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水解单宁酸在保育猪上的应用

返回列表 来源: 发布日期: 2020.05.08
作者:胡 成,李宁宁,刘则学

保育猪腹泻一直以来是困扰我国养猪业健康有序发展的难题之一。过去,为了防止保育猪腹泻,通常采用抗生素预防或治疗。不可否认抗生素在保育猪腹泻防治方面确实起到了一定作用,但同时也带来了诸多负面效应:一方面,使保育猪处于应激状态,自身消化系统和免疫系统长期紊乱,使得疾病流行越来越严重;另一方面,造成细菌耐药性和超级细菌的出现以及畜产品中兽药残留的问题 [1] 。
                      水解单宁酸在保育猪上的应用
近年来随着畜牧业规模化和集约化的发展,绿色环保养殖和食品健康安全已经越来越引起人们的广泛关注,寻求更为安全有效的新型产品替代抗生素已成为现代健康养殖迫在眉睫的问题。而单宁酸作为从植物中提取的天然成分,对细菌、病毒、真菌和寄生虫都有杀灭作用,可作为抗生素的替代品在动物饲料中添加应用 [2] 。

1 单宁酸介绍
单宁酸在药典上又被称为鞣酸,相对分子质量为 500~3 000 Da,水解可得到没食子酸和葡萄糖,具有很强的生理和药理活性,已经在医药、食品等方面得到广泛的应用。

单宁酸被分为两种:一种是缩合单宁酸,被定义为抗营养因子,具有涩味,会降低饲料适口性和动物采食量,直接影响蛋白质的消化利用率,从而降低动物的生产性能。另一种则是水解单宁酸,可用作饲料添加剂使用。它所具有的沉淀生物碱、明胶和其他蛋白质的功效,可以达到延长食糜在小肠内停留时间的目的,使饲料更好地被消化吸收;具有选择性杀菌、抑制病毒、抗感染、抗氧化及促生长等作用,减少过料,减少粪便含水量,降低腹泻率,为消化道的发育提供营养条件,进而促进饲料消化吸收,促进动物健康生长。随着饲料利用率的提高,粪便中氨氮的排放进一步降低,臭气减少,有利于养殖环境的改善 [3-4] 。

2 水解单宁酸的生物学作用
2.1 水解单宁酸具有抗菌作用
水解单宁酸对多种细菌和真菌都有明显的抑制作用,主要是通过以下机制来实现:①可与细菌多种酶发生交联反应,抑制外源酶以及一些氧化磷酸化反应关键酶的活性,进而影响新陈代谢。②通过氢键、疏水键等与蛋白质形成难溶的蛋白质-水解单宁酸化合物,抑制微生物的氮代谢,同时也可减少微生物发酵底物的蛋白质水平。③水解单宁酸的甲基化作用,有利于进入细胞膜而发挥杀菌作用。刘洋等 [5] 发现,水解单宁酸对产气荚膜梭菌的生长速率有明显的抑制作用,可降低由产气荚膜梭菌引起的坏死性肠炎对肠道的影响,对提高畜禽的增重随时间的增加有显著效果。刘超群等 [6] 发现经热处理单宁酸对热死环丝菌和金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用,质量浓度为 2.5 g/100 mL 时抑菌圈可达到 22 mm。比较热处理单宁酸、乳酸、75%酒精对冷鲜猪肉中微生物生长的抑制作用,单宁酸能有效抑制冷鲜猪肉中菌落总数的增加,较相同质量浓度的乳酸抑菌效果更为明显。

2.2 水解单宁酸具有抗病毒作用
水解单宁酸通过抑制病毒、癌细胞 DNA 的合成,干扰蛋白质合成代谢来阻断细胞周期,同时降低病毒在宿主细胞膜上的吸附能力,从而达到抗病毒的效果。它还可以抑制包括 NF-κB 通路等多种炎症通路抑制肿瘤血管的形成,抑制细胞增殖,促进细胞凋亡 [7] 。

刘璇等 [8] 发现在体外试验过程中,痘病毒吸附后和吸附时添加水解单宁酸可抑制病毒感染,半数抑制浓度分别为 8.7 和 13.1 μg/mL,治疗指数分别为9.3 和 6.2;痘病毒感染可增加细胞膜流动性,水解单宁酸在病毒吸附后作用,可显著降低细胞膜流动性。

2.3 水解单宁酸具有保护肠道作用
单宁酸能与蛋白质结合生成鞣酸蛋白,到达小肠后遇碱性肠液再被缓慢分解释放出鞣酸,使肠道血管收缩,炎性渗出物减少,炎症表面的蛋白质发生凝固,形成一层保护膜,减轻肠内容物的刺激,从而起到止泻作用。赖舒等 [9] 报道,石榴皮水解单宁酸对试验性胃溃疡具有良好的治疗作用,这种作用可能与促进胃黏液分泌、维护黏膜屏障的完整性和增加胃黏膜前列腺素合成有关。

