桑树(Morus alba L.)隶属桑科,桑属,是生长速度较快的木本植物,在我国被广泛种植。桑叶的传统用法主要是养蚕,但蚕业生产具有季节性特点,导致每年有大量桑叶因过剩而浪费。因此,有必要发掘桑叶新的使用方式,提高桑叶的价值及利用率。桑叶含有多种生物活性物质,如多糖、黄酮类、生物碱类等[1]。桑叶及桑叶提取物的功效十分广泛,现代中、西医将其作为改善高血糖、高血脂、糖尿病及其他疾病的药物使用。桑叶多糖作为从桑叶中提取的天然活性成分,毒性和副作用较小[2-3],具有增强免疫、抗氧化、降血糖、降血脂、抗炎等作用[4-7]。桑叶多糖可促进畜禽生长,提高畜禽对疾病的抵抗力,增强畜禽的免疫功能和疫苗的保护效果,能够替代抗生素在畜禽饲料中使用[8-9]。本文综述了桑叶多糖的提取和纯化方法营养价值及其对动物生产性能的影响,为桑叶多糖在畜禽养殖中的进一步推广应用提供参考。1桑叶多糖的提取与纯化1.1桑叶多糖的提取桑叶多糖的有效提取是其能够有效利用的前提条件,也是深入研究桑叶多糖生物活性、功能作用的基础。目前提取桑叶多糖的方法有热水浸提法、超声提取法、微波提取法和酶提取法等[10-14]。对比上述提取方法所需的设备要求、操作难易程度、提取时间、提取温度及提取率发现,热水浸提法对设备的要求较低且操作简单,是目前应用最广、研究最多的提取方法。1.2桑叶多糖的纯化经过初步提取的桑叶粗多糖含有较多杂质,如叶绿素、糖醛酸、多酚、硫酸基、蛋白质等化合物[15],需要进一步纯化。最为常见的多糖分离纯化方法是联合使用凝胶柱层析与阴离子交换柱层析法、大孔树脂分离纯化法、透析法等[16-20]。通过对比D3520、AB-8、D101、X-5、D-101、DM301、DA-201、NKA-9、LX-17及HP20大孔树脂的吸附率、比吸附量和解吸率可知,大孔树脂D3520、AB-8为最佳纯化树脂类型,可将粗多糖的纯度提高至57.46%[21-22],可在工业化生产中可以应用大孔树脂纯化桑叶粗多糖。2桑叶多糖的组成桑叶多糖是桑叶的主要活性成分之一,了解桑叶多糖的结构组成信息可明确桑叶多糖的生物活性及构效关系。根据高效液相色谱分析可知,桑叶多糖由鼠李糖、葡萄糖醛酸、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖和半乳糖醛酸等组成[23-25],但物质的量比不同。多糖组分中含有呋喃糖苷、吡喃糖苷、β-葡苷键、α-葡苷键[26]。多糖结构较为复杂,桑叶多糖的结构还需要深入研究,目前只能确定单糖的比例、组成、残基和糖苷键类型[27]。3桑叶多糖的生物学作用3.1抗氧化作用桑叶多糖的抗氧化活性与其分子量、结构及质量浓度有关,分子量越低的多糖抗氧化活性越好。当相对分子质量为30~80 kDa时,得率为48.11%[28]。评定桑叶多糖对铁离子的还原能力(FRAP)及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH·)、超氧阴离子自由基(·O2-)、二铵盐自由基(ABTS·)、羟基自由基(OH·)的清除能力时,多糖浓度为0.2~1.2 g/L时,对自由基的清除率为21.77%~91.30%[29-30]。王海燕等[31]研究表明,桑叶多糖和槲皮素联合使用可对抗氧化活性产生协同作用。综上,桑叶多糖具有较高的体外抗氧化能力,可作为抗氧化添加剂加入饲料中。3.2降血糖作用糖尿病的发生由胰岛作用机能受损或胰岛素缺乏所造成[32]。桑叶多糖通过改善葡萄糖代谢、抑制α淀粉酶和α糖苷酶活性、保护胰腺β细胞及减少β细胞功能障碍改善糖尿病[33-36]。王向阳等[37]研究表明,对由四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠给予桑叶多糖,给药后血糖明显下降。王德萍等[38]研究发现,桑叶多糖和胰岛细胞协同作用,可以降低糖尿病小鼠机体氧化损伤,达到降血糖的效果。糖尿病肾病是糖尿病的主要并发症之一,对链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病肾病大鼠给予桑叶多糖,给药后发现血清胰岛素、空腹血糖、胆固醇、甘油三酯和脂蛋白水平显著降低,表明桑叶多糖对糖尿病肾病有潜在的治疗作用[39]。