植物多酚對反芻動物生長性能、瘤胃內環境及抗氧化功能的影響

呂 靳，周星石

黑龍江省哈爾濱市香坊區幸福鎮政府鄉村振興服務中心，哈爾濱 150038

畜禽飼料中抗生素的全面禁用對養殖企業有非常大的影響，因此，抗生素替代品的研究迫在眉睫。大量研究發現，植物提取物——植物多酚作為一種綠色無殘留的天然化合物，具有廣泛的生物學活性，例如抗菌、抗炎、抗氧化、抗腫瘤等，作為飼用抗生素的替代品具有極大的開發潛力。同時植物多酚在自然界中含量豐富，是植物組織中四大主要成分之一，僅次于纖維素、半纖維素和木質素，在許多水果、蔬菜、谷類飼料原料、茶葉等物質中可以提取到大量的植物多酚[1]。為此，本文對植物多酚的組成、分類及其在反芻動物養殖中的應用效果進行介紹。

1 植物多酚的組成與分類

植物多酚在眾多植物組織中含量豐富，早期學者根據植物多酚不同的結構特點將其分為水解多酚和縮合多酚，又稱為水解單寧和縮合單寧。后來又根據細化多酚的分子結構特點，將植物多酚分為聚棓酸酯類多酚和聚黃烷醇類多酚。最終學者按照多酚類物質苯環組成結構的差異將植物多酚分為類黃酮型多酚和非類黃酮型多酚兩大類別。這也是現階段植物多酚研究中常見的分類類型，其中類黃酮型多酚所包含的亞類較多，包括異黃酮、花青素、黃烷醇類、黃烷酮類、黃酮醇類和黃酮類6 種[2]。異黃酮類主要包括大豆黃酮和染料木黃酮，在豆腐中含量豐富；花青素類主要包括花青素和花青素苷，在紅酒、黑豆、樹李、藍莓中含量豐富；黃烷醇類主要包括兒茶素、沒食子酸酯、原花青素，在樹李、葡萄、紅茶、綠茶、藍莓中含量豐富；黃烷酮類主要包括柚皮素、橙皮苷，其在葡萄、西柚和橙子中含量豐富；黃酮醇類主要包括山奈酚、楊梅酮、槲皮素，在菠菜、葡萄、樹李、紅茶和核桃中含量豐富；黃酮類主要包括芹菜素和木犀草素，在牛至中含量豐富。非類黃酮型包括酚酸類和芪類2 種。酚酸類主要包括沒食子酸、香草酸、阿魏酸、咖啡酸，在樹李、亞麻籽、巧克力豆、咖啡中含量豐富；芪類主要包括白藜蘆醇和白藜蘆醇糖苷，在葡萄、葡萄酒和燕麥中含量豐富[3]。常見植物多酚化學結構見圖1。

圖1 常見植物多酚化學結構

2 植物多酚在反芻動物養殖中的應用及效果

2.1 對反芻動物生產性能的影響

在反芻動物養殖中，其生產性能的改善對提高養殖的經濟效益起關鍵作用，而生產性能的改善主要通過提高反芻動物的采食量和飼料轉化率等來實現。研究發現在反芻動物飼料中添加植物多酚可以有效降低反芻動物出現應激反應的幾率，同時降低蛋白質在瘤胃中的降解率，提高后腸段對蛋白質的消化吸收，最終達到提高采食量和飼料消化率的效果。在羊養殖中，對植物多酚的添加量需要嚴格控制，當羊飼料中五倍子單寧酸這種植物多酚添加量在1%～2%時，羊只的平均日增重相比對照組顯著提高，同時料肉比相比對照組顯著降低，但當五倍子單寧酸的添加量超過3.5%后，對于羊的生長性能將帶來負面影響。在羔羊養殖試驗中同樣發現，飼料中添加10～20 mg/kg 的葡萄籽原花青素可以有效改善羔羊的平均日增重和平均日采食量，促進羔羊的生產性能，但是當飼料中葡萄籽原花青素的添加量超過40 mg/kg 后，相比對照組，羔羊的采食量和日增重均出現下降的情況。后續的研究表明，40 mg/kg 葡萄籽原花青素的添加會導致瘤胃中微生物區系的變化，主要會導致大量的纖維分解菌生長受阻，使得纖維分解菌在瘤胃環境中的相對豐度下降，進而使得瘤胃對飼料中纖維類營養物質吸收不全，揮發性脂肪酸的分泌量下降，飼料轉化率降低，生長性能受到抑制。犢牛養殖中，低濃度的植物多酚在飼料中的添加可以有效提高瘤胃中消化酶的活性，同時單寧類多酚具有良好的收斂作用，在幼齡動物飼料中低劑量的添加可以有效避免腹瀉疾病的出現。消化酶活性的提高有助于犢牛對飼料營養物質的降解吸收，進而改善飼料轉化率和犢牛的平均日增重[4]。

