植物多酚是多羟基化合物,主要分布于植物的根、皮、叶中,主要包括酚酸类、类黄酮类、1,2-二苯乙烯类化合物、木酚素等[1]。植物多酚具有抗氧化、抗菌消炎、抗病毒、维持肠道健康等多种功效[2]。植物多酚可以提高动物的生产性能,改善胃肠道功能,抑制脂质过氧化,改善肉品质,是一类绿色高效的饲料添加剂[3]。文章对植物多酚的提取工艺、生物学功能及其在动物生产中的应用进行论述,为植物多酚在动物生产中的广泛应用提供参考。1植物多酚的提取工艺1.1溶剂提取法提取植物多酚的有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。提取不同的植物多酚时,不同的提取溶剂的提取率不同[4],混合溶剂比单一溶剂的提取效果更好[5]。冯淦熠等[6]分别使用浓度为60%、70%、80%的乙醇提取桑叶多酚,结果表明,使用60%乙醇提取桑叶多酚的绝对量和含量最高;2倍稀释时,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除率极显著高于其他稀释倍数。1.2超声波提取法超声波提取法是利用超声波的机械破碎作用和空化效应,使提取物向溶剂中快速扩散,提取效率高于溶剂提取法[7]。徐百昌等[8]采用超声波辅助提取杂交构树叶多酚,结果表明,最佳提取工艺为液料比70 mL/g、乙醇浓度60%、超声时间50 min、超声温度50 ℃;此条件下构树叶多酚的得率为13.62 mg/g。石恩慧等[9]使用超声波提取法提取板栗总苞多酚,确定最佳提取工艺条件为乙醇浓度30%、液料比18 mL/g、超声时间140 min、超声温度80 ℃;此条件下板栗总苞提取得率为22.61%,多酚含量为51.23%。1.3微波提取法微波提取法是利用微波穿透到植物内部,使其产生大量热量,使多酚从植物细胞中扩散出来[10]。刘艳等[11]采用微波辅助法提取大果山楂皮多酚,结果表明,最佳提取工艺为乙醇体积分数50%、液料比60 mL/g、微波功率280 W、微波时间40 min;此条件下大果山楂皮多酚得率为43.81 mg/g。武晓红等[12]采用微波法提取山楂多酚,结果表明,最佳提取工艺为微波功率320 W、微波时间45 s、液料比30 mL/g、乙醇体积分数60%;此条件下山楂多酚得率为42.31 mg/g。1.4酶辅助提取法酶辅助提取法是利用生物酶的专一性,选择性破坏植物细胞壁,使植物细胞中的多酚扩散到溶剂中[13]。马晓等[14]采用木瓜蛋白酶辅助提取丹皮多酚,最佳提取工艺为酶添加量400 U/g、液料比21 mL/g、pH值5.5、酶解119 min;此条件下丹皮多酚得率为28.96 mg/g。郝治华等[15]采用复合酶提取林芝绿茶中的茶多酚,结果表明,最佳提取工艺为纤维素酶6 mg、果胶酶8 mg、溶剂体积分数68%、料液质量浓度0.024 g/mL、提取温度56 ℃、提取时间129 min、pH值5.0;此条件下茶多酚得率为15.61%。1.5超临界CO2萃取法超临界CO2萃取法是利用超临界流体作为萃取剂,从植物中萃取某种高沸点和热敏性成分的方法。顾仁勇等[16]采用超临界CO2萃取牡丹籽粕多酚,最佳提取工艺为乙醇体积分数83%、萃取温度52 ℃、萃取压力32 MPa;此条件下牡丹籽粕多酚得率为18.58 mg/g。关海宁等[17]采用超临界CO2萃取玉米须中的多酚,最佳提取工艺为超临界CO2萃取压力37 MPa、萃取温度55 ℃、乙醇浓度76%;此条件下玉米须多酚提取量为8.54 mg/g。1.6提取方法比较几种常用植物多酚的提取方式的比较见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.033.T001表1几种常用植物多酚的提取方式的比较提取方式优点缺点文献来源溶剂提取法原理简单、操作便捷、成本低、使用广泛耗时长、影响提取物得率因素多、易造成污染环境董科等[18]超声波提取法不需加热、几乎不改变有效成分结构、操作简便、提取时间短、提取效率高不适用于大规模生产、机器耗能大、溶剂消耗快王振宇等[19]微波提取法减少高温氧化、提取效率高、设备成本低、对环境无污染微波可使局部温度短时间升高,提取时应注意防护谢淑玲[20]酶辅助提取法反应迅速、条件温和、专一性强,成本低、多酚溶解率高、提取率高、绿色环保仍处于实验室研究阶段,尚未投入工业生产吴常月等[21]超临界CO2萃取法最大限度地保留植物的有效成分、提取率高、纯度高、品质好、操作简单、节能、环境污染小、无有机溶剂残留设备运行成本较高刘川铭等[22]由表1可知,溶剂提取法、超声波提取法、微波提取法、酶辅助提取法、超临界CO2萃取法等植物多酚提取方法各有优缺点。