DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201722089

摘要：當(dāng)前綠色觀(guān)念逐漸深入人心，化學(xué)合成的抗氧化劑由于其自身存在的危害性逐漸被社會(huì)所淘汰。植物中本身不包含有害成分，因此從植物當(dāng)中提取相關(guān)的要素作為飼料抗氧化劑也具有很大的可行性。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)以及專(zhuān)家學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，植物提取物作為飼料抗氧化劑具備了安全性高、無(wú)殘留以及無(wú)毒害的優(yōu)點(diǎn)。本文筆者將對(duì)植物提取物作為飼料抗氧化劑的抗氧化原理進(jìn)行闡述，并分析其可以被提取的抗氧化劑類(lèi)型等內(nèi)容，旨在為實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：植物提取物；飼料；抗氧化劑；應(yīng)用

飼料當(dāng)中使用抗氧化劑的主要作用就是為了使飼料當(dāng)中的有機(jī)物質(zhì)被延緩，尤其是減緩不飽和脂肪酸的酸敗或者是發(fā)生氧化。飼料中包含有胡蘿卜素、色素、油脂、維生素、魚(yú)粉等，這些物質(zhì)都十分容易在空氣的作用下發(fā)生氧化作用，最終使飼料當(dāng)中所起到的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不斷降低，若情況嚴(yán)重還會(huì)導(dǎo)致飼料發(fā)生酸敗或變質(zhì)[1]。當(dāng)環(huán)境處于高溫或者高濕的情況時(shí)，氧化反應(yīng)的可能性會(huì)大大增加?？寡趸瘎┑氖褂每梢允够|(zhì)中的氧化反應(yīng)延緩或者終端。當(dāng)前飼料生產(chǎn)當(dāng)中所采用的人工合成抗氧化劑主要是化學(xué)合成類(lèi)型，其安全性值得人們深究。根據(jù)相關(guān)的動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)果顯示，化學(xué)合成的抗氧化劑對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)的安全性一直有不同的聲音，尤其是各種合成原料的殘留問(wèn)題一直是關(guān)注的焦點(diǎn)。當(dāng)前人們觀(guān)念的變化，對(duì)于抗氧化劑的要求也不斷提升，人們尋求比化學(xué)合成抗氧化劑更安全的替代品，開(kāi)始從植物當(dāng)中尋找更為安全、天然的抗氧劑成分[2]。當(dāng)前市場(chǎng)上出現(xiàn)的抗氧化劑類(lèi)型主要有甘草提取物、稻殼、麥麩或者花生殼提取物等。本次研究將主要闡述飼料發(fā)生氧化的主要原因，抗氧化劑的工作原理及可提取的抗氧化劑種類(lèi)。

1 飼料發(fā)生氧化原因及抗氧化劑原理

1.1 氧化原因作用流程和相關(guān)機(jī)理

總體上來(lái)看，只要是飼料當(dāng)中有不飽和鍵，一般都會(huì)發(fā)生氧化，但是脂肪酸以及脂肪是受到影響最多的種類(lèi)。油脂只要將其暴露在空氣當(dāng)中就會(huì)自行發(fā)生氧化作用。飼料發(fā)生氧化的過(guò)程主要如下：

（1）該階段為誘導(dǎo)階段，是自由基團(tuán)產(chǎn)生的重要環(huán)節(jié)。作用進(jìn)程相對(duì)緩慢，但是如果外部環(huán)境存在足夠的金屬鹽、光熱、氧氣等，進(jìn)程會(huì)加快。

RH+O2→R-+OH

（2）第二階段為擴(kuò)增階段，這個(gè)階段反應(yīng)的速度比較快，這主要是因?yàn)轱暳袭?dāng)中的不飽和鍵會(huì)發(fā)生氧化作用，然后再形成過(guò)氧化物。反應(yīng)過(guò)程中形成的過(guò)氧化基團(tuán)對(duì)于其他不飽和鍵的氧化又會(huì)起到推動(dòng)作用，若反應(yīng)環(huán)境當(dāng)中有金屬離子，那么反應(yīng)的進(jìn)程會(huì)進(jìn)一步加快。油脂在氧化的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氫過(guò)氧化物，但是由于其為第一個(gè)產(chǎn)物，因此性能十分不穩(wěn)定。如果油脂當(dāng)中的這種物質(zhì)濃度不斷增加達(dá)到某種限度值之后，就會(huì)出現(xiàn)分解反應(yīng)。分別形成羥基與烷氧自由基，進(jìn)而生成酮、醛等物質(zhì)，不僅有異味，還有毒性。

R-+O2→ROO-，ROO+RH→ROOH+R

（3）反應(yīng)的最后階段為終止階段，這個(gè)過(guò)程中不同的自由基會(huì)在相互的撞擊之下進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的結(jié)合，吸氧量也變得逐漸穩(wěn)定起來(lái)，最后反應(yīng)也會(huì)終止。

