■蘇俊玲 史彬林 孫登生 趙 飛 佟滿滿 李宗楠 閆素梅

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學動物科學學院，內(nèi)蒙古呼和浩特010018）

絲蘭（Yucca shidigera）屬于龍舌蘭科，是一種原產(chǎn)于北美干旱沙漠地區(qū)的多年生常綠小型灌木，在我國南方省市也有種植，主要用于城市綠化和觀賞。民間醫(yī)學認為絲蘭具有抗關節(jié)炎和抗炎作用[1]。土著居民把絲蘭用作瀉藥和護膚品，甚至食用；那瓦霍印第安人用它治療曬傷和疤痕；在新墨西哥州北部，人們用絲蘭的葉和根治療哮喘和頭疼；而且當?shù)厝苏J為絲蘭對風濕病、糖尿病以及牛皮癬、頭皮屑、脫發(fā)和皮膚潰瘍等常見疾病也有療效[2]。此外，絲蘭富含多酚，能夠減少血小板凝聚，可用于人類飲食和保健來預防心血管及炎性疾病[3]。

絲蘭提取物（Yucca shidigera extract,YE）是以絲蘭為原料，使用醇溶劑提取濃縮，再經(jīng)水和正丁醇二相萃取后除去雜質(zhì)，取正丁醇相蒸干后用乙醚回流得到的乙醚不溶物[4]。目前市場上有汁液和粉末兩種絲蘭產(chǎn)品。其中，液態(tài)的絲蘭汁是經(jīng)物理壓榨濃縮制成；固態(tài)粉末一種是將液態(tài)絲蘭汁噴在載體上干燥而成，另一種是直接將植株干燥后磨碎，含有絲蘭的全部活性成分，主要包括甾類皂甙、多糖和多酚等[5]。

1 YE的主要活性成分

1.1 絲蘭皂甙

皂甙是YE的主要活性成分，由一個稱為皂甙元的親脂性基團與一個或多個親水性碳水化合物支鏈組成，具有表面活性，可作為天然乳化劑促進油脂類物質(zhì)乳化，進而提高其利用率。皂甙的疏水基團可以與膽固醇的疏水基團以微團疊加的方式形成復合物，從而影響腸黏膜細胞的通透性；相似地，皂甙具有抗原蟲活性，可以與原蟲細胞膜的膽固醇結(jié)合，破壞其完整性進而導致細胞溶解[4]。除此之外，皂甙還是一種脲酶抑制劑，可以有效減少氨氣生成。

1.2 絲蘭酚

絲蘭中所含的白藜蘆醇和麟鳳蘭多酚具有很高的生物活性，可有效結(jié)合氨基，故推測其是YE抑制氨氣產(chǎn)生的重要成分。此外，白藜蘆醇能夠通過抑制轉(zhuǎn)錄因子NF-KB的活性抑制氮氧合酶（iNOS）的表達進而減少NO，發(fā)揮其抗炎和抗感染作用[4]，白藜蘆醇還是一種具有抗真菌作用的植物抗毒素[6]。值得注意的是，白藜蘆醇只在絲蘭樹皮的死組織中分布，故只有全株提取的絲蘭產(chǎn)品中才有這種多酚類物質(zhì)。

1.3 多糖

由10個以上的單糖通過糖苷鍵連接而形成的多糖是YE的另一種重要活性成分，其不能被動物自身所分泌的消化酶消化，可在消化道后段作為益生素促進有益菌而抑制致病菌的增殖，進而維持腸道微生態(tài)平衡。此外，多糖可作為一種營養(yǎng)物質(zhì)被腸道益生菌（如乳桿菌和雙歧桿菌）分解和利用，還能結(jié)合腸道內(nèi)的氨分子為微生物發(fā)酵提供氮源，有效地降低氨氣濃度，同時調(diào)節(jié)腸道的酸堿平衡，促使消化酶活性升高，從而提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率[4-6]。

