羊红膻在家畜饲养中的研究与应用进展
惠开运1 , 马云会1 , 田佳卉2 , 胡建宏2 , 朱新喜1 , 梁国栋1
(1 . 大荔县众康家畜良种繁育有限公司,陕西 大荔 715100 ;2. 西北农林科技大学,陕西 杨凌 7121001)
摘 要:羊红膻具有调脾胃、平肝、补肾、修复机体的作用,可以促进胃肠消化吸收,是一味利 用价值很高的中草药 。本文主要介绍了羊红膻的成分、作用及其在家畜饲养中的应用,并对 目前存在的问题进行了论述,旨在为羊红膻作为饲料添加剂代替抗生素应用于畜牧业做出 参考。
关键词:羊红膻;活性成分;家畜饲养
中图分类号:S8 - 1 文献标识码:A 文章编号:1001⁃9111(2023)04⁃0067⁃04
羊红膻是多年生草本植物,俗称“六月寒”,又 称百路通、野当归、羊膻七等,属于伞形科茴芹属,缺 刻叶茴芹 。羊红膻主要生长在高海拔的背阴山坡 上,二荒地较茂盛,国内多是野生,栽培亦可成活。 羊红膻在东北、华北、西北、等地区均有分布;在陕西 省盛产于延安南部和渭北高原的黄龙、宜君、铜川等 县,其中黄龙县产量较大 。羊红膻在民间的应用历 史悠久,有“家有羊红膻,牛马喂成圈”的美誉,常被 用于防治老年家畜劳伤、乏痰、倒毛等疾病 。同时可 作为饲料添加剂,对家畜体况和毛色状态均有改善。
1 羊红膻的主要活性成分
1 . 1 黄酮类化合物
羊红膻药性温和,气味甘辛,主要含有黄酮类、 甾体、芳香油、香豆精类、糖类等成分 。所含的黄酮 苷具有催肥和催情作用,兽医用羊红膻和益母草、红 花等中草药混合治疗家畜久不发情[1] 。此外,可以 用溶剂提取、超声波辅助、微波辅助、酶水解等方法 提取总黄酮,不同的方法产率或纯化不同 。类黄酮 主要以苷元和糖苷以及甲基化衍生物的形式存在,
其中苷元是基本的类黄酮结构 。研究表明,羊红膻
主要含有四种黄酮苷单体,分别为芹黄素⁃7 ⁃葡萄糖
抗病毒、抗癌、抗肿瘤和保肝功能,促进家畜的生长 发育,加 强 动 物 机 体 免 疫 力,改 善 动 物 的 生 产 性 能 [3] 。因此羊红膻提取物具有可以替代抗生素应 用于动物生产实践的潜能,并可以在家畜生产中发 挥出特有的研究与应用价值。
1 . 2 香精油
羊红膻根中含有香精油,对其成分进行检测以 含酸和酚类居多[4] 。香精油对胃肠道健康有保护 作用,其作用机制包括调节细胞炎症反应、保护紧密 连接功能以及控制细菌毒力 。这可能与香精油本身 的性质有关,香精油疏水亲脂,对细胞膜亲和力强, 可以激活细胞膜上有效功能基团 。高浓度的芳香油 可以溶解细胞膜,破坏细胞膜上的能量传递系统,降 低细菌 ATP 的合成效率;同时芳香油的各个组分通 过改变细菌细胞膜的通透性,使细胞内的 K + 、H + 离子向细胞外流失,导致细胞中的渗透压和酸碱度 改变,从而间接影响细胞中的酶促反应,以达到控制 细菌毒力的目的[5] 。通过对微生物的抑制作用,香 精油在一定条件下还能够改善反刍动物的瘤胃微生 物环境,调控瘤胃发酵 。Silvestre 等人的研究表明, 在奶牛日粮中添加从植物中提取的精油,奶牛每日 的甲 烷 排 放 量 明 显 减 少,新 陈 代 谢 和 免 疫 力 增 强 [6] 。除了抗菌活性外,精油还具有抗炎和抗氧化 作用,以及增强肠道上皮完整性和功能的能力,未来 精油可能成为抗生素的替代品,在家畜日粮中发挥 其重要作用[7] 。
2 羊红膻在家畜饲养中的作用
2. 1 强健脾胃,改善肠道功能
