大蒜素
——水產(chǎn)養(yǎng)殖的綠色添加劑

陳 杰， 趙華彪， 馬榮江， 陳祎寧， 劉 濤， 李上星， 潘興峰

(黔東南苗族侗族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院，貴州 凱里 556000)

大蒜素作為飼料添加劑，在增加基礎(chǔ)飼料營養(yǎng)、提高動物食欲、保障動物健康、降低飼料系數(shù)、改善產(chǎn)品品質(zhì)等方面有明顯的效果。另外其安全性較高，不產(chǎn)生藥物殘留，不存在“三致”等副作用，應(yīng)用廣泛。本文就大蒜素的理化特性、功能及其在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用情況進(jìn)行概述，為其在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用提供參考。

1 大蒜素的理化特性

大蒜素是1種典型的天然化合物，可以直接從大蒜鱗莖內(nèi)提取，根據(jù)生產(chǎn)加工方式分為2種類型，分別是合成型和天然型[1]。固體劑為白色至淺黃色粉末，液體劑為淡黃色至棕色揮發(fā)性油狀液體，具有辛辣味和刺激性氣味。研究發(fā)現(xiàn)，大蒜素含有大量的生物活性成分，目前通過鑒定的已有46種[2]。大蒜在外力作用下組織破碎，內(nèi)部的蒜氨酸與蒜氨酸酶接觸發(fā)生反應(yīng)形成二烯丙基硫代亞磺酸酯即為大蒜素。大蒜素具有不穩(wěn)定性，進(jìn)一步被分解為硫醚化合物，部分硫醚化合物聚合生成阿霍烯、二噻烯等[3]。大蒜素遇熱堿時會處于不穩(wěn)定狀態(tài)，在非強酸環(huán)境下則穩(wěn)定性相對較高，強酸環(huán)境下形成銃鹽，繼而產(chǎn)生一定的沉淀[4]。處于強氧化環(huán)境中也存在類似的變化，易氧化成亞砜以及砜[5]。

2 大蒜素的功效與特點

2.1 誘食增食大蒜素能夠起到誘食增食的效果，散發(fā)的蒜香味可以刺激水產(chǎn)動物，改善消化系統(tǒng)機(jī)能，增強食欲，更易于進(jìn)食和消化，因此能夠有效增進(jìn)動物的采食量[6]。

2.2 防治疾病在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，大蒜素對一些疾病具有較好的防治效果。其中的活性基團(tuán)可以有效結(jié)合半胱氨酸分子，并對細(xì)菌繁殖過程產(chǎn)生抑制作用。利用大蒜素可以消殺多種類型的致病細(xì)菌，特別是對氣單胞菌、熒光極毛桿菌、痢疾桿菌、大腸桿菌等消殺作用顯著。大蒜素對腸道炎癥具有較好的輔助治療效果，可明顯抑制或殺滅愛德華氏菌、弧菌、葡萄球菌、鏈球菌、魚害粘球菌等細(xì)菌[7]，對部分魚類的腸炎病、豎鱗病等防治有重要作用[8]。因此大蒜素可改善水產(chǎn)動物的生存環(huán)境，減少疾病發(fā)生。

2.3 增強免疫力大蒜提取物(包括大蒜素、大蒜多糖等)有助于調(diào)節(jié)動物免疫系統(tǒng)機(jī)能，提高機(jī)體免疫力和對抗細(xì)菌、病毒的免疫應(yīng)答效應(yīng)，降低致病因素的不利影響[9]。大蒜素可以作為1種較好的免疫促進(jìn)劑。劉英杰[10]研究發(fā)現(xiàn)，利用添加大蒜素的飼料投喂鯉魚，鯉魚血清的超氧化物歧化酶與谷胱甘肽過氧化物酶活性顯著升高，同時可以減少血清丙二醛含量，表明大蒜素可以增強鯉魚的抗氧化能力?？凳珂耓11]將大蒜素250 mg/kg添加到基礎(chǔ)飼料中，鯽魚的免疫及消化功能得到改善。