3.3其他作用桑叶多糖具有较好免疫效果,可以改善T细胞、B细胞、淋巴细胞、巨噬细胞的增殖能力[40-41]。肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)作为肠道上皮细胞中的重要细胞因子,参与机体组织的先天性和适应性免疫应答[42]。研究表明,对由环磷酰胺导致的抑制TNF-α、IL-1β表达时,给药桑叶多糖具有增强作用,从而增强肠道非特异性免疫功能[43-44]。同时,桑叶多糖具有抑菌作用。采用牛津杯法进行抑菌试验得出,纯度越高的桑叶多糖对一些有害菌,如大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌的抑制程度更强[45]。桑叶多糖也具有抗凝血作用。张入飞等[46]研究表明,桑叶多糖能够延长活化凝血酶时间,发挥抗凝血作用。桑叶多糖具有多种生物活性作用,但对抗肿瘤、抗动脉样硬化、抗疲劳及调节肠道微生物等作用的研究报道较少,可以进一步研究桑叶多糖其他生物活性作用[47]。4桑叶多糖在动物生产中的研究应用进展4.1桑叶多糖在鸡生产中的应用免疫器官指数可以衡量机体免疫水平。耿兵等[48]研究发现,在雏鸡日粮中添加0.5%桑叶多糖胸腺和法氏囊的发育均具有促进作用,显著提高了雏鸡免疫器官指数。在试验56 d时,雏鸡血清中细胞因子白细胞介素-2(IL-2)和干扰素-γ(IFN-γ)分泌量升高,表明桑叶多糖对机体具有改善免疫功能的作用[49]。管远红等[50]研究表明,桑叶多糖添加量在64~256 mg/L范围内,单独刺激或者协同脂多糖共同刺激均能够使鸡脾脏B淋巴细胞和T细胞增殖,并产生免疫作用,但浓度过高会对淋巴细胞起到抑制作用。此外,桑叶多糖是增强新城疫疫苗免疫雏鸡呼吸道黏蛋白表达和黏膜免疫应答的有效佐剂。在新城疫疫苗免疫的雏鸡中添加桑叶多糖,通过显著上调TLR7基因和蛋白表达,可显著提高体液和细胞介导的免疫反应,并显著增加气管抗体介导的免疫和黏膜免疫反应,从而提高疫苗免疫效果[51]。雏鸡日粮中添加桑叶多糖可以显著提高新城疫疫苗接种鸡的血清抗体效价,提高气管、空肠冲洗液中IL-2、IFN-γ和分泌型免疫球蛋白A(SIgA)浓度,增加盲肠扁桃体免疫球蛋白A(IgA)阳性细胞数[52]。上述结果表明,桑叶多糖能够显著增强机体免疫活性,可成为雏鸡疫苗的免疫增强剂。4.2桑叶多糖在猪生产中的应用研究发现,断奶仔猪日粮中添加0.2%桑叶多糖,断奶仔猪外周血嗜中性粒白细胞百分数提高,从而增强非特异性免疫功能。猪瘟抗体水平上升表明其机体免疫能力有所提高,有利于疾病预防。断奶仔猪在桑叶多糖的作用下能够产生免疫因子,增强体液免疫功能[53-56]。Zhao等[57]研究发现,日粮中添加0.3~0.9 g/kg桑叶多糖可提高仔猪的平均日采食量,降低料重比,促进了肠道中双歧杆菌和肠道乳酸杆菌等有益菌群增殖,一直肠道中大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等有害菌群增殖,进而改善肠道健康,显著降低仔猪的腹泻发病率。0.6 g/kg添加组仔猪血清中类胰岛素1号生长因子(IGF-1)和生长激素(GH)水平显著提高,尿素氮(BUN)水平降低,大幅提高了断奶仔猪生长性能,提高了仔猪的存活率,使生产经济效益最大化。目前,桑叶多糖大多用于降低断奶仔猪的腹泻率、提高生长性能及免疫机能方面。5展望我国桑资源丰富,充分挖掘其生物活性成分,对促进木本源植物在畜禽饲料方面应用具有重要意义。目前,桑叶多糖提取方法研究较为成熟,但桑叶多糖纯化研究不够深入,不利于桑叶多糖的深度开发与利用。因此,需要投入更多的精力于桑叶多糖的纯化工艺方面,实现桑叶多糖的最大化利用。桑叶多糖具有抗氧化、提高机体健康和免疫等多种功能作用,利用桑叶多糖实现替抗作用具有广阔的应用前景。目前桑叶多糖在动物生产方面的报道集中在提高免疫、改善肠道平衡等方面。但在抗凝血性、抗氧化性和抑菌性功能作用报道较少;同时,桑叶多糖在反刍动物和水产生物中鲜有报道。因此,深入开展桑叶多糖的研究,可提高桑叶多糖及其生物制品在畜牧生产中的推广应用,对治疗药物的开发以及畜禽减抗替抗方案的实施具有重要意义。

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