白藜蘆醇是芪類植物多酚的一種，在動物機體中可以發揮類似雌激素的作用，犢牛飼料中添加白藜蘆醇可以通過下丘腦影響垂體激素的分泌，例如生長激素、表皮生長因子及類胰島素樣生長因子等，對于犢牛的體組織發育和肌肉生長均有良好的促進作用，最終達到提高犢牛生長性能的效果。

綜上說明，植物多酚在反芻動物機體中適量添加可以有效改善反芻動物的生產性能，但是在飼料中的添加量需要嚴格控制，不同的反芻動物種類及不同的日齡對于植物多酚最佳的使用劑量都有所不同，過量添加會打破瘤胃微生物平衡，對反芻動物的生長性能帶來負面影響，因此實際養殖生產中，需要對植物多酚的種類、使用劑量等進行科學的選擇，以獲得改善反芻動物生產性能、提高養殖經濟效益的效果[5]。

2.2 對反芻動物瘤胃內環境的影響

瘤胃是反芻動物最關鍵的消化器官，主要對飼料營養物質進行發酵，其發酵能力與飼料消化率有密切關聯，進而影響到反芻動物的生產性能。研究發現在反芻動物養殖中適量植物多酚在飼料中的添加可以有效促進瘤胃的發酵功能，同時減少瘤胃中甲烷的生成，可降低瘤胃出現脹氣的幾率，最終獲得改善機體健康和生產性能的效果。瘤胃中pH值通常在5～7，在酸度環境下，飼料中添加的植物多酚可以和原料中蛋白質相結合，主要是多酚的酚羥基與蛋白質的氨基及羧基相結合，使得蛋白質在瘤胃中的降解量減少，進而提高瘤胃中微生物的蛋白質合成量，最終使得機體中后消化道對蛋白質的吸收量提高，從而促進反芻動物的體蛋白沉積[6]。大豆異黃酮是一種飼料中常見的植物多酚，研究發現在山羊飼料中添加大豆異黃酮后，瘤胃中菌體蛋白的濃度相比對照組有顯著的提高，同時揮發性脂肪酸的分泌量也獲得顯著改善，有效促進了瘤胃中微生物的氮代謝。羊養殖中苜蓿黃酮的添加也可以有效改善瘤胃內環境，促進瘤胃對于飼料中氮源的吸收利用，同時對于瘤胃微生物的發酵功能也有明顯的改善作用，提高瘤胃中揮發性脂肪酸的分泌量[7]。部分植物多酚的添加可以對反芻動物瘤胃中的發酵功能進行調控，研究發現葡多酚在綿羊飼料中的添加可以提高瘤胃中pH，控制瘤胃中揮發性脂肪酸的分泌量，而且養殖試驗中發現，葡多酚在綿羊飼料中以200 mg/kg 的添加量效果最佳。植物多酚在反芻動物中的應用還有降低瘤胃中甲烷排放量的效果，主要是由于大部分植物多酚均可以有效提高甲烷菌的活性，降低瘤胃中整體的甲烷產量[8]。由此可見，在反芻動物飼料中添加植物多酚可以促進瘤胃的發酵功能，改善飼料氮源的代謝過程，同時提高瘤胃中微生物菌體蛋白的合成量和揮發性脂肪酸的分泌量，有助于瘤胃內環境的穩定。

2.3 對反芻動物抗氧化能力的影響

在反芻動物養殖中，由于養殖密度和數量的不斷提高，養殖中氧化應激反應出現的頻率也越來越高，這將對反芻動物的生產性能和機體健康狀況帶來嚴重的負面影響。研究表明，植物多酚是一種天然的抗氧化劑，在反芻動物飼料中添加可以有效提高反芻動物機體中抗氧化酶的活性，改善機體抗氧化功能。在中國荷斯坦奶牛飼料中每天添加20 g杜仲素后，奶牛血液中抗氧化酶SOD、谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶活性水平相比對照組有明顯上升，同時血液中過氧化物MDA 的含量出現顯著下降。桑葉黃酮在犢牛養殖中的應用也獲得了類似的效果，在犢牛飼料中每天添加2 g 的桑葉黃酮后，犢牛血液中抗氧化酶活性均獲得顯著提高。葡萄籽原花青素在羔羊養殖中的應用也獲得了良好的抗氧化效果，有效降低了羔羊養殖中出現氧化應激的幾率，同時降低了羔羊飼料更替時出現的胃腸道應激反應[9]。

綜上說明植物多酚可以作為一種抗氧化劑應用于反芻動物養殖中，尤其是幼齡動物養殖中，植物多酚的合理添加對于降低應激的幾率、促進動物生長發育有重要作用。

3 結 語

植物多酚作為一種具有抗菌、抗炎、抗氧化等多種生物學活性功能的天然飼料添加劑，在反芻動物養殖中獲得人們的廣泛關注。研究中均發現，在反芻動物飼料中添加適宜劑量的植物多酚對其生產性能、瘤胃內環境及機體抗氧化功能均具有積極的影響。現階段對于不同植物多酚的最佳使用劑量還需要進一步研究，而且不同反芻動物品種最適宜的植物多酚品種尚未明確，這也是未來的研究方向和重點。