2 YE在動物生產(chǎn)中的應用研究

早在1976年，Rowland就報道了YE能夠降低蛋雞養(yǎng)殖場氨氣濃度并提高產(chǎn)蛋率[7]。自此，關于YE在動物生產(chǎn)中的應用，吸引了越來越多的關注，經(jīng)過不斷的試驗和研究，人們對絲蘭的生理功能大致有以下認識。

2.1 促進動物生長，提高飼料轉(zhuǎn)化率

YE具有促生長作用，可以有效提高動物體重、生長速度和飼料轉(zhuǎn)化率，可能是由于絲蘭皂甙特殊的化學結(jié)構(gòu)使消化道上皮細胞形態(tài)發(fā)生改變，細胞膜表面張力降低，而且YE中所含的多糖類物質(zhì)能夠促進腸道有益菌增殖，改善腸道微生態(tài)，使腸道內(nèi)環(huán)境更有利于腸絨毛的生長發(fā)育，進而改善營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收狀況。

王勉超等[8]研究發(fā)現(xiàn)，添加YE使肉雞十二指腸和空腸的絨毛長度及黏膜厚度增加，小腸對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收效率提高。Alfaro等[9]研究發(fā)現(xiàn)，給肉仔雞飼喂YE之后，平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率都顯著升高，而且其十二指腸絨毛長度有所增加。駱桂蘭等[10]研究表明，日糧YE可以提高黃羽肉雞生長速度和飼料報酬。丁永敏[11]在日糧中添加60～240 mg/kg的YE，使肉雞平均日增重升高而平均日采食量和料重比降低。周霞[12]試驗結(jié)果顯示，給肉雞飼喂YE可以顯著提高其平均日增重、降低料肉比。李萬軍[13]的試驗結(jié)果表明，在基礎日糧中添加120、180 mg/kg的YE可以提高飼料轉(zhuǎn)化率和平均日增重。Amber等[14]報道，給新西蘭白兔飼喂含有250 mg/kg YE的日糧，平均日增重與對照相比增加了12.1%，飼料轉(zhuǎn)化率也有所提高。Gaber[15]發(fā)現(xiàn)，日糧中添加YE可以提高尼羅羅非魚的蛋白質(zhì)表觀消化率。劉春龍[16]試驗顯示，添加300 mg/kg的絲蘭皂甙可以提高綿羊?qū)Ω晌镔|(zhì)、有機物和中性洗滌纖維的消化率。

2.2 減少有害氣體產(chǎn)生，改善養(yǎng)殖環(huán)境

皂甙是YE的主要活性成分，其作為一種脲酶抑制劑，可以減少含氮物質(zhì)降解生成氨氣，YE中的大分子和活性基團可以吸附氨氣分子，多酚類物質(zhì)可以結(jié)合氨基，多糖可以促進微生物利用氨氣合成菌體蛋白，這樣，一方面減少氨氣的生成，另一方面增加氨氣的消耗利用，使得環(huán)境中氨氣濃度下降。

Colina等[17]研究日糧調(diào)控以減少保育舍氨氣濃度，結(jié)果表明，與基礎日糧組相比，飼喂含有125 mg/kg YE日糧的斷奶仔豬舍內(nèi)氨氣濃度顯著降低。王俐等[18]試驗結(jié)果顯示，日糧中添加YE 21 d后，妊娠豬舍和產(chǎn)房的氨氣濃度開始顯著降低。王保黎等[19]試驗發(fā)現(xiàn)，給豬飼喂含有YE的飼料能夠降低其排泄物的氨氣產(chǎn)量，減少養(yǎng)豬場造成的環(huán)境污染，添加劑量以90 g/t為宜。周學光等[20]研究發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，在日糧中添加200 g/t的YE可使封閉式妊娠母豬舍氨氣濃度下降88.37%～98.06%。白東英等[21]試驗表明，在21 d肉雞飼料中添加250 mg/kg的YE后雞舍氨氣濃度顯著降低了9.05 mg/l；步長英[22]報道，60 mg/kg的YE顯著降低了肉雞排泄物釋放的氨氣；蘇子峰等[23]和李萬軍[13]報道，在肉雞飼料中添加60～180 mg/kg的YE不但可以降低雞舍氨氣濃度，而且硫化氫濃度也顯著下降。歐陽宏飛等[24]在羊飼料中添加YE使得羊舍氨氣濃度極顯著低于對照組，且與通風組沒有顯著差異。此外，YE還可以減少海水和蝦場氨氣產(chǎn)生[25-26]，降低養(yǎng)魚場糞氮濃度和氨氣排放速率[27]。

