侯振平 鄭 霞 陳 青 吳端欽

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類(lèi)研究所，長(zhǎng)沙410205)

蕎麥?zhǔn)寝た?Polygonaceae)、蕎麥屬(FagopyrumMill)的雙子葉禾谷類(lèi)作物，主要栽培品種有甜蕎(F.esculentumMoench，也叫普通蕎麥)和苦蕎[F.tartaricum(L.) Gaerth，也叫韃靼蕎麥]。目前，全世界發(fā)現(xiàn)蕎麥共15個(gè)種和2個(gè)變種，而在中國(guó)就有10個(gè)種和2個(gè)變種[1]，栽培種主要是苦蕎麥和甜蕎麥。金蕎麥[Fagopyrundibotrys(D. Don) Hara]又名赤地利、金鎖銀開(kāi)、甜蕎麥、蕎麥三七等[2]，是一種富含營(yíng)養(yǎng)成分并兼有藥用價(jià)值的植物資源，是栽培蕎麥的野生近緣種，原產(chǎn)于我國(guó)西南地區(qū)，主要分布于我國(guó)黃河以南各省區(qū)、喜馬拉雅山區(qū)的溫帶和丘陵地區(qū)以及亞洲、歐洲和美洲等部分國(guó)家[3]。

金蕎麥不僅易繁殖、生物產(chǎn)量高、粗蛋白質(zhì)(CP)含量豐富，且必需氨基酸均衡，富含鐵(Fe)、鋅(Zn)、硒(Se)、B族維生素、維生素E、維生素A等多種微量礦物元素和維生素，鈣(Ca)、磷(P)、粗纖維(CF)、中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量較低，易于動(dòng)物消化吸收，是一種優(yōu)質(zhì)的天然植物飼料資源。研究表明，金蕎麥中含有黃酮類(lèi)、多酚類(lèi)、有機(jī)酸、萜類(lèi)等化學(xué)成分[4]，具有抗癌、抗炎、抗氧化、殺菌、降血糖、調(diào)節(jié)血脂等多種生物學(xué)功能[5-6]，這些有效成分已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。2020年，我國(guó)飼料開(kāi)始全面“禁抗”，而中草藥添加劑的獨(dú)特功效已被廣泛關(guān)注。2003年，我國(guó)公布的《無(wú)公害食品肉雞飼養(yǎng)獸醫(yī)防疫準(zhǔn)則》中唯一準(zhǔn)許使用的中藥制劑是金蕎麥散。因此，本文對(duì)金蕎麥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、提取物的生物活性及其在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行綜述，以期為金蕎麥及其提取物在動(dòng)物生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用提供參考。

1 金蕎麥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

將金蕎麥與油克紫花苜蓿(Medicagosativa)、蘇丹草、墨西哥玉米、菊苣(Cichoriumintybus)和維多利亞紫花苜蓿進(jìn)行多方面比較，發(fā)現(xiàn)其品質(zhì)優(yōu)良，CP含量比紫花苜蓿略低，與菊苣相似；CF含量較低，與紫花苜蓿相似，但高于菊苣，是一種高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的牧草資源[7]。

呂桂蘭等[8]對(duì)金蕎麥不同組織的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)金蕎麥的根、莖、葉、花中均含有畜禽營(yíng)養(yǎng)必需的氨基酸及維生素A、維生素E、B族維生素等多種維生素，根、莖、葉中CP含量分別為4.2%、5.1%和8.7%。韓勇等[9]測(cè)定分析了金蕎麥不同生長(zhǎng)時(shí)期的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分，金蕎麥風(fēng)干物中有機(jī)物(OM)、CP、CF、必需氨基酸(EAA)、總氨基酸(TAA)、Cu、Fe和Zn的含量見(jiàn)表1。由表1可知，越到生長(zhǎng)后期，各營(yíng)養(yǎng)成分含量越低，而CF和Cu、Zn等微量礦物元素的含量變化呈相反趨勢(shì)。

表1 不同生長(zhǎng)期金蕎麥營(yíng)養(yǎng)成分

以上研究表明，金蕎麥的營(yíng)養(yǎng)成分全面，含量較高，但是不同部位與不同生長(zhǎng)期營(yíng)養(yǎng)成分有差異，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值差別較大。還有研究發(fā)現(xiàn)，不同遺傳背景或栽培環(huán)境條件對(duì)金蕎麥營(yíng)養(yǎng)成分含量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值影響較大[10]。因此，應(yīng)深入系統(tǒng)地開(kāi)展金蕎麥不同品種、栽培方式、環(huán)境氣候條件、最佳收獲期等研究，使這種寶貴的天然植物資源價(jià)值最優(yōu)化，物盡其用。

