不同来源单宁在畜禽养殖中的应用.pdf

中国畜牧兽医 ,():C h i n aA n i m a lH u s b a n d r y&V e t e r i n a r yM e d i c i n e不同来源单宁在畜禽养殖中的应用王思琪,孔祥祎,杨梦然,宁灿,范慧,肖文广,邬静,梁曾恩妮,袁志航,(湖南农业大学动物医学院,长沙 ;畜禽保健湖南省工程研究中心,长沙 ;湖南省农业科学院农产品加工研究所,长沙 ;湖南省兽药工程技术研究中心,长沙 )摘要:单宁是一种天然的酚类化合物,主要表现出抗炎、抗菌、抗氧化、抗病毒等生物活性.然而,不同植物提取的单宁在分子组成和结构上存在显著差异,这导致不同来源单宁在生产养殖中发挥出截然不同的作用.根据其结构,单宁主要分为水解单宁和缩合单宁.缩合单宁常作为反刍家畜饲料添加剂,用于改善瘤胃能量代谢,提高饲料利用率;而水解单宁则大多作为天然的动物促生长剂,广泛应用于猪和家禽养殖中.但在实际应用时,不同浓度的单宁其作用也不尽相同.因此,在畜禽养殖中要充分利用单宁资源,需要综合考虑单宁提取物的来源、单宁的使用剂量及使用对象三方面的因素.作者对不同来源单宁的特点展开综述,诠释了来源于五倍子(R h u s c h i n e n s i sM i l l)、栗木(C a s t a n e a s a t i v aM i l l)、塔拉(C a e s a l p i n i a s p i n o s a)的水解单宁改善不同家畜生长性能的潜在原因,以及来源于坚木(S c h i n o p s i ss p p)、柠条(C a r a g a n ak o r s h i n s k i i)的缩合单宁改变反刍动物氮代谢途径的可能机制,同时探讨了不同来源单宁的具体应用及其适用剂量,为单宁在畜禽养殖中的实际应用提供理论指导.关键词:水解单宁;缩合单宁;饲料添加剂;畜禽养殖中图分类号:S 文献标识码:AD o i:/j c n k i 开放科学(资源服务)标识码(O S I D):收稿日期:基金项目:国家自然科学基金项目(、)联系方式:王思琪,E m a i l:c o m.通信作者袁志航,E m a i l:z h y u a n h u n a u e d u c nA p p l i c a t i o no fD i f f e r e n t S o u r c e so fT a n n i n i nL i v e s t o c kF a r m i n gWANGS i q i,KONGX i a n g y i,YANG M e n g r a n,N I NGC a n,F AN H u i,X I AO W e n g u a n g,WUJ i n g,L I ANGZ e n ge n n i,YUANZ h i h a n g,(C o l l e g e o fV e t e r i n a r yM e d i c i n e,H u n a nA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y,C h a n g s h a ,C h i n a;H u n a nE n g i n e e r i n gR e s e a r c hC e n t e ro fL i v e s t o c ka n dP o u l t r yH e a l t hC a r e,C h a n g s h a ,C h i n a;D e p a r t m e n t o fH u n a nA g r i c u l t u r eP r o d u c tP r o c e s s i n gI n s t i t u t e,H u n a nA c a d e m yo fA g r i c u l t u r a lS c i e n c e s,C h a n g s h a ,C h i n a;H u n a nE n g i n e e r i n gR e s e a r c hC e n t e ro fV e t e r i n a r yD r u g,C h a n g s h a ,C h i n a)A b s t r a c t:T a n n i ni sak i n do fn a t u r a lp h e n o l i cc o m p o u