大蒜素的生物學功能及其在鯉魚養殖中的應用

大蒜素是從大蒜中提取出的一種具有防御作用的生物活性物質。當大蒜被切片或被搗碎時，細胞中的蒜氨酸和蒜酶結合生成大蒜素。大蒜素具有促進動物生長、殺菌、抗氧化、調節免疫和脂肪代謝的作用。大蒜素是一種價格低廉、綠色、安全、高效、無殘留的飼料添加劑，并且不會產生耐藥性，可作為動物養殖抗生素的替代品。

1 大蒜素的生物學功能

1.1促生長作用

大蒜素有特殊香味，能消除飼料和藥物中的不良氣味，激發動物食欲，提升飼料適口性，提升動物進食量。大蒜素還可刺激動物胃腸道蠕動、分泌消化液，調節動物體內各種酶的分泌，促進營養物質的消化和吸收，提高動物增重率。很多研究表明，飼料中添加大蒜素可以提升豬、雞、牛、羊等動物的平均日增重，降低料重比，減少養殖成本，提升養殖經濟效益。

1.2殺菌作用

大蒜素的主要成分是有機硫化合物，可抑制大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和沙門氏菌等致病菌，是最強的天然植物抗菌劑。大蒜素具有高度脂溶性，可穿過細菌細胞膜。其進入細菌后，可與含有巰基的酶發生反應，抑制酶的活性，影響細菌分泌，降低細菌的黏附能力。大蒜素抑制細菌形成各種生物膜，破壞細菌細胞膜的完整性，導致細菌內容物流出，甚至引起死亡。大蒜素可刺激單核細胞分泌溶菌酶，并提升溶菌酶活性，促進細菌細胞壁中的多肽水解，導致細菌裂解死亡。大蒜素還具有抗真菌能力，可導致真菌細胞超微結構的不可逆變化，包括真菌的細胞膜、細胞核和細胞器的損傷。

1.3抗氧化作用

大蒜素是氧化劑，但低水平的大蒜素在動物機體內具有抗氧化能力，能清除機體內自由基，避免自由基堆積，從而損傷細胞內蛋白質和脫氧核糖核酸，保護線粒體的完整和功能正常，保護機體免受氧化應激損傷。大蒜素調節許多抗氧化酶和解毒因子基因的表達，提升機體內超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶等抗氧化酶的含量和活性，降低丙二醛含量，從而提升動物機體的抗氧化能力。

1.4調節免疫作用

大蒜素可以促進動物脾臟、胸腺、法氏囊等免疫器官的生長發育，刺激淋巴細胞的增殖分化，提升機體細胞免疫和體液免疫功能，增強機體免疫力。很多研究表明，飼料中添加大蒜素可以顯著提升肉雞的法氏囊指數、胸腺指數和腎上腺指數，提升血清中IgG、IgA水平，提升新城疫抗體和禽流感抗體效價。

1.5其他作用

大蒜素還具有抗炎、抗腫瘤、驅蟲、降血脂等功能。大蒜素抑制NF-κB激活，抑制TNF-α、IL-1β等促炎細胞因子的釋放，減輕機體炎癥反應。大蒜素抑制細胞自噬蛋白的表達，避免細胞過度自噬。大蒜素減少內皮細胞上黏附的中性粒細胞，從而降低炎癥反應。大蒜素調控P13K/AKT信號通路，抑制腫瘤細胞的增殖、侵襲和遷移；大蒜素提升機體內促凋亡蛋白的表達量，促進腫瘤細胞凋亡。大蒜素調控脂肪酸結合蛋白、偶聯蛋白和甘油三酯脂肪酶基因的表達，減少機體內脂肪生成，促進脂肪分解。

