蒼術(shù)提取物的生物學(xué)功能及其在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用前景

高 陽(yáng) 杜 鑫

(白城師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院,白城 137000)

蒼術(shù)是一種多年生草本植物,性微溫,味辛,具有清淡香氣,能祛風(fēng)散寒、燥濕健脾、活氣補(bǔ)血以及止痛止瀉,廣泛應(yīng)用于治療嘔吐、腹瀉和中暑,是我國(guó)傳統(tǒng)的中草藥之一。蒼術(shù)種類繁多,在世界范圍內(nèi)分布廣泛,在我國(guó)主要有茅蒼術(shù)和北蒼術(shù)2種。茅蒼術(shù)主要分布于長(zhǎng)江中下游地區(qū),其中以江蘇茅山的茅蒼術(shù)質(zhì)量最好。北蒼術(shù)主要分布于東北、西北和華北等地區(qū),其揮發(fā)油質(zhì)量和活性成分不及茅蒼術(shù)[1]。研究發(fā)現(xiàn),蒼術(shù)提取物具有抗炎、抗氧化、抗病毒、抗菌、鎮(zhèn)痛、保護(hù)胃腸道、提高免疫功能和改善動(dòng)物生產(chǎn)性能等多種功能[2-3]。近年來,隨著對(duì)新型替代抗生素產(chǎn)品的不斷開發(fā)和研究,蒼術(shù)及其提取物以其廉價(jià)、高效和低毒等特性,在畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。本文就蒼術(shù)提取物中的主要活性成分和生理功能進(jìn)行綜述,并展望其在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用前景,以期為蒼術(shù)提取物在綠色健康養(yǎng)殖中的高效利用提供參考。

1 蒼術(shù)提取物的主要活性成分及其結(jié)構(gòu)

蒼術(shù)提取物中具有多種天然的活性成分,包括倍半萜類、烯炔類、芳香類、多聚糖類以及少量黃酮類、酚類和有機(jī)酸類等化合物[4]。茅蒼術(shù)和北蒼術(shù)主要成分為倍半萜類,具體成分有蒼術(shù)素、蒼術(shù)酮、β-桉葉醇、蒼術(shù)多糖和蒼術(shù)內(nèi)酯等[5]。李勝南等[6]通過氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)法對(duì)不同采收時(shí)期蒙山產(chǎn)蒼術(shù)中活性成分含量分析,結(jié)果表明,含量由高到低依次為蒼術(shù)素(6.22%)、茅術(shù)醇(3.52%)、蒼術(shù)酮(1.32%)、β-桉葉醇(0.81%)和蒼術(shù)醇(0.15%)等。Wang等[7]采用多種方法分離蒼術(shù)揮發(fā)油,發(fā)現(xiàn)蒼術(shù)素、蒼術(shù)醇和蒼術(shù)酮含量相對(duì)較高,蒼術(shù)內(nèi)酯和多糖類含量較低,同時(shí)證實(shí)了蒼術(shù)提取物具有良好的藥理活性。蒼術(shù)提取物的主要活性成分及其結(jié)構(gòu)見表1。

表1 蒼術(shù)提取物的主要活性成分及其結(jié)構(gòu)

