賈玲玉,徐心琮,盧藝琳,井文倩,張寧波
(臨沂大學(xué)農(nóng)林科學(xué)學(xué)院,山東 臨沂 276005)
單寧通常指分子量50~3000 Da的多酚,分為水解單寧和縮合單寧。水解單寧具有收斂性,可降低胃腸蠕動、提高消化率,促進家畜生長和緩解腹瀉應(yīng)激。水解單寧可調(diào)味、刺激食欲并提高采食量。縮合單寧可與蛋白質(zhì)等大分子形成穩(wěn)定的復(fù)合物,保護反芻動物瘤胃蛋白,提高氮利用率;然而縮合單寧又易與礦物質(zhì)螯合,降低礦物質(zhì)的利用率。單寧具有抑菌、抗蟲、促生長的作用,具有廣泛的應(yīng)用前景。
單寧對多種細(xì)菌均有抑制作用。單寧酸可抑制動物腸道中多類型產(chǎn)氣莢膜梭菌的生長[1]。紫色達利菊單寧對大腸桿菌有顯著的抑制作用,且大腸桿菌無耐受性[2]。五倍子單寧可抑制多種常見致病菌,對革蘭氏陽性菌的抑制效果更好[3]。蔓越莓單寧可抑制某些菌類的黏附性[4]。
目前,關(guān)于單寧抑菌機理有三種解釋:第一、單寧酸可通過螯合微生物中的鐵,影響病原微生物的正常代謝;第二、單寧通過降低病原微生物中的酶的活性,達到抑菌作用;第三、單寧可直接作用于病原微生物的亞顯微結(jié)構(gòu),改變通透性。
單寧具有良好的抗病毒能力。番櫻桃單寧可抑制B淋巴細(xì)胞性皰疹病毒,金縷梅樹皮中提取的單寧具有抑制乳頭瘤病毒的侵染能力[5]。水解單寧可有效降低雞傳染性法氏囊病毒、新城疫病毒、傳染性喉炎病毒的滴度,還對丙型肝炎病毒(HCV)、痘苗病毒有明顯抑制作用[3]。
單寧中的酚羥基具有很強的還原性,因此具有自由基清除功能及脂質(zhì)過氧化抑制功能。單寧酚羥基含量越高,其抗氧化功能越強。單寧中的酚羥基釋放出H+與自由基競爭性結(jié)合,保護脂質(zhì)不被攻擊,此外單寧抗氧化活性隨著化學(xué)結(jié)構(gòu)中聚合度的增加而提高[6]。研究發(fā)現(xiàn)蔓越莓單寧抗氧化活性是抗壞血酸的10倍、生育酚的37倍[7]。
反芻動物由于瘤胃中含有大量纖毛蟲、真菌和細(xì)菌使其擁有比單胃動物更強的分解纖維素的能力,然而瘤胃微生物對飼料中的蛋白分解能力也很強,這導(dǎo)致反芻動物優(yōu)質(zhì)蛋白易流失。研究表明,單寧可為動物提供過瘤胃蛋白保護因子,飼料中添加適量單寧,不僅不會影響動物采食量,在一定程度上還可以調(diào)整反芻動物體內(nèi)的氨氮比例和尿素循環(huán)過程,增強氮的利用效率[8]。
單寧的收斂性一定程度上減慢了腸道蠕動,使食糜在腸道內(nèi)滯留時間變長,消化更加充分,提高了飼料利用率[9]。單寧可以減慢蛋白質(zhì)和纖維素的分解速度,降低瘤胃氨氣產(chǎn)生速度,避免瘤胃膨脹病的產(chǎn)生并且提高了氮利用率,促進瘤胃菌群平衡,使瘤胃有效消化提高[10]。還有研究表明綿羊血漿中的生長激素含量與單寧的添加量呈正相關(guān)[11]。
研究發(fā)現(xiàn),膨化低單寧高粱可改善龍巖蛋鴨高峰期產(chǎn)蛋性能,顯著提高鴨蛋質(zhì)量[12]。單寧對家畜的泌乳性能也有促進作用,百脈根、羅子望殼等能顯著提高綿羊、奶牛的產(chǎn)奶量和乳蛋白率[13]。
單寧促進家畜繁殖的機理目前尚不明確??s合單寧影響反芻動物繁殖性能的機制有兩種假說:一是通過與蛋白質(zhì)形成復(fù)合物,提高了過瘤胃蛋白的含量,從而增加血漿中氨基酸的濃度,提高了排卵率;二是降低了瘤胃中氨素的含量,使母畜血漿中氨濃度不致過高,低氨的內(nèi)環(huán)境增強了卵子的生活力,從而提高了母畜的排卵率[14]。例如,飼喂百脈根的母羊排卵率提高了 14 %~20 %。百脈根單寧可能通過提高動物對蛋白質(zhì)吸收能力,間接提高動物機體營養(yǎng)以促使繁殖力的提高[15]。
單寧顯著提高奶牛血清中的免疫球蛋白[13],降低紅鹿和羊羔腸道中的線蟲數(shù)目[16],增強免疫力。飼喂富含縮合單寧豆科牧草的綿羊比飼料中缺乏單寧物質(zhì)的綿羊具有更強的抗寄生蟲感染的能力。單寧可以抵抗毛圓線蟲和環(huán)紋夜蛾成蟲的寄生[17],降低肉雞糞便中球蟲數(shù)目,改善料重比,促進動物生長[18]。單寧的抗蟲機理可能直接作用于蟲體代謝或與抑制幼蟲發(fā)育有關(guān)。
大劑量單寧對動物機體產(chǎn)生不利影響;如果能夠在飼喂動物時,嚴(yán)格控制單寧添加量,單寧又會成為促生長因子。由于植食性家畜會依據(jù)飼草的口感選擇飼草,當(dāng)植物中單寧干物質(zhì)含量在1%以上時會有強烈苦味,影響家畜采食,建議高粱單寧含量在 0.5~0.7為宜。單寧添加量過高,會令動物抗拒甚至產(chǎn)生毒害作用。因此在做飼料配方時,應(yīng)更細(xì)致考慮家畜的生理特性和飼料配方的適口性。
單寧的種類眾多,對不同動物的影響各異。將來還需要更深入地研究單寧的結(jié)構(gòu)組成及性質(zhì),通過具體實驗指導(dǎo)適宜添加量。隨著對單寧作用機制的進一步研究,其應(yīng)用前景將更加廣闊。