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[家禽] 综述:甘草作为禽类饲料添加剂的现状及展望

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发表于 2022-12-8 16:46:06 | 显示全部楼层 |阅读模式

1、前言
中药因对动物、禽及人类均有多种功效而大受欢迎。当今在禽类日粮中添加益生元、植物提取物、益生菌等饲料添加剂和营养补充剂已经非常普遍,因为它们可促进禽类的生长、生产及健康状态。本综述重点介绍了豆科类甘草作为饲料添加剂在禽类日粮中的应用。甘草常用于医药行业,可作为调味剂和食品防腐剂使用,也可用于其他商业目的。由于种植环境及收割方法的不同,甘草根提取物的化学成分差异显著。化学分析发现,甘草根提取物的主要成分为三萜皂苷(如甘草甜素、甘草次酸、甘草酸等)、黄酮类(甘草甙、异黄酮、芒柄花黄素等)、糖、淀粉、氨基酸、抗坏血酸、单宁、胆碱、香豆素、植物甾醇及一些苦味素。目前已发现,甘草提取物对人类和动物有多种药理作用,如免疫调控、抗菌、抗氧化、抗炎症、抗糖尿病、护肝、抗病毒、抗感染及清除自由基等。本综述介绍了甘草的各种应用及研究进展,如化学成分、健康作用,及在营养、生理、科学、药理、兽药、制药工业及禽类养殖中的各种应用,为甘草对禽类的生长性能、免疫、抗氧化及安全性方面提供了参考。

2、化学组成和结构
甘草根已用于多种药物制剂中。前期研究发现,甘草根中已发现20多种三萜皂苷和300多种黄酮类化学物。甘草根提取物中甘草甜素的含量超过25%,甘草甜素由两分子的葡萄糖醛酸和一分子的甘草次酸组成。Badr等报道,未加工的甘草含47.11%碳水化合物、24.48%纤维、9.15%蛋白质、3.56%二氧化硅及0.53%脂肪。另外,甘草根灰分、水分含量分别为7.70%和6.80%,钙、磷含量分别为1720、78mg/100g,主要氨基酸为脯氨酸(1.02%)、天冬氨酸(0.88%)、丙氨酸(0.51%)和谷氨酸(0.50%)。

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由于含有较多的黄酮类物质,甘草根为黄色,其干燥水相提取物约含4-25%甘草酸。甘草中主要的活性物质为甘草甙、异甘草素、甘草素、甘草次酸、甘草多糖,还富含黄酮类、丁香酸、脱落酸、反-阿魏酸、2,5-二羟基苯甲酸和水杨酸。光果甘草的药理活性主要来源于甘草甜素、18β-甘草次酸、glabrin A 和B、异黄酮等。

3、甘草的功能
很久以前,光果甘草就作为一种药草和调味剂使用。其具有多种生理功能及可用于多种场所,如口腔溃疡、关节炎、抗炎药、免疫调控剂、解毒、抗癌、抗衰老、抗氧化、抗菌及促生长等。

3.1抗氧化、消炎
甘草根提取物中发挥抗氧化、消炎功能的活性物质包括黄酮类(异黄酮和甘草甙)、甘草酸、甘草素、三萜类(甘草甜素)及皂苷。其作用机理主要有以下几种:1)抑制线粒体内脂质过氧化,降低氧化率及硫代巴比妥酸反应物的形成;2)清除自由基;3)提高氧化酶活性;4)抑制磷脂酶A2活性(炎症过程中关键酶);5)通过抑制NF-κB和p38/ERK MAPK信号通路,甘草查尔酮A抑制LPS诱导的炎症;6)甘草查尔酮A可预防细胞氧化;7)黄酮类物质可能通过作用于NF-κB信号通路,阻止炎症因子的分泌;8)甘草酸、甘草素和甘草甙可降低肝脏促炎症细胞因子(IL-1β,IL-6和TNF-α)的表达,阻断活化巨噬细胞产生的多种炎症介质;9)甘草酸可直接抑制前列腺素E2形成和环氧酶活性,可间接抑制血小板聚集和炎症因子分泌。但有研究发现,甘草次酸可能延迟皮质醇的释放,继而导致母鸡体内高水平的氧化状态及心脏重量增加。因此,在评估甘草根提取物对禽类的抗氧化、消炎功能的同时,还需考虑其安全性。