2 蒼術(shù)提取物的生物學(xué)功能

2.1 抗炎

炎癥反應(yīng)是機(jī)體免疫系統(tǒng)應(yīng)對(duì)外部刺激而產(chǎn)生的復(fù)雜生理反應(yīng),受多種炎性介質(zhì)調(diào)控。適量的炎性因子對(duì)維持動(dòng)物機(jī)體正常功能有重要作用,但當(dāng)動(dòng)物受到病毒、細(xì)菌感染或組織損傷等劇烈免疫刺激時(shí),會(huì)導(dǎo)致大量的炎性因子在體內(nèi)沉積,進(jìn)而發(fā)生嚴(yán)重的炎癥損傷[8]。蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅰ和蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ可降低動(dòng)物血清中腫瘤壞死因子-α(TNF-α)表達(dá)水平以及一氧化氮(NO)產(chǎn)生量,其中蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅰ對(duì)脂多糖(LPS)激活的腹膜巨噬細(xì)胞中TNF-α和NO的產(chǎn)生顯示出比蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ更有效的抑制作用[9]。核因子-κB(NF-κB)和絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號(hào)通路均可調(diào)控動(dòng)物機(jī)體內(nèi)炎性因子的釋放。Jeong等[10]研究表明,蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅰ和蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅲ可抑制LPS誘導(dǎo)的小鼠炎癥巨噬細(xì)胞中p38 MAPK、c-Jun氨基末端激酶(JNK)以及核因子-κB抑制因子(IκB)磷酸化,并促進(jìn)細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(ERK)磷酸化,阻斷NF-κB轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核中,顯著降低TNF-α、白細(xì)胞介素-6(IL-6)和白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)等促炎因子的表達(dá)。此外,蒼術(shù)內(nèi)酯Ⅱ可降低LPS誘導(dǎo)的小鼠巨噬細(xì)胞中NO、TNF-α和IL-6等炎性因子釋放,但效果不顯著[11]。綜上所述,蒼術(shù)內(nèi)酯作為蒼術(shù)中最有效的抗炎成分,可通過調(diào)控MAPK和NF-κB信號(hào)通路,降低動(dòng)物體內(nèi)炎性因子的表達(dá)水平,緩解炎癥損傷,但部分物質(zhì)的抗炎活性及具體作用機(jī)制仍需深入研究。

2.2 抗氧化

活性氧(ROS)是氧的帶電產(chǎn)物,具有極強(qiáng)的活性。畜禽體內(nèi)ROS水平過高會(huì)產(chǎn)生氧化應(yīng)激[12]。蒼術(shù)提取物中含有的酚酸和黃酮化合物具有金屬螯合作用和清除自由基功能,可通過加氫給電子,抑制ROS的產(chǎn)生[13]。核因子E2相關(guān)因子2(Nrf2)-Kelch樣環(huán)氧氯丙烷相關(guān)蛋白-1(Keap1)信號(hào)通路在動(dòng)物機(jī)體抗氧化反應(yīng)中起樞紐作用,可提高抗氧化酶活性,其中Nrf2為主要的效應(yīng)因子[14]。研究表明,蒼術(shù)多糖Ⅱ可增加小鼠肝臟組織中谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性,顯著降低一氧化氮合酶(NOS)的活性及NO和丙二醛(MDA)的含量[15],清除體內(nèi)ROS。由此可見,蒼術(shù)多糖具有良好的抗氧化活性,一方面,蒼術(shù)多糖通過給氫加電子抑制ROS產(chǎn)生,平衡動(dòng)物體內(nèi)抗氧化系統(tǒng);另一方面,蒼術(shù)多糖能調(diào)節(jié)Nrf2-Keap1信號(hào)通路,增強(qiáng)動(dòng)物體內(nèi)抗氧化酶SOD和GSH-Px的活性,提高動(dòng)物對(duì)ROS的清除能力。

2.3 抗病毒

豬流感和禽流感等病毒感染對(duì)畜禽危害極大,臨床表現(xiàn)為腹瀉、咳喘、發(fā)熱和跛行等,輕度導(dǎo)致畜禽呼吸、行動(dòng)困難,重度導(dǎo)致畜禽大量死亡,嚴(yán)重影響?zhàn)B殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。蒼術(shù)揮發(fā)油中含有特殊的脂溶性成分,可作用于細(xì)胞表面,改變蛋白質(zhì)受體結(jié)構(gòu),顯著阻斷豬流感病毒吸附和穿入細(xì)胞。王偉[16]研究表明,蒼術(shù)水煎液和蒼術(shù)紅棗水煎液可顯著抑制豬流感病毒在細(xì)胞內(nèi)的增殖,具有直接滅活病毒作用。此外,蒼術(shù)酮作為蒼術(shù)中主要的抗病毒成分,可阻斷禽流感病毒的吸附和復(fù)制,降低禽流感病毒載量,且具有劑量依賴性[17]。Toll樣受體7(Toll-like receptor 7,TLR7)廣泛存在于免疫細(xì)胞、上皮細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞中,是一種模式識(shí)別受體。當(dāng)畜禽受到病原體入侵時(shí),TLR7即轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜上,識(shí)別病原體成分,并招募特異性蛋白激活I(lǐng)κB、MAPK和干擾素(IFN)等調(diào)控因子,啟動(dòng)特異性免疫應(yīng)答,參與抗病毒感染免疫。蒼術(shù)酮能調(diào)節(jié)TLR7受體,抑制MAPK和NF-κB信號(hào)通路激活,緩解流行性腹瀉以及甲型流感病毒感染引起的呼吸道疾病。Cheng等[18]通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),用10、20和40 mg/kg蒼術(shù)酮連續(xù)治療5 d,可緩解甲型流感病毒誘導(dǎo)的小鼠肺損傷,顯著降低血清中TNF-α、IL-6和IL-1β水平,提高IFN-β水平,說明蒼術(shù)酮可通過激活TLR7信號(hào)通路促進(jìn)IFN-β產(chǎn)生,干擾病毒復(fù)制,同時(shí)可招募免疫細(xì)胞,激活特異性免疫反應(yīng),清除病毒。由此可知,蒼術(shù)提取物具有抗病毒功效,在畜禽生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用潛力。

