余新武,王清蘭,唐艷強(qiáng),肖海紅,李思明*,劉三鳳
(1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,江西南昌330045;2.江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,江西南昌330200)
蘆筍(Asparagusofficinalis)為百合科天門冬屬多年生草本植物,學(xué)名石刁柏、又名龍須菜、文山竹、索羅羅、細(xì)百葉部等[1]。蘆筍嫩莖味美鮮嫩,營(yíng)養(yǎng)豐富,富含蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素等成分,在西方被視為珍貴上品,是藥食兼用的蔬菜,在國際市場(chǎng)上也享有“蔬菜之王”的美稱。蘆筍根和莖含有人體不可缺少的氨基酸、礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)元素及皂苷、多糖和黃酮類等生物活性成分,具有抗腫瘤、抗突變、抗衰老、降血脂、增強(qiáng)免疫調(diào)節(jié)功能等多種特殊的生物學(xué)功能[2]。但是,目前關(guān)于蘆筍在畜牧業(yè)應(yīng)用的研究報(bào)道較少,本文就蘆筍各種成分的生物學(xué)作用及其在畜牧業(yè)的應(yīng)用做一綜述,對(duì)蘆筍應(yīng)用領(lǐng)域的拓展具有重要的實(shí)際意義。
蘆筍化學(xué)成分豐富,主要包含人體不可缺少的氨基酸、礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)元素及皂苷,多糖和黃酮類等生物活性成分,這些成分奠定了蘆筍具有多種生物學(xué)功能的物質(zhì)基礎(chǔ)。
1.1.1 槲皮素 槲皮素(Quercetin)及其衍生物是最常見的黃酮類化合物,屬于黃酮醇類,化學(xué)名為3,3′,4′,5,7-五羥基黃酮,藥理作用非常廣泛。Iwase[3]在以槲皮素和桑黃素分別合成的10種衍生物對(duì)EB病毒活性和皮膚腫瘤兩階段致癌的抑制作用研究中,得出槲皮素五丙烯基醚對(duì)EB 病毒早期抗原(EBV-EA)活性的抑制作用最強(qiáng),而在體內(nèi)誘導(dǎo)小鼠皮膚腫瘤兩階段致癌實(shí)驗(yàn)中,槲皮素五丙烯醚明顯抑制小鼠皮膚腫瘤。李世正等[4]將人乳腺癌細(xì)胞系MDA-MB-435S細(xì)胞移植入雌性小鼠體內(nèi)誘發(fā)腫瘤,同時(shí)在體外進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),再分別給予不同濃度的槲皮素作用后,發(fā)現(xiàn)槲皮素有抑制乳腺癌細(xì)胞增殖的作用,且與藥物的劑量和時(shí)間相關(guān)。據(jù)報(bào)道,槲皮素可以抑制磷酸激酶c的活性及轉(zhuǎn)運(yùn),強(qiáng)烈拮抗Na+內(nèi)流,從而抑制組胺、前列腺素D2等炎癥介質(zhì)的釋放達(dá)到能夠緩解炎癥的作用,可通過抑制髓過氧化酶活性的增加,從而起到保護(hù)腎臟組織的作用[5]。槲皮素能降低脂變?nèi)烁蜭-02細(xì)胞總膽固醇及膽固醇酯含量,增加游離膽固醇的外流且其作用效果呈現(xiàn)一定的劑量依賴性和時(shí)間變化規(guī)律[6]。根據(jù)張秀云等[7]對(duì)短序醉魚草的化學(xué)成分研究,顯示槲皮素對(duì)血管緊張素轉(zhuǎn)化酶具有一定的抑制活性作用。
1.1.2 蘆丁和山奈酚 蘆丁具有清除脂質(zhì)過氧化物,提高動(dòng)物體的免疫能力,保護(hù)生物膜及亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性功能[8]。脾臟和胸腺是動(dòng)物體內(nèi)主要的免疫器官,郭旭東等[9]研究證明,蘆丁能夠促進(jìn)雌性青春期大鼠和泌乳大鼠免疫器官胸腺和脾臟的發(fā)育,提高動(dòng)物體的免疫能力。蘆丁還具有強(qiáng)抗氧化和治療潰瘍的作用。朱建林等[10]通過對(duì)大鼠超氧化物歧化酶(SOD)活性、自由基脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛含量及大鼠肝臟脂褐素含量的測(cè)定及分析發(fā)現(xiàn),蘆丁對(duì)去勢(shì)大鼠脂質(zhì)過氧化有抑制作用,可抑制去勢(shì)后大鼠抗氧化系統(tǒng)抗氧化能力下降的趨勢(shì),具有抗氧化作用。