植物提取物作為飼料抗氧化劑的推廣應(yīng)用研究

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201722089

摘要：當(dāng)前綠色觀念逐漸深入人心，化學(xué)合成的抗氧化劑由于其自身存在的危害性逐漸被社會所淘汰。植物中本身不包含有害成分，因此從植物當(dāng)中提取相關(guān)的要素作為飼料抗氧化劑也具有很大的可行性。經(jīng)過實驗以及專家學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，植物提取物作為飼料抗氧化劑具備了安全性高、無殘留以及無毒害的優(yōu)點。本文筆者將對植物提取物作為飼料抗氧化劑的抗氧化原理進行闡述，并分析其可以被提取的抗氧化劑類型等內(nèi)容，旨在為實際生產(chǎn)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：植物提取物；飼料；抗氧化劑；應(yīng)用

飼料當(dāng)中使用抗氧化劑的主要作用就是為了使飼料當(dāng)中的有機物質(zhì)被延緩，尤其是減緩不飽和脂肪酸的酸敗或者是發(fā)生氧化。飼料中包含有胡蘿卜素、色素、油脂、維生素、魚粉等，這些物質(zhì)都十分容易在空氣的作用下發(fā)生氧化作用，最終使飼料當(dāng)中所起到的營養(yǎng)價值不斷降低，若情況嚴(yán)重還會導(dǎo)致飼料發(fā)生酸敗或變質(zhì)[1]。當(dāng)環(huán)境處于高溫或者高濕的情況時，氧化反應(yīng)的可能性會大大增加?？寡趸瘎┑氖褂每梢允够|(zhì)中的氧化反應(yīng)延緩或者終端。當(dāng)前飼料生產(chǎn)當(dāng)中所采用的人工合成抗氧化劑主要是化學(xué)合成類型，其安全性值得人們深究。根據(jù)相關(guān)的動物試驗結(jié)果顯示，化學(xué)合成的抗氧化劑對動物的生長的安全性一直有不同的聲音，尤其是各種合成原料的殘留問題一直是關(guān)注的焦點。當(dāng)前人們觀念的變化，對于抗氧化劑的要求也不斷提升，人們尋求比化學(xué)合成抗氧化劑更安全的替代品，開始從植物當(dāng)中尋找更為安全、天然的抗氧劑成分[2]。當(dāng)前市場上出現(xiàn)的抗氧化劑類型主要有甘草提取物、稻殼、麥麩或者花生殼提取物等。本次研究將主要闡述飼料發(fā)生氧化的主要原因，抗氧化劑的工作原理及可提取的抗氧化劑種類。

1 飼料發(fā)生氧化原因及抗氧化劑原理

1.1 氧化原因作用流程和相關(guān)機理

總體上來看，只要是飼料當(dāng)中有不飽和鍵，一般都會發(fā)生氧化，但是脂肪酸以及脂肪是受到影響最多的種類。油脂只要將其暴露在空氣當(dāng)中就會自行發(fā)生氧化作用。飼料發(fā)生氧化的過程主要如下：

（1）該階段為誘導(dǎo)階段，是自由基團產(chǎn)生的重要環(huán)節(jié)。作用進程相對緩慢，但是如果外部環(huán)境存在足夠的金屬鹽、光熱、氧氣等，進程會加快。

RH+O2→R-+OH

（2）第二階段為擴增階段，這個階段反應(yīng)的速度比較快，這主要是因為飼料當(dāng)中的不飽和鍵會發(fā)生氧化作用，然后再形成過氧化物。反應(yīng)過程中形成的過氧化基團對于其他不飽和鍵的氧化又會起到推動作用，若反應(yīng)環(huán)境當(dāng)中有金屬離子，那么反應(yīng)的進程會進一步加快。油脂在氧化的過程中會產(chǎn)生氫過氧化物，但是由于其為第一個產(chǎn)物，因此性能十分不穩(wěn)定。如果油脂當(dāng)中的這種物質(zhì)濃度不斷增加達(dá)到某種限度值之后，就會出現(xiàn)分解反應(yīng)。分別形成羥基與烷氧自由基，進而生成酮、醛等物質(zhì)，不僅有異味，還有毒性。

R-+O2→ROO-，ROO+RH→ROOH+R

（3）反應(yīng)的最后階段為終止階段，這個過程中不同的自由基會在相互的撞擊之下進行專門的結(jié)合，吸氧量也變得逐漸穩(wěn)定起來，最后反應(yīng)也會終止。