n d,w h i c hi sm a i n l y m a n i f e s t e da sa n t i i n f l a mm a t o r y,a n t i b a c t e r i a l,a n t i o x i d a n t,a n t i v i r a la n do t h e rb i o l o g i c a la c t i v i t i e s H o w e v e r,t h es i g n i f i c a n td i f f e r e n c e s i nm o l e c u l a rc o m p o s i t i o na n ds t r u c t u r eo ft a n n i ne x t r a c t e df r o md i f f e r e n tp l a n t sh a v e l e d t od i s t i n c t r o l e s f o rd i f f e r e n t s o u r c e so f t a n n i n i np r o d u c t i o n f a r m i n g A c c o r d i n g t ot h e i rs t r u c t u r e s,t a n n i n sa r em a i n l yd i v i d e di n t oh y d r o l y z e dt a n n i na n dc o n d e n s e dt a n n i n I th a sb e e ns h o w nt h a tc o n d e n s e dt a n n i ni sc o mm o n l yu s e da sf e e da d d i t i v e sf o rr u m i n a n t l i v e s t o c kt oi m p r o v e r u m e ne n e r g ym e t a b o l i s ma n d i n c r e a s e f e e du t i l i z a t i o n,w h i l eh y d r o l y z e dt a n n i n i sm o s t l yu s e da sn a t u r a la n i m a lg r o w t hp r o m o t e r sa n d m o r ew i d e l yu s e di np i ga n dp o u l t r yf a r m i n g H o w e v e r,w h e na p p l i e di np r a c t i c e,t h eu s eo fd i f f e r e n tc o n c e n t r a t i o n so ft a n n i nh a sd i v e r s e期王思琪等:不同来源单宁在畜禽养殖中的应用e f f e c t s T h e r e f o r e,t om a k ef u l lu s eo ft a n n i nr e s o u r c e si nl i v e s t o c kf a r m i n g,i ti sn e c e s s a r yt oc o n s i d e r t h e s o u r c eo f t a n n i ne x t r a c t,t h ed o s eo f t a n n i na n d t h e t a r g e t o f u s e T h e a u t h o r sp r e s e n tar e v i e wa b o u t t h e c h a r a c t e r i s t i c so f d i f f e r e n t s o u r c e so f t a n n i n s,a n de x p l a i n t h ep o t e n t i a l r e a s o n sf o r t h ei m p r o v e m e n to fg r o w t hp e r f o r m a n c ei nd i f f e r e n tl i v e s t o c kb yh y d r o l y z e dt a