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饲用植物精油的生物学活性概述

返回列表 来源: 发布日期: 2020.02.17
植物精油的抗菌活性
研究发现植物精油能降解细菌细胞壁,破坏细胞膜蛋白质结构,导致细胞质凝聚,减弱质子运动力[12],从而抑制杀灭细菌。Hammer等[13]和Ambrosio等[14]认为植物精油具有抗菌活性,主要是因为精油中存在酚类物质。也有研究指出植物精油萜类化学结构中羰基官能团的存在能增强植物精油的抗菌活性[9]。Wang等[15]则发现菟丝子精油能通过破坏细胞结构和抵抗生物膜的机制发挥抗菌活性,对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌的生长有明显抑制作用。孙琦[16]研究发现,肉桂醛对黄曲霉菌生长和产毒有抑制作用,其中包括短时胁迫效应和长时胁迫效应。肉桂醛短时胁迫作用后,可使黄曲霉菌中菌丝细胞活性氧(ROS)含量减少和氧化应激反应程度下降,从而导致其生理代谢速率减缓;肉桂醛长时胁迫作用于黄曲霉菌后,可使细胞中ROS含量的增加,引起的细胞氧化损伤,从而导致丝状真菌生理代谢活动受阻。Huang等[17]在植物精油化学成分分析及其对大肠杆菌体外抑菌试验中则发现,百里香酚、对甲基异丙基苯和萜烯对大肠杆菌的细胞质膜有破坏作用,能使其质子泵功能失调,致使细胞死亡。鉴于已发表的抗菌作用数据显示,植物精油抗菌活性的强弱顺序为:牛至>丁香酚>肉桂>百里香>薄荷>迷迭香>芥末>香菜/鼠尾草。Kalemba等[18]根据体外抑菌试验结果,发现植物精油活性成分的抗真菌活性强弱顺序为:苯酚>肉桂醛>醇类>醛类>酮类>醚类>烃类,其中酚类成分的植物精油抗真菌活性随分子间空间位阻增大而增加。 
饲用植物精油的生物学活性概述111
植物精油的抗氧化活性
研究中发现植物精油中含有多种抗氧化活性成分,如百里香酚、对伞花烃、黄酮类物质苯丙酯等。植物精油发挥抗氧化活性的作用机制包括以下几点:1)酚类成分与过氧自由基结合,使自由基活性降低或将其清除;2)酚羟基与过渡金属离子(Fe2+、Cu2+)发生螯合,生成相对稳定的配合物,阻断动物机体生物氧化过程,减少金属离子诱导的自由基生成;3)植物精油的萜烯成分可以上调体内抗氧化酶的活性[19]。Si等[20]研究发现,6%姜烯酚和10%姜辣素在60 ℃时表现出比6%姜辣素和8%姜辣素更高的抗氧化活性。据研究显示,多种植物精油均有抗氧化活性。例如,麝香草香精油能抑制动物机体脂氧合酶和乙酰胆碱酯酶活性[21],橄榄精油能刺激大鼠机体产生超氧化物歧化酶(SOD),保护细胞免受氧化应激的影响[22],牡丹花瓣精油其芳香成分对1, 1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和2, 2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基有很强的清除能力[23]。Han等[24]通过气相色谱-质谱(GC-MS)分析技术在牛至开花期对其不同部位精油化学成分分析和抗氧化活性研究中发现,牛至花叶中香芹酚和百里酚含量接近50%,当浓度为1.25 mg/mL时,抗氧化活性最高。王丽雪等[25]研究发现,植物源性提取物中含有多酚、多糖、生物碱和皂苷等多种活性成分,能作用于上述不同途径,对动物表现出不同程度的抗氧化活性。可见,植物精油因含有的活性成分不同,抗氧化活性的作用也不相同。

植物精油的免疫学活性
自然情况下,动物机体自身通过体液免疫和细胞免疫途径来维持机体的健康。研究报道,植物精油中活性成分能通过调节体内抗氧化酶水平,降低细胞促炎因子,来提高动物免疫力[26]。目前植物精油免疫学活性调节机制还不明确,有研究发现葱科植物精油中因含有硫化合物,而具有抗炎和抗氧化特性[27]。柳叶精油中反式-2-己烯醛活性成分能抑制Ca2+流入血管平滑肌,而有抗炎、抗支气管痉挛作用[28]。贾聪慧等[29]研究则指出,植物精油抗炎活性与它的抗氧化作用有关,其能参与调控细胞因子与转录因子的信号转导通路,从分子水平上抑制促炎基因的表达。Zhang等[30]研究发现,蕨麻植物精油能通过线粒体介导的内在途径抑制肿瘤细胞生长,诱导细胞凋亡。然而,Bellassoued等[31]用502 mg/kg的薄荷胡椒精油对四氯化碳(CCl4)诱导应激中的大鼠进行饲喂7 d的试验,发现其对大鼠体内血清丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、乳酸脱氢酶(LDH)和γ-谷氨酰转肽酶(γ-GT)活性及尿素、肌酸酐含量没有显着影响;而对CCl4诱导前状态的大鼠以15和4 002 mg/kg的剂量预处理,发现其能显著降低应激参数(ALT、AST、ALP、LDH、γ-GT活性及尿素、肌酸酐含量)。也有研究报道,茴香、肉桂醛和芳香醇能显著降低小鼠体内白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-18(IL-18)[32]、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、干扰素-γ(IFN-γ)含量[33]。Xu等[34]和He等[35]通过饲养试验发现,植物精油能显著提高动物的生长性能、血清免疫学指标,缓解肠道炎症,减少腹泻发生率。由此可见,植物精油具有抗炎、免疫学活性作用,而其发挥抗炎、免疫学活性机制方面还需进一步研究。

植物精油的诱食、提高营养物质消化率的作用
采食是动物获取营养物质的必要方式,而植物精油能通过刺激脑神经(三叉神经)诱发动物产生采食行为,刺激食欲,促进消化道蠕动,从而促进消化液和消化酶,如唾液、胃液、胆汁肠液及一系列酶的分泌,通过这些机制提高营养物质消化率。陈方龙等[36]研究发现,植物精油之所以能增加动物采食量是因为其在使用过程中表现出较好的抗氧化和抗微生物功能,抑制了肠道有害菌,提高了胃肠道消化酶的活性。王晶[37]研究则认为,一些植物提取物中含有甜味剂,改善了饲料的适口性,增加了断奶仔猪的偏食性,提高了仔猪平均日采食量。甘丽平等[38]研究指出,植物精油能提高饲料营养物质和能量的作用效率,调控与生长相关激素的分泌,从而促进动物生长性能的提高。然而,Plg等[39]在断奶仔猪饲粮中添加1.5 g/kg辣椒精油发现其并没有改善动物生长性能和器官增重,但是添加4.0 g/kg的辣椒精油却可以降低仔猪腹泻率,提高动物生长性能。Yu等[40]研究发现,在低能量(13.37 MJ/kg)情况下,添加600 mg/kg植物精油与对照组(14.27 MJ/kg)相比,能显著降低料重比,提高经济效益。综上得出,植物精油作为一种天然的新型饲料添加剂,可以提高动物采食量,对动物的生长性能产生积极的作用。

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