辣木(Moringa oleifera)原产于印度北部,鲜重年产量可达126 t/hm2,目前辣木在我国的种植面积已达到4 000 hm2[1-2]。研究表明,辣木籽中粗脂肪(40.12%)和粗蛋白质(37.8%)含量较高,粗纤维含量(1.09%)很少,可以为动物补充蛋白质和脂肪[3-4]。钾(1.03 g/kg)、钠(0.14 g/kg)、磷(1.26 g/kg)是辣木籽中最主要的矿物质元素,维生素B1(0.94%)和维生素A(2.00%)在辣木籽中含量较高[5]。高蛋白是辣木叶的特点之一,谷蛋白含量占辣木叶蛋白的80%[6],辣木叶中叶酸含量较高[7]。辣木茎、辣木根和辣木壳中的营养成分含量也各不相同。与辣木籽(37.8%)、辣木叶(27.6%)、辣木根(16.9%)和辣木籽壳(8.21%)相比,辣木茎的粗蛋白含量最低,仅为5.26%;辣木茎、壳和根的粗纤维含量较高,均在42%以上[8-9],辣木籽壳因其独特的纤维和疏松多孔的结构使其可以作为吸附剂,用于处理工业废水[10]。辣木不同部位的营养成分见表1[3,8-9,11]。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.12.029.T001表1辣木不同部位的营养成分(风干基础)项目干物质粗蛋白质粗脂肪粗纤维粗灰分辣木籽93.5537.8040.121.094.65辣木叶92.7223.138.9912.5027.87辣木茎91.025.262.6542.655.26辣木根91.4016.8710.8045.433.37辣木壳87.648.213.2152.364.10%目前关于辣木的不同提取工艺、不同部位功能以及药理作用与人类健康的关系的研究较多,但对辣木在动物生产中的研究进行详细总结的不多。因此,本文主要对辣木的常规营养成分、活性物质的生理功能以及在动物生产中的研究进行综述,以期为辣木在动物生产中的开发利用提供参考。1辣木提取物的主要生物学功能1.1抑菌作用细菌引起的感染是威胁动物健康的主要问题,辣木籽及辣木叶的不同溶剂提取物均有不同程度的抑菌效果。刘思玉等[12]研究发现,辣木籽提取物对乳中蜡样芽孢杆菌具有抑制作用。Mannner等[13]研究天然和合成黄酮对金黄色葡萄球菌生物膜的作用中,发现了黄酮类化合物的抑制效果不同,其中类化合物异黄酮、黄烷酮和黄烷较为高效。王丽虹等[14]报道,提取辣木叶不同极性部位,乙酸乙酯相的抑菌活性排在首位,是由于乙酸乙酯相是黄酮类的主要活性部位。真菌是真核生物,在发现的150万种真菌中,超过300种具有潜在致病性[15]。Jamil等[16]将辣木叶(10 mol/L乙酸钠的提取液)和辣木籽(10 mol/L Na2HPO4、15 mol/L NaH2PO4、100 mol/L KCl、2 mol/L EDTA、1.5%聚乙烯基聚吡咯烷酮、1 mol/L苯甲基磺酰氟和2 mol/L硫脲的混合提取液)进行粗提,发现粗提物中所包含的蛋白质或肽能够通过真菌膜的透性作用起抗真菌活性。1.2抗炎作用炎症是宿主抵抗病原体、压力和组织损伤的一种防御机制。炎症反应涉及不同信号因子的组合,如细胞因子、一氧化氮(NO)和两个关键转录因子,即核因子-κB(NF-κB)和核因子红细胞系2相关因子2(Nrf2)[17]。细胞因子诱导的亚型(iNOS)可被NF-κB调控,NF-κB是细胞因子诱导炎症的主要媒介,能够调控促炎因子白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)[18]。