n n i n sf r o mR h u s c h i n e n s i sM i l l,c h e s t n u t(C a s t a n e as a t i v aM i l l)a n dt a r a(C a e s a l p i n i as p i n o s a),a n dt h ep o s s i b l em e c h a n i s m s f o r t h ea l t e r a t i o no fn i t r o g e nm e t a b o l i cp a t h w a y s i nr u m i n a n t sb yc o n d e n s e dt a n n i n s f r o mS c h i n o p s i ss p p a n dC a r a g a n ak o r s h i n s k i i M e a n w h i l e,t h es p e c i f i ca p p l i c a t i o n so fd i f f e r e n t s o u r c e so f t a n n i n s a n d t h e i r a p p l i c a b l ed o s e s a r ed i s c u s s e d i no r d e r t op r o v i d e t h e o r e t i c a lg u i d a n c e f o r t h ep r a c t i c a l a p p l i c a t i o no f t a n n i n s i nl i v e s t o c kf a r m i n g K e yw o r d s:h y d r o l y z e dt a n n i n;c o n d e n s e dt a n n i n;f e e da d d i t i v e s;l i v e s t o c kf a r m i n g单宁是一种来源广泛的植物提取物,具有多种生物学活性,单宁的多酚结构赋予其良好的抗氧化性、抗炎、抗菌、抗病毒等作用,国内外越来越多的研究指向单宁可作为潜在的饲料添加剂.单宁是十分复杂的植物化合物,根据其结构可大致分为水解单宁和缩合单宁,而来源不同的单宁因植物源种类、植物年份、植物原产地、提取工艺不同,单宁结构和含量不同,其产生的效果也有所不同.对于不同分子结构的单宁,来源于五倍子、栗木等植物的水解单宁,其安全剂量范围广,可以根据不同的生产需要选择适当的添加剂量;而来源于坚木、柠条等植物的缩合单宁则对剂量的要求更为严苛,其在反刍动物中的应用价值大于单胃动物,提示不同动物机体对单宁的耐受程度不同,在生产养殖中需要谨慎使用不同植物来源的单宁资源.单宁广泛存在于五倍子、栗木、坚木、柠条、塔拉等植物中,作者对不同植物来源单宁在畜禽养殖中发挥的作用展开综述,以期为不同地区、不同养殖需求的应用提供理论依据.水解单宁水解单宁是多元醇和糖通过酯键与酚酸及其衍生物聚合形成的多酚,分子质量一般在 u之间,根据水解反应产物的不同,水解单宁又可细分为没食子单宁(没食子酸葡萄糖)和鞣花单宁(没食子酸奎宁酸).不同来源的水解单宁在动物胃肠道中的分解产物及其含量有所不同,同时,物种差异导致其分解产物的吸收部位及效率也有所不同,这些因素影响不同来源水解单宁在生产中的应用效果.总的来说,水解单宁主要表现出提高动物生长性能、增强抗氧化能力、促进肠道发育等作用,极具作为畜禽饲料添加剂的潜力.五倍子单宁五倍子(R h u s c h i n e n s i sM i l l)是倍蚜虫寄生在漆树科的盐肤木、红麸杨、青麸杨叶片上,刺激这些树叶组织细胞增生膨大而形成的虫瘿,主要分布在中国的四川、贵州、云南、湖北、湖南等地.五倍子提取 物 中 含 有 大 量 的 单 宁,其 浓 度 可 达 以上.从结构上看,五倍子单宁是一种典型的没食子单宁,它具有丰富的多酚羟基结构,这使得五倍子单宁可以充当供氢体和单线态氧的淬灭剂,从而表现出强大的抗氧化活性,五倍子单宁结构式见图.作为中国产量最高的单宁,五倍子单宁被广泛应用于猪、家禽养殖中.图五倍子单宁结构式F i g T h e s t r u c t u r a l f o r m u l ao fC h i n e s eg a l l o t a n n i n 五倍子单宁在猪养殖中的应用五倍子单宁在猪养殖中应用广泛,饲料中添加五倍子单宁能显著增加断奶仔猪平均日增重,降低仔猪料重比,进而提高猪生长性能,为养殖户创造可观的经济效益.