抗生素具有促进动物生长性能、提高动物免疫功能等优点。但抗生素的大量使用会导致细菌产生多重耐药性，引起畜禽肠道微生物失衡，使抗菌能力大大降低，导致畜禽免疫力低下[1-2]。抗生素在畜禽副产品中残留，通过食物链进入人体，严重威胁人类的健康[3]。此外，未能被动物吸收的抗生素会通过排泄进入生态环境中，由于抗生素不易降解，会直接破坏生态平衡[4]。因此，探寻畜禽日粮中安全的抗生素替代品成为国内外的研究热点。白头翁（Pulsatilla chinensis（Bungt）Regel）作为中草药绿色添加剂之一[5-6]，其含有的天然植物活性物质能够调节机体免疫机制，具有良好的药用价值。研究发现，白头翁除了具有抗病原和抗菌作用外，还具有抗炎、抗癌、杀灭球虫、镇痛、提高机体免疫力、抗内毒素血症、抑制巨噬细胞分泌等功效[7-8]。白头翁在畜禽上具有很好的应用前景，可以作为安全的抗生素替代品开发和利用。因此，本文主要综述了白头翁的活性成分、药理作用及在动物生产中的应用，为其在动物养殖中的进一步高效利用提供参考。1白头翁主要活性成分1.1三萜皂苷类白头翁中的主要活性成分是三萜皂苷[9]，其主要以五环三萜类化合物（PTS）[10]的方式存在。PTS是一种普遍存在于天然产物中的化合物，具有广泛的药理活性。根据碳骨架，它们被分为6个共同的亚族：藿烷（hopane）、乌苏烷（ursane）、木栓烷（friedelane）、羽扇豆烷（lupane）、齐墩果烷（oleanane）和伽马蜡烷（gammacerane）。五环三萜主要结构类型见图1。白头翁的主要单体成分是皂苷B4（anemoside B4），属于有效三萜皂苷[11]，其结构模式见图2。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.22.028.F001图1五环三萜主要结构类型10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.22.028.F002图2白头翁皂苷B41.2原白头翁素和白头翁素原白头翁素（protoanemon）[12]和白头翁素（anemonin）[13]是威灵仙、白头翁、打破碗花花和毛茛科植物等中广泛存在的天然植物活性成分[14]。原白头翁素又称原白头翁脑（isomycin），以毛茛甙的形式普遍存在于毛茛科植物中，其分子式为C5H4C2（见图3（a）），物理性状为淡黄色油状，具有一定刺激性[15]。白头翁素又称银莲花素或白头翁脑，其分子式为C10H8O4（见图3（b）），在不同温度下，能溶于冷水或热水，也可溶于热乙醇及氯仿，遇碱时呈黄色[16]。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.22.028.F003图3原白头翁素和白头翁素的结构1.3其他成分白头翁除上述成分外，还通过提取分离出白桦脂酸（betulinic acid）、3-氧代白桦脂酸（3-oxobetulinic acid）、胡萝卜甙（daucosterol）、木脂素（lignans）、白桦脂酸-3-O-α-L-阿拉伯吡喃糖苷（betulinic acid 3-O-α-L-arabinopyranoside）和糖蛋白（glycoprotein）等[17]成分。2白头翁的药理作用2.1消炎抗菌作用白头翁对大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌均具有显著的抑制作用[18-19]。