单宁酸在反刍动物上的应用

单宁酸广泛分布于反刍动物经常食用的具有重要营养价值的牧草、乔木、灌木和豆科植物中。因此，单宁酸对反刍动物营养、健康和生产的影响已被广泛研究和综述 (Frutos et al.. 2004:Mueller-Harvey. 2006; Waghorn 2008: Patra and Saxena, 2011; Wang et al., 2015)。浓缩单宁酸对反刍动物具有有益或有害的影响，这取决于反刍动物的食用量、种类和化学结构，以及其他饲料的组成，特别是饲料中CP浓度(Mueller-Harvev, 2006)。一般认为，在低-中(<50 g/kg DM)浓度的温和饲料中，在不影响采食量和营养消化的情况下，CT有利于反刍动物提高蛋白质利用率(Barry and Mcnabb, 1999; Waghorn2008)，取决于CT的来源和用于测定浓度的分析方法/标准。单宁酸的蛋白质沉淀能力，抗微生物、抗寄生虫和抗氧化活性是其在反刍动物应用最相关特性。Waghorn(2008)通过总结大量研究得出结论认为饲草作为唯一的食物喂养，在L corniculatus中的CT(约30 g CT /公斤DM)对反刍动物生产有益，但是除了减轻寄生虫的影响，在红豆素、姜黄和豆瓣菜中的CT(浓度通常大于50克/公斤DM)似乎没有提高生产力。与温带农业相比，嫩草中的CT，典型的温暖炎热的气候，对反刍动物几乎是有害的，除了减少肠道寄生虫数量(Waghorn, 2008)。低中浓度的浓缩单宁酸对反刍动物的生产效率是有益的，因为CT减少了瘤胃中的蛋白质降解，增加了食物到达小肠吸收的蛋白质量(Wang et al. 1994, 1996)。而高浓度时，由于CT具有收敛性，会阻碍采食量，通过对蛋白质的“过度”保护，降低蛋白质等营养物质的消化，降低瘤胃微生物活性，抑制内源性消化酶活性，从而对动物性能产生负面影响。日粮中CT的浓度根据来源不同对动物表现出负作用(化学成分及结构)。因此，大多数的研究都集中在筛选和评价不同的单宁酸来源，并确定它们在反刍动物饲料中的最佳浓度。筛选和识别潜在的含单宁酸的饲草(e.g.L corniculatus, L. pedunculatus,sainfoin)，可作为动物饲料 (Barry and Mcnabb, 1999; Berard etal., 2011 Acharva et al., 2013)，定义不同外源性单宁酸对集中饲喂的动物的性能影响的最佳添加量 (Dschaak et al., 2011;Anantasook etal.. 2015: Rivera-Méndez et al.. 2017)，开发利用热带和其他地区富含单宁酸的树叶和灌木，饲料源性的单宁酸是有限的(如碱性处理、单宁酸结合剂、日粮混合等) (Murdiati et al., 1990; Smith etal., 2005; Wina et al., 2005; Brown and Ng'ambi, 2017)。

单宁酸在反刍动物生产中最成功的应用可能是减少胃胀气。胃胀气是反刍动物的一种常见消化障碍。胃胀气的特征是气体在瘤胃和网胃内积聚，这会损害消化和呼吸功能 (Wang et al.. 2012)。胃胀气的原因很多，但植物细胞进入瘤胃后迅速溶解并释放蛋白质，增加瘤胃液粘度是导致胃胀气的主要因素。单宁酸通过在咀嚼和反刍过程中沉淀蛋白质而降低蛋白质在瘤胃中的溶解度，从而减少胀气的发生。因此，含单宁酸的饲料被认为是“无胀气”的。Li等(1996)估计只需1.0 mg CT/g DM就可以防止胀气。在紫花苜蓿中添加红豆素等含CT的饲料是控制胀气的有效方法(Fig. 3; Wang et al., 2006; Sottie etal., 2014)。           

单宁酸在反刍动物，特别是放牧反刍动物中的另一个主要应用是控制消化道寄生虫。Hoste等(2006)在体内研究表明在红豆仁、苏拉、胡枝子、牛蒡、菊苣中的单宁酸对绵羊、山羊和鹿的消化道有显著的杀虫作用。来自含羞草(HT)，板栗(HT) 和白坚木 (CT) 的外源性单宁酸以及用于控制反刍动物肠道中的各种寄生虫 (Butter et al., 2001 ;Min and Hart,2003;Min et al.,2005, 2015)。日粮中单宁酸的浓度低于20 g/kg DM不能有效控制反刍动物肠道内寄生虫。一个有趣的现象是绵羊可以检测到体内寄生虫或相关症状，并增加对富含单宁酸的饲料的偏好(Lisonbee et al.,2009;Juhnke et al.,2012)。

最近，将含单宁酸的饲料添加到日粮中作为减少反刍动物消化道食源性致病菌的一种方法，已被研究(表1)。紫色草原三叶草已被证明是一种潜在的可以减轻大肠杆菌0157:H7的饲料，大肠杆菌0157:H7这是一种存在于反刍动物消化道的致命的食物致病菌(lin et al.，2015: Huang et al.,2015)。Huang等人(2015)研究发现给羔羊喂食含有36 g紫色紫色草原三叶草CT/kg DM其大肠杆菌0157:H7含量显著低于不喂食CT的羔羊。同样CT（16-20 g CT/kg DM）也被证明可以减少天然牧场粪便中的大肠杆菌(Jin et al.， 2015)。此外，在饲喂干草饲料的牛日粮中添加浓度为15 g/kg DM的板栗单宁酸可以减少粪便中的大肠杆菌(Min et al.， 2007)。然而来源于红豆素和胡枝子的单宁酸在较低浓度(<13.5 g CT/kg DM)时对粪便中的大肠杆菌没有影响(Lee et al., 2009a,b; Berard et al.,2009)。在日粮添加10~ 20g/kg DM A. nodosum可显著减少牛粪便中的大肠杆菌0157:H7(表1)。在这些研究中没有报道单宁酸浓度，但 A. nodosum是含有高水平PT的褐藻 (Wang and McAllister, 2011)。

这些研究表明饲喂植物单宁酸是一种切实可行的方法，可有效减少反刍动物消化道中大肠杆菌0157:H7的存在，从而降低动物体污染的风险，提高食品安全。

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