2.4 其他功能

蒼術(shù)提取物還具有抗腫瘤、保護(hù)肝臟、利尿以及調(diào)節(jié)糖、脂代謝等功能。體內(nèi)和體外試驗(yàn)結(jié)果均表明蒼術(shù)多糖具有抗腫瘤活性,可通過Toll樣受體4(Toll-like receptor 4,TLR4)信號(hào)通路激活巨噬細(xì)胞發(fā)揮抗腫瘤活性,降低B淋巴細(xì)胞瘤-2(Bcl-2)的表達(dá),升高Bcl-2相關(guān)X蛋白(Bax)、細(xì)胞色素C和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-9(Caspase-9)等促凋亡因子的表達(dá),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡[19-20]。另外,蒼術(shù)多糖可預(yù)防各種化學(xué)物質(zhì)和毒素引起的肝臟損傷。Han等[15]研究表明,蒼術(shù)多糖可降低小鼠肝臟中谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)和MDA的表達(dá)水平,提高SOD和GSH-Px的活性,并通過抑制NF-κB信號(hào)通路減輕LPS誘導(dǎo)的小鼠肝臟炎癥。據(jù)報(bào)道,蒼術(shù)水煎液有祛濕利尿的功效。研究發(fā)現(xiàn),將1.0 g/kg蒼術(shù)水煎液靜脈注射或灌胃給藥,可明顯增加小鼠尿量,且作用效果持久[19]。此外,蒼術(shù)提取物中的活性成分還可改善葡萄糖攝取,抑制脂肪生成,調(diào)節(jié)動(dòng)物機(jī)體糖、脂代謝[21]。

蒼術(shù)提取物對(duì)MAPK、NF-κB、Toll樣受體(TLR)和Nrf2-Keap1信號(hào)通路的調(diào)控機(jī)制見圖1。

3 蒼術(shù)提取物在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用前景

3.1 提高生產(chǎn)性能

蒼術(shù)提取物中含有豐富的天然活性物質(zhì),具有提高免疫、抗應(yīng)激和促進(jìn)消化等多種功能,在改善畜禽生產(chǎn)性能中極具潛力。Li等[22]研究表明,在斷奶仔豬飼糧中分別添加3、6和9 g/kg蒼術(shù)多糖,可顯著提高早期斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能,主要表現(xiàn)為:平均日增重(ADG)和平均日采食量(ADFI)提高,料重比(F/G)和腹瀉率降低。一方面,蒼術(shù)多糖可發(fā)揮抗氧化作用,緩解應(yīng)激反應(yīng)對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)的抑制作用[23];另一方面,蒼術(shù)多糖能刺激早期斷奶仔豬淋巴細(xì)胞增殖和抗體產(chǎn)生,提高仔豬抗病能力,降低腹瀉率[24]。此外,蒼術(shù)提取物在改善家禽和反芻動(dòng)物生產(chǎn)性能方面也發(fā)揮著重要作用。研究發(fā)現(xiàn),將蒼術(shù)多糖添加到蛋雞飼糧中,可顯著提高蛋重、產(chǎn)蛋率以及飼料轉(zhuǎn)化率,降低蛋雞的發(fā)病率和死亡率[25]。徐振松等[26]研究表明,飼糧中添加0.75%的蒼術(shù)精油可改善錦江黃牛瘤胃發(fā)酵能力,提高瘤胃微生物對(duì)蛋白質(zhì)和纖維素等物質(zhì)的降解率,促進(jìn)瘤胃中菌體蛋白的合成。由此可知,蒼術(shù)提取物在提高畜禽生產(chǎn)性能方面具有較好的應(yīng)用價(jià)值和研究潛力,但其在生產(chǎn)應(yīng)用中的具體添加量還需進(jìn)一步探討。