汶希等[11]在對(duì)耐力訓(xùn)練大鼠免疫和抗氧化功能的影響實(shí)驗(yàn)中指出,補(bǔ)充蘆丁可以使大鼠耐力訓(xùn)練后血清丙二醛(MDA)含量明顯降低,谷胱甘肽過氧化物酶(GSH)含量升高,血清SOD活力顯著升高。由此推斷蘆丁可以提高體內(nèi)抗自由基能力,通過酚羥基和羰基的轉(zhuǎn)換,可提供氫原子而終止自由基連鎖反應(yīng),保護(hù)細(xì)胞完整性,表明蘆筍具有抗運(yùn)動(dòng)疲勞的功能。王宇翎等[12]采用蘆丁和銀杏葉提取液治療醋酸燒灼型大鼠胃潰瘍,顯示潰瘍體積明顯減少和組織病理學(xué)的變化有效減輕,表明蘆丁對(duì)大鼠胃潰瘍有明顯的治療作用。
山奈酚具有抗癌功能。仇煒等[13]發(fā)現(xiàn),山奈酚可抑制人小細(xì)胞肺癌H446 細(xì)胞增殖,促進(jìn)H446細(xì)胞阻滯于s期及G/M 期,誘導(dǎo)該細(xì)胞株凋亡,上調(diào)p53、bax的表達(dá)水平,降低be1-2的表達(dá)水平,表明山奈酚對(duì)H446細(xì)胞有明顯抑制作用,該作用與山奈酚誘導(dǎo)的細(xì)胞周期阻滯和細(xì)胞凋亡有關(guān)。
蘆筍多糖作為一種免疫調(diào)節(jié)劑,能增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能,具抗癌、抗衰老作用。大量研究表明,紅細(xì)胞作為一種輔助免疫細(xì)胞,與腫瘤的發(fā)生發(fā)展及機(jī)體的免疫反應(yīng)密切相關(guān)。蘆筍多糖可以通過逆轉(zhuǎn)腫瘤引起的紅細(xì)胞膜表面負(fù)電荷減少,增強(qiáng)紅細(xì)胞膜cl3的轉(zhuǎn)化功能,以及促進(jìn)紅細(xì)胞表面的帶3 蛋白和血型糖蛋白A 的相互作用,進(jìn)而調(diào)節(jié)紅細(xì)胞的抗腫瘤作用[14]。以甲醇提取法制得的20%蘆筍粗多糖水溶液,連續(xù)給小鼠灌胃給藥6d,考察其對(duì)巨噬細(xì)胞吞噬功能的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其能激活小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬能力,且效果強(qiáng)于蘆筍原汁[15]。用蘆筍莖葉粗多糖以400 mg/kg的劑量給小鼠灌胃給藥7d,發(fā)現(xiàn)其能明顯升高正常小鼠的碳粒廓清能力,增強(qiáng)2,4,6-硝基氯苯所致小鼠耳廓遲發(fā)型超敏反應(yīng),能增強(qiáng)機(jī)體的抗應(yīng)激能力[16]。蘆筍粗多糖均可提高正常小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬功能,促進(jìn)溶血素、溶血空斑的形成,提高淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化率[17]。申梅淑等[18]通過研究蘆筍多糖對(duì)衰老小鼠胸腺組織中B細(xì)胞淋巴瘤(BcI-2)、跨膜蛋白(Fas)蛋白表達(dá),表明蘆筍多糖具有一定的抗衰老作用。
此外蘆筍中還含有微量的果糖寡聚體,具有促進(jìn)腸道有益菌的繁殖、降血脂、降低膽固醇等功能[19],同時(shí)還具有促進(jìn)礦物元素吸收,抑制病原微生物的生長(zhǎng)等特性[20]。Mabel[21]的研究表明,果糖寡聚體還可作為一種非營(yíng)養(yǎng)類的增甜劑,對(duì)鏈霉素誘導(dǎo)的糖尿病小鼠的組織代謝不會(huì)產(chǎn)生不良反應(yīng),也不會(huì)加重糖尿病小鼠的高血糖和尿糖癥狀。另一方面由于果糖寡聚體具有可溶性纖維的特性,在一定程度上可減緩糖尿病相關(guān)的代謝綜合癥。
蘆筍甾體皂苷類化合物,是一類具有環(huán)戊烷多氫菲母核結(jié)構(gòu)的皂苷,主要有原薯蕷皂苷和菝葜皂苷。廖子君等[22]通過不同濃度菝葜皂苷元對(duì)體外培養(yǎng)胃癌BGC-823細(xì)胞增殖凋亡的研究,發(fā)現(xiàn)隨菝葜皂苷元濃度的增加,胃癌BGC-823細(xì)胞增殖抑制率、凋亡率亦升高,表明菝葜皂苷元對(duì)胃癌BGC-823細(xì)胞的增殖有抑制作用,并可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。蘆筍中含有多種對(duì)人體有益的氨基酸和微量元素,蘆筍的氨基酸含量高、種類齊全,大約有17種,其中必需氨基酸有8 種,占總量的26.4%~36.4%,天門冬氨酸的含量占氨基酸總量的13.5%。其中,天冬氨酸是一種很好的抗疲勞、恢復(fù)體力和增強(qiáng)體質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),且精氨酸與賴氨酸的比值接近1,具有降血脂作用。蘆筍中硒的含量很高,能有效消除人體生理代謝過程中產(chǎn)生的有害自由基,減少因自由基的積累造成的細(xì)胞生物膜的過氧化,從而提高人體的免疫力。