崔璨等[19]对辣木叶多糖抑制iNOS mRNA和TNF-α mRNA表达的研究中表明,辣木叶多糖可以阻断NF-κB信号传导通路,进而减少促炎细胞因子与炎性介质。Choi等[20]研究发现,辣木叶乙醇提取物通过调节炎症反应对小鼠的特异性皮炎产生了缓解作用。Jaja-Chimedza等[21]测定辣木籽乙醇水溶液提取物对小鼠巨噬细胞的抗炎作用,结果显示,IL-1β,IL-6和iNOS的基因表达显著下调。辣木籽具有抗炎作用的原因主要是由于其含有生物碱、甾醇类、糖苷类、糖苷类和萜类等。Fayazuddin等[22]将辣木籽的水提物和乙醇提取物治疗白化大鼠的足胀,表明两种提取物均具有抗炎作用,能够持续3 h,与阿司匹林的效果相似。1.3抗氧化作用机体在受到外源性化学物质或内源性代谢过程影响的情况下便会产生活性氧分子(ROS),当ROS过量产生或抗氧化防御不足时,所产生的ROS和体内的抗氧化剂之间的平衡被打破,导致机体发生氧化应激[23]。抗氧化剂的作用机理是与1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)相互作用时,将电子或氢原子转移到DPPH自由基,从而中和其自由基特性[24],因此抗氧化剂为机体提供免受感染的保护,在抑制和清除自由基方面起重要作用。Adebayo等[25]从乙醇提取物中分离出丁醇和水残留物,结果显示,丁醇组清除DPPH自由基效果最好。Sharma等[26]使用60%乙醇溶液和超声波提取辣木籽粕,结果显示,在超声波的干预下,随着提取率上升,辣木籽粕提取物的抗氧化性能也上升。王远[27]提取了辣木叶中的黄酮,表明辣木叶黄酮具有清除DPPH自由基的功能。植物界中存在的酚类抗氧化剂可作为自由基终止剂或金属螯合剂。Singh等[28]报道,脱脂辣木籽粉的甲醇提取物中酚类物质含量更高,因此,该提取物能够将DPPH自由基还原为黄色的二苯基苦基肼,进而发挥抗氧化作用。1.4其他作用辣木籽和辣木叶中活性物质的其他生物学功能见表2。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.12.029.T002表2辣木籽和辣木叶中活性物质的其他生物学功能活性物质生理功能文献来源辣木籽多酚解酒:多酚提取液在30~120 min内能降低大鼠血液中的酒精浓度黄颖等[29]辣木叶黄酮调节血脂:可降低高脂膳食小鼠血清中总胆固醇、甘油三酯及低密度脂蛋白胆固醇等水平抑制脂肪酶:对胰脂肪酶有良好的抑制作用,纯化后抑制效果更佳孙朦等[30]王远等[31]辣木叶多糖抑制肿瘤细胞:对结肠癌细胞(抑制率:2.28%~59.32%)、人宫颈癌细胞(抑制率:1.21%~47.57%)具有一定的抑制作用降糖:多糖组分MOs-2-a、MOs-2-b能够增加胰岛素抵抗HepG2细胞的葡萄糖消耗量马莉等[32]汪芳等[33]辣木叶多酚保护皮肤:改善光老化小鼠皮肤中组织形态和胶原结构孙丽平等[34]2辣木在动物生产中的应用2.1辣木在单胃动物生产中的应用目前,辣木在猪、鸡以及兔等单胃动物中的研究较少。庞家满等[35]使用2%、4%和6%的辣木叶替代生长猪日粮中的豆粕,结果显示,6%辣木叶可以在第28 d时提高生长猪血清中总抗氧化水平。Serem等[36]研究表明,日粮中添加辣木叶粉(6%)可以提高26~65 kg生长猪血红蛋白浓度和白细胞数。Mukumbo等[37]发现,在70~100 kg育肥猪日粮中添加5%辣木叶粉的处理组饲料转化率最高。