2.3 抑制病原微生物，優(yōu)化腸道微生態(tài)

YE中的皂甙是一種具有廣譜抗菌作用的活性物質(zhì)，對溶血性鏈球菌、金黃色葡萄球菌、肺炎雙球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、傷寒桿菌、副傷寒桿菌、百日咳桿菌、痢疾桿菌、變形桿菌、霍亂弧菌、白色念珠菌及常見的致病性皮膚真菌都有較強的抑制作用，兼具抗真菌活性[28]。YE中含有多糖類物質(zhì)，本身可作為一種益生素為腸道益生菌提供代謝底物，還可結(jié)合腸道內(nèi)的氨分子為微生物發(fā)酵提供氮源，降低氨氣濃度并調(diào)節(jié)酸堿平衡，促進有益菌增殖而抑制致病菌，進而維持并優(yōu)化腸道微生態(tài)平衡。

Wang等[29]研究表明，在蛋雞日糧中添加120 mg/kg的YE和辛酸可以抑制大腸桿菌的生長，但不影響乳桿菌。田麗新[30]報道指出，在新鮮奶牛糞便中添加0.5%～2%的YE，總需氧菌的數(shù)量降低，大腸桿菌數(shù)量有下降趨勢，而乳酸菌數(shù)量極顯著升高；日糧中添加100、200 mg/kg的YE可以使糞便中總需氧菌和大腸桿菌的數(shù)量降低，同時促進乳酸菌的生長繁殖。

2.4 調(diào)節(jié)瘤胃內(nèi)環(huán)境，降低甲烷產(chǎn)量

YE可減少原蟲數(shù)量、促進微生物蛋白合成，并有效降低反芻動物瘤胃發(fā)酵過程中的氨氣和甲烷產(chǎn)量，從而提高飼料利用率、減少能量浪費、降低溫室氣體等造成的環(huán)境污染，主要是其中所含的皂甙、多糖和多酚等活性成分的作用。

Eryavuz等[31]按30 g/(頭· d)的水平給綿羊飼喂YE，3周后瘤胃原蟲數(shù)量和pH升高。唐彥君[32]報道，日糧YE可以降低綿羊瘤胃原蟲數(shù)量；抑制瘤胃脲酶活性，降低尿素分解速度、氨氮釋放高峰濃度和尿液中的尿素含量，同時提高蛋白質(zhì)代謝率。劉春龍[16]在飼料中添加YE研究其對東北細毛羊瘤胃發(fā)酵特性和養(yǎng)分消化的影響，結(jié)果表明，全混合日糧中干物質(zhì)、有機物、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維的降解率以及纖維素酶、脫氫酶的活性均隨YE添加劑量的增加而呈現(xiàn)上升趨勢，而各處理組原蟲數(shù)量呈下降趨勢。李國祥[33]研究發(fā)現(xiàn)，適當劑量的YE可維持瘤胃pH值穩(wěn)定，且隨著添加水平的升高，瘤胃內(nèi)原蟲數(shù)量、氨氮濃度、甲烷產(chǎn)量以及產(chǎn)氣量均呈下降趨勢。Pen等[34]在羊的體外試驗表明，YE可降低總揮發(fā)性脂肪酸和氨態(tài)氮濃度，但對糞和尿中氮排泄量、機體氮沉積量沒有影響，同時降低瘤胃發(fā)酵的甲烷產(chǎn)量，提高丙酸濃度，降低原蟲數(shù)量，具有強效抗原蟲活性。Xu等[35]試驗表明YE可以降低不同精粗比的體外甲烷釋放量。Patra等[36]在2012年進行體外試驗時發(fā)現(xiàn)，YE可降低丁酸濃度，顯著增加了生黃瘤胃球菌、普氏菌和產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌數(shù)量，可調(diào)節(jié)瘤胃微生物區(qū)系。Narvaez等[37]試驗表明YE可在體外條件下降低甲烷產(chǎn)量、微生物蛋白、氨氮、乙酸和丁酸，升高丙酸。