3 水解单宁酸在保育猪的应用
3.1 水解单宁酸可降低保育猪腹泻率
水解单宁酸具有收敛作用,可明显降低肠道蠕动的速度和频率,食糜通过消化道的时间明显增加,更多的营养和水分被充分地吸收。同时也可以提升胃肠道消化酶的活性,使饲料充分消化吸收,降低氨对畜舍环境的危害。有一部分未被机体利用的水解单宁酸随着粪便排泄出来,因其具有抑菌效应,可使粪便中的细菌含量更低,降低整个猪群从粪口途径感染疾病的风险 [10] 。
保育猪自身免疫力尚不健全、母源抗体消耗殆尽,是应激压力最高的时期,因此容易造成频繁的腹泻并导致脱水和死亡。水解单宁酸主要应用在断乳之后的保育猪,可以克服由于饲料配方变动或者断乳换料所带来的保育猪采食量不稳等问题。辛苏文 [11] 对 28 日龄的断奶仔猪分别给与 1 000 mg/kg 的单宁酸和 200 mg/kg 硫酸黏杆菌素+1 000 mg/kg 杆菌肽锌,整个保育阶段试验组和对照组腹泻次数基本一致,单宁酸具有替代药物预防腹泻的作用。

3.2 水解单宁酸可减少或替代氧化锌的使用
众所周知,高剂量氧化锌(ZnO)可用于防控断乳后的保育猪腹泻。但是,长时间在保育猪饲料中添加大剂量的氧化锌极易导致其他矿物质的吸收受限,体内铜铁失衡;高锌饲料会影响到生产性能的效率;猪体内环境失衡,导致皮肤苍白,被毛变厚卷曲,贫血;大部分氧化锌残留在环境中,破坏食品安全和环境 [10] 。
而水解单宁酸存在天然多酚类活性元素,具有选择性抑制细菌的功效,抑制有害菌和促进有益菌,平衡微生物群落,使机体强壮足够抵抗绝大多数致病性细菌的侵袭。水解单宁酸通过竞争性排除机制进行微生物选择,抑制特定的细菌复制以及细胞毒性作用来选择性增加乳酸菌和双歧杆菌,抑制一些肠道寄生虫的繁殖。因此,水解单宁酸可以有效替代氧化锌在保育猪料中的使用 [12] 。

3.3 水解单宁酸增进保育猪食欲,降低料重比
对于保育猪而言,饲粮口感好意味着更多的采食量,保育猪吃得越多,得到的营养则越多。水解单宁酸作为天然植物提取的混合调味物质,具有弱酸性,能够明显改进饲料的风味,同时增强保育猪的食欲,减少因为更换饲料配方或更换饲料品种带来的应激。同时,适量的单宁酸可以抑制饲料中病原菌的生长,在进入猪的肠道后,有很强的收敛作用,可以降低食糜在肠道中的流动速度,提高饲料消化时间及消化率,同时提高免疫力、优化肠道菌群,降低腹泻的发生,降低料重比,提高生产效率 [13] 。

隋慧等 [14] 探讨以单宁酸为主要成分的植物提取物作为饲料添加剂对断奶保育猪腹泻率和生长性能的影响,研究发现,以单宁酸为主要成分的植物提取物作为饲料添加剂能够显著提高断奶保育猪的日增重,降低料重比和腹泻率。孙展英等 [15] 在哺乳仔猪饲料中添 1 000 mg/kg 单宁酸,替代部分酸化剂、氧化锌和黏杆菌素,与对照组比较,试验组平均日增重提高 13.64%(P<0.05),胃蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性分别提高 37.51%(P<0.05)、44.03%(P<0.05)和34.45%(P<0.05),粗蛋白质和粗脂肪表观消化率提高 4.14%(P<0.05)和 10.08%(P<0.05)。

4 讨论
水解单宁酸在动物营养上应用已有近 60 年的历史,国外首先研究开发了其在动物营养上的价值,具有收敛性、抗氧化性、抑菌性等功能。目前,国内也有越来越多的厂家开始使用水解单宁酸并且收到了不错的效果,其发展潜力很大。

总之,从目前研究成果来看,单宁酸具有提高动物抗应激能力和免疫力的功效,可与微生态制剂联合使用,进而增强抗病促生长作用。将单宁酸与微生态制剂一同作为动物饲料添加剂,可在一定程度上替代抗生素和氧化锌的使用,避免耐药菌株的产生和食品安全问题对人类健康和自然环境的危害。但不同来源的单宁酸,其功效也不相同,且单宁酸在不同动物、不同生长阶段,其合理的添加量还有待进一步研究。

参考文献略

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