3.2 調(diào)節(jié)免疫功能

仔豬在斷奶后,由于失去母源抗體保護(hù),且自身免疫系統(tǒng)發(fā)育不完善,易出現(xiàn)抗病力差、生長(zhǎng)遲滯和腹瀉等問題。Li等[27]在斷奶仔豬飼糧中分別添加0.3%純化蒼術(shù)多糖、0.6%粗多糖和0.6%粗蒼術(shù)多糖,結(jié)果表明,3種多糖均可增加仔豬血清中抗體分泌水平,促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖,改善仔豬免疫應(yīng)答。王利軍等[28]研究表明,將0.1%、0.2%和0.3%的發(fā)酵北蒼術(shù)添加到早期斷奶仔豬飼糧中,可提高血清中免疫因子免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)以及TP和ALB水平,促進(jìn)仔豬免疫功能完善并提高抗病力,其中0.2%發(fā)酵北蒼術(shù)的效果最顯著。IL-1和白細(xì)胞介素-2(IL-2)是由活化的T細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子,可刺激免疫細(xì)胞增殖和分化,提高動(dòng)物免疫力。Xu等[24]的試驗(yàn)結(jié)果表明,在斷奶仔豬飼糧中添加適量的蒼術(shù)多糖可促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖,提高血清中IgA、IgG等抗體的產(chǎn)生和IL-1、IL-2等細(xì)胞因子的釋放,改善仔豬的免疫應(yīng)答,推測(cè)這與蒼術(shù)中的多糖成分有關(guān)。蒼術(shù)多糖能顯著提高畜禽的脾臟和胸腺指數(shù),可調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng),對(duì)改善機(jī)體免疫能力和腸道健康有積極作用。Li等[29]研究表明,蒼術(shù)多糖可緩解環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)引起的鵝免疫器官損傷,逆轉(zhuǎn)鵝的免疫功能障礙,降低免疫抑制。在反芻動(dòng)物上,蒼術(shù)多糖可誘導(dǎo)牛乳腺上淋巴結(jié)淋巴細(xì)胞增殖,具有激活免疫細(xì)胞的特性[30]。付戴波等[31]研究表明,在熱應(yīng)激60 d錦江黃牛飼糧中添加含蒼術(shù)的復(fù)方制劑,可顯著提高錦江黃牛血清中TP、ALB和球蛋白(GLB)水平,說明蒼術(shù)中的多糖、黃酮和生物堿類等活性成分可提高機(jī)體的免疫功能。綜上可知,蒼術(shù)提取物可作為一種免疫調(diào)節(jié)劑,在畜禽生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用潛力,但其調(diào)節(jié)免疫功能的具體機(jī)制還需進(jìn)一步研究。

