CN102715353A

CN102715353A - 植物多酚类化合物在畜禽养殖中的应用

Info

Publication number: CN102715353A
Application number: CN2012101482426A
Authority: CN
Inventors: 郭凯军; 石恩慧; 鲁琳
Original assignee: Beijing University of Agriculture
Current assignee: Beijing University of Agriculture
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2012-10-10

Abstract

植物多酚类化合物在畜禽养殖中的应用，属于饲料添加剂技术领域。本发明针对植物多酚独特的化学活性利生理活性，首次提出将植物多酚类化合物作为饲料添加剂在改善畜禽健康并提高其生长性能中的应用。本发明的优点是：植物多酚可以替代饲料中抗氧化剂、抗菌促生长剂、防腐剂，能够促进动物细胞和组织增生，将其作为饲料添加剂添加到基础日粮中，具有改善动物生产性能、增强动物免疫力和降低死亡率的功效。植物多酚是纯天然提取物，使用时不会产生任何毒副作用，有很高的环保意义和很好的应用前景。本发明为植物深加工开辟了新的应用前景，也为替代抗菌促生长类抗生素的研究开辟了新的研究方向。

Description

植物多酚类化合物在畜禽养殖中的应用

技术领域

本发明涉及植物多酚类化合物作为饲料添加剂在改善畜禽健康并提高其生长性能中的应用，属于饲料添加剂技术领域。

背景技术

植物多酚，药典上又称鞣酸，是一种酚的聚合物，广泛的分布于植物的叶子、树皮、果实、树根中，尤以在裸子植物及双子叶植物的杨柳科、山毛榉科、蓼科、蔷薇科、豆科、桃金娘科和茜草科中为多，是植物资源综合利用的对象。例如在许多针叶树皮中，植物多酚含量高达20％-40％，仅此即在全球形成了数以亿吨计的可再生资源。植物多酚与人类的生活息息相关，人们在食用粮食、蔬菜、水果及饮用茶和果汁饮料的同时也或多或少地摄取了植物多酚，而作为一类具有生物活性的天然化合物，它们会人的消化、营养、健康产生影响；与此类似，植物多酚也与牲畜的生长质量、农作物抗病虫害等密切相关。因此，尤论从可再生资源的利用及发展绿色化学考虑，还是从与人类的关系角度看，植物多酚都是一类很值得人们关注、研究和开发利用的天然广物。

植物多酚可以分三类：1、水解单宁：根据水解后产生多元酚铰酸的不同，水解单宁可分为：(1)棓单宁，水解后产生棓酸(没食子酸)；(2)鞣花单宁，水解后产生鞣花酸或其它与六羧基联苯二酸有生源关系的物质。水解单宁，是一类由酚酸及其衍生物与葡萄糖或多元醇通过甙键或酯键而形成的化合物；2、缩合单宁(原花青素)，是一类由儿茶素或其衍生物棓儿茶素等黄烷-3-醇化合物以碳-碳键聚合而形成的化合物；3、复杂多酚，即一类含黄烷基的鞣花单丁(如狭叶栎单宁、麻栎素等)。这类多酚分子同时含有水解类多酚和缩合类多酚两种类型的结构单元，具有两类多酚的特征。

植物多酚最初主要用作制革鞣剂。近30年来，随着这类天然产物与蛋白质、多糖、生物碱、微生物、酶、金属离子等的作用规律及抗氧化、捕捉自由基、衍生化反应等一系列化学活性逐渐被人们所揭示，植物多酚因其在抗氧化、抗癌抗突变、抗病毒、抗微生物、减缓骨质疏松、健齿、降血脂和血糖等很多方面具有良好的作用，在制药、生化、日化、食品以及精细化工等高科技领域都有广泛的应用。

长期以来植物多酚被认为是畜牧养殖中的抗营养物质，大量实验表明植物多酚能够使饲料具有涩口的感觉，从而降低采食量，饲料中的单宁含量较高时，会影响动物对蛋白质、纤维素、淀粉和脂肪的消化，降低食物或饲料的营养价值。蛋白质消化的降低主要由于单宁容易与蛋白质形成不易消化的复合物，而其它营养物质消化率的降低，则主要因为单宁对相应的消化促进酶如纤维素酶的活性产生抑制。

为防止因滥用抗菌素而导致细菌产生抗药性，世界各国应限制对牲畜使用抗菌素。自2006年，欧盟严格的限制或取缔了饲料中抗生素的使用，日本(2008年)和韩国(2011年)也相继全面禁止在动物饲料中添加抗生素。中国、美国等大部分国家和地区陆续增加饲用抗生素的限制种类。欧美一些公司把植物多酚作为有效部位研发能够替代抗生素的天然植物提取物饲料添加剂。国内没有发现将植物多酚用作饲料添加剂改善畜禽健康并提高其生长性能的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以替代抗生素、提高畜禽生长性能的天然添加剂，研究了植物多酚作为饲料添加剂对于改善畜禽健康并提高其生长性能的功效。