新型提取方式的多酚提取率高且多酚的活性较高,但仍存在一些不适用于实际生产的因素,未来需要结合现有研究成果开发出更适合工业生产的提取方式。2植物多酚的生物学功能2.1抗氧化植物多酚能够清除机体内多余的自由基,螯合金属离子,减弱金属离子对氧化作用的促进作用[23]。植物多酚能够调节脂氧化酶、黄嘌呤氧化酶等酶活性,从而清除机体内的过氧化氢,保护细胞免受氧化应激损伤的作用[24]。植物多酚与脱氧核糖核酸结合,可以保护其不受自由基侵害,避免遗传信息的改变[25]。汤灿辉等[26]研究表明,茶多酚对H2O2诱导的U251细胞氧化损伤具有一定的保护作用,能够显著抑制H2O2造成的U251细胞存活率降低,显著降低细胞凋亡率、MDA、胞内ROS含量和荧光强度,显著提高胞内总抗氧化能力以及谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性。2.2抗炎植物多酚可以抑制肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6、白细胞介素-8等促炎细胞因子、膜表面糖蛋白和氧自由基的表达,影响NF-κB及MAPK通路介导一氧化氮、COX-2的表达,从而发挥抗炎作用[27]。贾红豆[28]研究表明,茶多酚可显著降低IKK-β活性,显著降低IκB-α和NF-κB的磷酸化水平,显著降低TNF-α、IL-6和IL-1β mRNA表达量,说明茶多酚可以通过抑制NF-κB炎性信号通路缓解LPS诱导的奶牛乳腺上皮细胞炎性反应。赵航晔等[29]研究表明,茶多酚可降低肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-2含量,防止过度的炎症反应。2.3抗病毒植物多酚对猪繁殖与呼吸综合征病毒、寨卡病毒、牛冠状病毒等均具有良好的抗病毒效果[30]。植物多酚的抗病毒作用是通过抑制病毒对宿主细胞的吸附、对酶的竞争抑制作用、拮抗细胞氧化应激、破坏病毒粒子结构、抑制病毒基因表达、诱导细胞凋亡等方式实现[31]。吴倩倩[32]研究表明,40 μg/mL的原花青素和表没食子儿茶素没食子酸酯能够有效抑制猪繁殖与呼吸综合征病毒的NSP9 mRNA和N蛋白的合成,并对猪繁殖与呼吸综合征病毒合成、组装阶段具有显著的抑制作用,说明原花青素和表没食子儿茶素没食子酸酯是通过抑制猪繁殖与呼吸综合征病毒粒子本身以及抑制猪繁殖与呼吸综合征病毒增殖的吸附、内化、复制和释放阶段发挥抗病毒作用。2.4维持肠道健康植物多酚维持肠道健康的作用通过调节肠道细胞信号通路、调节肠道菌群、促进营养物质消化吸收实现[33-34]。茶多酚能够有效抵抗肠道致病菌的感染,通过调节Toll样受体的表达来调节诱导损伤模型动物免疫器官的生长发育和缓解其机体损伤,从而缓解动物腹泻[35]。谢甜等[36]研究表明,番石榴结合态多酚能够改善肠道菌群的均匀性和丰富度,提高有益菌数量,抑制有害菌生长,从而调节肠道菌群,维持肠道健康。3植物多酚在动物生产中的应用3.1植物多酚在鸡生产中的应用3.1.1植物多酚在肉鸡生产中的应用植物多酚可以提高肉鸡的生长性能和抗氧化功能,调节脂类代谢和肠道功能,改善肉品质[37]。刘梅等[38]研究表明,在1日龄AA肉仔鸡饲粮中添加茶多酚80、120 mg/kg,可显著提高肉鸡平均日采食量和平均日增重,显著降低料重比,显著提高血清谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性,显著降低血清丙二醛含量,显著提高胸肌GPx4基因mRNA的表达量,从而提高肉鸡的生长性能和抗氧化功能。