石 英 (山東畜牧獸醫(yī)職業(yè)學院 山東 濰坊 261061 )
綠原酸作為中草藥的有效成分之一,在抗菌消炎、清熱解毒及促生長等方面具有良好的效果。綠原酸作為一種綠色飼料添加劑被廣泛的應用于動物飼料中,本文就綠原酸的結構與性質、提取與測定及其生物活性進行了綜述,同時著重對綠原酸在水產飼料中的應用研究情況進行了概括。
綠原酸(Chlorogenic acid)又稱咖啡鞣酸,其主要存在于忍冬科忍冬屬(Lonicera)、菊科蒿屬(Artemisia)、杜仲科杜仲屬(Eucommia)植物中,綠原酸含量較高的植物有杜仲、金銀花、山銀花、咖啡豆、向日葵等。目前,由于抗生素長期使用導致的藥物殘留問題而引發(fā)人們對食品安全問題的廣泛關注與重視。
綠原酸是由咖啡酸與奎尼酸生成的縮酚酸,是植物體在有氧呼吸過程中經莽草酸途徑產生的一類苯丙素類化合物。綠原酸的分子式為C16H18O9,分子量為345.30,化學名:3-咖啡??鼘幩?,系統(tǒng)名:1,3,4,5-四羥基環(huán)己烷羧酸-(3,4-二羥基肉桂酸酯),易溶于水、醇、丙酮等溶劑,微溶于乙酸乙酯,難溶于氯仿、乙醚、苯等親脂性有機溶劑,常溫下呈淡黃色固體。
(1)綠原酸的提取目前主要從金銀花和杜仲葉中提取,其提取方法主要有石灰乳法、水提法、水提醇沉淀法、稀醇提取法、聚酰胺柱層析法等[1-6]。綠原酸提取方法有很多,許多研究者也對上述這些方法做過很多研究及改進,但是每一種方法仍有其不完善之處,難以分離出全部綠原酸并得到純品。(2)由于分離提取的綠原酸中仍有許多其他成分,常用的綠原酸含量測定方法如紫外分光光法(UV)、高效液相色譜(HPLC)法在測定時受到其他雜質的干擾,很難實現(xiàn)其成分的完全分離[1-6]。目前,為了解決有效成分難以完全分離的問題,中藥材成分分析法—高效毛細管電泳(HPCE)已在綠原酸含量測定中有一定的研究應用,此分析法具有高分離效率、分析時間短、進樣量少、低檢測限和重現(xiàn)性好等優(yōu)點。
綠原酸的生物活性包括:(1)抗氧化活性;(2)對透明脂酸酶及葡萄糖-6-磷酸酶的抑制作用;(3)抑制突變和抗腫瘤活性;(4)對心血管的作用;(5)保肝利膽作用;(6)抗菌、抗病毒等活性[7]。由于綠原酸具有十分重要的生物活性,因此作為一種中草藥飼料添加劑,綠原酸被廣泛用在水產動物養(yǎng)殖中,在改善水產動物生產性能、提高水產動物抗氧化能力等方面起到了顯著作用。
4.1 綠原酸對水產動物生產性能的影響 目前,關于綠原酸促動物生長的報道多見于畜禽,在水產動物上則報道較少。綠原酸能夠提高水產動物腸道消化酶活性,同時綠原酸具有腎上腺素類似功能,可提高中樞神經系統(tǒng)的興奮性及皮膚、胃腸道括約肌的收縮,促進了水產動物對營養(yǎng)物質的消化利用率,從而提高水產動物生產性能。同時,綠原酸具有增香作用,可起到誘食的效果。李乃順等(2014)在草魚魚種基礎飼料中添加0.00%、0.01%、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%的綠原酸,結果表明:與對照組相比,在基礎飼料中添加綠原酸可提高草魚魚種的增重率,降低飼料系數(shù),其中以0.04%綠原酸組效果最顯著,并在養(yǎng)殖過程中發(fā)現(xiàn),攝食含綠原酸的草魚魚種食欲旺盛,搶食積極主動[8]。張純等(2012)在建鯉的飼料中分別添加0、100、200、400、800mg/kg的綠原酸,試驗表明:與對照組相比,在第40天時200mg/kg綠原酸添加組的相對增重率顯著高于對照組(P<0.05),其它各綠原酸添加組建鯉的相對增重率均有所提高,但差異不顯著(P>0.05)[9]。陳曉安(2014)在青魚飼料中添加0、100、200、400 mg/kg的綠原酸,結果表明:與對照組相比,各綠原酸添加組飼料系數(shù)降低,第30天和第60天各組的相對增重率顯著高于對照組(P<0.05)。宋文華等(2011)研究發(fā)現(xiàn),在飼料中添加0.08%綠原酸時,草魚幼魚末體質量和肝體比顯著增加[10]。舒輝(2010)試驗證明,在中華鱉的飼料中添加400mgkg綠原酸與對照組相比可顯著提高中華鱉的增重率,提高了129.23%[11]。而對于富含綠原酸的杜仲及其杜仲葉提取物能促進水產動物生長的報道則相對要多些,關于杜仲及其副產物對水產動物的促生長作用在鯽魚[12]、草魚[13]、青魚[14]、奧尼羅非魚[15]、鯉魚[16]等都有相關報道。
