◆作者：陽田恬賀 喜 范志勇 宋澤和

◆單位：1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院；2.湖南省畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心

隨著畜牧業(yè)的不斷發(fā)展，抗生素藥物帶來的畜產(chǎn)品安全隱患日漸凸顯，人們迫切想要尋找安全可靠、環(huán)保有效的新產(chǎn)品。

APS是豆科植物蒙古黃芪或膜莢黃芪的干燥根的提取物，是黃芪發(fā)揮效應(yīng)的主要成分，內(nèi)含氨基酸、維生素、未知生長因子（UGF）等多種營養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)體內(nèi)代謝后分解為單糖或低聚糖，分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，單糖組成和糖鏈連接因分子量不同均存在差異性，生物學(xué)功能呈現(xiàn)多樣性，具有增強機體免疫、提高抗氧化能力、抗炎癥、保護(hù)肝臟和造血等多種藥理學(xué)作用。目前，APS已被廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)藥領(lǐng)域。此外，已有研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加適量的APS能夠提高畜禽的生產(chǎn)性能，改善抗氧化應(yīng)激，增強免疫調(diào)節(jié)及抗病能力等，表明APS可以有效應(yīng)用于畜禽生產(chǎn)，是一種可替抗、環(huán)保的綠色飼料添加劑。本文結(jié)合近年來國內(nèi)外關(guān)于APS的研究，就其理化性質(zhì)及吸收、生物學(xué)功能及其在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用作一綜述，以期為APS在生產(chǎn)實踐中更好地應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 APS的理化性質(zhì)及吸收

唐雨薇等（2014）通過色譜柱分離純化APS，得到兩種蛋白質(zhì)含量極低的均一多糖：APS-Ⅰ和APS-Ⅱ，前者為白色，后者為淡黃色，兩者均呈棉絮狀，易溶于水，難溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯和正丁醇等有機溶劑，含有為非淀粉多糖的還原糖，不含有酚類物質(zhì)，呈酸性。而王彥榮（2007）發(fā)現(xiàn)APS是一種中性多糖，水溶液能使碘液變藍(lán)，熔點高于200℃，各組分均有較大的比旋光值，以D型單糖和α糖苷鍵為主，具有多糖的特殊吸收峰。APS主要由75.19%的葡萄糖和少量果糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖組成，以（1→4）D- 葡萄糖連接為主鏈，（1→6）D- 葡萄糖連接為支鏈作為重復(fù)結(jié)構(gòu)，分子結(jié)構(gòu)如圖1所示。研究發(fā)現(xiàn)，APS主要以非解離型的狀態(tài)在小腸中被吸收，無部位特異性，受pH影響，pH為6.8時吸收最好，在一定范圍內(nèi)，機體累積吸收量隨時間的增加而升高，吸收率隨濃度的增加而降低，吸收過程中存在飽和現(xiàn)象，推測APS在小腸中主要是通過小腸細(xì)胞轉(zhuǎn)運。

2 APS的生物學(xué)功能

2.1 增強免疫調(diào)節(jié)

APS可以通過調(diào)節(jié)宿主免疫器官、免疫細(xì)胞及免疫分子，促進(jìn)特異性與非特異性免疫，結(jié)合多種信號通路作用，增強機體免疫力。朱軼鋒等（2018）試驗證明，APS在濃度為 80～320μg/mL時，能提高雛雞外周血、脾臟、胸腺以及法氏囊淋巴細(xì)胞中Th1和Th2細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子T-bet和Gata-3的mRNA表達(dá)，進(jìn)一步促進(jìn) Th1細(xì)胞因子（IL-2、TNF-β和IFN-γ）及Th2細(xì)胞因子（IL-4和 IL-6）分泌，從而提高淋巴細(xì)胞增殖。Zhou等（2017）發(fā)現(xiàn)荷瘤小鼠口服APS 25天后，腫瘤細(xì)胞凋亡率、免疫器官指數(shù)和血清中 TNF-α，IL-1β和IL-6水平增加，腫瘤重量減少，其機制是APS通過刺激Toll樣受體4（Toll-like receptor 4，TLR4）- 髓樣分化因子 88（myeloid differentiation factor 88，MyD88）依賴性信號通路中的TNF受體相關(guān)因子6，活化核轉(zhuǎn)錄因子-κB（nuclear factor-kappa B，NF-κB）和核轉(zhuǎn)錄因子激活蛋白-1，進(jìn)一步增強效應(yīng)細(xì)胞因子的產(chǎn)生，如圖2所示。李任軍等（2019）研究表明，APS可通過激活TLR4/NF-κB信號通路上調(diào)腸道黏膜固有免疫細(xì)胞免疫分子基因的表達(dá)，刺激腸道黏膜淋巴細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞的增殖和活化。Zhang等（2017）通過強飼法在7日齡時對雞進(jìn)行不同劑量的APS處理，發(fā)現(xiàn)小雞免疫球蛋白含量和TLR4mRNA表達(dá)及蛋白水平均呈非劑量依賴性增加，法氏囊內(nèi)的TLR4通路被激活，以及MyD88-非依賴性可誘導(dǎo)基因的表達(dá)增加。綜上，APS能夠通過特異性與非特性免疫，經(jīng)TLR4-MyD88依賴性通路、TLR4/NF-κB通路及TLR4-MyD88非依賴性通路，增強機體免疫力。

