橙子属芸香科柑橘属类。我国橙子产量较大,主要以鲜食为主,少部分加工为罐头和果汁等商品[1]。橙皮为橙子加工的副产物。我国每年会产生1 000多万t橙皮[2]。其中,90%橙皮被废弃,造成环境污染和资源浪费。橙皮中含有的精油、黄酮类化合物等成分,具有抑菌[3]、抗氧化、清除自由基、缓解紧张情绪、改善高血压、失眠症状等功效[4]。文章综述橙皮中主要抑菌成分以及在养殖业中的应用,旨在为研究橙皮应用于更多领域提供参考。1橙皮中主要抑菌成分大肠杆菌和金黄色葡萄球菌是家畜生长过程中最常见的致病菌。传统抗生素药物易产生耐药性,且对动物有伤害。橙皮各抑菌成分绿色无害,对动物健康影响较小[5]。1.1橙皮精油鲜橙果皮中富含的精油主要由含硫化合物、脂肪族化合物、萜烯类及衍化物构成,D-柠檬烯是精油的主要成分[6]。橙皮精油对常见食源性细菌、真菌有较好的广谱性抑制作用,还具有抗氧化、杀虫等生理功能[7],可作为天然防腐剂来缓解食物腐败变质。郝婧玮等[8]以3种细菌(枯草芽孢杆菌、变形杆菌、金黄色葡萄球菌)作为供试菌,发现橙皮精油对3种细菌均有抑制作用。吴均等[9]研究赣南甜橙皮精油对3种细菌(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌)和3种霉菌(日本根霉、绿色木霉、黑曲霉)的抑菌效果,发现甜橙精油对6种供试菌均有较强抑制作用,且对革兰氏阳性菌(G+)抑制作用强于革兰氏阴性菌(G-),原因是G-细胞结构更复杂,一定程度上阻碍橙皮精油有效成分通过细胞壁,从而影响抑菌效果。蔡丽琴等[10]以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、黑曲霉、青霉为供试菌,发现甜橙精油对真菌抑制效果强于细菌。橙皮精油对供试菌的抑制方式不同导致其抑制效果有显著差异,高压、高温环境下,橙皮精油仍具备抑菌效果。由于精油为油状物,试验中常加入吐温作为乳化剂使其充分溶解。Velázquez-Nuñez等[3]发现,蒸汽形式的橙皮精油比直接加入对黄曲霉菌抑菌效果更显著。Singh等[11]发现,甜橙果皮精油对多种食源性真菌(黄曲霉、烟曲霉、土曲霉、链格孢菌、尖孢镰刀菌和绿色木霉)均有完全抑制效果。Farahmandfar等[12]以晒干的苦味橙皮为原料提取精油,发现其对两株革兰氏阴性菌(铜绿假单胞菌ATCC 9027、大肠杆菌ATCC 35218)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌ATCC 25904、单核细胞增生李斯特菌ATCC 19115)均有抑制作用,其中金黄色葡萄球菌和大肠杆菌是最敏感的测试菌株。Lin等[13]将甜橙果皮精油在吐温-20无菌水中进行乳化,发现精油使食品接触表面的副溶血性弧菌、伤寒沙门氏菌和大肠杆菌有效灭活。2.2橙皮中黄酮类化合物黄酮类化合物是以黄酮(2-苯基色原酮)为母核而衍生的一系列以C6-C3-C6为基本碳架的多酚类化合物[14]。橙皮中常见的黄酮类物质有橙皮苷、芸香柚皮苷、新橙皮苷等,其中橙皮苷含量最为丰富,最具提取和利用价值[15]。黄酮类物质具有抑菌、抗氧化、抗衰老、抗病毒、抗肿瘤、预防心血管疾病等生理活性,可作为弱碱性防腐剂[16],其通过破坏微生物细胞质膜,抑制能量代谢和核酸合成来实现抑菌作用[17]。吕泽芳[18]以锦橙皮为原料提取黄酮类物质,发现其对青霉菌和绿霉菌均有抑制作用,最小抑菌浓度分别为5.2、2.6 mg/mL。陈凤清等[19]发现,橙皮中总黄酮对所有供试菌(细菌、真菌)均有抑制作用,且对金黄色葡萄球菌的抑制效果最好。张启焕等[20]以鲜橙皮为原料提取橙皮苷,发现橙皮苷浓度为0.15%~0.50%时对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌均具有较好抑制效果,且无种属特异性。2.3橙皮中其他抑菌成分橙皮中的抑菌成分还有色素、橙皮苷络合物、有机溶剂提取物等。橙皮提取物抑菌效果见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.05.039.T001表1橙皮提取物抑菌效果原料抑菌成分供试菌抑菌效果参考文献柑橘皮醇溶色素大肠杆菌、葡萄球菌均有抑菌效果马庆一等[21]橙皮橙皮苷-Cu(Ⅱ)配合物大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌大肠杆菌枯草芽孢杆菌秦慧民等[22]橙皮水、乙醚、无水乙醇浸泡过的橙皮渣大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、黑曲霉、黄曲霉、青霉、啤酒酵母菌均有抑菌效果张晓媛等[23]3橙皮及其中抑菌成分在养殖业中应用3.1畜禽养殖业橙皮或其抑菌成分如橙皮苷、橙皮精油可作为畜禽养殖业的功能性饲料,可用作雌性产奶动物和断奶幼仔动物的天然饲料添加剂,以缓解动物因断奶产生的应激反应、提高雌性动物产奶量,还有抗菌消炎、促进胃肠蠕动、强心降脂,提高机体免疫力等功能。