2.5 提高機體免疫功能，降低死淘率

絲蘭皂甙具有廣譜抗菌作用，可有效抑制溶血性金黃色葡萄球菌、肺炎雙球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌等致病菌的增殖；皂甙還能刺激分泌細胞因子，引發(fā)先天免疫[38]，并刺激或增強體液免疫和細胞免疫來保護機體不受疾病侵害[39-40]。有研究證實YE可使腸黏膜厚度增加，阻止病毒入侵，并抑制其在消化道內(nèi)增殖從而保護機體、預防疾病。此外，由于YE可抑制氨氣和硫化氫等有害氣體的排放，降低畜禽舍內(nèi)有害氣體的濃度，從而給畜禽創(chuàng)造良好的生活環(huán)境，減少疾病的發(fā)生。

周霞[12]報道指出，在肉雞日糧中添加YE可以促進免疫器官生長發(fā)育，提高脾臟指數(shù)；改善血液生化指標，顯著提高1～3周齡肉雞血液CD4+和4～6周齡CD4+/CD8+水平，但對血清新城疫抗體滴度沒有顯著影響。羅想林等[41]研究發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加40 g/t的絲蘭寶，可使后備豬的眼結(jié)膜炎的發(fā)生率降低。馬彥博等[42]報道，日糧YE使雞舍氨氣濃度顯著降低，進而降低肉雞死亡率，尤其是因患腹水癥而造成的死亡率。

2.6 調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝，改善畜產(chǎn)品品質(zhì)

YE中的絲蘭皂甙可以降低人和動物血清膽固醇水平，多糖類物質(zhì)不能被動物自身分泌的消化酶降解，可以延長食物在消化道滯留的時間，使血清中肌酸、胰島素水平上升，而肌酸水平與肉質(zhì)正相關，胰島素可以促進蛋白質(zhì)合成，故YE具有改善肉品質(zhì)的作用。

丁永敏[11]研究表明，日糧YE可以降低肉雞血液中總膽固醇和甘油三酯的濃度，Wang等[29]在蛋雞日糧中添加YE的試驗得到了與其一致的結(jié)果。周霞[12]試驗表明，日糧中添加YE可以使肉雞屠宰率、半凈膛率、全凈膛率升高而腹脂率降低。Kelly等[27]研究發(fā)現(xiàn)，給尼羅羅非魚飼喂含有YE的日糧可以升高魚體蛋白含量而降低脂肪，同時維持能量水平不變。Gaber[15]的試驗驗證了該結(jié)果。Min等[43]在日糧中添加125 mg/kg的YE，改善了豬的胴體長度、等級以及背膘厚度和眼肌面積。此外，田麗新[30]試驗表明，在日糧中添加YE可提高牛奶乳脂率、乳蛋白率和乳總固形物的含量，降低尿素氮和體細胞數(shù)，改善奶牛的產(chǎn)奶性能。

3 結(jié)語

綜上所述，YE作為一種天然植物提取物，不僅能夠促進動物生長、提高飼料報酬從而提升經(jīng)濟效益，還能改善畜禽健康狀況，同時可以減少排泄物產(chǎn)生的氨氣、硫化氫等有害氣體以及反芻動物瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷，對人類的飲食安全和控制環(huán)境污染以及溫室氣體排放都具有重要意義，故可以作為一種安全、綠色、高效的飼料添加劑廣泛應用于畜牧業(yè)生產(chǎn)中。