据报道,仔猪腹泻率降低与五倍子单宁发中国畜牧兽医 卷挥促生长作用密切相关.苟昌勇等 在仔猪基础饲粮中添加 、m g/k g五倍子单宁,显著降低了断奶仔猪腹泻率,且呈现剂量依赖性.五倍子单宁的多酚结构对蛋白质、多糖等物质具有很强的亲和力,它可能是通过凝固胃肠道黏膜表面的蛋白质、减少炎性渗出物、减缓肠道蠕动,从而发挥止泻作用.五倍子单宁还能通过改善肠道健康,抑制仔猪肠道炎症,缓解营养性腹泻.S o n g等 对 头杂交仔猪进行为期 d的试验,分别在基础饲粮中添加 、的五倍子单宁,结果表明,五倍子单宁可显著提高十二指肠和空肠的绒毛高度,促进仔猪对营养物质的吸收.同时,肠上皮紧密连接蛋白(Z O 、Z O 、C L D N )在五倍子单宁组中表达上调,进一步说明五倍子单宁对肠道健康的调节作用可能是其改善仔猪腹泻的潜在机制.此外,五倍子单宁可以显著提高保育猪血清超氧化物歧化酶(S O D)活性,S O D活性与机体的抗氧化能力正相关,五倍子单宁通过提高机体抗氧化能力,抑制断奶后的应激反应,从而缓解保育猪的断奶后应激腹泻.大量研究表明,在降低仔猪腹泻率方面五倍子单宁可以替代饲粮中部分或全部氧化锌 ,.综上,五倍子单宁的使用为中国猪绿色养殖提供了新的思路和方向.对已报道的不同试验中五倍子单宁的添加量及其作用效果进行总结,在猪养殖中,五倍子单宁的安全添 加 剂 量 为 m g/k g,推 荐 添 加 m g/k g用于促进仔猪生长、改善肠道健康;如使用五倍子单宁替代氧化锌降低仔猪腹泻率,考虑成本问题,可选择 m g/k g剂量.五倍子单宁在家禽养殖中的应用在家禽养殖中,五倍子单宁常用于改善肉鸡生长性能,具体表现为提高肉鸡腿肌率和肉鸡活重,从而改善饲料报酬.已有研究表明,五倍子单宁主要是通过改善肠道内环境实现其对肉鸡生长的调控.五倍子单宁在肉鸡肠道内水解成没食子酸,降低小肠内p H,特别是在十二指肠中这种变化尤为显著.李军辉等 在 只爱拔益加(AA)肉鸡试验中发现,肉鸡采食添加五倍子单宁的饲粮不仅能显著降低十二指肠p H,还使肠道内胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶活性显著上升,这有助于提高小肠对营养物质的消化吸收,进而改善肉鸡料重比.此外,五倍子单宁可能通过提高肉鸡血清免疫球蛋白M(I g M)的含量增强肉鸡的免疫功能,帮助肉鸡抵抗外来病原体的干扰,从而间接改善肠道内环境.需要注意的是,五倍子单宁用于改善家禽生长性能时,其剂量应用范围较小,但Z h a n g等 发现,可以使用高剂量的五倍子单宁(和 m g/k g,单宁含量)缓解黄曲霉毒素B诱导的肝毒性和肠道损伤,这种保护作用可能与五倍子单宁的抗氧化活性有关,五倍子单宁可以减少黄曲霉毒素产生的过量活性氧,从而缓解氧化应激对机体造成的损伤.因此,高剂量的五倍子单宁可作为肉鸡对抗黄曲霉中毒的潜在天然药物.综合上述研究,在 m g/k g安全剂量范围内,推荐添加 m g/k g五倍子单宁用于改善肉鸡肠道健康,提高肉鸡生长性能.栗木单宁栗木 单 宁 主 要 提 取 自 欧 洲 栗 树(C a s t a n e as a t i v aM i l l),提取物中单宁浓度主要取决于季节、植物的年份及提取的部位,其中栗树树皮中可提取单宁浓度较高.商业化的栗木单宁提取浓度一般在 左 右.栗 木 提 取 物 中 以 栗 木 鞣 花 素(v e s c a l a g i n、c a s t a l a g i n、v e s c a l i n、c a s t a l i n)作为特征鞣花单宁,其分子结构中至少有个没食子酰单元偶联,且不含糖苷连接的儿茶素单元,这使得栗木单宁不易水解(栗木单宁结构式见图).基于该结构特点,栗木单宁在动物机体中可能不会被小肠吸收,而是到达大肠作为肠道微生物的底物,因此,栗木单宁可能具有潜在的益生元特性.栗木提取物能够改善动物生长性能和健康,在欧洲已被广泛应用于集约化养猪场.栗木单宁在猪养殖中的应用仔猪发生断奶应激往往导致不同程度的生长停滞,常伴随着肠道形态的严重破坏,如肠绒毛的萎缩甚至断裂脱落、肠道通透性改变等.而栗木单宁通过缓解仔猪应激,改善肠道健康,表现出降低仔猪腹泻率、提高机体免疫力、促进仔猪生长甚至抵抗有害菌感染的作用.