TLR7:Toll樣受體7 Toll-like receptor 7;p-p65:磷酸化p65 phosphorylated-p65;p-IκB:磷酸化核因子-κB抑制因子 phosphorylated-inhibitor of nuclear factor kappa-B;MAPK:絲裂原活化蛋白激酶 mitogen-activated protein kinase;p-p38 MAPK:磷酸化p38 MAPK phosphorylated-p38 MAPK;p-JNK:磷酸化c-Jun氨基末端激酶 phosphorylated-c-Jun N-terminal kinase;p-ERK:磷酸化細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶 phosphorylated-extracellular signal regulated kinase;NF-κB:核因子-κB nuclear factor kappa-B;TNF-α:腫瘤壞死因子-α tumour necrosis factor-α;IL-6:白細(xì)胞介素-6 interleukin-6;IL-1β:白細(xì)胞介素-1β interleukin-1β;IgA:免疫球蛋白A immunoglobulin A;IgG:免疫球蛋白G immunoglobulin G;IgM:免疫球蛋白M immunoglobulin M;IFN-β:干擾素-β interferon-β;Nrf2:核因子E2相關(guān)因子2 nuclear factor E2-related factor 2;Keap1:Kelch樣環(huán)氧氯丙烷相關(guān)蛋白1 Kelch-like epichlorohydrin-related protein 1;TLR4:Toll樣受體4 Toll-like receptor 4;Bcl-2:B淋巴細(xì)胞瘤-2 B-cell lymphoma-2;Caspase-3:半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3 cysteine aspartic protease-3;SOD:超氧化物歧化酶 superoxide dismutase;GSH-Px:谷胱甘肽過氧化物酶 glutathione peroxidase;CAT:過氧化氫酶 catalase;Bax:Bcl-2相關(guān)X蛋白 Bcl-2 associated X protein;MDA:丙二醛 malondialdehyde;ROS:活性氧 reactive oxygen species。

3.3 改善腸道健康

3.3.1 腸道屏障

腸道健康是影響畜禽生產(chǎn)性能、畜產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素之一,也是評(píng)估動(dòng)物福利的重要指標(biāo)之一,對(duì)維持動(dòng)物可持續(xù)生產(chǎn)有重要意義。Bose等[32]通過體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),發(fā)酵蒼術(shù)多糖可緩解LPS誘導(dǎo)的腸上皮細(xì)胞損傷,降低腸道黏膜通透性。Shi等[33]研究發(fā)現(xiàn),蒼術(shù)醇提取物能促進(jìn)動(dòng)物腸道黏膜屏障完整,通過抑制p38和MAPK信號(hào)通路磷酸化,提高閉鎖小帶蛋白(ZO-1)、密封蛋白-1(Claudin-1)和閉合蛋白(Occludin)mRNA表達(dá),說明蒼術(shù)醇提取物可從抗炎層面,通過降低炎性因子水平保護(hù)動(dòng)物腸道屏障。此外,在LPS誘導(dǎo)的雛鵝腸炎模型中添加適量的蒼術(shù)多糖可提高ZO-1和Occludin蛋白表達(dá)水平,緩解雛鵝腸道炎癥,且具有劑量依賴性[34]。在腸道微生物方面,蒼術(shù)多糖可降低斷奶仔豬回腸內(nèi)容物中大腸桿菌數(shù)量,同時(shí)提高回腸和結(jié)腸內(nèi)容物中乳酸桿菌數(shù)量[27]。另外,Wang等[35]報(bào)道,蒼術(shù)多糖可調(diào)節(jié)小鼠腸道菌群結(jié)構(gòu),促進(jìn)腸道中益生菌定植,并降低有害菌群的豐度。在反芻動(dòng)物上的研究表明,飼糧中添加一定水平的蒼術(shù)精油可提高高溫飼養(yǎng)條件下錦江黃牛瘤胃微生物活性,改善瘤胃菌群結(jié)構(gòu),促進(jìn)瘤胃發(fā)酵和對(duì)養(yǎng)分的降解[36]。由此可見,蒼術(shù)提取物能對(duì)動(dòng)物腸道健康發(fā)揮良好的調(diào)節(jié)作用,但其在影響腸道微生物組成和活性方面的作用還需深入研究。