本发明针对植物多酚的化学特性和生理活性，国内首次提出了将植物多酚类化合物作为可以替代抗生素、提高畜禽生长性能的饲料添加剂的应用。

植物多酚中抗营养作用的部位主要是缩合单宁，水解单宁抗营养作用很小。

植物多酚的抗营养作用具有剂量依赖性，适宜剂量的植物多酚能够增强体外培养IEC-6细胞增殖活力，改善细胞抗氧化性能，将植物多酚作为饲料添加剂到畜禽的基础日粮中，再将其饲喂畜禽，能够改善畜禽健康，并提高畜禽生长性能。

植物多酚化学反应特性主要有以下三个方面：

(1)大量的酚羟基存在，显示出很高的抗氧化活性和自由基清除能力。一些植物多酚的作用较维生素C和维生素E强，并与之具有协同性。

(2)植物多酚对微生物具有广谱抗性(包括对丝状真菌、酵母、细菌、病毒的抑制)。作为植物的次生代谢产物，植物多酚能够阻止微生物的侵袭，包括提高对各种致病菌的耐受力和保护受伤部位。

(3)植物多酚与蛋白质以疏水键和氢键等方式发生的复合反应是其最重要的化学性质，通常被称为多酚的收敛性，适宜的植物多酚能够维持肠道健康，减少腹泻率。

本发明的优点：

(1)植物多酚在畜禽养殖中具有多重功效，即能够替代饲用抗生素，又能减少抗氧化剂和防腐剂的使用，从而保证在畜禽健康养殖的同时节约成本。

(2)植物多酚是天然无毒提取物，在饲料中添加适当剂量时不会产生毒副作用，有很高的环保意义和很好的应用前景。

本发明公开了植物多酚类化合物在畜禽养殖中的应用，包括以不同工艺从不同植物中提取的植物多酚。

具体实施方式

下面结合具体的实施例来进一步阐述本发明。应当理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不能限制本发明的保护范围。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改或替换均落入本发明的保护范围内。

实施例1植物多酚类化合物的制备工艺

以板栗总苞植物多酚类化合物制备工艺为例，将板栗总苞粉碎至60目，称取10g板栗总苞粉末加入200mL的30％乙醇水溶液混合，与55℃、500W功率下超声提取30min，在4000r/min条件下离心15min，真空减压旋蒸浸提液(40℃、0.1MP)，将浓缩浸提液以2mL/min的速度泵入已平衡好的LSA-21大孔树脂柱，先用2倍柱体积的蒸馏水冲洗柱子，再用70％乙醇水溶液以2mL/min的流速洗脱，收集70％乙醇洗脱液，于40℃、0.1MP下减压旋蒸浓缩，干燥至粉末，得到1.368g棕红色的板栗总苞提取物粉末，提取物的得率为13.68％，其中多酚的含量为74.90％。

试验例1植物多酚促进IEC-6细胞增殖和提高其抗氧化性能试验

一、试验材料

IEC-6细胞株购自中国协和医药科技大学细胞保藏室。

供试植物多酚类化合物：取实施例1制备的板栗总苞提取物10mg，用5mL DMEM完全培养液溶解后，经Φ0.22μm滤膜过滤，4℃保存。

二、试验方法

IEC-6细胞融合率达95％以上时，用0.25％的胰酶进行消化后加DMEM完全培养液。倒置显微镜下进行细胞计数和细胞活力计算后，调整细胞浓度为1×10⁵个/mL，向96孔细胞培养板分别加入90μL细胞悬液，试验组：再加入10μ.L100μg/mL植物多酚类化合物，对照组加10μLDMEM完全培养液。于37℃、5％CO₂细胞培养箱44h，每孔加入10μL 5mg/mL的MTT液，在37℃下继续培养4h后加入100μL DMSO液混匀，于570nm处检测OD值。IEC-6SOD、GSH-Px活力和MDA含量的测定按照试剂盒说明书进行。

所有数据用Mean±SD表示。采用SPSS 11.0统计软件进行数据处理和单因子方差分析和多重比较。

三、试验结果

植物多酚类化合物对IEC-6细胞增殖和抗氧化指标的影响见表1，和对照组相比，植物多酚类化合物能够显著提高IEC-6细胞增殖活力和SOD、GSH-Px活力，降低MDA含量，说明植物多酚类化合物能够促进IEC-6细胞生长，并提高其抗氧化性能。