2 金蕎麥提取物的生物活性

金蕎麥富含黃酮類(lèi)、多酚類(lèi)、甾體類(lèi)、三萜類(lèi)等多種天然植物活性成分，具有清熱解毒、排膿化痰、祛風(fēng)除濕等作用，研究發(fā)現(xiàn)其提取物在抗癌、抗炎、抗氧化、殺菌、增強(qiáng)免疫等方面展現(xiàn)出了良好的藥理學(xué)功效[3-4,11]。

2.1 抗腫瘤活性

金蕎麥中的活性成分黃酮和酚類(lèi)具有廣譜抗腫瘤作用，其機(jī)制與抑制腫瘤細(xì)胞增殖和遷移、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡和自噬等密切相關(guān)[12]。金蕎麥中抑制腫瘤的活性成分主要是槲皮素、蘆丁、木犀草素、(-)表兒茶素、原花青素B2-3,3-二沒(méi)食子酸酯等。槲皮素通過(guò)干擾細(xì)胞有絲分裂，抑制肺癌細(xì)胞生長(zhǎng)，下調(diào)解整合素金屬蛋白酶(a disintegrin and metalloproteinase，ADAM)表達(dá)，抑制肺癌細(xì)胞遷移[13-15]；木犀草素通過(guò)抑制組蛋白乙?；?，使頭頸部鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞停留在S期，從而誘導(dǎo)神經(jīng)母瘤細(xì)胞G0/G1期阻滯，通過(guò)p38絲裂原活化蛋白激酶(mitogen activator protein kinase，MAPK)途徑激活細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular signal regulated kinease，ERK)，調(diào)節(jié)凋亡誘導(dǎo)因子(apoptosis inducing factor，AIF)核轉(zhuǎn)位介導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞凋亡[16-17]。

陳曉峰[18]在研究金蕎麥提取物有效部位Fr4(金蕎麥根莖乙醇提取物抗腫瘤的有效部位為6個(gè)，分別被命名為Fr1、Fr2、Fr3、Fr4、Fr5、Fr6，是多酚類(lèi)化合物，F(xiàn)r4是其中一類(lèi)多酚類(lèi)化合物，其含量最高)抗腫瘤作用時(shí)，發(fā)現(xiàn)400 mg/kg金蕎麥提取物Fr4對(duì)C57/BL6小鼠Lewis肺癌生長(zhǎng)有明顯的抑制作用，并下調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶9(matrix metalloproteinase，MMP-9)表達(dá)，但對(duì)金屬蛋白酶組織抑制因子-1(tissue inhibitors of metalloproteinase，TIMP-1)的活性沒(méi)有影響。金蕎麥根部乙醇提取物有效部位Fr4可抑制小鼠S180肉瘤、肝癌、肺癌等腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，且毒副作用小[18]。Chan[19]開(kāi)展了金蕎麥提取物對(duì)來(lái)源于不同組織器官的10種人體癌細(xì)胞生長(zhǎng)影響的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其具有抑制來(lái)源于肺臟、肝臟、結(jié)腸、白細(xì)胞和骨骼癌細(xì)胞生長(zhǎng)的作用，但是對(duì)來(lái)源于前列腺、子宮頸、卵巢及腦的癌細(xì)胞沒(méi)有敏感性。由此可見(jiàn)，金蕎麥提取物對(duì)不同來(lái)源腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)作用不同，但具體機(jī)制目前并不明確。

2.2 抗氧化活性

黃小燕等[24]通過(guò)四氧嘧啶誘導(dǎo)加高脂高熱量飼糧飼喂小鼠，建立2型糖尿病模型，探索了金蕎麥葉茶對(duì)該模型小鼠作用效果，發(fā)現(xiàn)金蕎麥葉茶可以降低該模型小鼠空腹血糖和血脂水平，并能提高其抗氧化功能，從而調(diào)節(jié)糖脂代謝，可一定程度上保護(hù)2型糖尿病小鼠胰腺、肝臟組織，其機(jī)制可能與抗過(guò)氧化作用相關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)，高劑量的金蕎麥葉發(fā)酵茶能顯著提高小鼠血清超氧化物歧化酶(SOD)活性，說(shuō)明金蕎麥葉發(fā)酵茶具有較強(qiáng)的抗氧化能力[25]。在1～21日齡的鐵腳麻雞飼糧中添加適量金蕎麥，可促進(jìn)其血清和空腸黏膜抗氧化酶分泌，降低血清總膽固醇(TC)和甘油三酯(TG)含量，這可能是金蕎麥含有大量黃酮類(lèi)和多酚類(lèi)物質(zhì)，增強(qiáng)了機(jī)體清除自由基的能力，從而提高鐵腳麻雞抗氧化能力[26]。