在猪养殖中,栗木单宁主要用于提高仔猪生长性能.邓文等 在 头断奶仔猪饲粮中分别添加 、和 m g/k g栗木单宁(单宁实际含量为 ),发现与对照组相比,采食混有 及 m g/k g栗木单宁的仔猪肠绒毛高度显著上升,仔猪血清中D乳酸和二胺氧化酶(D AO)含量显著降低,说明栗木单宁能改善仔猪肠道屏障完整性.L i u等 在研究中发现,采食栗木单宁腹泻率下降的仔猪血清中I g M含量增加,肠道S O D、谷胱甘肽过氧化物酶(G S H P x)活性上调,氧化产期王思琪等:不同来源单宁在畜禽养殖中的应用物丙二醛(MD A)水平下降.栗木单宁调控氧化还原信号通路、刺激仔猪免疫系统的作用一定程度上缓解了仔猪断奶前后产生的应激,有利于维持机体内环境稳态及健康的肠道环境.此外,G i r a r d等 用 C F U/m L产肠毒素大肠杆菌悬浮液感染仔猪,发现补充栗木单宁能显著降低仔猪粪便评分(评分越高,粪便越偏向于水样)、腹泻率和粪便中大肠杆菌(E s c h e r i c h i a c o l i)的脱落.细菌脱落程度可间接反映其在肠道中的定植情况,大肠杆菌脱落减少可能归因于栗木单宁对大肠杆菌的杀菌或抑菌作用,栗木单宁在体内表现的抗菌作用为其替代仔猪饲粮中抗生素类添加剂提供了依据.A,栎木鞣花素(R 为 H,R 为 OH)/栗木鞣花素(R 为 OH,R 为 H);B,栎木素(R 为 H,R 为 OH)/栗木素(R 为 OH,R 为 H)A,V e s c a l a g i n(R f o r H,R f o r OH)/C a s t a l a g i n(R f o r OH,R f o r H);B,V e s c a l i n(R f o r H,R f o r OH)/C a s t a l i n(R f o r OH,R f o r H)图栗木单宁结构式 F i g T h e s t r u c t u r a l f o r m u l ao f c h e s t n u t t a n n i n 与五倍子单宁相比,栗木单宁的有效应用剂量更广泛,这可能与栗木单宁不易水解的结构特性有关.在猪养殖中栗木单宁在 m g/k g剂量均有应用,其中 m g/k g剂量常用于改善仔猪肠道健康,降低仔猪腹泻率.若用于缓解肠道大肠杆菌感染,可在仔猪饲粮中添加 m g/k g栗木单宁.栗木单宁在家禽养殖中的应用栗木单宁是潜在的天然促生长剂,具有替代家禽饲料中亚治疗剂量抗生素的广大应用前景.抗生素主要是通过减少饲料及环境中病原体对肉鸡肠道的炎症刺激及其引起的肠道损伤,从而促进肉鸡生长发育.而L i u等 在金霉素与栗木提取物的对比试验中发现,栗木提取物可以增加AA肉鸡的终末体重,并降低料重比,与金霉素饲喂肉鸡发挥的促生长效果相似.其次,李茜等 研究发现,栗木单宁不仅能抑制有害菌(大肠杆菌)在肉鸡盲肠内定植,同时也能促进乳酸杆菌、双歧杆菌等有益菌的增殖.栗木单宁到达肉鸡盲肠后仅作为有益菌的养分,而有益菌形成保护肠黏膜的屏障,阻止有害菌的定植.因此,栗木单宁促生长的潜在机制可能是通过调节肠道微生物群,维持宿主健康.此外,L i u等 在为期 d的热应激诱导肉鸡试验中发现,添加 m g/k g栗木单宁(单宁实际含量为 )可以缓解热应激产生的大量活性氧对肠上皮细胞的攻击,对维持肉鸡肠道正常形态具有重要意义.而栗木单宁组热应激肉鸡空肠和盲肠中大肠杆菌和梭状芽孢杆菌数量减少,提示肠道菌群的变化对改善热应激状态具有积极作用.饲粮中添加栗木单宁可促进肉鸡生长,推荐使用 m g/k g剂量;添加 m g/k g可缓解热应激诱导的肉鸡生长性能下降.然而,不建议在肉鸡饲粮中添加高于 m g/k g栗木单宁,高剂量的栗木单宁可能会抑制肉鸡对饲粮的消化吸收,从而对生长性能表现出负面影响.栗木单宁在反刍家畜养殖中的应用国中国畜牧兽医 卷内外主要利用栗木单宁改善反刍家畜的生产性能,且主要体现为改善乳品质和肌肉品质.在改善乳品质方面,回海勇等 给 头荷斯坦奶牛饲喂栗木单宁,发现添加 栗木单宁能显著提高奶牛平均日产奶量,且牛乳中乳脂、乳蛋白含量均显著增多.有研究发现,栗木单宁能降低泌乳期奶牛乳汁中MD A含量,其对脂质过氧化的抑制作用与其能清除自由基并激活内源性抗氧化防御的化学结构有关,奶牛在产犊和泌乳过程中内分泌和代谢的变化可能会显著增加自由基的产生,补充栗木单宁改善泌乳奶牛的抗氧化状态可能有利于提高牛乳品质.