R-+R-→R，R-+ROO-→ROOR，ROO-+ROO→ROOR+O2

1.2 抗氧化劑發(fā)生作用的原理分析

抗氧化劑在我們實(shí)際生活當(dāng)中的種類(lèi)不少，其發(fā)生作用的機(jī)理也存在差異，歸納起來(lái)可以將其分為以下幾種不同的類(lèi)型：

（1）發(fā)揮抗氧化劑的還原作用，使食品當(dāng)中的氧含量得到有效降低；

（2）借助于抗氧化劑使氧化過(guò)程當(dāng)中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)被中斷，使氧化過(guò)程被中斷；

（3）通過(guò)抗氧化劑來(lái)使氧化酶的活性降低，使其無(wú)法在氧化反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生催化作用；

（4）封閉可以引起或者是催化氧化反應(yīng)的物質(zhì)。

抗氧化劑的主要作用就是要使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)得到終止。其中抗氧化劑當(dāng)中的自由基A自身并不具備活性，它無(wú)法參與到鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過(guò)程中，卻能夠參加到一些終止反應(yīng)當(dāng)中。在具體反應(yīng)的過(guò)程中，抗氧化劑會(huì)產(chǎn)生過(guò)氧化物，兩者之間進(jìn)行結(jié)合，會(huì)使油脂的氧化過(guò)程發(fā)生終端，這樣就可以使氧化的過(guò)程得到終止。

2 植物提取物可提取的飼料抗氧化劑種類(lèi)分析

2.1 氨基酸、蛋白質(zhì)等物質(zhì)

茶葉當(dāng)中包含咖啡堿，咖啡當(dāng)中包含咖啡因，金雀花堿、馬錢(qián)子堿這些都是屬于含氮化合物，也是具備抗氧化性的物質(zhì)。另外從大豆當(dāng)中也可以提取大豆肽，其提取過(guò)程為：原料為大豆當(dāng)中的分離蛋白，然后再采用超濾以及酶解等方式來(lái)制備所需要的多肽，其分子量甚至要低于10000D[3]。大豆肽在自由基反應(yīng)的抑制方面效果顯著。

2.2 酚及酚酸類(lèi)

酚類(lèi)之所以可以起到抗氧化作用，主要是因?yàn)檫@種物質(zhì)當(dāng)中包含了不同的游離酚羥基，可以實(shí)現(xiàn)體內(nèi)自由基與氫質(zhì)子之間發(fā)生結(jié)合作用。另外，在發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程中，會(huì)形成氫鍵，這樣就會(huì)形成更穩(wěn)定的自由基中間體，使原來(lái)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)受到較好的抑制，對(duì)生物體起到保護(hù)作用。多酚類(lèi)的抗氧化劑從不同植物當(dāng)中所提取的具體物質(zhì)也是不同的，比如可以從橄欖油當(dāng)中分離出乙酰松脂醇、羥基酪醇等物質(zhì)，從芒果當(dāng)中則可以得到木質(zhì)素等物質(zhì)，兒茶素以及羥基肉桂酸等物質(zhì)可以從薔薇果當(dāng)中提取，丹參素、丹酚酸等物質(zhì)則能夠從丹參當(dāng)中提取，從桑葚和藍(lán)莓中提取的花青素，從葡萄籽中提取的原花青素，從金銀花中提取的綠原酸，從當(dāng)歸中提取的阿魏酸。近幾年來(lái)，學(xué)者與相關(guān)人士研究最多的抗氧化劑種類(lèi)是茶多酚，而且也被證實(shí)，其抗氧化作用十分明確。

2.3 黃酮類(lèi)及維生素物質(zhì)

黃酮類(lèi)物質(zhì)所包含的種類(lèi)其實(shí)不少，比如查爾酮、異黃酮、黃酮醇。黃酮以及黃烷酮等類(lèi)型。根據(jù)不少學(xué)者所開(kāi)展的研究都已經(jīng)證實(shí)，黃酮類(lèi)物質(zhì)在活性氧的清除作用當(dāng)中效果顯著，可以將自由基清除，抗氧化作用顯著。另外，從植物當(dāng)中也可以提取到一些天然維生素，比如維生素C、β胡蘿卜素等，這些物質(zhì)的抗氧化作用都比較好，其抗氧化作用的發(fā)揮主要是借助于電子的提供是活性氧的生成受到抑制，最終使自由基被清除。

2.4多種抗氧化劑成分復(fù)合類(lèi)

迭迭香迷提取物含有二萜酚類(lèi)、黃酮類(lèi)和少量的三萜類(lèi)化合物，甘草提取物中有甘草酸、甘草次酸、甘草素、異甘草素等，銀杏提取物中含有24%黃酮、萜內(nèi)酯6%、原花青素7%、兒茶素類(lèi)20%、非黃酮苷類(lèi)20%等[4]。