3.2免疫调节、抗病毒
现已发现,甘草根提取物可改善禽类的免疫反应及生产性能。将54只商业肉鸡随机分成三组,对照组饲喂基础日粮,其他两组分别添加1%光果甘草粗提粉末、0.1%光果甘草提取物粉末。试验结果发现,0.1%光果甘草提取物粉末显著改善了肉鸡的免疫反应。另外,天然植物饲料添加剂还可作为免疫加强剂,其可提高机体白细胞数和干扰素水平。Dorhoi等报道,蛋鸡日粮中添加甘草提取物(50 μg/mL),可提高蛋鸡的细胞免疫。甘草多糖具有强免疫活性,广泛用作免疫调控剂。甘草提取物还可增加禽类单核细胞和粒细胞的吞噬能力。
添加甘草可提高肉鸡脾脏、法氏囊等免疫器官的重量,提高其免疫效率及健康状态。甘草次酸具有多种药理作用,如免疫调控、促进白细胞介素、抗体、干扰素及T细胞的合成(抗病毒)。但是,Hosseini等报道,日粮添加2.5、5g/kg甘草提取物对肉鸡的免疫器官无影响。
甘草的活性物质及其提取物的抗炎、免疫调控及抗病毒功能,可提高禽类的体液免疫和细胞免疫,也可用于预防及治疗病毒性疾病。Omer等报道,甘草提取物(60mg/100ml)可抵抗新城疫病毒。饮水中添加60μg /mL甘草酸,可提高肉鸡血液中新城疫病毒抗体水平和淋巴细胞和血小板数量,即提高了肉鸡的细胞免疫反应。300 μg/mL的光果甘草提取物可显著降低新城疫病毒感染鸡胚存活率,且尿囊液中新城疫病毒检测为阴性。Dziewulska等报道,日粮添加10%甘草提取物,可降低鸽子肾脏、肝脏中1型副粘病毒(PPMV-1)的RNA数量,表明甘草提取物具抗病毒功能。连续7天给PPMV-1感染鸽子注射300或500mg/kg体重的水相甘草提取物,可提高鸽子体内IFN-γ的基因表达量,注射第7天鸽子体内CD3基因表达量最低,未感染注射组鸽子CD3基因表达量最高且感染注射组表达量最低。但是,Moradi等报道,在肉鸡饮水中添加甘草提取物,对肉鸡的新城疫病毒、禽流感的抗体滴度、肝脏及免疫器官重量均无影响。甘草甜素可抑制鸭肝炎病毒诱导的VERO细胞病变,可提高鸭肝炎病毒的抗体滴度,促进淋巴细胞的增殖,表明其具有抗病毒功能。还有研究报道,甘草甜素通过与细胞膜作用,可抑制甲型流感病毒入侵机体细胞,降低病毒在细胞内的毒性。虽然大量研究证实了甘草提取物对禽类有免疫调控及抗病毒功能,但对日粮最佳添加剂量、作用机理及经济价值等还需作更多的研究。
Al–Daraji等报道,在肉鸡黄曲霉毒素污染日粮中添加150、300、450mg/kg甘草,可显著改善毒素对大多数胴体特征的负面影响。光果甘草中的皂苷可与艾美球虫属球虫抗原结合,发挥免疫刺激作用,提高禽类血液中抗体滴度,帮助禽类抵抗球虫感染。光果甘草中的皂苷还可作为一种疫苗开发中有效的抗原传递物,不但无毒性及免疫力更强。光果甘草皂苷作为一种天然植物提取物,无任何负面作用,功能与七叶树、满天星及Quil-A皂苷相似。近期研究发现,光果甘草皂苷可作为一种高效安全的免疫佐剂作用。另有研究报道,给感染H7N1病毒的禽类皮下接种光果甘草皂苷可有效提高其体液免疫和细胞免疫,对同源感染提供100%保护。