2 大蒜素在鯉魚養殖中的應用

2.1促進鯉魚生長

餌料中添加大蒜素可以提升鯉魚進食量，還可以促進腸胃蠕動，促進各種消化酶分泌，促進鯉魚生長，提升餌料的利用率和利用系數。鯉魚餌料中添加0.03%或0.06%的大蒜素可以顯著提升鯉魚的生長率，降低鯉魚飼料系數。在黃河鯉魚餌料中添加0.05%、0.1%和0.15%的大蒜素和杜仲復合添加劑可以顯著提升鯉魚的增重率，但不同添加量間無顯著差異，這表明大蒜素杜仲復合添加劑可以促進鯉魚生長，該實驗最適添加量為0.1%。每公斤鯉魚餌料中添加11毫克大蒜素，鯉魚成活率提升2.5%，增重率提升14.3%，飼料轉化率提升5.5%，餌料成本降低4.7%。在鯉魚餌料中添加0.08%和0.12%的大蒜素，分別使鯉魚的末重增加了7.64%和8.10%，顯著高于對照組鯉魚的末重，增重率分別提高了12.39%和12.07%，該實驗的大蒜素最適添加量為0.08%。

2.2提升鯉魚抗氧化能力

每公斤餌料中添加300毫克和600毫克的大蒜素，顯著提升鯉魚血清中超氧化物歧化酶活性，并降低丙二醛含量，提升機體抗氧化能力，減少氧化應激損傷。餌料中添加0.5%和2.5%的大蒜莖葉粉，顯著提升肝臟和胰臟超氧化物歧化酶活性，顯著降低了血清丙二醛含量。每公斤餌料中添加200克大蒜素，顯著提升鯉魚血清谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化歧化酶含量，降低血清中丙二醛含量，提升鯉魚抗氧化能力。

2.3防治疾病

鯉魚養殖過程中常發生腸炎病、出血病、豎鱗病等疾病，大蒜素對熒光極毛桿菌、魚害黏球菌、氣單孢菌等魚類主要致病菌具有殺菌作用，餌料中添加大蒜素或使用大蒜素溶液浸洗魚體可有效防治這些疾病。餌料中添加0.5%和2.5%的大蒜莖葉粉顯著提升血清中溶菌酶活性，提升鯉魚機體抵抗病菌侵襲的能力。每公斤餌料中添加10毫克的合成大蒜素或碘化改性大蒜素，鯉魚的成活率分別提升2.5%和1.4%。在餌料中添加2%大蒜素渣預混劑，顯著提升鯉魚成活率。每公斤鯉魚餌料中添加300毫克大蒜素，顯著提升鯉魚血清中免疫球蛋白IgG含量。每公斤鯉魚餌料中添加100毫克或200毫克大蒜素，顯著提升血清中IgM水平，降低鯉魚血清中IL-6水平，表明大蒜素可以提高鯉魚的體液免疫功能，降低機體內炎癥反應，從而提升鯉魚機體免疫力。大蒜素與維生素B1結合成蒜硫胺素，比起維生素B1腸道更易吸收，大蒜素可以抑制鯉魚體內硫胺素酶活性，減少硫胺素分解，提升機體內維生素B1利用率，滿足鯉魚生長所需，避免維生素B1缺乏癥。大蒜素具有特殊的大蒜氣味，餌料中添加大蒜素可以驅趕蚊蟲，減少蚊蠅在水中繁殖生長，減少蚊蟲對鯉魚的叮咬，降低疾病傳播。

2.4提升鯉魚肌肉品質

目前，對鯉魚進行集約化養殖，飼料中營養物質豐富，但養殖密度大，鯉魚活動少，體內未消耗能量轉化為脂肪積聚于體內，魚肉纖維粗而松軟，肉質發面，土腥味加重，鮮香味減少，適口性較差，品質下降。大蒜素中含有各種硫醚化合物，在鯉魚餌料中添加大蒜素可以激活鯉魚腸道中蛋白酶，促進餌料中蛋白質轉化為鯉魚肌肉蛋白，增加肌肉中呈味氨基酸的含量，提升魚肉鮮味，并減少脂肪沉積，降低魚肉膽固醇含量。餌料中添加0.05%、0.10%和0.15%的大蒜素和杜仲復合添加劑均能顯著提升鯉魚肌肉中粗蛋白、粗脂肪、鮮味氨基酸、人體必需氨基酸含量和肌肉耐折力，降低肌肉的失水率，從而提升鯉魚品質。餌料中添加0.5%和2.5%的大蒜莖葉粉，顯著提升鯉魚肝臟、胰臟和腸道蛋白酶活性，提升肌肉的粗蛋白質含量和持水能力，提高鯉魚肌肉品質。

作者單位：葫蘆島市現代農業發展服務中心