3.3.2 結(jié)腸健康

結(jié)腸炎常發(fā)生在仔豬斷奶后的4～16周齡,導(dǎo)致腸道黏膜通透性增加,出現(xiàn)腹瀉和中性粒細(xì)胞浸潤(rùn),降低仔豬生長(zhǎng)性能[37]。林雄等[38]研究發(fā)現(xiàn),蒼術(shù)揮發(fā)油和蒼術(shù)醇提取物能降低小鼠潰瘍性結(jié)腸炎引起的腹瀉和炎性因子水平增加,提高緊密連接蛋白的表達(dá),改善結(jié)腸炎。蒼術(shù)提取物對(duì)仔豬結(jié)腸炎的作用:一方面,蒼術(shù)提取物能提高杯狀細(xì)胞分泌黏蛋白,促進(jìn)ZO-1和Occludin蛋白表達(dá),降低腸道黏膜通透性,恢復(fù)仔豬結(jié)腸正常生理功能;另一方面,蒼術(shù)提取物通過抑制腸道中MAPK和NF-κB信號(hào)通路磷酸化,降低TNF-α、IL-6和IL-1β等炎性因子表達(dá),緩解受到炎性因子干擾的鈉離子和氯離子吸收紊亂,提高結(jié)腸中水的重吸收能力,減輕仔豬腹瀉。IL-6是結(jié)腸炎的參考指標(biāo),可使腸道黏膜通透性升高。劉曉蘭等[39]研究表明,1、2和4 g/kg的蒼術(shù)揮發(fā)油可抑制TNF-α和IL-6的釋放,上調(diào)自噬基因的表達(dá),顯著緩解5% 2,4,6-三硝基苯磺酸誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸損傷。由于結(jié)腸炎是因機(jī)體免疫系統(tǒng)紊亂而發(fā)生的疾病,推測(cè)蒼術(shù)揮發(fā)油能通過激活細(xì)胞自噬途徑,維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài),最終改善結(jié)腸炎。

3.4 緩解熱應(yīng)激

畜禽在受到各種內(nèi)外環(huán)境刺激時(shí)會(huì)發(fā)生應(yīng)激反應(yīng),導(dǎo)致內(nèi)分泌失調(diào)、機(jī)體代謝紊亂和抗逆性減弱等。熱應(yīng)激可擾亂畜禽機(jī)體代謝,導(dǎo)致淋巴細(xì)胞萎縮,繁殖性能降低和體溫升高,對(duì)種公畜、泌乳母畜、產(chǎn)蛋家禽和部分經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的影響尤為嚴(yán)重。熱應(yīng)激影響下,畜禽攝食中樞受到抑制,導(dǎo)致動(dòng)物食欲減弱,采食量降低,嚴(yán)重影響畜禽生產(chǎn)效益[40]。宋小珍等[3]研究表明,在豬飼糧中添加藿香、蒼術(shù)和黨參等中草藥添加劑可提高血清和小腸中抗氧化酶活性,降低MDA和ROS水平,緩解豬的熱應(yīng)激。蒼術(shù)提取物能通過清除ROS和過氧化氫(H2O2),終止脂質(zhì)過氧化反應(yīng),改善ROS誘導(dǎo)的腸上皮細(xì)胞脫落、絨毛受損和黏膜損傷,恢復(fù)腸道正常的消化吸收功能,改善腦腸肽在攝食過程中的協(xié)同作用,提高豬的生產(chǎn)性能。Xu等[41]研究表明,在肉仔雞飼糧中添加硒和蒼術(shù)多糖,能顯著提高肉仔雞的抗氧化能力,增強(qiáng)宿主免疫力,緩解熱應(yīng)激損傷。此外,在緩解反芻動(dòng)物熱應(yīng)激方面,蒼術(shù)提取物也有良好的效果。據(jù)報(bào)道,蒼術(shù)精油和廣藿香精油2種中草藥添加劑聯(lián)用可改善夏季高溫環(huán)境下錦江黃牛的熱應(yīng)激狀態(tài),顯著提高錦江黃牛的免疫功能和抗氧化能力,促進(jìn)瘤胃對(duì)飼糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,提高動(dòng)物福利和生產(chǎn)性能[36]。由此可知,蒼術(shù)提取物在緩解畜禽熱應(yīng)激方面發(fā)揮著重要作用,但其中發(fā)揮抗熱應(yīng)激作用的具體有效成分和在實(shí)際生產(chǎn)中的最佳添加量還需進(jìn)一步研究。