另一方面,丁鑫 在为期 d的试验中发现,栗木单宁可改善湖羊公羔的肉色及肌肉失水率,延长羊肉的货架期,显著降低湖羊肌肉中MD A水平,从而提高羊肉品质.栗木单宁可能是通过提高肌肉内钙蛋白酶活性而减少水分流失,继而保持肌肉可溶性养分水平,实现对肌肉品质的改变,这与齐明江等 在滩羊试验中所得结果一致.此外,L i u等 在饲料中添加栗木单宁供热应激雄性羔羊自由采食,发现栗木单宁能缓解热应激诱导的羊肉肉色改变,并 显 著 降 低 羊 肉 中 硫 代 巴 比 妥 酸 反 应 物(T B A R S)含量,从而控制脂质氧化,栗木单宁的抗氧化特性能够延缓肌肉中肌红蛋白的氧化,进而增加羔羊的肉色稳定性.与猪、家禽相比,反刍动物对栗木单宁的耐受性更高,其剂量范围为 m g/k g.已有报道显示,m g/k g栗木单宁可改善反刍动物肉品质 ;m g/k g栗木单宁用于改善反刍动物抗氧化能力、提高牛乳品质 .塔拉单宁刺云实(C a e s a l p i n i a s p i n o s a(M o l i n a)K u n t z e)是一种原产于南美洲秘鲁的豆科植物,目前在中国云南、四川、广西等地均有引种栽培.刺云实的豆荚中含有丰富的塔拉单宁,其提取物中单宁含量通常在 .塔拉单宁以没食子单宁为主,遇酸易水解,水解后释放大量的没食子酸,而随着没食子酸数量的增多,羟基数量也随之增多,这增加了其提供电子或氢的能力.因此,塔拉单宁水解后其抗氧化能力大大提高.塔拉单宁结构式见图.塔拉单 宁 因 具 有 抗 菌、抗 肿 瘤 等 活 性 而 被 广 泛 研究,但目前在畜禽养殖方面,有关塔拉单宁的研究仅限于反刍家畜养殖.目前,塔拉单宁作为饲料添加剂常用于改善肌肉 组 织 的 抗 氧 化 能 力、延 长 肉 品 的 保 存 时 间.图塔拉单宁结构式 F i g T h e s t r u c t u r a l f o r m u l ao f t a r a t a n n i n V a l e n t i等 利用种单宁饲喂雄性羔羊发现,与栗木、含羞草提取物相比,塔拉提取物更适合作为羔羊饲料添加剂,因为塔拉单宁能显著提高羔羊肌肉中生育酚的浓度,表现出对肌肉组织中维生素E的保护作用,这种影响可能是塔拉单宁的水解产物可以在胃肠道被消化吸收,在动物组织中表现出间接抗氧化能力,即通过保护生育酚等抗氧化剂发挥其抗氧化能力.B i o n d i等 发现在羔羊饲料中添加塔拉单宁能显著减少冷藏期间肉样中的微生物数量,从而延长肉样的保存时间,塔拉单宁的代谢物可能在肉类储存期间到达肌肉组织并发挥抗菌活性,其对肠杆菌科等病原体的抑制作用更佳.然而,对于塔拉单宁在养殖中的使用剂量仍存在争议.塔拉单宁在猪和家禽养殖方面还未有相关报道,其生物活性尚不明确.有研究表明,塔拉单宁可以显著增加耐药菌对内酰胺类抗生素的敏感性,这提示塔拉单宁与抗生素联用或许是未来治疗动物耐药菌感染的又一解决思路.有关塔拉提取物在畜禽养殖中的应用有待进一步研究.缩合单宁缩合单宁是黄烷 醇或黄烷,二醇通过C C或C O C键所构成的聚合物,又称为原花青素,其分子质量较大,通常在 u之间.不同来源的缩合单宁因其单体分子质量大小、分子聚合度、空间构型等理化特性的不同而表现出独特的生物活性,.与水解单宁相比,缩合单宁具有稳定的结构,不易被水解,因此表现出结合并沉淀蛋白质和其他有机化合物的能力,并具有更强的抗菌活性.然而,动物采食缩合单宁后,它与唾液中的糖蛋白结期王思琪等:不同来源单宁在畜禽养殖中的应用合会降低饲料的风味和营养,且缩合单宁复杂的结构难以在机体胃肠道中降解,在以往的认识中,缩合单宁通常被认为是“抗营养因子”,过量的缩合单宁会抑制营养物质的消化吸收.近年来,许多研究发现缩合单宁应用于反刍动物养殖具有积极作用,大部分反刍动物的唾液中富含脯氨酸,脯氨酸能与缩合单宁形成复合物,可防止单宁与饲料中的蛋白质结合,从而提高反刍动物对含有缩合单宁饲料的适应能力.坚木单宁坚木树(S c h i n o p s i ss p p)广泛分布于南美洲大陆,其中红 栎(S c h i n o p s i sl o r e n t z i i)、巴 氏 青 冈 木(S c h i n o p s i s b a l a n s a e)均能提取出优质的坚木单宁,其提取物中单宁含量分别为 和 .坚木单宁是典型的聚合原花青素类缩合单宁,坚木单宁的单体单位是儿茶素和非瑟酮醇(图).儿茶素是起始单位,它与一个或多个非瑟酮醇键合形成聚合物,至多形成七聚体.