白头翁活性成分白头翁素可以调节机体炎性细胞，增强巨噬细胞分泌细胞因子，可有效修复溃疡，保护肠黏膜[20]。此外，白头翁中的皂苷可提高巨噬细胞和白细胞的吞噬能力，改善致炎因子导致的渗出性水肿，由白头翁制成的白头翁汤也具有抗炎抗菌作用[21-22]。胡屹屹等[23]研究发现，白头翁汤（Pulsatillae decoction）中含有巴马汀（palmatine）、药根碱（jatrorrhizine）、白头翁素、小檗碱（berberine）等活性物质，对消炎、抗菌具有明显的效果。曹景花等[24]发现，100%白头翁水浸出液滤片对一些细菌具有明显的抑制作用，如白色葡萄球菌、绿脓杆菌、伤寒杆菌和乙型链球菌等。张秋华等[25]研究表明，朝鲜白头翁和毛茛科白头翁根的提取物对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌具有明显的抑制作用，同时提取物对蛋清所致的大鼠足肿胀试验具有明显的消炎、抗菌作用。杨昌文[26]在白头翁汤在常规炎症模型中的研究表明，白头翁汤对二甲苯导致的耳廓肿胀小鼠具有明显的抗炎作用，并且抗炎效果持续时间较长；在大肠杆菌致小鼠腹泻的试验中，白头翁汤组的小鼠腹泻次数和稀便率也低于其他天然植物组。时维静等[27]采用白头翁中提取的白头翁浸膏、白头翁素、白头翁皂苷进行抑菌试验，发现抑菌效果为白头翁素白头翁浸膏白头翁皂苷。Ip等[28]在对小鼠进行试验性自生免疫性脑髓炎（EAE）的试验表明，白头翁皂苷A3（anemoside A3，AA3）对PGE2-EP4信号通路具有调节作用，可以下调信号通路中Th1和Th17细胞炎性因子表达，阻断PGE2介导的Th17细胞分化和IL-23诱导的Th17细胞增殖，从而减轻和改善EAE小鼠的临床症状。上述研究表明，白头翁的活性成分能够提高动物机体的抗病能力。2.2杀寄生虫作用寄生虫对宿主的损害主要表现在掠夺营养、机械性损伤、免疫损伤和毒性损伤。在生活环境条件较差的国家，血吸虫病的死亡率仅次于疟疾，每年约有20万人因血吸虫病死亡[29]。陈岩勤等[30]利用白头翁皂苷对日本血吸虫的童虫和成虫进行体外试验，发现白头翁皂苷的浓度和添加时间是影响吸血虫活性的重要因素，提高了童虫和成虫的死亡率，其机制可能是白头翁皂苷对虫体的渗透压平衡造成破坏，导致虫体形态改变。闫艳等[31]研究发现，浓度为0.625 mg/mL的白头翁水提取物对阴道滴虫具有显著的杀灭作用。郭永和等[32]利用50%白头翁水进行体外杀滴虫试验，发现48 h后的杀虫率为100%。因此，表明白头翁活性成分具有杀灭寄生虫的作用。2.3抗肿瘤作用在抗肿瘤方面，白头翁的主要作用物质是白头翁皂苷类，如白头翁皂苷A、B4和D等均具有抗肿瘤作用，但对不同肿瘤类型的抑制效果和作用途径具有明显差异[33-35]。通过体内外试验发现，白头翁皂苷A能够诱导肿瘤细胞的DNA损伤，调节细胞的周期使其停滞在G2期，最终导致肿瘤细胞发生凋亡[36]。王冠玲等[37]发现，白头翁皂苷能够诱导细胞凋亡，进一步抑制一些消化系统相关癌细胞的生长。黄芳等[38]对西南白头翁不同部位进行提取，通过体外细胞试验发现，正丁醇部位提取与乙酸乙酯部位提取物质能够抑制肿瘤细胞的恶性生长；但正丁醇提取部位的效果优于乙酸乙酯提取部位。Zhuo等[39]通过研究白头翁提取物皂苷B4对肝癌细胞的影响，发现白头翁皂苷B4作用于Notch通路，从而抑制肝癌细胞Huh-7和HepG2的增殖，导致癌细胞凋亡。