艾叶是菊科蒿属植物,适应性强,可在多种地形区域种植生长,其全草可入药,有草中钻石之称[1]。艾叶具有很高的药用价值和食用价值,可熏艾和艾灸治疗和预防疾病,还可用于制作艾叶汤和艾叶青团等食物[2-4]。研究发现,艾叶主要有挥发性油类、黄酮类、三萜类和多糖类等营养活性物质[5-6],具有抗菌[7]、抗氧化[8]、抗炎[9]、提高机体免疫力[10-11]、提高动物生产性能[12]等生物学功能。本文总结艾叶生物活性成分和生物学功能,综述其在动物生产中的应用研究成果,为进一步加强艾叶在畜禽生产中的应用提供参考。1艾叶的活性成分1.1挥发性油类艾叶富含挥发油,具有特殊香气。艾叶油是具有多种化合物的混合物,包括烃、醇、醛、酮、酯、单萜和倍半萜等[13-15],组分多达100余种,其中含量较多且易分离的有石竹烯,其结构见图1、桉叶油素、萜品烯、松油烯、樟脑等[16-18]。艾叶挥发油类成分提取受时间和提取方式的影响较大,目前艾叶挥发油类提取方法包括水蒸气蒸馏法、超临界流体萃取法、微波辅助提取法、酶发酵结合连续逆流超声法,最常用的是水蒸气蒸馏法[19]。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.030.F001图1石竹烯结构1.2黄酮类黄酮类化合物是艾叶的主要成分,由2个酚羟基的苯环经中央3个碳原子连接,黄酮类化合物结构见图2。艾叶中黄酮类化合物的种类很多,主要包括黄酮类、黄酮醇、二氢黄酮类、查尔酮等[20]。目前,黄酮提取方法主要包括煎煮或回流法、超声法、微波法和临界流体萃取法,由于黄酮类易氧化,为保留原植物成分首选超声法和微波法[21]。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.030.F002图2黄酮类化合物结构1.3三萜类三萜类成分稳定,不易被氧化,由数个异戊二烯去羟基首尾相连形成含有27~30个碳原子组成的三萜类结构,其结构见图3。萜类成分包括五环三萜和四环三萜两类,有β-香树脂醇、豆甾醇、羽扇烯酮、羊齿烯酮等多种类型,可以采用溶剂提取法、超声法和微波法等多种方法提取[22-23]。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.030.F003图3三萜类化合物结构1.4多糖类艾叶中多糖类成分主要是酸性多糖,传统提取主要利用溶剂,包括水提、酸提和碱提,现代提取方法包括酶提取法、超声提取法、高压脉冲提取法、微波提取法和超临界萃取法等[24]。不同的提取方法和条件均会影响多糖的提取率,如水提取的艾叶果胶成分占干重比例的7.9%,其中糖醛酸61%、半乳糖14%、树胶醛醣11%[25]。多糖类化合物结构见图4。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.030.F004图4多糖类化合物结构1.5其他矿物质元素艾叶富含矿物质元素,通过原子吸收光谱测定分析鉴定有钴、锰、锌、铜、钾、钠、汞、镁、钙等[26]。艾叶因产地不同矿物质元素含量也有所差异,如川艾中硒、锌、铁、钴、铬元素含量较高,而蕲艾中钙、镁、铝、镍含量较高。通常碘元素在艾叶中含量最高[27-28]。2艾叶的生物学功能2.1抗菌艾叶具有杀菌或抑菌作用,主要的抗菌物质是挥发性油类[29-30]。研究发现,艾叶提取的挥发性油类物质对疫霉、金黄色葡萄球菌、志贺氏菌、沙门氏菌、黑曲霉、粉红聚端孢、青霉、链格孢均具有抑制作用[31-32]。挥发性油类物质发挥抑菌作用是因为其可溶解在细胞膜上,改变细胞膜的通透性,破坏细胞壁的完整性并使其功能退化,还能够在细胞壁上影响相关的化学反应,最终破坏菌体细胞结构,导致细菌无法正常生长繁殖[33-34]。2.2抗氧化当机体受到外界刺激而产生应激反应时,会产生过量的活性氧(ROS)导致机体内环境失衡,细胞、机体氧化损伤[35-36]。艾叶中的多种主要活性成分均具有抗氧化和保护活性的作用,能够对动物细胞或者机体起到良好的保护效力[37]。研究发现,艾叶非挥发性提取物的抗氧化活性主要存在于水相和乙醇相中,其中黄酮类和多酚类物质是抗氧化和清除自由基的主要活性成分[38-39]。挥发性油类物质可显著抑制阳离子自由基的形成,发挥强抗氧化作用[40]。2.3抗炎和提高免疫力白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子是重要炎症因子,艾叶含有的活性物质能有效降低上述炎症因子表达水平,防御和减缓机体或组织所受损伤,提高机体免疫力。魏静等[41]研究发现,苦参醇提物和艾叶醇提物的组合能够直接影响IL-1、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-8(IL-8)和肿瘤坏死因子等4种炎症因子的表达,缓解炎症反应。