杜仲作为我国传统的中药材,其适应性强、分布范围广。有研究表明,杜仲及其提取物作为饲料添加剂具有提高动物生长性能、改善动物产品质量、降低养殖成本等优势[1]。本文对杜仲及其提取物的来源、生物学功能及其在畜禽养殖中的应用进行综述,以期为杜仲及其提取物在动物生产中的应用提供参考。1杜仲及其提取物来源与生物学功能1.1杜仲及其提取物的主要成分杜仲(Eucommia ulmoides Oliver)属杜仲科杜仲属植物,其种植面积广,资源丰富。世界上95%的杜仲资源均来自中国,主要分布于河南、陕西、贵州、甘肃、江西和四川等地,其中三门峡是杜仲的原产地[2-3]。2015年版《中国药典》有记载:杜仲味甘,性温,归肝、肾经,具有补肝肾、强筋骨、安胎之功效[4]。研究表明,杜仲还具有增强机体免疫力、抗氧化、抗疲劳、抗菌抗病毒、降血糖血脂血压以及减肥利尿等功效[5-8]。杜仲的皮、叶片、果实以及根等含有绿原酸、京尼平苷酸、黄酮类等生物活性物质[9]。杜仲叶的营养价值很高,常作为功能性饲料添加剂应用于畜禽生产[10]。目前杜仲提取物中经过分离和鉴定的有机化合物在70种以上,无机矿物元素达15种以上[11]。常见的杜仲提取物的提取方法有水提法、超声波提取法、半仿生提取法、溶剂法、微波提取法和酶解法等[12-14]。1.2杜仲及其提取物的生物学功能1.2.1提高免疫力杜仲中的绿原酸和萜类化合物能够增强机体免疫力,特别是对细胞免疫具有双向调节的作用。Naomasa等[15]首次在杜仲叶的氯仿提取物中分离出一种单萜类化合物,具有免疫抑制活性,能够干扰T淋巴细胞的功能。杜仲提高机体免疫力的作用机理包括:杜仲叶中含有的生物活性物质能够激活免疫系统,提高巨噬细胞的吞噬指数;促进免疫器官的发育;促进淋巴细胞的增殖;提高淋巴因子和白细胞介素的活性[16-17]。叶颖霞等[18]、徐贤柱等[19]在检测不同剂量的杜仲多糖对小鼠免疫功能的影响中发现,高剂量的杜仲多糖(200 mg/kg)可显著提高小鼠血液中免疫球蛋白M(IgM)的含量,提高胸腺和脾脏系数;将杜仲叶的乙醇提取物经腹腔给药,能够显著增强小鼠脾淋巴细胞的转化功能及腹腔巨噬细胞的吞噬功能[20]。1.2.2抗氧化能力氧化应激反应是炎症反应的一个组成部分,可对机体造成不同程度的损伤。杜仲提取物中所含的黄酮类化合物具有很强的抗氧化活性,其作用机理是通过清除多余的自由基,减少过氧化物的产生,并还原氧化物质达到抗氧化的目的[21]。王翔等[22]、贾征等[23]的抗氧化试验表明,杜仲叶中的黄酮具有较好的还原性以及清除羟自由基、超氧阴离子的能力,是一种天然有效的抗氧化剂;在试验浓度范围内,清除效果与黄酮浓度呈正相关。在此基础上,为了研究抑制Nrf2对细胞生长和细胞内氧化应激参数的影响,添加杜仲黄酮明显降低了氧化型谷胱甘肽(GSSG)的浓度,同时增加了核Nrf2和醌氧化还原酶1(NQO-1)mRNA的蛋白表达。上述结果表明,Nrf2信号通路在杜仲黄酮调节仔猪肠道氧化应激中起到重要作用[24]。此外,杜仲皮和杜仲多糖可以通过抑制小鼠体内炎症以及主要炎性细胞因子的表达[25]。1.2.3调节营养物质的代谢许多肥胖患者存在脂质代谢紊乱,而降糖降脂药物大部分属于合成药,副作用明显且费用高。绿原酸作为杜仲提取物的主要活性成分,可通过提高糖/脂肪代谢水平、调节脂肪合成有关的酶活性和激素水平进而影响代谢[26]。在杜仲提取物对糖尿病小鼠糖脂代谢的研究发现,绿原酸可明显改善小鼠的糖耐量能力,缓解高乳脂剂诱导小鼠产生的胰岛素抵抗[27]。