 活化蛋白激酶（AMPK），提高葡萄糖轉運蛋白（GLUT-4）的轉移，從而增加葡萄糖的轉移。

綠原酸可以調控體內血糖代謝和脂肪代謝。大量的研究表明，綠原酸能改善機體血脂水平，抑制肝臟脂肪含量的升高。綠原酸調節脂肪代謝機制主要為：抑制脂肪代謝過程中代謝酶的活性；影響機體脂肪代謝、脂肪酸氧化關鍵酶基因的表達；調控機體脂肪中脂肪因子的分泌；提高過氧化物酶體增殖激活受體（PPARs）和降低肝臟X受體（LXR）的表達[10]。

1.1.4 抗炎 炎癥是由外源性或內源性因子引起的組織損傷的生理反應。外源性誘導物包括病原體相關的分子模式、毒力因子、過敏原、異物和有毒化合物，內源性炎癥誘導物是由細胞信號傳導而引起的。在大量的炎癥模型中，綠原酸均表現出良好的消炎抗菌作用。研究發現，綠原酸可以通過調節核轉錄因子kap-paB（NF-KB）和Toll樣受體4（TLR4）兩個信號通路活性，下調促炎細胞因子、趨化因子和細胞黏附分子等因子的表達，從而發揮抗炎作用及緩解機體損傷[11]。

1.2 黃芩苷的生物學功能

1.2.1 解熱鎮靜作用 黃芩是黃芩苷的重要組成物質，具有很好的清火解熱功效。研究發現，黃芩苷（160 mg/kg）不僅能夠顯著降低發熱大鼠的體溫，而且還能減少大鼠血清、下丘腦和腦脊液中的白細胞介素-6（IL-6）、白細胞介素-1β（IL-1β）及腫瘤壞死因子-α（TNF-α）含量，試驗結果表明，黃芩苷有顯著的清熱效用，這或許與降低TNF-α和 IL-1β含量有關[12]。試驗表明，與小劑量黃芩苷組（5.0、2.5 g/kg）相比，大劑量黃芩苷組（10.0 g/kg）能顯著降低體溫和血清IL-1β含量，這表明黃芩苷的解熱作用與劑量大小有關[13]。黃芩苷可以降低由脂多糖（LPS）導致的發熱兔子的體溫，其作用機制是黃芩苷抑制下丘腦N-甲基-D-天冬氨酸受體羥基自由基通路和TNF-α聚積，從而起到解熱功效[14]。

1.2.2 抗氧化作用 黃芩苷能夠消除機體自由基和超氧陰離子等氧自由基，降低黃嘌呤氧化酶活力，具備很好的抗氧化特性[15]。黃芩苷可以保護肝臟，防止因乙酰氨基酚和四氯化碳導致的肝脂質過氧化損害[16]。并且黃芩苷可以保護人肺泡上皮細胞A549，避免因過氧化氫（H2O2）而導致其損傷，與損傷組相比，黃芩苷各組的細胞活力明顯增加，丙二醛（MDA）含量明顯降低，超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、一氧化氮合酶（NOS）活性和蛋白質含量明顯升高[17]。因鐵蛋白-亞硝酸鹽-過氧化氫體系和檸檬酸鐵-亞硝酸鹽-過氧化氫體系導致的肝氧化損害，黃芩苷一樣具備保護功效，并且在5～45 μmol/L濃度之間，低劑量（5 μmol/L）的黃芩苷保護功效最強[18]。

1.2.3 免疫調節作用 黃芩苷可以保護免疫器官。卡介苗加LPS誘導的小鼠肝損壞試驗中，免疫模型組的肝臟、脾臟和胸腺指數顯著升高，通過添加3種不同劑量低（25 mg/kg）、中（75 mg/kg）、高（150 mg/kg）的黃芩苷都能明顯降低肝損傷小鼠的肝臟和胸腺指數，這表明黃芩苷對小鼠免疫性肝損傷和免疫功能具有調節和保護功能[19]。試驗證明，與免疫抑制組相比，黃芩苷組小鼠脾臟臟器指數明顯增加，與免疫抑制組相比，高（40 mg/kg）、中（20 mg/kg）劑量組黃芩苷小鼠胸腺指數明顯增加；同時，對免疫力低的小鼠而言，黃芩苷可以提高其外周血中T淋巴細胞亞群的水平，增加CD4+、CD8+、CD4+/CD8+T淋巴細胞占比，進而增強免疫性能[20]。

1.2.4 抗菌消炎 低劑量（1.25 mg/mL）黃芩苷不僅有利于乳酸桿菌的生長，而且有利于腸道產生新的細菌群落[21]。有報道稱，黃芩苷抗白色念球菌的作用原理或許是通過阻斷白色念球菌的DNA和RNA的合成，進而使細菌細胞凋亡[22]。黃芩苷和連翹對奶牛乳房炎的治療效果很好，因為這兩種物質容易被機體降解吸收，在機體中存留時間較長，不會被迅速分解代謝，進而具有優良的治療效果[23]。Yun等[24]試驗證明，黃芩苷元可以調節因皮炎導致的CD3+/CD69+、CCR3+、CD11b+/Gr-1+和B220+/IgE+的水平，使之恢復正常，并且能夠降低血清中的炎癥因子TNF-α和IL-6的含量，提高免疫細胞的滲透能力。

1.2.5 細胞損傷保護作用 黃芩苷可以保護機體細胞免受損傷。報道稱，黃芩苷可以顯著削弱小鼠肝細胞因抗結核藥物導致的損傷，炎癥程度顯著降低[25]。黃芩苷可以保護大鼠和乳鼠心肌細胞，防止因羥自由基導致其損傷，并且隨著黃芩苷含量的增加（4.5、9、18 μmol/L），其保護功效也隨之加強[26]。

1.2.6 其他功能 除以上作用外，黃芩素及黃芩苷在抗癌、調控脂肪細胞分化、保胎和調節機體自噬等方面也同樣具有良好的功效[27]。

2 山花黃芩提取物散在畜禽生產中的應用

2.1 家禽

研究表明，山花黃芩提取物散對家禽具有提高生產力、肉品質和抗氧化等方面作用（表1）。

表1 山花黃芩提取物散在家禽生產中的應用效果

2.2 豬

山花黃芩提取物散作為一種綠色無污染的植物提取物，在養豬業中同樣取得了良好的應用效果（表2）。

表2 山花黃芩提取物散在豬生產中的應用效果

3 小結

山花黃芩提取物散作為一種新型飼料添加劑，具備清火解熱、抗氧化、消炎抗菌和提高動物免疫機能及生產性能等優點，在養殖業中擁有良好的利用空間，不但能夠得到很好的防治疾病和促進生長的功效，同時解決了耐藥性和藥物殘留的問題。在我國全面禁抗的大環境下，使用天然中草藥添加劑代替抗生素，生產綠色健康的動物性產品對于我國飼料和畜牧業以及人類健康都有著重要意義。