◆作者：趙倩明 孫鵬 李志威

◆單位：1.奎屯市畜牧獸醫(yī)工作站2.奎屯市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局3.揚(yáng)州大學(xué)動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

抗生素殘留一直是困擾食品安全的重要問題。鑒于抗生素殘留危害的嚴(yán)重性，國務(wù)院逐步推進(jìn)無抗養(yǎng)殖進(jìn)程。但抗生素在動物生產(chǎn)中一直扮演著至關(guān)重要的角色，飼料禁用抗生素不可避免地會對養(yǎng)殖業(yè)造成沖擊。因此，尋找抗生素替代品刻不容緩。

植物提取物是通過物理或化學(xué)方法從植物中獲取的，是植物活性物質(zhì)富集產(chǎn)品，在動物生產(chǎn)中一直充當(dāng)著輔助的功能。研究表明，飼料中添加植物提取物可以提高動物的生產(chǎn)性能（董晨揚(yáng)等，2022）。有些植物提取物同時具備調(diào)節(jié)動物免疫能力的功能（印遇龍等，2022），這一特性使其具備了代替抗生素的潛力。植物提取物分為很多種類型，包括多酚類、黃酮類、多糖類、精油類、生物堿類和膳食纖維類。一種植物提取物從發(fā)現(xiàn)到實(shí)際利用需要考慮多個因素（圖1），因此當(dāng)前應(yīng)用的植物提取物種類并不多。目前研究較多的幾種提取物為多酚、黃酮、多糖類和精油。本文對常見幾種植物提取物進(jìn)行綜述，以期為植物提取物在養(yǎng)殖中的科學(xué)使用提供指導(dǎo)。

圖1 植物提取物生產(chǎn)應(yīng)用過程

1 植物多酚

植物多酚是最為常見的植物提取物之一，是一種多羥基化合物。根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)，將其分為酚酸類、類黃酮類和芪類等，目前鑒定的多酚物質(zhì)超過500種。植物多酚是較早研究并應(yīng)用的植物提取物，生物功能開發(fā)全面，提取工藝成熟。植物多酚的提取方式有溶劑提取法、超聲波提取法、微波提取法、酶輔助提取法和超臨界CO2萃取法等。溶劑提取法是依據(jù)相似相溶原理，將植物多酚從植物內(nèi)析出，之后經(jīng)過富集獲得植物多酚。超聲波提取法是利用超聲波的破碎能力和空化效應(yīng)，打破植物壁，使多酚擴(kuò)散進(jìn)溶劑中，之后從溶劑中萃取多酚。微波提取法是將微波傳導(dǎo)進(jìn)植物內(nèi)部，導(dǎo)致植物內(nèi)部發(fā)熱，促使多酚從植物內(nèi)部析出并擴(kuò)散進(jìn)溶劑中，然后再對多酚進(jìn)行萃取。酶輔助提取法是利用生物酶的特異性破壞植物細(xì)胞壁，植物多酚擴(kuò)散進(jìn)溶劑，然后進(jìn)行萃取。超臨界CO2萃取法是利用超臨界流體作為萃取劑，依據(jù)植物多酚高沸點(diǎn)的特性對其萃取。各種提取方式有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)需求選擇合適的方法。

植物多酚的生物學(xué)功能包括抗氧化、抗炎和抑菌等功能，這與抗生素的功能類似。研究證實(shí)植物多酚可以提高動物的生產(chǎn)性能。劉梅等（2018）在肉仔雞飼料中添加80、120 mg/kg的茶多酚，顯著提高肉雞的平均采食量和日增重，并降低了料重比。孫廷等（2021）在育肥豬日糧中添加200和400mg/kg的植物多酚，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組的日增重和飼料效率顯著提升，同時改善了肉品質(zhì)。文秋等（2020）總結(jié)多酚類可以調(diào)節(jié)畜禽腸道微生態(tài)環(huán)境，增強(qiáng)腸道屏障保護(hù)功能，促進(jìn)腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。植物多酚的抗病毒效果表明其具有代替抗生素的能力。馬倩（2018）和吳倩倩（2016）分別使用蘋果多酚和原花青素對豬瘟病毒和豬繁殖與呼吸綜合征病毒進(jìn)行體外抗病毒實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明多酚類物質(zhì)具有直接殺滅病毒和抑制病毒復(fù)制的功能。但植物多酚種類繁多，對植物多酚的使用劑量還需進(jìn)一步探討，為保證經(jīng)濟(jì)效益，植物多酚需要根據(jù)動物種類和不同發(fā)育時期確定合適的添加量。