2.3 抗炎、抗過(guò)敏活性

金蕎麥的有效活性成分之一是蘆丁，其抗炎作用已被廣泛報(bào)道[27-28]。有研究發(fā)現(xiàn)，金蕎麥對(duì)肺炎[29]和腸炎[30]都具有抗炎作用。在研究金蕎麥谷物提取物(buckwheat grain extract，BGE)對(duì)大鼠抗炎反應(yīng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，BGE對(duì)被動(dòng)皮膚過(guò)敏反應(yīng)(passive cutaneous anaphylaxis，PCA)和化合物48/80誘導(dǎo)的大鼠腹膜肥大細(xì)胞組胺釋放具有較強(qiáng)的抑制作用，其抗炎機(jī)制可能是抑制組胺釋放和抑制肥大細(xì)胞中細(xì)胞因子基因的表達(dá)[31]。研究發(fā)現(xiàn)，金蕎麥總黃酮(total flavones ofFagopyrumdibotrys，F(xiàn)ag)通過(guò)下調(diào)致敏中樞上脊髓后角和海馬的N-甲基D-天冬氨酸-2B受體(the 2B subunits of N-methyl-D-aspartate receptors，NR2B)[32]和瞬時(shí)受體電位香草酸亞型1(transient receptor potential vanilloid type 1，TRPV1)[33]表達(dá)，改善腸易激綜合征(irritable bowel syndrome，IBS)樣結(jié)腸刺激大鼠的痛覺(jué)過(guò)敏。韓芳芳等[34]研究發(fā)現(xiàn)，用不同濃度的金蕎麥提取物處理豬小腸上皮細(xì)胞(IEC)，均下調(diào)了炎癥相關(guān)基因的表達(dá)，顯著上調(diào)抗炎性因子白細(xì)胞介素-10(IL-10)、閉合小環(huán)蛋白-1(zonula occludens-1，ZO-1)和閉合蛋白(Occludin)的表達(dá)，抑制機(jī)體炎癥反應(yīng)，保護(hù)腸道黏膜。這些研究表明，金蕎麥及其提取物具有抗炎和抗過(guò)敏作用。

2.4 抗菌活性

金蕎麥提取物對(duì)細(xì)菌、真菌、放線菌等均有廣泛的抑制活性。王立波等[35]對(duì)金蕎麥乙醇提取物中乙酸乙酯的萃取部分進(jìn)行體內(nèi)外抑菌試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其能明顯抑制乙型溶血性鏈球菌和肺炎球菌，并具有保護(hù)已感染肺炎球菌小鼠的作用。馮黎莎[36]采用不同方法對(duì)不同溶劑的金蕎麥根狀莖和莖葉提取物開(kāi)展體外抑菌試驗(yàn)，研究結(jié)果顯示，金蕎麥提取物對(duì)大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌等5種細(xì)菌和白色念珠菌、赤枯病菌、鞭毛菌松等13種真菌均有明顯的抑制作用，但對(duì)5406放線菌具有抑制效果的只有根乙醇提取物和莖葉水提取物。

Shi等[37]研究金蕎麥根的水提取物最小抑菌濃度時(shí)，發(fā)現(xiàn)其對(duì)銅綠假單胞桿菌和大腸桿菌的抑制作用明顯，對(duì)沙門(mén)氏菌和金黃色葡萄球菌有一定的抑制作用。黃仁術(shù)等[38]采用牛津杯法測(cè)定了金蕎麥乙醇提取液的抑菌效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)金蕎麥提取物中(-)表兒茶素類(lèi)活性物質(zhì)具有抑制枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、釀酒酵母、大腸桿菌的作用。體內(nèi)、體外試驗(yàn)結(jié)果表明，金蕎麥提取物具有抗菌活性，但目前在畜禽實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用較少，可能是由于金蕎麥提取物的純度和濃度等不穩(wěn)定所致。