蘆筍莖葉能改善動(dòng)物生長(zhǎng)性能,提高泌乳量和產(chǎn)蛋率。馬玉勝等[23]對(duì)蘆筍莖葉青貯料飼喂綿羔羊增重情況的研究發(fā)現(xiàn),在同等試驗(yàn)條件下,比對(duì)照組提高了平均日增重。張照喜等[24]在研究蘆筍莖葉粉部分取代麩皮飼喂生長(zhǎng)肥育豬試驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組頭均毛利增加7.6%。韓光亮等[25]研究發(fā)現(xiàn),蘆筍莖葉青貯料飼喂奶牛泌乳量比對(duì)照組產(chǎn)乳量提高了10%。馬玉勝等[26]用蘆筍下腳料飼喂泌乳奶山羊,發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組較對(duì)照組日增重高10.7%,產(chǎn)乳量高13.1%,經(jīng)濟(jì)效益高30.6%。馬玉勝等[26]研究表明,飼喂蘆筍粉可提高產(chǎn)蛋率和飼料轉(zhuǎn)化利用率。李思明[27]將蘆筍稈提取物添加飼喂產(chǎn)蛋期余干烏雞,添加組產(chǎn)蛋率、免疫球蛋白G 及免疫球蛋白M 水平得到提高。Manatsanun等[28]研究發(fā)現(xiàn),日糧補(bǔ)飼蘆筍下腳料能提高產(chǎn)蛋雞蛋重、蛋黃重、蛋清重,當(dāng)添加量達(dá)到3%時(shí),纖維消化率極顯著提高。Kumari等[29]報(bào)道,在基礎(chǔ)日糧添加蘆筍粉能提高肉仔雞抵抗新城疫能力及體內(nèi)效應(yīng)B、T 細(xì)胞抗體水平。王琳琳等[30]發(fā)現(xiàn),蘆筍老莖經(jīng)固態(tài)發(fā)酵后能轉(zhuǎn)化為良好的高蛋白反芻動(dòng)物飼料。研究表明,青貯后的蘆筍莖葉不僅各種營(yíng)養(yǎng)成分高,適口性好,能滿足泌乳動(dòng)物產(chǎn)乳營(yíng)養(yǎng)需要,而且與等量青貯玉米相比,增奶效果更明顯。
綜上所述,蘆筍所含有的多種活性成分,具有的抗腫瘤、抗衰老、增強(qiáng)免疫功能、降血脂等生物學(xué)功能,使得蘆筍被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。在畜牧業(yè)中應(yīng)用甚少,僅見蘆筍莖葉、植株以及下腳料等動(dòng)物飼喂試驗(yàn),但從這些很少的試驗(yàn)研究結(jié)果中反映出其對(duì)動(dòng)物增重、動(dòng)物泌乳量的提高、提高蛋雞的產(chǎn)蛋率等有明顯的效果,表明蘆筍應(yīng)用在畜牧業(yè)中具有巨大的潛在價(jià)值。
近年來,由于高度集約化及生態(tài)環(huán)境的惡化,使得畜禽對(duì)傳染病的抵抗大為降低,導(dǎo)致許多全球性疫病的發(fā)生。因此,亟需開發(fā)一些綠色功能性飼料資源來增強(qiáng)畜禽免疫性能以及提高產(chǎn)品品質(zhì),其中,蘆筍就可以做為選擇之一。從蘆筍生產(chǎn)過程看,除了商品嫩筍外,將產(chǎn)生40%左右的下腳料(老莖和筍皮)被作為垃圾處理,大量的秸稈無法利用,大量的種子更是無人問津。經(jīng)初步分析,這些副產(chǎn)品中仍然含有豐富的粗蛋白、膳食纖維、免疫及抗應(yīng)激等功能性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與活性成分,有些成分的含量甚至高于商品筍。因此,利用蘆筍這些副產(chǎn)品開發(fā)出相應(yīng)的功能性飼料產(chǎn)品,增強(qiáng)動(dòng)物免疫力,對(duì)提高畜產(chǎn)品安全具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。
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