2.4 無藥物殘留及副作用大蒜素有“生長在土里的抗生素”的美譽，具有無毒、無副作用、無污染、無藥物殘留、不產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)點[12]。我國食用水產(chǎn)品需根據(jù)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《無公害食品 水產(chǎn)品中漁藥殘留限量》(NY 5070—2002)對食用組織(皮和肌肉)進(jìn)行魚類藥品殘留檢測[13]。潘浩等[14，15]采用氣相色譜法研究大蒜素在鯽魚、松浦鏡鯉肌肉組織內(nèi)的殘留以及消除規(guī)律，通過測定大蒜素主要成分二烯丙基二硫化物 (DADS)和二烯丙基三硫化物 (DATS)在魚體肌肉中的殘留量發(fā)現(xiàn)，鯽魚體內(nèi)的DADS于第13 d開始低于10 μg/kg，DATS于第15 d 開始低于10 μg/kg；松浦鏡鯉體內(nèi)的DADS和DATS均于第15 d開始低于10 μg/kg；停止投喂大蒜素后，DADS和DATS出現(xiàn)明顯的下降趨勢。同時研究發(fā)現(xiàn)，鯉魚血漿中DADS、DATS的平均回收率分別為77.05%～97.98%、73.39%～108.51%，鯽魚血漿中的平均回收率分別為87.05%～95.68%、83.69%～102.75%，表明大蒜素的2種主要成分在健康鯉魚和鯽魚體內(nèi)吸收較完全[16]。大量研究表明，大蒜素可作為防治動物疾病、促進(jìn)動物生長、增強動物免疫力、控制藥物殘留、降低生產(chǎn)成本的綠色飼料添加劑[17]。

3 大蒜素在水產(chǎn)養(yǎng)殖的應(yīng)用

3.1 作為飼料添加劑相關(guān)研究表明，在餌料中添加大蒜素500 mg/kg投喂羅非魚45 d，成活率提高2%～5%，餌料報酬與生物學(xué)綜合評定值均顯著提高，二者增幅分別達(dá)到11%、12%[18]。將不同含量的大蒜素(50、100、150 mg/kg)分別添加到牛蛙基礎(chǔ)飼料中，相較于對照組質(zhì)量增長率均顯著提升，3組增幅分別為11.14%、19.5%、14.96%，平均提高15.2%[19]。將合成大蒜素100 mg/kg添加到鯉魚餌料中，飼料轉(zhuǎn)化率、增重率、成活率分別提高5.5%、14.3%、2.5%，飼料成本顯著降低，降幅達(dá)到4.7%；另外，將合成大蒜素50、100 mg/kg分別添加到甲魚餌料中，增重率分別提高26.97%、45.35%，成活率分別提高2.44%、2.96%，餌料轉(zhuǎn)化率分別提高 15.18%、17.37%[20]。楊麗[21]用添加大蒜素粉200 mg/kg的飼料投喂羅非魚苗，試驗組的成活率及產(chǎn)量明顯提高，增幅分別為11%、15.3%。李會濤等[22]重點研究了大蒜素添加量對大菱鲆幼魚生長的影響，分別添加不同含量的大蒜素(0、100、200、400、800 mg/kg)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)400 mg/kg添加量有助于改善抗病力及免疫力，200 mg/kg添加量可以顯著促進(jìn)生長。吳春昊[23]研究發(fā)現(xiàn)，投喂添加大蒜素40 mg/kg的飼料可明顯改善鱘魚的蛋白效率、特定生長率和飼料效率，魚體的粗脂肪含量降低，蛋白質(zhì)含量提高。

