賈玲玉,徐心琮,盧藝琳,井文倩,張寧波
(臨沂大學農林科學學院,山東 臨沂 276005)
單寧通常指分子量50~3000 Da的多酚,分為水解單寧和縮合單寧。水解單寧具有收斂性,可降低胃腸蠕動、提高消化率,促進家畜生長和緩解腹瀉應激。水解單寧可調味、刺激食欲并提高采食量??s合單寧可與蛋白質等大分子形成穩(wěn)定的復合物,保護反芻動物瘤胃蛋白,提高氮利用率;然而縮合單寧又易與礦物質螯合,降低礦物質的利用率。單寧具有抑菌、抗蟲、促生長的作用,具有廣泛的應用前景。
單寧對多種細菌均有抑制作用。單寧酸可抑制動物腸道中多類型產氣莢膜梭菌的生長[1]。紫色達利菊單寧對大腸桿菌有顯著的抑制作用,且大腸桿菌無耐受性[2]。五倍子單寧可抑制多種常見致病菌,對革蘭氏陽性菌的抑制效果更好[3]。蔓越莓單寧可抑制某些菌類的黏附性[4]。
目前,關于單寧抑菌機理有三種解釋:第一、單寧酸可通過螯合微生物中的鐵,影響病原微生物的正常代謝;第二、單寧通過降低病原微生物中的酶的活性,達到抑菌作用;第三、單寧可直接作用于病原微生物的亞顯微結構,改變通透性。
單寧具有良好的抗病毒能力。番櫻桃單寧可抑制B淋巴細胞性皰疹病毒,金縷梅樹皮中提取的單寧具有抑制乳頭瘤病毒的侵染能力[5]。水解單寧可有效降低雞傳染性法氏囊病毒、新城疫病毒、傳染性喉炎病毒的滴度,還對丙型肝炎病毒(HCV)、痘苗病毒有明顯抑制作用[3]。
單寧中的酚羥基具有很強的還原性,因此具有自由基清除功能及脂質過氧化抑制功能。單寧酚羥基含量越高,其抗氧化功能越強。單寧中的酚羥基釋放出H+與自由基競爭性結合,保護脂質不被攻擊,此外單寧抗氧化活性隨著化學結構中聚合度的增加而提高[6]。研究發(fā)現蔓越莓單寧抗氧化活性是抗壞血酸的10倍、生育酚的37倍[7]。
反芻動物由于瘤胃中含有大量纖毛蟲、真菌和細菌使其擁有比單胃動物更強的分解纖維素的能力,然而瘤胃微生物對飼料中的蛋白分解能力也很強,這導致反芻動物優(yōu)質蛋白易流失。研究表明,單寧可為動物提供過瘤胃蛋白保護因子,飼料中添加適量單寧,不僅不會影響動物采食量,在一定程度上還可以調整反芻動物體內的氨氮比例和尿素循環(huán)過程,增強氮的利用效率[8]。
單寧的收斂性一定程度上減慢了腸道蠕動,使食糜在腸道內滯留時間變長,消化更加充分,提高了飼料利用率[9]。單寧可以減慢蛋白質和纖維素的分解速度,降低瘤胃氨氣產生速度,避免瘤胃膨脹病的產生并且提高了氮利用率,促進瘤胃菌群平衡,使瘤胃有效消化提高[10]。還有研究表明綿羊血漿中的生長激素含量與單寧的添加量呈正相關[11]。
研究發(fā)現,膨化低單寧高粱可改善龍巖蛋鴨高峰期產蛋性能,顯著提高鴨蛋質量[12]。單寧對家畜的泌乳性能也有促進作用,百脈根、羅子望殼等能顯著提高綿羊、奶牛的產奶量和乳蛋白率[13]。
單寧促進家畜繁殖的機理目前尚不明確。縮合單寧影響反芻動物繁殖性能的機制有兩種假說:一是通過與蛋白質形成復合物,提高了過瘤胃蛋白的含量,從而增加血漿中氨基酸的濃度,提高了排卵率;二是降低了瘤胃中氨素的含量,使母畜血漿中氨濃度不致過高,低氨的內環(huán)境增強了卵子的生活力,從而提高了母畜的排卵率[14]。例如,飼喂百脈根的母羊排卵率提高了 14 %~20 %。百脈根單寧可能通過提高動物對蛋白質吸收能力,間接提高動物機體營養(yǎng)以促使繁殖力的提高[15]。
單寧顯著提高奶牛血清中的免疫球蛋白[13],降低紅鹿和羊羔腸道中的線蟲數目[16],增強免疫力。飼喂富含縮合單寧豆科牧草的綿羊比飼料中缺乏單寧物質的綿羊具有更強的抗寄生蟲感染的能力。單寧可以抵抗毛圓線蟲和環(huán)紋夜蛾成蟲的寄生[17],降低肉雞糞便中球蟲數目,改善料重比,促進動物生長[18]。單寧的抗蟲機理可能直接作用于蟲體代謝或與抑制幼蟲發(fā)育有關。
大劑量單寧對動物機體產生不利影響;如果能夠在飼喂動物時,嚴格控制單寧添加量,單寧又會成為促生長因子。由于植食性家畜會依據飼草的口感選擇飼草,當植物中單寧干物質含量在1%以上時會有強烈苦味,影響家畜采食,建議高粱單寧含量在 0.5~0.7為宜。單寧添加量過高,會令動物抗拒甚至產生毒害作用。因此在做飼料配方時,應更細致考慮家畜的生理特性和飼料配方的適口性。
單寧的種類眾多,對不同動物的影響各異。將來還需要更深入地研究單寧的結構組成及性質,通過具體實驗指導適宜添加量。隨著對單寧作用機制的進一步研究,其應用前景將更加廣闊。