3 植物提取物作為飼料抗氧化劑的應(yīng)用局限性分析

3.1 可提取植物資源十分有限

當(dāng)前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以用于提取飼料抗氧化劑成分的植物大都是中草藥，而中草藥資源本來(lái)就十分稀缺，純度與含量都比較低。這就導(dǎo)致采用植物提取物作為飼料抗氧化劑所花費(fèi)的成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于化學(xué)合成抗氧化劑，這也使植物提取物作為抗氧化劑的應(yīng)用受到限制。在今后仍然需要發(fā)掘更多種類(lèi)可以提取抗氧化劑成分的植物，比如從菌類(lèi)、水果以及蔬菜當(dāng)中提取等，使植物資源的來(lái)源擴(kuò)大，同時(shí)更要完善和創(chuàng)新當(dāng)前的分離、提取等相關(guān)工藝，加快植物提取抗氧化劑成分的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程。

3.2 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)缺少統(tǒng)一性，需要進(jìn)一步完善

當(dāng)前關(guān)于植物提取物用于飼料抗氧化劑，衡量其抗氧化活性的標(biāo)準(zhǔn)整體上并不少，比如化學(xué)方法、生物方法等，但是標(biāo)準(zhǔn)卻未實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。現(xiàn)存的體外抗氧劑活性評(píng)價(jià)方法雖然可以對(duì)活性情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，可是其最終所得到的結(jié)果與試驗(yàn)環(huán)境之間的關(guān)系十分密切?？赡茉诓煌沫h(huán)境下，即便是同一種的抗氧化劑最終衡量出的氧化活性會(huì)表現(xiàn)出顯著的差異，這樣會(huì)對(duì)人們正確評(píng)價(jià)抗氧化劑的性能產(chǎn)生不良影響。最近有一些報(bào)道指出，量子化學(xué)以及電化學(xué)等相關(guān)的抗氧化活性衡量方法已經(jīng)得到了比較理想的效果，而這些方法的研究與應(yīng)用也將會(huì)成為今后衡量活性的重要方法之一。在未來(lái)必須要構(gòu)建起更為完善統(tǒng)一的抗氧化劑活性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，這樣將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)相關(guān)的研究進(jìn)程。

3.3對(duì)重金屬和農(nóng)藥殘留的控制

當(dāng)前對(duì)各種植物提取物的種植基地的土壤和水源缺乏全面的監(jiān)測(cè)和監(jiān)控，種植區(qū)域的空氣環(huán)境沒(méi)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，植物的種植過(guò)程中農(nóng)藥的噴施種類(lèi)、噴施量和頻率缺少系統(tǒng)性的標(biāo)準(zhǔn)，提取物的成分研究沒(méi)有全面的數(shù)據(jù)，植物提取物因農(nóng)藥殘留的監(jiān)控和分析的困擾，國(guó)際上大的飼料生產(chǎn)商對(duì)植物提取物的使用仍持審慎的態(tài)度，有大量工作需要進(jìn)行。

4 總結(jié)

經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)采用傳統(tǒng)的化學(xué)合成抗氧化劑會(huì)對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)產(chǎn)生不利作用，如毒性作用或者動(dòng)物體內(nèi)殘留量。而植物當(dāng)中所包含的天然抗氧化劑成分，也使得人們?cè)絹?lái)越關(guān)注從植物中提取相關(guān)的抗氧化劑成分。在已有的研究結(jié)果當(dāng)中可以發(fā)現(xiàn)植物提取物當(dāng)中可以提取天然維生素、氨基酸、酚類(lèi)及黃酮類(lèi)物質(zhì)，但是就目前的情況來(lái)看，其在飼料抗氧化劑中的應(yīng)用仍然存在較大的局限性，需要在今后拓展植物種類(lèi)，種植區(qū)域內(nèi)土壤及水源的監(jiān)測(cè)，植物的種植管理標(biāo)準(zhǔn)化，種植過(guò)程中農(nóng)藥殘留的控制，精化提取流程，制定統(tǒng)一評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等。

參考文獻(xiàn)：

[1]金立志.植物提取物添加劑的作用機(jī)制研究與應(yīng)用研究進(jìn)展[A].中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)分會(huì).中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)分會(huì)第十二次動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C].中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)分會(huì)，2016：1.

[2]楊哲，盧豪良.資源性植物提取物的抗氧化機(jī)理及其在飼料中的應(yīng)用[J].湖南飼料，2012，（05）：1820.

[3]李鵬.植物提取物作為飼料抗氧化劑的研究進(jìn)展[J]. 飼料與畜牧，2012，（03）：3032.

[4]田云，盧向陽(yáng)，易克，何小解，周曉明，肖桂清.天然植物抗氧化劑的研究進(jìn)展[J].中草藥，2005，（3）：468470.

作者簡(jiǎn)介：王俊耀（1986），漢族，江蘇宜興人，本科，化工工藝工程師、注冊(cè)安全工程師，工作于宜興市天石飼料有限公司，擔(dān)任技術(shù)經(jīng)理，研究方向：飼料添加劑的生產(chǎn)，新型飼料添加劑的發(fā)展。