3.5 其他應(yīng)用前景

3.5.1 抗菌劑

研究表明,蒼術(shù)提取物對(duì)多種微生物都有抗菌活性,包括大腸桿菌、白色念珠菌和金黃色葡萄球菌等,且具有劑量依賴性[42-43]。Peng等[44]研究報(bào)道,5～40 mg/mL蒼術(shù)醇提取物對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和枯草芽孢桿菌等細(xì)菌具有顯著的抑制作用。關(guān)于蒼術(shù)提取物的抑菌機(jī)制,一方面,蒼術(shù)提取物能直接破壞細(xì)菌和真菌的細(xì)胞膜蛋白結(jié)構(gòu),并使細(xì)胞內(nèi)容物流出,起到清除作用;另一方面,將蒼術(shù)提取物作為飼料添加劑添加到畜禽飼糧中,能直接清除飼料中含有的黃曲霉素、單端孢霉烯族毒素和玉米赤霉,降低畜禽對(duì)飼料原料的敏感性,提高對(duì)飼料原料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率。由此可見,蒼術(shù)提取物可作為抗菌劑,在畜禽生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用價(jià)值。

3.5.2 新型鎮(zhèn)痛劑

Ohara等[45]研究表明,蒼術(shù)中的蒼術(shù)醇提取物和β-桉葉醇具有鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛和抗抑郁等神經(jīng)藥理活性,可抑制神經(jīng)系統(tǒng)功能,降低動(dòng)物機(jī)體對(duì)外部刺激的敏感度。將蒼術(shù)醇提取物作為鎮(zhèn)痛劑應(yīng)用到畜禽生產(chǎn)中,一方面,蒼術(shù)醇可抑制神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,減少動(dòng)物的自發(fā)運(yùn)動(dòng),發(fā)揮鎮(zhèn)靜作用[46-47];另一方面,蒼術(shù)醇能阻斷神經(jīng)末梢乙酰膽堿受體通道,減緩神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo),緩解母豬分娩、仔豬去勢(shì)和病豬脫肛縫合等生產(chǎn)過程產(chǎn)生的疼痛[48]。因此,蒼術(shù)醇提取物具有良好的鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛活性,可作為一種新型鎮(zhèn)痛劑。但目前其在畜禽上的應(yīng)用較少,具體效果還需進(jìn)一步試驗(yàn)研究。

綜合上述研究結(jié)果,對(duì)蒼術(shù)提取物在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用情況進(jìn)行總結(jié),詳見圖2。

ADG:平均日增重 average daily gain;ADFI:平均日采食量 average daily feed intake;F/G:料重比 feed/gain;ZO-1:閉鎖小帶蛋白-1 zonula occluden-1;Occludin:閉合蛋白 occludin;Claudin-1:密封蛋白-1 claudin-1;IgA:免疫球蛋白A immunoglobulin A;IgG:免疫球蛋白G immunoglobulin G;IgM:免疫球蛋白M immunoglobulin M。

4 小結(jié)與展望

在“全面禁抗”背景下,優(yōu)化畜禽飼糧配方,尋找新型綠色飼料添加劑已成為研究熱點(diǎn)。蒼術(shù)提取物能通過抑制MAPK和NF-κB信號(hào)通路磷酸化,降低炎性因子水平,緩解畜禽炎癥反應(yīng);同時(shí),蒼術(shù)提取物可通過調(diào)節(jié)Nrf2-Keap1信號(hào)通路,降低機(jī)體內(nèi)ROS水平,減少動(dòng)物氧化應(yīng)激損傷;蒼術(shù)提取物還可抑制TLR信號(hào)通路,發(fā)揮抗病毒等功能。將蒼術(shù)提取物作為飼料添加劑添加到畜禽飼糧中,可提高畜禽的生產(chǎn)性能和免疫功能,改善腸道健康,緩解熱應(yīng)激。另外,蒼術(shù)提取物還可作為抗菌劑和新型鎮(zhèn)痛劑,在畜禽生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用前景。但是蒼術(shù)提取物的生產(chǎn)工藝和制作工藝仍不完善,其在畜禽上的研究相對(duì)較少。因此,未來應(yīng)深入開發(fā)蒼術(shù)提取物作為飼料添加劑資源,加大其在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用,探討其在畜禽不同生長(zhǎng)階段適宜添加量,推動(dòng)綠色生態(tài)養(yǎng)殖發(fā)展。