表1植物多酚类化合物对细胞增殖和抗氧化指标的影响

注：同一列不同字母表示差异显著P＜0.05。

试验例2：植物多酚类化合物对肉鸡生长性能的影响

一、试验材料与方法

100只1日龄AA雏鸡，按肉鸡的正常免疫程序进行免疫。自由取食和饮水。在试验前2周，按照标准育雏实践在室内供暖以达到所需室温。在第14天，对雏鸡进行称重，随机分配并饲喂2种日粮：对照组饲喂基础日粮(表2)，试验组按0.03wt％的比例将实施例1所得植物多酚类化合物添加到基础日粮中饲喂肉鸡。每种日粮设3个重复(15只鸡/圈)。每个圈(1.7平方米)铺有稻壳和木屑(重量比50∶50)作为垫料。每只鸡在鸡翅标记以认定身份。试验持续6周。每天记录死亡率，每周称量每只鸡体重和每个圈饲料采食量。计算平均日增重、日采食量、料肉比和死淘率。

表2基础日粮成分和化学组成

项目	数量
		成分(％)
玉米	32.50
		小麦	20.00
豆饼(粗蛋白44％)	36.40
		动物脂肪	6.10
碳酸钙	1.70
		磷酸二钙	1.30
氯化钠	0.19
		DL-蛋氨酸	0.19
L-赖氨酸	0.12
		植酸酶	0.10
维生素-矿物质预混料¹	5.00
		化学组成分析(％物质)
干物质	87.50
		粗蛋白	22.90
粗脂肪	14.20
		粗纤维	2.30
灰分	8.40
		代谢能²(MJ/kg)	12.34

²按每kg日粮添加：维生素A，8000IU；维生素D3，2000IU；维生素B1，1.5mg；核黄素，3.0mg；维生素B6，1.5mg；维生素B12，15μg；DL-α-醋酸生育酚，75IU；尼亚新，25.0mg；D-泛酸，8.0mg；氯化胆碱，500.0mg；钴，0.2mg；铁，30.0mg；碘，1.4mg；镁，80mg；铜，1.5mg；锌，30.0mg。

³基于NRC(1994)成分组成表。

二、试验结果

植物多酚类化合物对14-56日龄肉鸡生长性能影响见表3。使用本发明植物多酚类化合物的试验组的平均日增重显著高于对照组，在采食量相当的情况下，试验组料肉比显著高于对照组，同时试验表明添加本发明板栗总苞提取物后肉鸡死淘低、出栏率高。所以利用本发明天然添加剂可以缩短出栏时间，生长速度快，鸡群周转速度快，并且试验组的料肉比明显小于对照组，可以节省饲料。

表3植物多酚类化合物对14-56日龄肉鸡生长性能的影响

分组	平均日增重(g)	平均采食量(g)	料肉比	出栏率(％)
					对照组	64.22±1.93^b	138.20±4.91	2.14±0.03^a	91.8
试验组	67.97±0.69^a	139.34±2.54	1.95±0.04^b	95.3

注：同一列不同字母表示差异显著P＜0.05。

试验例3：植物多酚类化合物对肥育猪生长性能的影响

一、试验材料与方法

按照“胎次一致、体重接近、公母各半”的原则选择体重30kg左右健康大白杂交育肥猪60头，随机分为2组，分别为对照组和试验组，每组3个重复，每个重复10头猪，封闭式栏舍水泥地面平养，各组饲养密度相同，自由采食和自由饮水。除试验组向基础日粮中按0.03wt％的比例添加实施例1所得植物多酚类化合物外，其他饲养管理条件完全一致。预试期7d，试验期90天。每天记录腹泻数量，每周称量每只猪体重和每个圈饲料采食量。计算平均日增重、日采食量、料肉比和腹泻率。

基础日粮：配方按照猪的营养需要配制，主要成分按重量百分比为单位：玉米64％，次粉5.6％，豆粕22％，鱼粉3％，碳酸氢钙0.6％，石粉1％，乳清粉3％，维生素矿物质添加剂0.45％。

二、试验结果

植物多酚类化合物对肥育猪生长性能的影响见表2，可以看出，采用本发明天然添加剂的试验组的日增重明显高于对照组，且料肉比和腹泻率低于对照组，所以缩短出栏时间，节省饲料，降低成本。

表4植物多酚类化合物对肥育猪生长性能的影响

分组	平均日增重(g)	平均采食量(g)	科肉比	腹泻率(％)
					对照组	558.25±10.67b	1875.74±20.23	3.36±0.23a	20
实验组	682.83±22.01a	1904.27±16.92	2.79±0.17b	12

Claims

1.植物多酚类化合物在畜禽养殖中的应用。