罗颖颖等[40]研究了白头翁皂苷对人结肠癌细胞株HT29的影响，发现白头翁皂苷对HT29细胞增殖具有明显的抑制作用。通过上述研究推测白头翁皂苷的抗肿瘤作用可能与诱导细胞凋亡有关。2.4增强免疫功能作用目前，白头翁的免疫调节主要聚焦于细胞因子方面[41-42]。谭朝晖等[43]研究发现，白头翁汤内服和灌肠，可减轻肠道的炎症，调节抗炎因子与促炎因子的平衡关系。杨小龙等[44]利用白头翁提取物连续灌胃小鼠，并且使用白头翁提取物作用于体外培养的小鼠嗜中性粒细胞和腹腔巨噬细胞，发现白头翁提取物显著提高了小鼠免疫器官重量和免疫器官指数，加强了中性粒细胞对葡萄球菌以及腹腔巨噬细胞对鸡红细胞的吞噬能力，表明白头翁提取物具有增强小鼠机体免疫的作用。钟宇等[45]采用白头翁汤对溃疡性结肠炎（UC）的大鼠进行治疗，发现白头翁汤对UC大鼠结肠黏膜的结构和功能具有一定的改善和修复作用，其机制可能是通过抑制Toll样受体4（TLR4）/核转录因子-κB（NF-κB）信号通路，抑制巨噬细胞移动抑制因子（MIF）介导的炎性因子的过度表达，减少中性粒细胞髓过氧化物酶（MPO）的产生，显著降低P-选择素和血栓素B2（TXB2）的表达，减轻结肠炎症反应，最终达到治疗目的。Kang等[46]从白头翁根中提取出白头翁皂苷B4，在二甲苯致小鼠耳肿胀和脂多糖致小鼠全身炎症模型中进行研究，结果显示，12.5~50.0 mg/kg白头翁皂苷B4对小鼠耳肿胀具有明显的抑制作用，同时可减轻脂多糖诱导的小鼠肾及肺炎症损伤，抑制NF-κB途径引起的促炎反应。此外，白头翁皂苷B4可降低T细胞中的CD4+/CD8+比值，抑制脾的淋巴细胞增殖，减轻二甲苯引起的耳厚变化。陶健芳等[47]使用添加了白头翁乙醇提取物的日粮饲喂草鱼，发现白头翁乙醇提取物能够对草鱼淋巴细胞和白细胞具有促进增殖的作用，其中0.5%白头翁乙醇提取液对草鱼头肾的生长和发育具有明显的促进作用。因此，白头翁活性成分可能通过加强体液免疫或对免疫相关信号通路的作用进一步增强动物机体的免疫功能。2.5保肝作用白头翁里的活性成分黄酮可能是以清除机体内自由基来保护肝脏[48]。王单等[49]在小鼠肝损伤试验中发现，四氯化碳（CCl4）能够增加小鼠肝组织中过氧化物黄嘌呤氧化酶（XOD）活性和丙二醛（MDA）含量，并且使小鼠的肝小叶结构被损坏、中央静脉明显扩张和肝组织不同程度坏死。使用白头翁醇提取物饲喂CC14小鼠模型，发现白头翁醇提取物可提高小鼠肝组织中谷胱甘肽（GSH）活性，降低XOD活性和MDA含量，能够有效减轻肝坏死和炎性细胞浸润的症状，由此证明了白头翁醇提取物具有保肝作用。蒋红红[50]对白头翁对肝毒性的保护作用机制进行研究，采用网络药理学的研究方法发现，白头翁通过胆汁分泌通路、ATP结合盒转运子家族（ABC）转运和骨分化作用对肝进行保护。傅晔柳等[51]利用白头翁汤对链脲佐菌素（STZ）诱导的Ⅰ型糖尿病小鼠进行给药，在给药4周后与对照组比较，发现白头翁汤试验组动物体重明显增加，且空腹时动物的血糖也显著偏低；肝组织中和血清中超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性增加，而丙二醛（MDA）含量降低；经HE染色试验发现，肝脏病理组织学损伤有所改善。上述研究表明，白头翁汤改善肝损伤的作用机制可能与增强清除机体自由基的能力有关，白头翁具有保护肝脏的作用。3白头翁在畜禽养殖中的研究进展3.1白头翁在家禽疾病防治中的应用白头翁以及白头翁活性成分作为中草药添加剂在畜禽养殖方面具有重要作用[52]。