3.3血液生化指标
研究显示,肉鸡饮水中添加0.1、0.2或0.3g/L的甘草提取物,可显著降低肉鸡血清葡萄糖、LDL胆固醇、总胆固醇水平及胆囊重量。日粮添加0.5%光果甘草提取物,可提高肉鸡血清球蛋白水平,改善其体液免疫状态。但也有研究发现,生长期日粮中添加0.5、1g/kg甘草,可显著提高肉鸡血清白细胞数,且添加甘草(0.5、1、2g/kg)对肉鸡血清淋巴细胞、异嗜细胞、单核细胞比例、淋巴细胞/异嗜细胞、红细胞增殖均无显著影响。饮水中添加0.1、0.2、0.3mg/L甘草提取物,对肉鸡血清的淋巴细胞、异嗜细胞、淋巴细胞/异嗜细胞均无显著影响。甘草根中的雌激素可提高血液中红细胞沉降速率,降低红细胞数量。另外,有研究发现注射甘草提取物,可刺激淋巴细胞细胞周期和活性。Sharifi等报道,日粮添加2mg/kg甘草根,可降低肉鸡血清甘油三酯、胆固醇、LDL,提高血清HDL水平。Sedghi等报道,日粮添加0.5、1、2g/kg甘草,可显著降低肉鸡血清胆固醇及LDL水平。这些数据表明,甘草提取物可能通过抑制肉鸡体内的脂质过氧化,抑制脂氧化酶及环氧酶活性,及降低LDL氧化等。甘草的降胆固醇功能可能与其提高胆固醇、胆汁酸、中性固醇的分泌相关。甘草中皂苷可降低LDL相关类胡萝卜素水平,抑制脂质过氧化物形成,提高胆固醇与胆汁酸间的转化及肝脏清除。但是, Sedghi 等报道,日粮添加0.5、1、2g/kg甘草,对肉鸡血清中葡萄糖、甘油三酯、HDL及VLDL均无显著影响。Al-Daraji认为,热应激下饮水中添加高水平的甘草提取物(150 to 450 mg/L),可提高肉鸡血清葡萄糖浓度。甘草提取物提高血清HDL水平及HDL/LDL,可能与其含有的高水平的类黄酮和抗坏血酸相关。饮水中添加0.4%甘草提取物,可显著提高肉鸡第四次HDL水平,且显著降低谷丙转氨酶水平。Shahryar等报道,蛋鸡日粮添加不同水平(0.5、1、1.5、2%)甘草粉末,对蛋鸡血清各指标均无显著影响。因此,甘草提取物中皂苷和植物甾醇是其降低动物血清胆固醇及提高肝胆汁酸的主要活性物质。饮水中添加0.3g/L光果甘草,可显著降低肉鸡的腹脂率。另外,饮水中添加0.1、0.2、0.3%的甘草提取物,可显著降低肉鸡血清LDL、胆固醇及葡萄糖水平。

3.4生长性能
目前,大家都认为通过添加饲料添加剂或促生长剂,可改善禽类的生长性能及产蛋性能,并可改善其健康状态。饮水中添加0.4%甘草提取物,可显著提高肉鸡21、42日龄的采食量,但对体重无影响。Jagadeeswaran等报道,肉鸡日粮中添加1%甘草提取物,可改善肉鸡42日龄的体重和FCR。添加200ppm甘草根提取物及1%益生菌,可提高日本鹌鹑的采食量和体增重。另外,甘草提取物对热应激下的肉鸡生长性能也有改善功能,特别是光果甘草。研究发现,日粮添加2.5g/kg光果甘草,可改善肉鸡的消化率和采食量;蛋鸡生长期日粮添加0.5%光果甘草,可提高其产蛋性能。