R-+R-→R，R-+ROO-→ROOR，ROO-+ROO→ROOR+O2

1.2 抗氧化劑發(fā)生作用的原理分析

抗氧化劑在我們實際生活當(dāng)中的種類不少，其發(fā)生作用的機理也存在差異，歸納起來可以將其分為以下幾種不同的類型：

（1）發(fā)揮抗氧化劑的還原作用，使食品當(dāng)中的氧含量得到有效降低；

（2）借助于抗氧化劑使氧化過程當(dāng)中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)被中斷，使氧化過程被中斷；

（3）通過抗氧化劑來使氧化酶的活性降低，使其無法在氧化反應(yīng)過程中發(fā)生催化作用；

（4）封閉可以引起或者是催化氧化反應(yīng)的物質(zhì)。

抗氧化劑的主要作用就是要使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)得到終止。其中抗氧化劑當(dāng)中的自由基A自身并不具備活性，它無法參與到鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過程中，卻能夠參加到一些終止反應(yīng)當(dāng)中。在具體反應(yīng)的過程中，抗氧化劑會產(chǎn)生過氧化物，兩者之間進行結(jié)合，會使油脂的氧化過程發(fā)生終端，這樣就可以使氧化的過程得到終止。

2 植物提取物可提取的飼料抗氧化劑種類分析

2.1 氨基酸、蛋白質(zhì)等物質(zhì)

茶葉當(dāng)中包含咖啡堿，咖啡當(dāng)中包含咖啡因，金雀花堿、馬錢子堿這些都是屬于含氮化合物，也是具備抗氧化性的物質(zhì)。另外從大豆當(dāng)中也可以提取大豆肽，其提取過程為：原料為大豆當(dāng)中的分離蛋白，然后再采用超濾以及酶解等方式來制備所需要的多肽，其分子量甚至要低于10000D[3]。大豆肽在自由基反應(yīng)的抑制方面效果顯著。

2.2 酚及酚酸類

酚類之所以可以起到抗氧化作用，主要是因為這種物質(zhì)當(dāng)中包含了不同的游離酚羥基，可以實現(xiàn)體內(nèi)自由基與氫質(zhì)子之間發(fā)生結(jié)合作用。另外，在發(fā)生反應(yīng)的過程中，會形成氫鍵，這樣就會形成更穩(wěn)定的自由基中間體，使原來的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)受到較好的抑制，對生物體起到保護作用。多酚類的抗氧化劑從不同植物當(dāng)中所提取的具體物質(zhì)也是不同的，比如可以從橄欖油當(dāng)中分離出乙酰松脂醇、羥基酪醇等物質(zhì)，從芒果當(dāng)中則可以得到木質(zhì)素等物質(zhì)，兒茶素以及羥基肉桂酸等物質(zhì)可以從薔薇果當(dāng)中提取，丹參素、丹酚酸等物質(zhì)則能夠從丹參當(dāng)中提取，從桑葚和藍(lán)莓中提取的花青素，從葡萄籽中提取的原花青素，從金銀花中提取的綠原酸，從當(dāng)歸中提取的阿魏酸。近幾年來，學(xué)者與相關(guān)人士研究最多的抗氧化劑種類是茶多酚，而且也被證實，其抗氧化作用十分明確。

2.3 黃酮類及維生素物質(zhì)

黃酮類物質(zhì)所包含的種類其實不少，比如查爾酮、異黃酮、黃酮醇。黃酮以及黃烷酮等類型。根據(jù)不少學(xué)者所開展的研究都已經(jīng)證實，黃酮類物質(zhì)在活性氧的清除作用當(dāng)中效果顯著，可以將自由基清除，抗氧化作用顯著。另外，從植物當(dāng)中也可以提取到一些天然維生素，比如維生素C、β胡蘿卜素等，這些物質(zhì)的抗氧化作用都比較好，其抗氧化作用的發(fā)揮主要是借助于電子的提供是活性氧的生成受到抑制，最終使自由基被清除。

2.4多種抗氧化劑成分復(fù)合類

迭迭香迷提取物含有二萜酚類、黃酮類和少量的三萜類化合物，甘草提取物中有甘草酸、甘草次酸、甘草素、異甘草素等，銀杏提取物中含有24%黃酮、萜內(nèi)酯6%、原花青素7%、兒茶素類20%、非黃酮苷類20%等[4]。