艾叶能够显著降低i NOS基因表达和NF-κB磷酸化,减轻机体炎症反应[42]。廖富友等[43]研究发现,使用含艾叶粉日粮饲喂的蛋鸭体内白蛋白含量、免疫球蛋白G、免疫球蛋白M和免疫球蛋白A含量显著增加,而丙二醇含量显著降低,对提高机体免疫力具有重要作用。2.4其他功能艾叶还具有抗癌、平喘、止咳和调控细胞生长等多种功效。田洋[44]研究发现,艾叶的挥发油物质可在肺、肝、脑等组织发挥作用,下调细胞中DEPDC1基因表达,阻断Wnt/β-catenin通路,有效抑制肝癌细胞的迁移侵袭,对治疗肝癌具有重要作用。艾叶的挥发油物质中含有α-萜品烯醇,能够作用于神经中枢起到舒张支气管平滑肌的作用,明显舒缓气管平滑肌的痉挛,实现平喘、镇咳,对治疗哮喘具有重要作用[45-46]。3艾叶在动物生产中的应用3.1艾叶在猪生产中的应用戚守登等[47]在保育猪日粮中添加2%艾叶粉以探究艾叶的保健作用,结果表明,与对照组相比,试验组猪的末重和有效增重显著增加,料重比显著降低;试验组猪入舍6周内无病发生,发病率最高达12.82%,死亡率最高达8.97%,而对照组猪入舍仅3周内无病发生,发病率最高达17.42%,死亡率最高达14.04%。陶新等[48]设置了两个试验,试验1中,0.10%含艾叶复合植物提取物组仔猪平均日增重最佳,比对照组提高2.44%;试验2中,与空白对照组相比,0.10%的复合植物提取物可使仔猪平均日增重显著提高21.39%,显著降低仔猪血清中白蛋白、胆固醇和一氧化氮(NO)含量,显著增加谷胱甘肽过氧化物酶活力,显著降低铜蓝蛋白含量;与抗生素组相比,复合植物提取物组仔猪末重显著提高,血清中尿素氮和NO含量有所降低。有研究发现,将2%的艾叶粉替代日粮中等量的麸皮粉,生猪平均日增重提高9.6%,平均日采食量降低3.8%,料重比效益提高12.1%,试验组生猪传染性传染胃炎的感染率大幅降低[49]。因此,日粮中添加艾叶可有效提升猪的生产性能、免疫性能和维护机体健康,创造更高的养殖经济效益。3.2艾叶在家禽生产中的应用张旭等[50]选用180只40周龄健康产蛋鸡,随机分成3组,分别饲喂基础日粮和含3%不同来源的编号为1、2号艾叶粉的基础日粮,饲喂56 d,结果显示,与对照组相比,两个试验组蛋鸡的产蛋率均显著提高,料蛋比显著降低,1号艾叶粉组蛋鸡产蛋率提高了11.46%,料蛋比降低了11.59%;2号艾叶粉处理组蛋鸡血清中谷胱甘肽含量和过氧化氢酶活性显著提高。归荣等[51]为探究艾叶对蛋鸡的影响,使用含0、1%、2%、3%艾叶粉的基础日粮分别饲喂蛋鸡,结果发现,与空白对照组相比,2%、3%艾叶粉组蛋鸡平均日产蛋重和鸡蛋中Fe和Se含量显著增加,蛋鸡的肠道形态和微生物环境均得到显著改善,其中以2%艾叶粉组效果最佳。徐红蕊等[52]研究发现,在高温条件下给蛋鸡饲喂含艾叶的饲料,蛋鸡产蛋率提高5.99%~11.63%,料蛋比降低6.83%~11.65%,蛋黄颜色改善,胆固醇含量降低。毕文明等[53]研究发现,使用艾叶粉饲喂蛋鸡后,其血清中肌酐、直接胆红素和丙二醛含量均显著降低,谷胱甘肽过氧化物酶活性升高,其中以添加2%艾叶粉的效果较好。因此,日粮添加艾叶对改善家禽生产性能、生产品质和保障机体健康具有显著作用。3.3艾叶在反刍动物生产中的应用李平等[54]在育肥期肉牛日粮中分别添加水稻秸秆和5%、10%和15%的青贮艾叶以探究其对肉牛生产性能的影响;结果发现,与对照组相比,艾叶组肉牛末重和平均日增重显著增加,屠体重、眼肌面积和大理石纹评分也得到显著改善,并且随着艾叶添加量的增加呈开口向下的双曲线变化趋势,而肌肉中多不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸比值表现为二次曲线显著增加,肉品质显著提高。马政发等[55]将6只黔北麻羊分为3组,分别饲喂空白饲粮和含5%、10%艾叶的基础日粮,并对测定其血浆生化指标,结果显示,艾叶能够显著提高麻羊体内过氧化氢酶活性,5%、10%艾叶组分别提高了54.97%、37.41%,10%艾叶组的超氧化物歧化酶活性提高了11.17%。侯沛君等[56-57]研究发现,艾草秸秆膨化前后均能够显著增加湖羊的平均日增重和干物质采食量,提高粗蛋白质的表观消化率、血清免疫球蛋白A、免疫球蛋白M、免疫球蛋白G含量,显著降低丙二醛、肿瘤坏死因子、IL-1β、IL-6、IL-8含量。因此,日粮添加艾叶对反刍动物生长发育、消化吸收以及提高免疫力等方面具有积极改善作用。4结论艾叶中所含的多种生物活性成分能够提高动物的生长性能、消化吸收能力、抗氧化及免疫功能,改善肠道菌群。但不同产地的艾叶作用效果不一,二次加工后的艾叶与未加工的艾叶作用效果也存在差异。未来畜禽养殖工作选择艾叶作为添加剂时,还需在产地、加工方式和添加量等方面全面考量。

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