聚合程度影响坚木单宁在胃肠道中的吸收,只有单体、二聚体和三聚体可以在一定程度上被吸收,而较大的聚合物被保留并随着粪便排出动物机体.图坚木单宁单体儿茶素(A)和非瑟酮醇(B)结构式 F i g T h e s t r u c t u r a l f o r m u l ao f c a t e c h i n(A)a n df i s e t i n i d o l(B),t h eq u e b r a c h o t a n n i nm o n o m e r s 坚木单宁对反刍动物的影响主要表现为两方面.一方面,坚木单宁可以显著改善瘤胃氮代谢,调控反刍动物对蛋白质的吸收,从而提高饲料利用率并减少有害气体的释放.N o r r i s等 在生长母牛饲粮中添加、和 坚木单宁发现,坚木单宁可以改变母牛的氮排泄途径,有助于减少反刍动物一氧化氮和氨气的排放.坚木单宁在瘤胃中与可溶性蛋白质络合,降低了可降解蛋白质的绝对数量,这种作用可能刺激瘤胃微生物对氨气的利用,进而 改 变 了 反 刍 动 物 氮 代 谢 途 径.D i a sB a t i s t a等 也发现,在肉牛饲粮中添加坚木单宁可通过减少瘤胃中氨气的产生及血清尿素氮的含量从而降低尿氮水平,缓解土壤氮污染.另一方面,坚木单宁的添加会减少奶牛的产奶量,改变牛乳中营养成分的比例,可能对奶牛的生产性能表现出负面影响.S a l l a m等 给予产后水牛 、g/d坚木单宁,发现摄取 g/d坚木单宁的水牛产奶量显著下降,其牛乳中脂肪、蛋白质和乳糖的产量也显著降低.奶牛的唾液中没有用于适应单宁饲料的脯氨酸,坚木单宁摄入后会产生涩味,饲料风味产生的负效应大大限制了奶牛的采食意愿,这可能是坚木单宁抑制奶牛生产性能的潜在原因.H e n k e等 在 头荷斯坦奶牛试验中也得出一致的结论,他们发现饲粮中添加坚木提取物降低了纤维和氮的表观全消化道消化率,说明坚木提取物损害了奶牛的瘤胃发酵.国内外报道的坚木单宁在反刍动物饲料中的添加剂量为 m g/k g,常 用 m g/k g剂量坚木单宁来降低反刍动物氨气及甲烷的排放水平,缓解由饲养反刍动物引起的环境污染.然而,为了确保生产性能不受影响,进入泌乳期的奶牛不宜继续采食含坚木单宁的饲粮.柠条单宁柠条(C a r a g a n ak o r s h i n s k i i)属豆科锦鸡属落叶大灌木,广泛分布于中国北方地区,特别是内蒙古、陕西等地,主要用于防风固沙和水土保持,而在饲用方面的开发利用还不完善 .柠条花中的缩合单宁主要为原花青素C ,其结构式见图.柠条单宁主要作用于反刍动物瘤胃,包括改善瘤胃菌群、促进瘤胃发酵及营养物质吸收等作用,还可以增强机体抗氧化和免疫能力.已有结果提示,柠条单宁 作 为 绵 羊 饲 料 添 加 剂,其 最 适 剂 量 可 能 为 .目前对柠条单宁的研究揭示了其主要是通过改中国畜牧兽医 卷图柠条花单宁结构式 F i g T h es t r u c t u r a lf o r m u l a o fC a r a g a n ak o r s h i n s k i if l o w e r s t a n n i n 变反刍动物氮代谢途径来调控反刍动物生长.解湧芳等 报道,在绵羊饲粮中添加柠条单宁可以显著提高绵羊体内氮存留率,显著降低尿氮含量和甲烷排放量,改善可消化氮利用率,这可能归因于柠条单宁破坏了绵羊瘤胃细菌和产甲烷菌的形态结构,降低了瘤胃古菌的群落丰富度,从而影响瘤胃发酵过程中甲烷的生成.另外,王敬尧等 发现和柠条单宁可以降低绵羊瘤胃液的氨氮浓度,提高瘤胃菌体蛋白的浓度(B C P),B C P是反刍动物主要的氮来源,柠条单宁改变了瘤胃中营养物质的代谢途径,使更多的营养物质用于B C P的合成,表明柠条单宁对于改善饲料中蛋白质在瘤胃中的降解率有积极作用.小结单宁作为一种天然的植物提取物,其独特的生物活性决定了其具有深远的开发价值.由于单宁广泛存在于各种植物中,不同来源的单宁在畜禽养殖中表现为提高动物生长性能、改善肠道健康、调节瘤胃代谢等不同的生理功能.然而,要合理使用单宁饲料添加剂,还需深入研究单宁不同分子结构与动物机体间的相互作用,进一步诠释单宁发挥特殊生物活性的分子机制.