2.5 增強(qiáng)免疫活性

現(xiàn)代藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，金蕎麥因含有黃酮類(lèi)化合物的多酚類(lèi)物質(zhì)而具有增強(qiáng)機(jī)體免疫活性的功能，被譽(yù)為“中藥類(lèi)抗生素”[36]。研究發(fā)現(xiàn)，金蕎麥根乙醇提取物對(duì)雞脾臟T、B淋巴細(xì)胞增殖細(xì)胞呈明顯的時(shí)-效以及量-效關(guān)系，影響其增殖活性[39]。另有研究發(fā)現(xiàn)，金蕎麥葉發(fā)酵茶使小鼠單核巨噬細(xì)胞的吞噬能力顯著加強(qiáng)，從而增強(qiáng)小鼠的免疫功能[25]。王航等[40]報(bào)道，適量添加金蕎麥超微粉能顯著提高昆明小鼠外周血淋巴細(xì)胞增殖能力、免疫抗體水平、腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬能力和脾臟指數(shù)，從而顯著提高小鼠的免疫功能。飼糧中添加金蕎麥能夠促進(jìn)肉雞免疫器官發(fā)育，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，從而改善其生長(zhǎng)性能[41]。

3 金蕎麥在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 金蕎麥在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

用野生金蕎麥替代部分飼料原料飼喂豬，可提高豬屠宰性能，降低豬肉滴水損失，增加豬肉肌間脂肪含量、系水力和肉嫩度，并能提高豬肉中CP含量，從而提高豬肉風(fēng)味和品質(zhì)，同時(shí)，還可降低排泄物中OM、氮(N)和P等含量，減少養(yǎng)豬對(duì)環(huán)境的污染[42]。張潔等[43]利用金蕎麥飼喂生長(zhǎng)育肥豬，發(fā)現(xiàn)在育肥前期和育肥后期分別可減少12%和16%的飼料用量，每頭豬可降低飼料成本0.61元/kg，增加收益0.31元/d，但對(duì)增重?zé)o影響。在仔豬飼糧中添加黔金蕎麥1號(hào)為主的中草藥飼料添加劑，可有效降低仔豬糞便中的大腸桿菌和沙門(mén)氏菌數(shù)量，從而降低仔豬腹瀉率，維持腸道健康[44]。史開(kāi)志等[45]用黔金蕎麥1號(hào)飼喂貴州地方育成豬，研究發(fā)現(xiàn)，隨著金蕎麥添加量的增加，育成豬增重和料重比呈顯著下降趨勢(shì)，平均日增重也呈下降趨勢(shì)，但差異不顯著。此外，飼糧添加金蕎麥能顯著提高豬血清尿素氮(UN)含量和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)活性，在一定程度上提高血清總蛋白(TP)含量，提升血清超氧化物歧化酶(SOD)活性和總抗氧化能力(T-AOC)。用金蕎麥部分替代全價(jià)料能夠降低豬的料重比，提高飼糧蛋白質(zhì)利用率，提升血清T-AOC，但不影響其日增重，具有一定的經(jīng)濟(jì)意義。還有研究發(fā)現(xiàn)，在生長(zhǎng)肥育豬飼糧中用金蕎麥替代部分麥麩，能提高肉品質(zhì)，加強(qiáng)飼糧的消化吸收和蛋白質(zhì)代謝，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，并且使血清乳酸脫氫酶活性顯著升高，具體原因還需進(jìn)一步研究[46]。由此可見(jiàn)，金蕎麥作為一種優(yōu)質(zhì)的植物飼料資源飼喂豬是可行的，但其提高生長(zhǎng)性能、增強(qiáng)免疫力、提升抗氧化能力等作用機(jī)理需要進(jìn)行系統(tǒng)研究。

3.2 金蕎麥在禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

趙炎軍等[47]研究發(fā)現(xiàn)，金蕎麥提取物濃度在0.63～2.50 mg/mL時(shí)，金蕎麥對(duì)病毒的抑制率隨著藥物濃度的增大而提高，且當(dāng)金蕎麥提取物為最大無(wú)毒濃度(2.50 mg/mL)時(shí)，其對(duì)流感病毒的直接抑制率達(dá)到66.12%。因此，金蕎麥提取物對(duì)體外流感病毒具有一定的抑制作用。胡逸楓等[41]研究發(fā)現(xiàn)，在白羽肉雞飼糧中添加4.50‰和8.75‰的金蕎麥超微粉，在一定程度上降低了料重比，顯著增強(qiáng)了機(jī)體免疫功能，并促進(jìn)了肉雞生長(zhǎng)發(fā)育，為金蕎麥開(kāi)發(fā)成為飼料添加劑提供了依據(jù)。譚露霖等[48]和張潔等[49]在1日齡鐵腳麻肉雞的飼糧中添加1%的金蕎麥，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，適量添加金蕎麥雖對(duì)其生長(zhǎng)性能無(wú)顯著影響，但可提高肉雞血清免疫球蛋白含量，促進(jìn)免疫器官發(fā)育、空腸黏膜免疫因子分泌及腸道絨毛生長(zhǎng)，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，改善腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)和腸道屏障功能，并且不會(huì)對(duì)肝功能造成不良影響，說(shuō)明金蕎麥作為肉雞的抗氧化和增強(qiáng)免疫力的飼料原料是可行，但是其最適添加量還有待于進(jìn)一步研究。張潔等[50]研究發(fā)現(xiàn)，熱應(yīng)激條件下，飼糧中添加10%鮮飼金蕎麥對(duì)蛋雞平均產(chǎn)蛋率無(wú)負(fù)面影響，降低了血清炎癥因子和內(nèi)毒素含量，提高了血清促卵泡激素(follicle stimulating hormone, FSH)和黃體生成素(luteinizing hormone, LH)含量，改善了全蛋氨基酸組成和含量，降低了蛋黃多不飽和酸脂肪酸含量，加深了蛋黃顏色，揭示金蕎麥在蛋雞飼糧中可能具有抗應(yīng)激作用，但具體機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