胃肠道作为机体防御的最前线,是动物体内最 大且功能最复杂的器官[8] 。羊红膻具有强健脾胃, 改善肠道功能的疗效 。中医学认为羊红膻可以健脾 活血、平肝补肾,脾胃为后天之本,脾胃调和,消化机 能自然就良好 。对羊红膻活性成分的分析表明,其 改善肠道功能的作用可能与黄酮类物质有关 。 肖凡 等人通过给荷斯坦犊牛饲喂一定量的黄酮物质,提 高了荷斯坦犊牛免疫性能和抗氧化性能同时降低了 犊牛的腹泻率[9⁃10] 。曲根等人,在哺乳母猪和仔猪 饲粮中添加黄酮,通过调节肠道菌群改善母猪的肠 道健康[11] 。类黄酮作为胃肠道健康治疗剂的潜力 归因于其对肠道屏障、肠道免疫系统、营养物质消化 和吸收以及微生物群生长和代谢的影响 。研究表 明,类黄酮主要通过调控炎症信号传导、屏障渗透 性、肠腔氧化应激、免疫调节等机制保护肠道屏障功 能,调 控 肠 道 微 生 物 群 ,进 而 改 善 肠 道 功 能[15] 。 Sharma 等人的研究表明,黄酮类化合物减少氧化应 激和膜渗漏,进一步降低了细胞旁通透性,并影响紧 密连接相关蛋白的表达,以增强肠道屏障功能[12] 。 此外孙影等人在小鼠身上的研究表明,类黄酮对小 鼠肠道菌群有调节作用[13] 。一方面黄酮类化合物 抑制细菌生物膜的形成和细菌 的能量代谢,从而改 善肠道的生态平衡 。另一方面,黄酮类化合物通过 影响肠道中酶的类型和数量对肠道微生物产生影 响 [14] 。同时在代谢组学和宏基因组学层面的研究 发现 类 黄 酮 含 量 越 多,微 生 物 组 的 多 样 性 就 越 低 [16] 。不同的黄酮类化合物对细菌有不同的影响, 对肠道 微生物群的调节也有所不同,虽然某些细菌 群受到抑制,但一些有益细菌可以在肠道生态系统 中茁壮成长,有助于家畜肠道疾病的治疗与预防。
2. 2 提高饲料消化率,促进生长
畜产品的生长性能主要表现在家畜机体对饲料 的转化率和日增重 。羊红膻作为优质的中草药,在 中国民间的家畜饲养中被广泛应用 。羊红膻中的主 要活性成分黄酮类化合物进入胃肠道后,被选择性 吸收形成肠肝循环,将代谢产物分布到各个器官产 生作用[17] 。类黄酮和微生物转化产生了一个复杂 的代谢网络,影响肠道微生物群进而影响家畜的饲 料转化率 。同时,黄酮类化合物能够提高机体中碱 性磷酸酶的活性,并通过参与调控小肠上皮细胞中 的 Notch 信号的相关基因表达来维持细胞间的动态 平衡,从而起促进肠道发育的作用[18] 。 目前已有研 究证明在饲料中添加黄酮类化合物对家畜生长有利 。如王强等人的研究发现在饲料中添加植物黄酮 的仔猪总能、干物质、有机物和磷的消化率显著高于 其余各组[19] 。张宏玲等研究表明,在断奶仔猪饲料 中添加黄酮,极显著降低了仔猪的腹泻率,生长激素 水平明显提高[20] 。当饲料中按一定比例添加黄酮 类化合物和益生菌的混合物时,还能调节蛋白质、脂 质和糖类的代谢,增强益生菌的益生功效[21] 。此外 羊红膻根中的芳香化合物,可以通过降低细菌对氨 基酸的脱氨基作用,增加过瘤胃蛋白的量,提高反刍 动物对优质蛋白氮的利用率[22] 。羊红膻中多酚类 物质分子结构中的酚羟基基团可与自由基结合,并增强畜禽体内超氧化物歧化酶( SOD) 、谷胱甘肽过
氧化物酶( GSH⁃Px) 、过氧化氢酶( CAT) 等抗氧化酶
2. 3 治疗家畜疾病
羊红膻对仔猪白痢,家畜产后不食,仔猪断奶后 腹泻等胃肠道功能失调引起的疾病均有很好的治疗 效果 。在临床治疗时,中兽医常取用羊红膻全草粉 末温水冲拌后给家畜灌服,症状较轻的家畜,一剂即 可好转[24] 。通过对白痢病仔猪解剖发现,病猪的胃 肠道明显充血糜 烂,同时肝脏异常肿大,心肌出现 纤维变性,肾脏苍白,羊红膻能够调脾胃、平肝、补 肾、补血改善心脏功能、修复机体对症治疗白痢仔 猪 [26] 。许多家畜断奶后会产生腹泻的情况,仔猪 尤其严重 。断奶后腹泻仔猪的生长性能降低、治疗 成本和死亡率升高,造成重大经济损失 。断奶后腹 泻的发病主要与大肠杆菌的过度生长有关,该菌株 利用仔猪断奶应激来靶向胃肠道,触发几个毒力基 因的表达,使病原体很容易粘附在肠细胞上分泌毒 素,引发肠道炎症,导致仔猪腹泻[27] 。药用氧化锌 对仔猪腹泻有很好的疗效,但目前由于环境和监管 问题,国 际上已经逐步减少氧化锌的使用[28] 。羊 红膻提取物具有作为氧化锌替代品的潜力,帮助仔 猪应对断奶炎症和压力 。研究表明,羊红膻中富含 的多酚类物质对大肠杆菌 F4 感染的肠道细胞有保 护作用,它们的作用机制与调节细胞炎症反应、保护 紧密连接的表达和功能、控制细菌毒力有关,与药用 ZnO 的疗效相似[25] 。另外,对牛泻泄,家畜产后不 食等疾病羊红膻 可以通过健脾胃、助消化起到治疗 效果。