参考文献(R e f e r e n c e s):王吉,王湘林,肖海思,等单宁的生物活性及其在畜禽生 产 中的 应用 J中国 农 业 大 学 学 报,():WAN GJ,WANG X L,X I A O H S,e t a l B i o l o g i c a la c t i v i t yo ft a n n i na n di t sa p p l i c a t i o ni nl i v e s t o c ka n dp o u l t r yp r o d u c t i o nJJ o u r n a lo fC h i n aA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y,():(i nC h i n e s e)彭凯,黄文,戴文因缩合单宁的生物活性及构效关系研究进展J饲料工业,():P E NGK,HUANG W,D A IW Y R e s e a r c hp r o g r e s so nb i o l o g i c a la c t i v i t ya n ds t r u c t u r e f u n c t i o nr e l a t i o n s h i po f c o n d e n s e d t a n n i n sJF e e d I n d u s t r y,():(i nC h i n e s e)刘汉锁,龙沈飞,尚庆辉,等水解单宁酸的作用机制及其在畜禽生产中的应用进展J动物营养学报,():L I U HS,L ON GSF,S HAN GQH,e t a l M e c h a n i s mo f a c t i o nh y d r o l y z e dt a n n i ca c i da n di t sa p p l i c a t i o ni nl i v e s t o c ka n dp o u l t r yp r o d u c t i o nJC h i n e s eJ o u r n a lo fA n i m a l N u t r i t i o n,():(i nC h i n e s e)陈学斌,P AN C I R O L IN植物单宁的生物活性及在动物饲料中应用J广东饲料,():CHE N X B,P AN C I R O L I N B i o l o g i c a la c t i v i t yo fp l a n t t a n n i n sa n dt h e i ra p p l i c a t i o ni na n i m a l f e e dJG u a n g d o n gF e e d,():(i nC h i n e s e)张亮亮五倍子资源加工利用产业发展现状J生物质化学工程,():Z HANGLL D e v e l o p m e n ts t a t u so fC h i n e s eg a l l n u ti n d u s t r yi nC h i n aJB i o m a s sC h e m i c a lE n g i n e e r i n g,():(i nC h i n e s e)徐兰程,臧青民,蒋德旗,等五倍子的活性成分及其在动物养殖中的应用研究进展J饲料研究,():XU L C,Z AN G Q M,J I AN G D Q,e t a l A c t i v ei n g r e d i e n t s o fG a l l a c h i n e n s i sa n d i t s r e s e a r c hp r o g r e s si n a n i m a lp r o d u c t i o nJF e e d R e s e a r c h,():(i nC h i n e s e)G L I NI,HUYUT Z,E LMA S TA M,e t a l R a d i c a l s c a v e n g i n ga n da n t i o x i d a n ta c t i v i t yo ft a n n i ca c i dJA r a b i a nJ o u r n a lo fC h e m i s t r y,():李云超,魏思敏,田启明,等五倍子提取物有效成分含量分析与体外抑菌活性比较J中国兽药杂志,():L IY C,WE IS M,T I AN Q M,e t a l Q u a n t i t a t i v ea n a l y s i sa n dc o m p a r i s o no f t h