吴姝等[39]研究表明,在1日龄雄性黄羽肉鸡饲粮中添加1 000 mg/kg植物多酚,可显著提高肉鸡血清过氧化氢酶活性,显著降低回肠绒毛高度/隐窝深度,显著降低胸肌肉色红度(a*)值、失水率、24 h滴水损失和48 h滴水损失,从而改善黄羽肉鸡肠道形态和肉品质。黄进宝等[40]研究表明,给28日龄雄性白羽肉鸡灌喂160 mg/kg BW茶多酚,可极显著提高肉鸡肝脏花生四烯酸含量,显著提高肝脏二十二碳五烯酸和二十二碳六烯酸含量,极显著提高腿肌花生四烯酸、二十二碳五烯酸含量,显著提高腿肌二十二碳六烯酸含量,从而调节肉鸡血脂水平和体脂分布。3.1.2植物多酚在蛋鸡生产中的应用在蛋鸡饲粮中添加植物多酚,可以提高产蛋性能和抗氧化功能,改善蛋品质[41]。赵香菊等[42]研究表明,在26周龄海兰灰蛋鸡饲粮中添加200 mg/kg芍药花多酚提取物,可显著提高产蛋率,显著降低料蛋比,显著提高血浆谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化歧化酶活性,显著提高肝脏谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化歧化酶活性,显著降低肝脏丙二醛含量,说明芍药花多酚提取物可以提高蛋鸡的生产性能和抗氧化能力。杜洁明[43]研究表明,在蛋鸡饲粮添加400 mg/kg茶多酚可显著提高蛋重和蛋白高度,极显著提高哈夫单位,显著降低蛋清蛋白凝胶强度、硬度、胶黏性和咀嚼性,显著降低蛋清中铜和锰的含量,使蛋清中19个蛋白质上调、12个蛋白质下调,从而改善蛋清品质。3.2植物多酚在猪生产中的应用在猪饲粮中添加植物多酚,可以提高猪的生产性能和免疫功能,调节肠道功能,改善肉品质[44-45]。孙廷等[46]研究表明,在商品猪日粮中添加400 mg/kg植物多酚,可显著提高育肥猪体重、平均日增重和饲料转化率,显著提高血液红细胞数量和葡萄糖含量,显著提高肌肉系水力和感官颜色评分,显著降低肌肉硬度,从而提高育肥猪的生长性能,改善肉品质。陈小连等[47]研究表明,在“杜×长×大”断奶仔猪日粮中添加0.05%杨树来源多酚,对仔猪平均日采食量、平均日增重和料重比无显著影响,可显著提高血清免疫球蛋白A含量,显著提高血清平均血红蛋白浓度,从而提高仔猪免疫功能。3.3植物多酚在反刍动物生产中的应用3.3.1植物多酚在牛生产中的应用在牛饲粮中添加植物多酚,可以提高牛的抗氧化性能和生产性能,调节瘤胃发酵,降低甲烷排放量[48]。张培军[49]研究表明,在泌乳早期头胎奶牛饲粮中添加30、40 mg/kg BW茶多酚,可显著降低乳清H2O2含量,显著降低血浆酮体、游离脂肪酸含量,显著提高血浆谷胱甘肽过氧化氢酶活性,极显著提高血浆总抗氧化能力,表明饲喂茶多酚能够提高奶牛的抗氧化性能和生产性能,调节肝肾功能。熊颖[50]研究表明,添加0.3%板栗总苞多酚可显著降低体外发酵液氨氮浓度,显著提高乙酸含量,显著降低乙酸、丙酸比例和丁酸含量,添加0.2%板栗总苞多酚可显著提高体外发酵12 h的产气量,显著降低体外瘤胃发酵12 h的甲烷含量和产量,显著降低晨饲后4 h和6 h瘤胃液产甲烷菌相对数量,从而调节瘤胃发酵,降低甲烷产量。3.3.2植物多酚在羊生产中的应用在羊饲粮中添加植物多酚,可以提高羊的抗氧化功能,改善乳品质。肖红艳等[51]研究表明,奶山羊饲粮中添加5.71 g/kg茶多酚对奶山羊干物质采食量和产奶量无显著影响,可显著降低乳体细胞数,显著提高乳尿素氮含量,显著降低血清丙二醛含量和嗜酸性粒细胞数量,显著提高血清总超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性,从而提高奶山羊的抗氧化功能。4结论植物多酚具有抗氧化、抗炎、抗病毒、维持肠道健康等作用,能够提高动物生产性能,改善胃肠道功能,抑制脂质过氧化,改善畜产品品质。但是,在实际应用中存在植物多酚传统提取方式提取效率低、新型提取方式价格高、不同植物多酚的作用效果不同导致添加剂量不确定、对养殖经济效益的研究较少等问题。随着研究的不断深入,植物多酚将在畜禽生产中得到更加广泛的应用。

使用Chrome浏览器效果最佳,继续浏览,你可能不会看到最佳的展示效果,

确定继续浏览么?

复制成功,请在其他浏览器进行阅读