3 羊红膻在应用过程中存在的问题
3. 1 作用机理尚不明确
羊红膻具有健脾胃、助消化的作用,在临床上应 用较广,没有明显的副作用,是一 味很好的兽药;但其化学成分复杂,目前只分离获得羊红脑甲素、乙素 及黄酮、香豆精等几种单体,对其他活性成分还需要 进一步鉴定[29] 。此外,羊红膻在机体内的作用机制 还不明确 。多项研究表明,黄酮类化合物对肠胃的 调节主要与抗菌和免疫作用相关,但不同植物中提 取出的黄酮类化合物作用也有所差别 。羊红膻抑菌 试验证明其对白色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、沙门 氏杆菌并无直接抑菌作用[30] 。我们推测,羊红膻中 的黄酮类化合物可能主要通过影响免疫器官、细胞 免疫、体液免疫和非特异性免疫等途径来发挥免疫 调节作用增强家畜免疫力,维持胃肠道的健康 。 目 前对于羊红膻的研究还停留在中医理论方面,缺少 药理学、病理学、免疫学等现代学科科学的技术理论 支撑,所以羊红膻具体的作用原理还有待研究[31] 。 3. 2 缺少规模化的生产
羊红膻作为已经被广泛应用于的中药材,具有 很高的药用价值与开发潜能 。但目前羊红膻多为野 外生长,还没有进行规模化的种植 。羊红膻的制作 工艺粗糙,一般将全草研磨成粉末后直接使用,单胃 动物不能很好地吸收和利用其营养物质,造成了浪 费,导致生产成本增加[32] 。此外羊红膻在不同的季 节采收,药用部位不同,导致药效差异较大 。我国现 阶段缺乏对羊红膻有效成分含量、制作标准和质量 具体地检测,难以衡量准确的疗效,导致无法满足规 模化生产的需求[33] 。
3. 3 缺少统一的应用标准
虽然羊红膻具有改善家畜肠道健康、抗氧化应 激等能够有效提高动物的生产性能和健康水平的优 点,但羊红膻既没有被制作成可以批量生产的兽用 药剂,也没有作为优良饲料添加剂进行深入研究。 主要原因有以下几点:首先,由于羊红膻成分多为复 杂的有机物,有效成分还需要进一步通过试验确定, 还缺少从药理学、病理学、免疫学、微生物学及分子 生物学等各个方面和层次整体性和系统性的作用机 理研究,因此难以进行准确的药效评定和质量监控; 第二,由于缺乏科学的宣传,养殖户对羊红膻的使用 方法缺乏了解,经常在野外采摘后直接饲喂家畜,存 在滥用和错误使用的情况,使羊红膻的效果不稳定, 安全性也受到质疑;第三,还未有对于羊红膻成分在 家畜体内残留或蓄积的研究,不能制作出微剂型产 品 。未来应加大研究力度,深入研究羊红膻有效成 分的作用机理,开发有效成分的提取技术;制定统一 的生产标准、添加标准、监管制度;研发优质的羊红 膻添加剂产品,并推广应用于畜牧生产。
4 小结
动物胃肠道健康对畜牧生产至关重要,长久以来抗生素是治疗家畜胃肠道疾病的主要手段 。但随 着全面禁抗时代的到来,饲料禁抗和养殖减抗、限抗 将成为常态 。传统饲用抗生素的缺陷也逐步暴露, 长期的抗生素使用导致家畜耐药性和药物残留等问 题,不仅严重影响畜牧业持续健康的发展,甚至对人 类健康、食品安全以及环境构成巨大威胁 。因此,现 在迫切需要寻找可以改善动物胃肠道健康的、绿色 安全、经济实惠的抗生素替代品用于畜牧生产中。 羊红膻是野生生长的中草药,天然安全、无生物性残 留,并具有良好的健脾促消化的特性,在家畜治疗中 已经有一定的实践经验,不仅可以和益生菌结合开 发动物健康调控产品,也有望成为饲用抗生素的理 想替代物,在应用于家畜日粮的方面应给予高度关 注 。与此同时,羊红膻的药物作用与对应成分分析 方面应更深入的进行研究,确定其活性成分和作用 机制 。并进一步加强人工栽培及推广研究,使其生 产加工和利用,规模化、标准化。
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