饮水添加60 μg/mL甘草酸可提高肉鸡的体增重、终体重,降低FCR及死亡率。日粮添加0.5、1.0、1.5、2.0%甘草粉末,对蛋鸡的采食量无影响。Hosseini等报道,日粮添加5g/kg甘草对肉鸡的体重、采食量、FCR、存活率及生产指数均无显著影响。另外,Moradi等报道,饮水中添加0.1、0.2、0.3mg/L的甘草提取物,对肉鸡的体重、采食量及FCR均无显著影响。Sedghi等报道,日粮添加0.5、1.0、2.0g/kg甘草提取物,对肉鸡的体增、采食量及FCR也无显著影响。但是,也有研究出现了不一样的结果。该研究发现日粮添加0.25、0.50、1.0%的大蒜和甘草混合物可显著改善肉鸡的生长性能。另一篇研究报道,将1%甘草提取物与其他植物提取物(德国洋甘菊、蓍草、桉树、伊朗香菜、大蒜)及抗生素(维吉霉素)混合添加时,可改善肉鸡的生长性能、免疫力及血液指标。另有研究报道,饮水中连续42天添加甘草提取物,可降低肉鸡的腹脂且对免疫状态、生长性能均无负面影响。

将400g百里香提取物、300g薄荷提取物、200g绿茶提取物及100g甘草提取物混合,制成一个溶于水的植物提取物混合物,该混合物含1.4%精油(0.4%百里香油和0.9%薄荷油)、25%多酚、15%儿茶素及0.5%甘草酸。试验共分为7个处理组,分别为阴性对照(饲喂基础日粮)和阳性对照(土霉素组),其他5组中混合物添加水平分别为100、200、500、1000、2000ppm。试验结果发现,添加200、1000ppm混合物组肉鸡的生长性能显著高于阴性对照组,体液免疫显著高于阳性对照组。这些结果表明,添加200ppm植物提取物混合物可改善肉鸡的生长性能和免疫力。

另一研究评估了甘草提取物对蛋鸡生产性能的影响,发现甘草提取物可降低鸡蛋中胆固醇含量,降低蛋鸡血清中LDL、提高HDL及总抗氧化能力。大量文献证明,日粮或饮水中添加光果甘草,均可改善肉鸡的生长性能、胴体特征及肉质。同时添加益生菌和甘草提取物,可显著改善高饲养密度下肉鸡的体增重。饮水添加甘草提取物,可作为抗生素的一种良好的替代方案。高饲养密度下,日粮添加200或500ppm均可改善肉鸡的体增重,但对FCR无影响。

下图介绍了光果甘草对禽类健康、生产性能影响的作用机理。从图中可以看出,光果甘草可提高禽类的免疫器官重量、降低促炎症因子分泌、降低血液胆固醇、皮质醇及热应激状态,降低体脂过氧化缓解氧化应激,降低腹脂率,提高消化率及采食量等。

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3.5总结
光果甘草提取物可能在未来多种禽用药品制备上发挥重要作用。甘草含有多种活性物质具有药理特性,如类黄酮和甘草酸。现已发现,甘草提取物具有免疫调控、抗氧化、促生长、改善胴体特征及血液生化指标等功能,可解决禽类呼吸、消化、免疫方面的问题。饮水中添加0.4g/L甘草提取物,可提高肉鸡采食量、免疫反应、抗氧化能力及血脂结构。蛋鸡饮水中添加50μg/mL,可改善其细胞免疫。300 μg/mL的光果甘草提取物可抵抗NDV。后期需对甘草提取物作为禽类饲料添加剂的其他功能及生产高水平甘草提取物的鸡蛋作更多地研究。

资源出处:
Use of Licorice (Glycyrrhiza glabra) Herb as a Feed Additive in Poultry: Current Knowledge and Prospects
Mahmoud Alagawany,Shaaban S. Elnesr,Mayada R. Farag,Mohamed E. Abd El-Hack,Asmaa F. Khafaga,Ayman E. Taha,Ruchi Tiwari ,Mohd. Iqbal Yatoo, Prakash Bhatt,Gopi Marappan ,Kuldeep Dhama
Animals 2019,9,536
doi:10.3390/ani9080536

来源:畜牧人网站  公众号
中国畜牧人网站微信公众号
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