3 植物提取物作為飼料抗氧化劑的應(yīng)用局限性分析

3.1 可提取植物資源十分有限

當(dāng)前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以用于提取飼料抗氧化劑成分的植物大都是中草藥，而中草藥資源本來就十分稀缺，純度與含量都比較低。這就導(dǎo)致采用植物提取物作為飼料抗氧化劑所花費的成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于化學(xué)合成抗氧化劑，這也使植物提取物作為抗氧化劑的應(yīng)用受到限制。在今后仍然需要發(fā)掘更多種類可以提取抗氧化劑成分的植物，比如從菌類、水果以及蔬菜當(dāng)中提取等，使植物資源的來源擴大，同時更要完善和創(chuàng)新當(dāng)前的分離、提取等相關(guān)工藝，加快植物提取抗氧化劑成分的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進程。

3.2 評價標(biāo)準(zhǔn)缺少統(tǒng)一性，需要進一步完善

當(dāng)前關(guān)于植物提取物用于飼料抗氧化劑，衡量其抗氧化活性的標(biāo)準(zhǔn)整體上并不少，比如化學(xué)方法、生物方法等，但是標(biāo)準(zhǔn)卻未實現(xiàn)統(tǒng)一。現(xiàn)存的體外抗氧劑活性評價方法雖然可以對活性情況進行評價，可是其最終所得到的結(jié)果與試驗環(huán)境之間的關(guān)系十分密切?？赡茉诓煌沫h(huán)境下，即便是同一種的抗氧化劑最終衡量出的氧化活性會表現(xiàn)出顯著的差異，這樣會對人們正確評價抗氧化劑的性能產(chǎn)生不良影響。最近有一些報道指出，量子化學(xué)以及電化學(xué)等相關(guān)的抗氧化活性衡量方法已經(jīng)得到了比較理想的效果，而這些方法的研究與應(yīng)用也將會成為今后衡量活性的重要方法之一。在未來必須要構(gòu)建起更為完善統(tǒng)一的抗氧化劑活性評價標(biāo)準(zhǔn)，這樣將會進一步推動相關(guān)的研究進程。

3.3對重金屬和農(nóng)藥殘留的控制

當(dāng)前對各種植物提取物的種植基地的土壤和水源缺乏全面的監(jiān)測和監(jiān)控，種植區(qū)域的空氣環(huán)境沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，植物的種植過程中農(nóng)藥的噴施種類、噴施量和頻率缺少系統(tǒng)性的標(biāo)準(zhǔn)，提取物的成分研究沒有全面的數(shù)據(jù)，植物提取物因農(nóng)藥殘留的監(jiān)控和分析的困擾，國際上大的飼料生產(chǎn)商對植物提取物的使用仍持審慎的態(tài)度，有大量工作需要進行。

4 總結(jié)

經(jīng)過多年的實踐經(jīng)驗可以發(fā)現(xiàn)采用傳統(tǒng)的化學(xué)合成抗氧化劑會對動物的生長產(chǎn)生不利作用，如毒性作用或者動物體內(nèi)殘留量。而植物當(dāng)中所包含的天然抗氧化劑成分，也使得人們越來越關(guān)注從植物中提取相關(guān)的抗氧化劑成分。在已有的研究結(jié)果當(dāng)中可以發(fā)現(xiàn)植物提取物當(dāng)中可以提取天然維生素、氨基酸、酚類及黃酮類物質(zhì)，但是就目前的情況來看，其在飼料抗氧化劑中的應(yīng)用仍然存在較大的局限性，需要在今后拓展植物種類，種植區(qū)域內(nèi)土壤及水源的監(jiān)測，植物的種植管理標(biāo)準(zhǔn)化，種植過程中農(nóng)藥殘留的控制，精化提取流程，制定統(tǒng)一評價標(biāo)準(zhǔn)等。

參考文獻(xiàn)：

[1]金立志.植物提取物添加劑的作用機制研究與應(yīng)用研究進展[A].中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會動物營養(yǎng)學(xué)分會.中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會動物營養(yǎng)學(xué)分會第十二次動物營養(yǎng)學(xué)術(shù)研討會論文集[C].中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會動物營養(yǎng)學(xué)分會，2016：1.

[2]楊哲，盧豪良.資源性植物提取物的抗氧化機理及其在飼料中的應(yīng)用[J].湖南飼料，2012，（05）：1820.

[3]李鵬.植物提取物作為飼料抗氧化劑的研究進展[J]. 飼料與畜牧，2012，（03）：3032.

[4]田云，盧向陽，易克，何小解，周曉明，肖桂清.天然植物抗氧化劑的研究進展[J].中草藥，2005，（3）：468470.

作者簡介：王俊耀（1986），漢族，江蘇宜興人，本科，化工工藝工程師、注冊安全工程師，工作于宜興市天石飼料有限公司，擔(dān)任技術(shù)經(jīng)理，研究方向：飼料添加劑的生產(chǎn)，新型飼料添加劑的發(fā)展。