鸡蛋质量影响能够养殖户的经济效益。Briones等[38]发现,在蛋鸡日粮中添加5%辣木叶粉时,产蛋量更高,蛋黄颜色更深,蛋重更重。Abdel-Wareth等[39]在产蛋后期蛋鸡日粮中分别添加0、3、6、9 g/kg辣木叶,结果显示,与对照组相比,饲喂辣木叶显著提高了饲料转化率。孙士文[40]研究发现,日粮中添加4%、6%和8%的辣木叶可以提高21日龄爱拔益加肉鸡十二指肠胰蛋白酶活性。辣木对降低胆固醇也有作用[41]。Safwat等[42]表明,日粮中添加30%~40%辣木叶粉可提高生长兔的屠宰率。2.2辣木在反刍动物生产中的应用2.2.1辣木籽在反刍动物生产中的应用给泌乳牛提供高能量和优质蛋白饲粮,会使蛋白质在瘤胃快速降解,未被动物利用的氮随排泄物排出,使氮排放增加。Hoffmann等[43]研究发现,辣木籽提取物可以延迟蛋白质在瘤胃中的发酵,使蛋白质能够更多到达后肠道,供给动物利用,减少了能量的浪费和氮排泄。当反刍动物摄入较多的粗饲料时,瘤胃产生的甲烷增多,造成了饲料能量损失,使环境受到污染。Lins等[44]将辣木籽与日粮进行一定比例(干物质基础0、100、200、400 g/kg)混合,分析辣木籽对肉牛瘤胃体外发酵参数的影响,发现随辣木籽比例升高,总挥发性脂肪酸含量下降,原因是干物质和中性洗涤纤维降解率降低。甲烷产量随辣木籽比例增加呈下降趋势。研究发现,当日粮中辣木籽粕含量为干物质水平的40%时,可以减少甲烷的产生,对养分的降解也不会产生负面影响[45]。Hansen等[46]采用体外发酵技术评估辣木籽饼替代豆粕的效果,发现随着辣木籽比例的增加,可发酵碳水化合物含量减少,体外总气体产量明显下降,日粮的可发酵能力降低。Salem等[47]表明,日粮中用脱脂辣木籽饼替代豆粕的添加量为4 g/d时,断乳羔羊可达最大生长量。2.2.2辣木叶在反刍动物生产中的应用饲粮在瘤胃中的降解情况是评估饲粮价值的重要指标。张婷婷等[48]利用半体内尼龙袋法评定辣木茎、辣木枝和辣木叶对肉牛瘤胃降解率及其瘤胃降解参数的影响,发现瘤胃降解率由高到低为辣木叶、辣木枝、辣木茎。李媛等[49]对奶牛的研究结果与之类似。Hossam等[50]评估了辣木全籽、辣木籽部分脱脂、辣木籽完全脱脂以及辣木叶的瘤胃发酵情况,结果显示,辣木叶的干物质和粗蛋白质有效降解率均较高,干物质的有效降解率值越高,干物质采食量随之提高。Khalel等[51]报道,当辣木叶作为蛋白质补充剂时,奶牛的日产奶量显著增加,牛奶成分含量(脂肪、蛋白质和灰分等)增加。Kholif等[52]研究表明,使用辣木叶替代日粮中的三叶草时,山羊更喜采食,产奶量提高了5%~11%,糖异生和乳糖生成的重要前体物质(丙酸)含量增加,对产奶量的提高也有促进作用[53]。Sarwatt等[54]提出,饲喂辣木叶粉后奶牛产奶量增加是由于其对瘤胃环境和发酵产生了积极影响。Kholif等[55]研究发现,当山羊日粮中的芝麻粕被辣木叶替代后,随替代水平的升高瘤胃中氨氮的浓度下降。当氨的浓度较高时,表明细菌对氨的利用效率降低或产氨细菌数量减少[56]。3展望辣木的营养物质含量丰富,具有抑菌、抗氧化、抗炎等多种生物活性,具有良好的应用价值。辣木叶成为畜牧业中优质蛋白质饲料资源改善动物生产性能具有可行性。关于辣木籽在反刍动物生产中是否能够减少甲烷产量、提高日粮能量效率还需进一步研究。
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