2 植物黃酮

植物黃酮也是一種多酚類物質(zhì)，但由于植物黃酮的獨(dú)特性，通常將植物黃酮單獨(dú)作為一類植物提取物。植物黃酮是植物次生代謝的重要產(chǎn)物，分布于植物的各個部位，結(jié)構(gòu)特征為含有兩個或多個芳香環(huán)。根據(jù)結(jié)構(gòu)可將黃酮類化合物分為以下幾類：黃酮類、黃酮醇類、二氫黃酮類、二氫黃酮醇類、異黃酮類及花色素類等。植物黃酮的結(jié)構(gòu)與植物多酚類似，提取方式也大同小異。對于植物黃酮，也有兩種獨(dú)特的提取方法。半仿生提取法，是模擬腸胃環(huán)境的提取方式，將植物浸提液使用不同酸堿度的溶劑進(jìn)行提取，并加入模擬人體消化的消化酶，提取過程中溫度保持人體溫度效果最佳。蒸汽爆破提取法，蒸汽爆破是對植物預(yù)處理的方法，被認(rèn)為目前對生物活性物質(zhì)提取工藝中是最有前景的預(yù)處理技術(shù)之一，將植物樣品置于高溫蒸氣中，并加大壓力，使蒸汽滲入細(xì)胞，然后瞬間降壓，造成植物細(xì)胞破裂，植物黃酮可以與提取劑充分接觸，有利于進(jìn)一步處理。

植物黃酮具有多種生物學(xué)功能，包括抑菌、防腐、抗炎、抗氧化和抗腫瘤能力。實(shí)際生產(chǎn)中，研究者更關(guān)注其抑菌、抗炎和抗氧化能力，這是作為抗生素替代品必須具備的能力。研究表明植物黃酮可以通過增加細(xì)菌細(xì)胞膜的通透性，減緩細(xì)胞膜的流動能力，抑制細(xì)菌物質(zhì)交換能力，破壞細(xì)菌細(xì)胞膜的完整性抑制細(xì)菌生長，從而達(dá)到抑菌的效果（Dias等，2021）。植物黃酮通過調(diào)節(jié)磷脂酶A2、環(huán)氧化酶和脂氧化酶的活性影響花生四烯酸代謝途徑抑制炎癥。黃酮結(jié)構(gòu)上連接的酚羥基可以提供氫原子終止自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，達(dá)到抗氧化的目的，不同植物黃酮的抗氧化能力與酚羥基的數(shù)量成正比（Shen等，2022）。大量研究也表明植物黃酮可以提高動物的生長性能。試驗(yàn)表明，黃酮類化合物能夠顯著提高肉雞的平均日采食量和平均日增重（張碩等，2020）。奶牛飼糧中添加苜蓿黃酮能夠提高奶牛的采食量和營養(yǎng)物質(zhì)消化率（Zhan等，2017）。大豆黃酮可以提高仔豬的消化率，改善肉品質(zhì)（修建成，2018）。植物黃酮還能與腸道菌群相互作用，改善腸道微生物區(qū)系，減輕腸道菌群失調(diào)（蘇鑲月等，2022）。植物黃酮在養(yǎng)殖中有著抗生素和促生長劑的雙重作用。

3 植物多糖

植物多糖是醛糖或酮糖通過糖苷鍵連接形成的天然大分子多聚物。不同植物多糖分子量差異很大，從幾千到百萬以上。植物多糖間的差異性主要體現(xiàn)在分子量大小和單糖組成。研究表明，分子量越低的多糖活性越強(qiáng)（Zhang等，2020），這是由于小分子多糖更容易被吸收利用。植物多糖提取方法較為簡便，熱水浸提即可獲得植物多糖溶液，乙醇沉淀多糖溶液就能獲得較為純凈的植物多糖。提取后的植物殘渣還可以用于其他活性物質(zhì)物的提取。