陈小娟等[28]报道,杜仲多糖能够减轻2型糖尿病小鼠肝脏的脂肪变性和病理变化;杜仲叶水提取物能够显著降低高血脂小鼠的血糖血脂水平,提高血清超氧化物歧化酶的活性[29]。2杜仲及其提取物在动物生产中的应用2.1杜仲及其提取物对猪生产性能的影响在猪的日粮中添加一定量的杜仲或其提取物能够改善猪的肠道环境,有效提高生长性能,调节机体免疫力,改善肉品质等。有研究探索杜仲黄酮对脂多糖(LPS)诱导的猪肠细胞损伤模型的调控机制,结果表明,细胞中添加杜仲黄酮增加了磷酸化Akt、IκBα和磷酸化IKKα/β,可能是通过影响PI3K-NFκB信号通路发挥对肠细胞的保护作用,为猪肠道炎症疾病的治疗提供了参考[30]。研究显示,与对照组相比,在断奶仔猪基础日粮中添加杜仲提取物,仔猪的腹泻率显著降低,平均日增重明显提高;杜仲提取物添加量为0.3 g/kg的日粮增加了血清和肝脏的总抗氧化能力(T-AOC)和总蛋白(TP)的含量;仔猪十二指肠和空肠内容物的相关酶活性得到改善,绒毛长度有所增加[31]。研究表明,日粮中添加1 000 mg/kg富含绿原酸的提取物(6 w)可提高猪的平均日增重、平均日采食量以及肉中超氧化物歧化酶1 mRNA的表达水平,降低滴水损失、烹饪损失、肉类中的羰基和丙二醛含量;结果提示,富含绿原酸的杜仲提取物可以改善猪的生长性能及肉品质[32]。王浩等[33]研究发现,在基础日粮中加入2%杜仲粉可以提高松辽黑猪与北京黑猪杂交后代血液中淋巴细胞、单核细胞等免疫相关细胞的数量,促进免疫球蛋白的生成,增强机体免疫力。2.2杜仲及其提取物对家禽生产性能的影响杜仲作为饲料添加剂不仅能够提高蛋鸡的生产性能和蛋品质,显著改善肉鸡的生长速度和肉品质,还能够通过清除自由基达到抗氧化的效果。毛亚芳等[1]在绿壳蛋鸡日粮中添加杜仲叶粉,发现,同水平的杜仲叶粉均能降低血清中甘油三酯、葡萄糖和尿素的含量;在不影响蛋品质的前提下,显著提高腿肌蛋白和胸肌脂肪含量,改善肌肉品质。在湖北供鸡基础日粮中分别添加含2.5%、5.0%、7.5%、10.0%的杜仲叶粉,发现日粮添加7.5%的杜仲叶粉能够极显著提高湖北贡鸡的日产蛋率,日粮中添加5.0%和7.5%的杜仲叶粉可显著降低蛋黄胆固醇和蛋黄粗脂肪的含量,表明杜仲叶粉能够提高湖北贡鸡的生产性能和蛋品质[34]。黄林等[35]研究发现,当日粮中杜仲提取物的含量为300 mg/kg时,肉鸡采食量和日增重量显著增加,干物质、粗蛋白质和粗脂肪的消化率显著提高;相比之下,十二指肠胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性水平以及绒毛高度有显著提高,表明杜仲提取物提高了肉鸡的生产性能,改善肠道环境。采用添加300 mg/kg杜仲提取物的日粮饲喂的50日龄黄羽肉鸡抗氧化能力和免疫能力明显提高[36]。研究发现,在西昌麻鸭基础日粮中添加0.4%杜仲粉,能够明显提高西昌麻鸭的生长速度和饲料利用率,改善其屠宰性能[37]。2.3杜仲及其提取物对反刍动物生产性能的影响在育肥羔羊的基础日粮中添加杜仲叶多酚提取物,当添加量达到10 g/kg时可显著提高血清中的总抗氧化能力和超氧化物歧化酶的活性,极显著提高谷胱甘肽过氧化物酶活性,影响瘤胃发酵[38]。有研究发现,杜仲叶在一定程度上增加了绵羊的采食量,低水平(10%)的添加量提高了绵羊对能量和氮的利用率,降低料重比。