3.2 防治水產(chǎn)動物疾病研究表明，對患有細(xì)菌性腸炎病的草魚采用大蒜素0.02 g加食鹽0.5 g/kg魚體的方法進(jìn)行拌料投喂，魚死亡率降低，解剖病魚發(fā)現(xiàn)腹水明顯減少，腸道充血得到改善，可有效控制草魚的細(xì)菌性腸炎病[24]。治療河蟹腸炎病時，將10%大蒜素粉以0.1%～0.15%的量添加于飼料中，或者采取顆粒飼料10 kg、新鮮大蒜1 kg、食鹽0.1 kg混合拌勻進(jìn)行投喂，可有效控制病情[25]。利用含大蒜素0.1～0.15 mL/L的混合溶液(或搗爛的大蒜1 kg與水100 L制成混合溶液)浸泡鯉魚可以有效防治豎鱗??；用10～30 mL/L的大蒜素溶液浸洗魚體1 h可以有效消滅錨頭鳋；用5倍水量稀釋的大蒜汁浸洗魚體2 min可有效防治嗜子宮線蟲病[26]。胡石亮等[27]分別將大蒜素50、100、150 mg/kg添加到飼料中用于防治牛蛙腸胃炎，結(jié)果表明添加大蒜素100 mg/kg的防治效果較好，成活率提高。另有研究發(fā)現(xiàn)，在養(yǎng)殖草魚、青魚時，每萬尾魚采用食鹽200 g，新鮮大蒜250 g，新鮮喜旱蓮子草4 kg，再加上適量豆餅?zāi)ニ榛旌虾筮B續(xù)投喂4 d，2次/d，對治療暴發(fā)性出血病具有顯著效果[28]。

3.3 改善水產(chǎn)品品質(zhì)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加大蒜素持續(xù)投喂有助于改善魚肉的口感[29]。日本專家將大蒜素粉劑50 mg/kg添加在真鯛、牙鲆的基礎(chǔ)飼料中，持續(xù)飼喂后改善了成魚品質(zhì)，肉香、味美、口感更佳；經(jīng)過3周停食，試驗組虹鱒魚與對照組相比肌肉強度顯著提高1.2倍；經(jīng)過6周停食，肌肉強度提高1.5倍，脂肪比例從2.4%降低至0.6%，肌肉纖維粗度降低50%[30]。向梟等[31]研究發(fā)現(xiàn)，大蒜素硫醚化合物內(nèi)含有C3H6-S(O)-基團(tuán)，用蒜硫胺投喂鰤魚可增加其血液量，肝臟狀態(tài)明顯改善。張耀武等[32]采用0.10%大蒜素和杜仲復(fù)合添加劑飼喂鯉魚，鯉魚的生長速度加快，魚肉中蛋白質(zhì)含量提高，同時改善了氨基酸含量及肌肉膠原蛋白。汪先進(jìn)等[33]研究表明，添加大蒜素可降低卵形鯧鲹肌肉中的粗脂肪與水分含量并提高粗蛋白含量；可在一定程度上提高必需氨基酸、鮮味氨基酸含量及氨基酸總量，降低肌肉的單不飽和脂肪酸含量，并顯著提高 EPA(二十碳五烯酸)、DHA(二十二碳六烯酸)等多不飽和脂肪酸的含量。

4 小結(jié)與展望

綜上所述，大蒜素在水產(chǎn)養(yǎng)殖中用于飼料添加劑、防治疾病、改善產(chǎn)品品質(zhì)方面具有良好的應(yīng)用效果，且安全性較高，不產(chǎn)生抗藥性，在魚體內(nèi)無藥物殘留，有助于提高水產(chǎn)動物的食欲、免疫力和成活率，增強對致病因素的抵抗力，從而提高水產(chǎn)養(yǎng)殖效益，具有較高的應(yīng)用價值。在今后的研究和應(yīng)用中，應(yīng)注重合理使用大蒜素作為水產(chǎn)動物飼料添加劑，以最大程度發(fā)揮其作用效果，節(jié)約生產(chǎn)成本。進(jìn)一步探索其在不同水產(chǎn)動物飼料添加劑應(yīng)用、防治疾病、改善產(chǎn)品品質(zhì)3個方面所需的最適添加量。同時，積極探尋具有生物學(xué)功能的衍生品，促進(jìn)水產(chǎn)行業(yè)綠色、健康、可持續(xù)發(fā)展。