3.3 金蕎麥在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

金蕎麥?zhǔn)且环N優(yōu)良的牧草資源，其CP含量比紫花苜蓿略低，CF含量與紫花苜蓿相似。金蕎麥鮮草是反芻動(dòng)物在夏季的優(yōu)良飼料，金蕎麥干草和青貯飼料不受季節(jié)限制，金蕎麥籽實(shí)也能為反芻動(dòng)物提供充足的能量。金蕎麥中豐富的蘆丁、槲皮素、兒茶素等活性物質(zhì)可以提高牛奶中不飽和脂肪酸含量，改善產(chǎn)品質(zhì)量。但金蕎麥的應(yīng)用也存在一定問(wèn)題，比如添加比例過(guò)高可能會(huì)導(dǎo)致反芻動(dòng)物消化不良、瘤胃酸中毒等，可通過(guò)與高纖維含量飼料搭配或適當(dāng)?shù)募庸し绞絹?lái)解決[51]。

奶牛飼喂甜蕎麥鮮草或青貯飼料，能使牧草中的α-亞油酸100%轉(zhuǎn)化到牛奶中，同時(shí)，飼喂青貯后的甜蕎，牛奶中的共軛亞油酸含量[52]和凝乳酶的凝聚性均有改善[53]，提高了牛奶的價(jià)值。據(jù)報(bào)道，牛采食甜蕎后，可能由于其所含蘆丁和維生素等活性成分調(diào)控腸道內(nèi)微生物活動(dòng)，增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化功能，進(jìn)而緩解體內(nèi)甲烷的排放[54]。

4 小結(jié)與展望

金蕎麥營(yíng)養(yǎng)成分豐富，金蕎麥及其提取物具有抗腫瘤、抗氧化、抗炎、抗菌、增強(qiáng)免疫等多種生物學(xué)活性，是一種亟待開(kāi)發(fā)的新型飼料及飼料添加劑。然而，不同區(qū)域和品種的金蕎麥營(yíng)養(yǎng)成分存在較大差異，且其參數(shù)缺乏系統(tǒng)性、完整性，并未將其納入我國(guó)飼料數(shù)據(jù)庫(kù)。只有進(jìn)行深入的研究和對(duì)比分析，確定金蕎麥的最大生物產(chǎn)量和最佳收割時(shí)期，才能使其發(fā)揮最大的飼用價(jià)值。目前，金蕎麥在豬和禽生產(chǎn)中應(yīng)用研究報(bào)道較多，但仍有較大的探索空間，尤其是在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中。比如，金蕎麥的有效能值(如奶牛的產(chǎn)奶凈能、維持凈能等)，金蕎麥提取物在胃腸道的代謝和對(duì)微生物區(qū)系的作用機(jī)理，以及生產(chǎn)中不同動(dòng)物、不同生理生長(zhǎng)階段的適宜添加量等。

采用營(yíng)養(yǎng)調(diào)控方法，通過(guò)飼喂含有增強(qiáng)免疫功能生物活性物質(zhì)的飼糧，提高動(dòng)物機(jī)體的后天免疫力，增強(qiáng)其對(duì)疾病的抵抗性，是目前動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)家的研究熱點(diǎn)。金蕎麥及其提取物中的生物活性物質(zhì)對(duì)動(dòng)物有抗氧化、抗炎、殺菌和增強(qiáng)免疫的作用，特別是抗腫瘤活性顯著，但是其在動(dòng)物胃腸道的消化代謝過(guò)程及作用機(jī)制還需更多深入研究。綜上所述，只有更全面更深入地了解金蕎麥，才能使其更好地用于無(wú)抗養(yǎng)殖的動(dòng)物生產(chǎn)中，挖掘出這種多功能作物在畜牧業(yè)和醫(yī)學(xué)上的潛在利用價(jià)值。