进一步对绵羊血液生理代谢指标的检测结果表明,含20%杜仲叶的日粮对脂肪代谢具有显著影响,主要机制是通过调节脂肪代谢相关基因的表达影响脂肪酸的组成,增加肌内脂肪含量,改善肉品质[39-40]。姚琨等[41]通过试验确定了杜仲叶提取物在泌乳奶牛中的安全使用剂量,当每头荷斯坦奶牛补充100 g/d的杜仲提取物时,不仅可以促进奶牛对营养物质的消化,还可以提升奶牛的产奶量和乳脂率。孔韬[42]研究发现,给患有弱阳性隐性乳房炎的奶牛每日补充20 g/d的杜仲提取物可降低泌乳组织的炎症反应,提升乳品质,改善肝脏受损,提高受胎率,但对采食量无显著影响。研究发现,当杜仲提取物添加量为3%~4%时,微生物对发酵底物的利用加快,有效促进瘤胃微生物的生长繁殖以及对营养物质的消化吸收[43]。2.4杜仲及其提取物对水产动物生产性能的影响除了家畜和家禽,杜仲提取物还能够对鱼虾等水产生物的生产性能产生有利的影响。Farhan[44]通过在鲫鱼饵料中添加黄芪和杜仲叶提取物,结果发现,当杜仲提取物添加量为0.2%时,对鲫鱼的血浆生化指标具有显著影响,明显提高了鲫鱼的生长速度以及肝脏的抗氧化性能,在不产生副作用的情况下替代抗生素、合成药物等在鲫鱼养殖中的应用。陈雪影等[45]发现,杜仲提取物能够有效修复海鲈因夏季高温导致的以肝肿大为特征的消化系统症状,且以中草药制剂和常规饲料比例分别为1∶2时效果最佳。李军涛等[46]研究结果表明,杜仲提取物组明显提高了虾的成活率和增重率,血清中溶菌酶的活性显著增强,表明杜仲提取物在一定程度上可以提升虾的生长速度,增强免疫力。此外,杜仲提取物在草鱼和青鱼等其他鱼类中的应用也很广泛,不仅能够增加鱼肉的蛋白质含量,提升鱼肉口感,同时增强鱼类的抗感染能力,降低饲养成本。3杜仲及其提取物对养殖经济效益的影响杜仲作富含营养物质以及生物活性物质,如多糖类、黄酮类、木脂素类、苯丙素类和环烯醚萜类等[47]。杜仲及其提取物在动物生产中具有提高生长性能、增强免疫力等作用。在动物饲粮中添加适量的杜仲及其提取物,不仅能够代替抗生素实现健康养殖,还可以降低养殖成本,提高经济效益。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.11.034.T001表1杜仲及其提取物对养殖经济效益的影响动物添加类型添加量经济效益文献来源猪杜仲叶提取物、复方杜仲中草药发酵制剂1.5%每头猪利润可提高14~17元赵广伟等[48]、邓位喜等[49]鸡杜仲叶粉1.8%与对照组相比,利润可提高约10%,每只鸡在试验期内利润增加约0.3元康克浪等[50]鱼杜仲皮、杜仲叶粉1%平均每条鱼可节省成本0.3~0.5元杨航等[51]、李礼等[52]牛、羊杜仲提取物1.5%、2.0%每头牛利润可达3元;与对照组相比,试验组平均每只羊多创造利润0.5元/d孔韬[42]、徐琪翔等[53]兔杜仲叶粉2%与对照组相比,试验期内每只试验兔多增收0.2~0.5元李燕舞等[54]、王明英[55]驴杜仲提取物0.5%与对照组相比,驴皮胶原蛋白含量提高6%,利润提高62元/头李文强等[56]4结论杜仲及其提取物不仅在畜牧业中发挥了重要作用,还涉及工业、食用和保健等生活各方面。但杜仲的成分复杂,不同功效发挥的具体作用仍待进一步的研究,在实际生产中要结合不同畜禽的具体情况添加。随着研究深入,杜仲及其提取物在畜禽业有望取代抗生素在饲料中的应用,充分发挥自身优势,提高经济效益。

使用Chrome浏览器效果最佳,继续浏览,你可能不会看到最佳的展示效果,

确定继续浏览么?

复制成功,请在其他浏览器进行阅读