圖1 APS的分子結(jié)構(gòu)：(a)鏈結(jié)構(gòu)；.(b)骨架結(jié)構(gòu)

2.2 改善機體抗氧化水平

動物機體在代謝過程中可產(chǎn)生含氧的自由基，過量的自由基會造成氧化應(yīng)激，嚴(yán)重影響機體健康和生產(chǎn)性能，超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）等體內(nèi)抗氧化酶的活性和丙二醛（MDA）含量等指標(biāo)可反映動物機體的抗氧化能力。Niu等（2011）研究表明APS可通過反應(yīng) Fe2++H2O2→Fe3++-HO+OH-，清除羥自由基和過氧化氫的活性，并且可以在體外有效地結(jié)合亞鐵，體現(xiàn)出抗氧化活性。研究發(fā)現(xiàn)，APS可去除體外羥基和ABTS自由基的還原能力，增強細(xì)胞內(nèi)SOD、GSH-Px、氧化氫酶、谷胱甘肽還原酶的活性，降低MDA含量。曾涵芳等（2019）研究表明，APS能夠提高H2O2誘導(dǎo)的奶牛乳腺上皮細(xì)胞抗氧化酶SOD、GSH-Px的活性，抑制MDA、活性氧的釋放以及凋亡因子Caspase-3的活性，降低Bax/Bcl-2比率，減緩氧化損傷引起的細(xì)胞凋亡。而秦紅等（2018）認(rèn)為APS提高抗氧化酶活性的機制可能是通過提高抗氧化酶基因表達(dá)而實現(xiàn)的。由上可知，APS具有抗氧化活性，一方面，通過結(jié)合亞鐵離子的螯合作用清除機體內(nèi)羥基自由基和過氧化氫活性；另一方面，能增強機體SOD、GSH-Px等酶的活性，抑制MDA和活性氧等物質(zhì)生成。

圖2 黃芪多糖的免疫調(diào)節(jié)和抗腫瘤作用機制

2.3 抗炎癥作用

緊密連接蛋白 -1（ZO-1）在維持基因轉(zhuǎn)錄及調(diào)節(jié)等方面發(fā)揮巨大作用，腫瘤的發(fā)生發(fā)展與其基因表達(dá)沉默和蛋白缺失密切相關(guān)。Wang等（2013）研究發(fā)現(xiàn)APS能下調(diào)脂多糖感染的結(jié)腸癌細(xì)胞中炎癥因子TNF-α，IL-1和IL-8的表達(dá)，上調(diào)ZO-1和閉鎖蛋白mRNA的表達(dá)，起抗炎作用。p38絲裂原活化蛋白激酶（p38 Mitogen-activated protein kinase，p38MAPK）的磷酸化激活會導(dǎo)致下游效應(yīng)分子的激活及誘導(dǎo)，并介導(dǎo)細(xì)胞應(yīng)激、細(xì)胞凋亡以及炎癥反應(yīng)等多種信號通路。研究表明，APS能降低磷酸化p38MAPK蛋白的表達(dá)，下調(diào)機體炎癥反應(yīng)中的相關(guān)因子及物質(zhì)，如 IL-1β、TNF-α、LDH、NF-κB，抑制信號通路，如p38MAPK信號通路、p38MAPK-熱休克蛋白 27通路、TLR4/7-MyD88-NF-κB信號通路，起抗炎效應(yīng)。