徐君等[24]发现,饲料中添加0.05%橙皮苷可以增加新西兰断奶肉兔血清球蛋白含量,促进采食,提高机体免疫力,降低死亡率。Kamboh等[25]在饲料中添加橙皮苷,发现肉鸡中性粒细胞黏附率和血红蛋白浓度显著增加,对免疫参数和血清指标均有积极影响。Simitzis等[26]在母羊日粮中添加6 g/kg橙皮苷或柚皮苷,发现14 d后牛奶的氧化稳定性得到有效改善,丙二醛值降低,且其化学成分、混凝性能和脂肪酸谱不受影响。赖星[27]发现,日粮中添加250 mg/kg橙皮苷可以缓解断奶仔猪的断奶应激,提高生长性能、机体免疫力和抗氧化能力,仔猪肠道发育良好。Guzmán等[28]将脱水柳橙果肉渣(40%、80%)代替母山羊饲料中的谷物精料,发现幼仔肉的近端成分、质地、颜色和多汁性不受影响,单不饱和脂肪酸含量降低;在喂食脱水柳橙果渣的山羊烤肉中,芳香族化合物包括乙基呋喃、二甲基二硫化物和庚烷增加,且营养价值指数提高。Kotsampasi等[29]在母羊日粮中添加400 mg/kg的橙皮精油,发现母山羊的产奶量、产脂量提高,血浆中谷胱甘肽过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶、超氧化物歧化酶和乳过氧化物酶活性增加。Ruiz-Hernández等[30]将鲜橙皮添加至毛羊饲料中,发现羊羔出生时和60日龄时的体重以及断奶前的日增重分别为2.50、9.25、0.11 kg。Pourhossein等[31]发现,在饲料中添加甜橙皮可以促进肉鸡的免疫体液反应,但不能完全使肉鸡免受疾病的侵袭。Amaga等[32]将不同水浸时间的甜橙皮代替玉米作为5周的阿伯英亩肉鸡饲料,发现各浸提时间的甜橙皮均使肉鸡白细胞、红细胞和平均血细胞的体积降低,且无贫血和被细菌感染的趋势。Sahu等[33]在夏季将橙皮、柠檬皮精油(200 mg/kg)添加至肉鸡日粮中,发现肉鸡体重均增加,肠道内大肠杆菌数显著降低。3.2水产养殖业橙皮作为橙子副产品,具有广泛的生物活性且不会对人类、鱼类健康和环境造成危害[34]。橙皮精油可提高鱼类生长性能和成活率,还可作为鱼类饲料中控制疾病的抗生素替代品。Nejdet[35]在橙皮精油中提取D-柠檬烯,评估其3种浓度(0.5、1.0、3.0 mL/kg)对虹鳟鱼的营养保护作用,发现各组虹鳟鱼红细胞计数、血细胞比容水平、血红蛋白浓度、红细胞平均血红蛋白浓度、胆固醇、甘油三酯、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶、天门冬氨酸转氨酶均发生显著变化,且显示出较高的成活率。Vicente等[36]在尼罗罗非鱼的膳食中添加0.63%~0.68%橙皮,发现在热/溶氧诱导应力条件下,添加的橙皮能较好地保持其血学特征和提高抗氧化能力。Salem等[37]研究日粮中添加橙皮(0、1、3、5 g/kg)对金尾海鲷幼虫生长性能、饲料利用率、抗氧化活性、肠道微生物群和肝脏组织学的影响,发现幼虫的生长性能和饲料利用率显著提高;肝脏中总抗氧化能力、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶和丙二醛的最大活性分别为5.5、4.6、3.4、2.9、3.7和3.8 g/kg;肠道菌群(金黄色葡萄球菌、弧菌和沙门氏菌)和总菌数均显著下降。Ümit等[38]研究橙皮提取精油对莫桑比克罗非鱼的生长性能影响,发现橙皮精油降低了罗非鱼感染海豚链球菌后的死亡率,提高其对虫链球菌的抗病性。4展望橙皮中含有多种抑菌成分,可作为营养添加剂应用于畜禽和水产养殖业。但是,橙皮中抑菌成分的提取分离技术大部分停留在实验室水平,未进行工业化生产,且提取的成分含有杂质,对后续在食品、饲料等领域的应用有一定限制;橙皮中的抑菌成分化学成分复杂、抑菌机制尚未清楚;橙皮利用率低,大部分橙皮被当作垃圾处理,不但污染环境,且没得到充分利用。今后研究重点应放在研究橙皮的抑菌活性和作用机制,为橙皮在更多领域的应用提供参考。
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