植物多糖的生物學(xué)功能與黃酮和多酚相似，具有抑菌、降血脂、抗氧化和抗炎能力。根據(jù)原料來源可將植物多糖分為普通植物多糖和藥用植物多糖，藥用植物多糖的各項(xiàng)活性顯著高于普通植物多糖。黃芪多糖可以制作獸用注射液，用于防治雞傳染性法氏囊等病毒性疾病。人參多糖可以調(diào)節(jié)提高泌乳母兔的生產(chǎn)性能和仔兔的免疫性能，還具有調(diào)節(jié)腸道菌群的能力（熊浩銘等，2021）。靈芝多糖可以治療或緩解糖尿病及其并發(fā)癥，且無副作用。普通植物多糖如苜蓿多糖和巖藻多糖的活性弱于藥用植物多糖，但原料價格低廉，在動物生產(chǎn)上有更大的應(yīng)用前景。研究表明苜蓿多糖可以改善仔豬的生長性能，提高仔豬免疫力（文貴輝等，2019），巖藻多糖也有相似的功能（馬玉靜等，2020）。針對普通植物多糖活性弱的問題，目前已經(jīng)有相應(yīng)的對策，化學(xué)修飾可以提高普通植物多糖的生物活性。常見的化學(xué)修飾法有硫酸化修飾、乙酰化修飾、羧甲基化修飾、磷酸化修飾和硒化修飾?；瘜W(xué)修飾不僅可以提高多糖的生物活性，還可以改善多糖的水溶性，促進(jìn)多糖的吸收。普通植物多糖的價格優(yōu)勢將助力其在養(yǎng)殖業(yè)中獲得更好的發(fā)展。

4 植物精油

植物精油是從植物中萃取的芳香混合物，含有醇類、醛類、酸類、酚類和萜烯類物質(zhì)。一些植物精油的化學(xué)成分已經(jīng)被分析完善，但化學(xué)合成后重組卻難以達(dá)到原來的效果，這仍然是一個謎團(tuán)，因此植物精油也被稱為“液體黃金”。植物精油的提取方法有溶劑提取法、蒸餾法、油脂分離法、冷壓法和冷浸法等。隨著提取技術(shù)的進(jìn)步，植物精油的產(chǎn)量提高，現(xiàn)在可以應(yīng)用在更多的領(lǐng)域。

植物精油具有抗菌、抗病毒、抗寄生蟲、抗氧化和免疫調(diào)節(jié)的生物學(xué)功能。提取技術(shù)的發(fā)展降低了植物精油的價格，使得植物精油在養(yǎng)殖領(lǐng)域也有了應(yīng)用。吳昊等（2022）在麻黃雞日糧中添加復(fù)合精油，發(fā)現(xiàn)復(fù)合精油可以改善麻黃雞的抗氧化能力。陳志永等（2022）將植物精油與枯草芽孢桿菌聯(lián)合使用添加在黃羽肉雞的日糧中，與抗生素組相比，試驗(yàn)組黃羽肉雞日增重顯著升高，腸道通透性降低，植物精油對肉雞腸道的發(fā)育和消化有顯著增強(qiáng)作用。植物精油不僅僅在禽類養(yǎng)殖中表現(xiàn)良好，在豬生產(chǎn)中也有亮眼的表現(xiàn)。梁嬋等（2022）將復(fù)合纖維和植物精油聯(lián)合添加在產(chǎn)腸毒素大腸桿菌攻毒仔豬的日糧中，發(fā)現(xiàn)植物精油能顯著抑制仔豬氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，改善仔豬生長性能，效果優(yōu)于抗生素。羅作明等（2021）的試驗(yàn)結(jié)果表明仔豬日糧中添加200mg/kg的植物精油可以促進(jìn)仔豬的生長，增強(qiáng)仔豬抗氧化能力。植物精油對反芻動物也有良好的促生長效果，還能減少反芻動物體內(nèi)甲烷的排放（董春曉，2022）。

5 未來展望

植物提取物通常具有多種生物學(xué)功能，若要替代抗生素就必須具有抑菌和抗病毒這兩種能力。大多數(shù)的植物多酚、植物黃酮、植物多糖和植物精油都具備這兩種能力，這表明它們具有代替抗生素的潛力，用植物提取物代替抗生素是可行的。但代替抗生素也需要考慮多方面的因素，例如生物活性的強(qiáng)弱，原材料價格的高低，這都會影響植物提取物的使用價值。獲得新的植物提取物，需要一系列探索才能應(yīng)用到生產(chǎn)中。合適的劑量必須首先探究，高劑量的植物提取物可能會對動物產(chǎn)生毒害作用。植物提取物在體內(nèi)的生效時間也是阻礙提取物利用的因素，與抗生素不同，植物提取物在動物體內(nèi)通常需要一定的時間才能產(chǎn)生效果，因此植物提取物的正確使用方法需要進(jìn)行更多的摸索。當(dāng)前無抗養(yǎng)殖環(huán)境下，養(yǎng)殖業(yè)對植物提取物的需求將會快速增加，急需更多的研究關(guān)注不同植物提取物在生產(chǎn)中的利用，才能保證無抗養(yǎng)殖的順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：（略）