3 APS在畜禽中的生產(chǎn)應(yīng)用

3.1 APS在雞生產(chǎn)中的應(yīng)用

Li等（2018）結(jié)果表明，在雞膳食中添加10g/kg APS可以促進(jìn)其生長性能和空腸組織形態(tài)。Yusuf等（2016）給 360日齡肉雞接種H5N1流感疫苗，在日糧中添加APS，發(fā)現(xiàn)其抗體水平和細(xì)胞因子的表達(dá)顯著增加，口服劑量為 100 mg/kg，200 mg/kg 和400mg/kg時有利于雞的健康，體內(nèi)劑量為200 mg/kg和400 mg/kg時可用作H5N1禽流感病毒的疫苗佐劑，兩者聯(lián)合使用有利于消除疫苗接種引起的體重減輕。賈紅杰等（2019）研究發(fā)現(xiàn)山黃粉與不同劑量的APS配伍使用能調(diào)節(jié)蛋雞健康狀況，提高抗氧化水平，100mg/kg山黃粉+100或200mg/kg APS的效果較好。段俊英等（2019）研究表明，在肉雞日糧中添加0.1%APS可顯著增加日增重、降低料重比，提高脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)及法氏囊指數(shù)。綜上，APS能提高雞的生產(chǎn)性能，增強機體免疫水平，效果可能與其劑量、添加方式以及雞的品種有關(guān)。

3.2 APS在反芻動物生產(chǎn)中的應(yīng)用

APS能促進(jìn)反芻動物生產(chǎn)性能，改善抗氧化能力，增強免疫功能。王義翠等（2018）在斷奶犢牛日糧中添加5 g/頭和10 g/頭劑量的APS，發(fā)現(xiàn)其生長性能提升，且血清中SOD、GSH-Px活性升高，MDA含量降低，10 g/頭劑量在抗氧化能力方面效果更好。徐端紅等（2018）研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶羔羊日糧中添加APS，能增加其日增重，降低料重比，促進(jìn)生長發(fā)育，提高血清中IgG和IgM含量，降低 IL-6、IgA與TNF-a含量，增強機體免疫力，含量達(dá)到0.1 g/kg以上時能夠有效提高抗病能力。鮑玉林等（2019）研究表明，在舍飼藏羊飼糧中添加0.05%和0.1%的APS均能顯著提高其生長性能和免疫功能，0.1%的添加劑量更具優(yōu)勢。

3.3 APS在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

王志龍等（2016）研究發(fā)現(xiàn)，在哺乳母豬飼糧中添加大豆異黃酮和APS能改善哺乳母豬的生產(chǎn)性能和免疫指標(biāo)，200 mg/kg為兩者混合物的適宜添加劑量。鄒知明等（2016）研究發(fā)現(xiàn)谷氨酰胺、精氨酸與的APS互作能顯著促進(jìn)仔豬腸道的發(fā)育和腸道免疫球蛋白A的分泌，有效增加腸絨毛長度和寬度，顯著抑制腸道大腸桿菌數(shù)量以及增加乳酸桿菌含量，改善腸道微生態(tài)平衡。甄玉國等（2016）在斷奶仔豬日糧中分別添加 200，400，800 mg/kg APS，結(jié)果表明，200mg/kg APS可間接提高蛋白質(zhì)在體內(nèi)的沉積率和促進(jìn)能量代謝，提高飼料利用率；800mg/kg APS能顯著調(diào)高肉料比，促進(jìn)生產(chǎn)性能；隨著APS添加劑量的增高，免疫機能逐漸增強，但免疫機能過高會消耗過多能量，降低動物的生產(chǎn)性能。綜上，APS也能改善豬的生長性能，增強免疫機能，但其添加劑量應(yīng)控制在合適范圍內(nèi)，以達(dá)到雙重效應(yīng)。

4 小結(jié)

在動物飼糧中添加APS不僅綠色環(huán)保，而且可以增強畜禽免疫調(diào)節(jié)，改善機體抗氧化水平，抵抗炎癥等，目前已有效應(yīng)用于動物生產(chǎn)中，具有良好的應(yīng)用前景。然而，仍存在的局限是：1）國內(nèi)外對于APS的吸收代謝研究鮮見報道；2）APS與其他添加劑的混合使用，對畜禽產(chǎn)生不同影響，應(yīng)探究APS的合理使用劑量，使其充分發(fā)揮有益效應(yīng)。隨著科學(xué)研究的不斷進(jìn)展，APS在畜禽生產(chǎn)中將得到更好的利用。