4.2 綠原酸對水產動物免疫功能的影響 綠原酸及其衍生物可有效清除體內自由基、維持機體細胞正常的結構和功能,具有較強的抗微生物能力及免疫調節(jié)作用。綠原酸作為飼料添加劑使用時,可通過調節(jié)機體的免疫能力,提高水產動物抗病能力及抗環(huán)境應激能力。魚類雖然同時具有特異性免疫和非特異性免疫機制,但其特異性免疫機制還不完善,在抗病能力上主要依賴于非特性免疫機制。在飼料中添加適量的綠原酸對魚類各非特異性免疫因子具有不同程度的正效應。宋文華等(2011)在草魚幼魚飼料中添加0.04%和0.08%的綠原酸,結果表明:與對照組相比,飼料中添加0.08%綠原酸時草魚幼魚末體質量和肝體比顯著增加(P<0.05),且能顯著提高堿性磷酸酶活性(P<0.05)[17]。薛飛等(2007)用含不同劑量綠原酸(0~0.04%)的飼料飼喂異育銀鯽,結果表明:飼料中添加適量的綠原酸對異育銀鯽血液中各非特異性免疫因子具有不同程度的正效應,但在效應時間上呈現(xiàn)出非同步的特點,其中血液白細胞以在飼料中添加200mg/kg綠原酸飼喂30d時最高;血液白細胞、血清溶菌酶活性和超氧化物歧化酶活性以在飼料中添加200mg/kg綠原酸飼喂10d時最高;而堿性磷酸酶活性則以在飼料中添加25mg/kg綠原酸飼喂30d時最高,在高劑量(400mg/kg)長時間飼喂時,將會抑制異育銀鯽血液白細胞的產生及血清堿性磷酸酶活性。綠原酸對其他水產動物的免疫機制研究較少[18]。王蕓等(2013)研究發(fā)現(xiàn),對凡納濱對蝦投喂14d含有綠原酸的飼料時,對蝦的血淋巴谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)活性和血淋巴細胞GPx和過氧化氫酶(CAT)基因表達水平均顯著高于對照組(P<0.05);低鹽度脅迫24h,綠原酸組對蝦血淋巴GPx、CAT活性均顯著高于對照組(P<0.05),低鹽度脅迫72h,綠原酸組對蝦血淋巴總抗氧化能力(TAOC)、GPx和CAT活性和血淋巴細胞GPx和CAT基因表達水平均明顯高于對照組[19]。肖洋(2010)在中華幼鱉的飼料中添加綠原酸,結果表明飼料中添加200mg/kg綠原酸可改善中華鱉脾臟的發(fā)育,增強血細胞吞噬功能,提高血漿溶菌酶、補體C3、補體C4的含量,提高中華鱉的非特異性免疫功能[20]。
4.3 綠原酸對水產動物肌肉成分和品質的影響 綠原酸可減少畜禽脂肪過度沉積、改善肉品質,對提高人類肉質食品的營養(yǎng)價值具有重要意義。富含綠原酸的杜仲及其提取物已被證明具有提高雞[21,22]、異育銀鯽[23]、鯉魚[24]、草魚[25]等肌肉蛋白和機體膠原蛋白含量的作用,但在這方面關于綠原酸的報道較少。在青魚飼料中添加不同劑量(0、100、200、400mg/kg)的金銀花提取活性物質綠原酸,通過對其肌肉品質分析檢測表明:各實驗組中水分、粗脂肪含量無變化趨勢,而添加200mg/kg綠原酸可顯著提高肌肉粗蛋白含量及鮮味氨基酸(谷氨酸、精氨酸和天門冬氨酸)的含量(P<0.05)[10]。草魚的研究表明,添加0.04%綠原酸可顯著提高肌肉粗蛋白、纈氨酸、異亮氨酸、組氨酸、必需氨基酸和總氨基酸的含量(P<0.05),添加0.02%綠原酸可顯著提高肌肉羥脯胺酸、膠原蛋白含量(P<0.05)[8]。溫安祥等(2010)研究表明,在飼料中添加200、400mg/kg綠原酸, 可顯著提高裙邊和肌肉膠原蛋白含量,其中400 mg/kg 綠原酸組的肌肉粗蛋白含量也較對照組顯著提高(P<0.05)[26]。
綠原酸不僅具有促生長、提高動物免疫力及改善水產動物肌肉品質等作用,還具有無藥物殘留、無副作用及無耐藥性等優(yōu)點,作為一種水產綠色飼料添加劑具有廣闊的應用前景。
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