吕颜枝等[53]以鸡大肠杆菌为对象进行体外抑菌试验，发现白头翁汤最小抑菌浓度（0.187 g/mL）优于黄连解毒汤（0.250 g/mL），白头翁汤对鸡感染大肠杆菌的治愈率达到85%。白头翁对鸡的大肠杆菌引起的肠炎腹泻和沙门氏菌引起的白痢具有显著的疗效，对球虫引起的便血也具有明显的治疗效果[54-55]。王亮[56]研究表明，“加味白头翁”颗粒能够有效治疗鸡大肠杆菌感染，且以4%添加量最佳。杨雪贞等[57]分别利用浓度为7.8、15.6、31.3 mg/mL的白头翁汤对禽巴氏杆菌病进行研究，发现低、中、高剂量组的鸡存活率分别比对照组高20%、25%、15%，且有效减轻了病患鸡肺部的损伤，缓解了禽巴氏杆菌引起的肾炎和肠炎，显著降低了患病鸡十二指肠、肺脏的肥大细胞数量和炎症因子TNF-α、H4R和IL-1含量，其中中剂量组（15.6 mg/mL）的治疗效果最好。李文超等[58]使用白头翁汤、白头翁提取物及白头翁对球虫感染的鸡进行饲喂发现，与对照组相比，试验组鸡的卵囊值以及盲肠病变计分均有所降低；虽然抗球虫指数没有达到160，但试验组计分显著高于对照组。3.2白头翁在家畜疾病防治中的应用生长性能是评价畜禽饲养经济效益的重要指标。白头翁或其活性成分提取物能够提高畜禽的饲料报酬及生长性能；并且白头翁活性成分皂苷A3可以通过调节T细胞的辅助细胞Th17发挥免疫调节作用，从而达到抗炎效果[28,59]。李晶等[60]通过常规西药组与白头翁汤试验组对比，发现白头翁汤对仔猪水肿的治愈率为93.3%，大于常规西药组的73.3%。刘丽春等[61]研究发现，白头翁汤与诺氟沙星联合使用治疗仔猪细菌性腹泻比单一使用诺氟沙星和白头翁汤的效果更好。在日粮中添加白头翁散和白头翁提取物均能够提高仔猪的生长性能。白头翁提取物能够有效地提高仔猪的抗热应激，降低血清中三碘甲状腺元氨基酸和甲状腺素含量[62]。白头翁散还能够降低仔猪的腹泻率以及料重比[63]。3.3白头翁在其他家畜疾病防治中的应用白头翁活性成分皂苷B4能够有效地提升犊牛的生长能力以及体抗力，对治疗临床型奶牛乳房炎也有一定的疗效，能够显著降低临床型奶牛乳房炎促乳汁体细胞数[64-65]。沈留红等[66]连续给奶牛注射白头翁皂苷B4，发现白头翁皂苷B4能够显著杀灭产色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌和溶血葡萄球菌等病原菌，并且促使血清中的炎性因子和免疫因子恢复到正常水平。研究发现，在犊牛哺乳期饲喂白头翁皂苷B4能够预防犊牛腹泻，提高犊牛免疫力和抗氧化力[67]。杨栋[68]使用添加了白头翁粉的日粮饲喂乳山羊，发现添加30%白头翁粉试验组的乳山羊干物质摄入量和粗脂肪消化率显著升高，泌乳量和总固形物产量也明显提高。张召兴等[69]使用复方白头翁散超微粉饲喂貉，发现貉免疫功能、抗氧化功能与肾脏功能均明显提高。4展望白头翁具有低毒、疗效好、促生长、增强免疫和提高机体抗病能力等特点。白头翁作为替代和改进抗生素的绿色添加剂具有良好的应用前景，有助于缓解养殖业中的抗生素耐药和残留问题，促进绿色养殖业的发展。目前，关于白头翁的药理作用、化学成分和含量测定等方面的研究较为广泛。但白头翁的相关物质基础、体内代谢和作用机制等尚不明确，关于白头翁有效部位的提纯干燥工艺研究不多。此外，市面上的白头翁种类繁杂、品种不统一，所以其对动物的疗效也有所不同。未来建议从白头翁的单体提取物以及与其他成分配伍方面进行深度研究，统一规范相关产品的研发，促进畜禽养殖业更好地发展。