李珊珊,楊 敏,吳維堅(jiān)
(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)研究所,福建 漳州 363005)
艾(ArtemisiaargyiL.)是菊科蒿屬多年生草本植物,有濃烈香氣,其中產(chǎn)自湖北省蘄春縣蘄州鎮(zhèn)的栽培品種被稱為“蘄艾”(Artemisiaargyivar.argyicv.Qiai),可入藥[1];味辛、苦,性溫,有小毒,歸肝、脾、腎經(jīng),有溫經(jīng)止血、散寒止痛等功效[2]。此外,艾葉富含揮發(fā)油,雖然不同產(chǎn)地艾葉揮發(fā)油成分存在差異,但其中桉葉油醇(cineole)、樟腦(camphor)和龍腦(borneol)均為主要成分[3],藥理分析揮發(fā)油對(duì)多種霉菌、球菌、桿菌有抑制作用,還有平喘、鎮(zhèn)咳作用[1]。因艾蒿功效顯著,分布廣泛,栽培成本低,近年來(lái)不僅被用于人體保健,更被作為天然添加劑加入飼料中[4],不僅有利于畜禽的生長(zhǎng)發(fā)育,還能夠提高畜禽的抗病能力[5]。陳建軍等[6]在飼料中添加益生菌發(fā)酵的艾草+構(gòu)樹(shù)葉混合物研究其對(duì)鯉魚(yú)免疫力的影響,發(fā)現(xiàn)發(fā)酵中草藥添加劑組鯉魚(yú)血清中的堿性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)和髓過(guò)氧化物酶(MPO)等指標(biāo)活性均有顯著提高,白細(xì)胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的表達(dá)量顯著降低,由此得出結(jié)論,發(fā)酵艾草構(gòu)樹(shù)葉提取物可提高鯉魚(yú)免疫性能。2021年3月9日,歐盟委員會(huì)發(fā)布法規(guī)(EU)2021/421號(hào)條例,批準(zhǔn)北艾(ArtemisiavulgarisL.)酊劑作為所有動(dòng)物的飼料添加劑[7]。
因栽培歷史悠久,分布廣泛,在原生種的基礎(chǔ)上艾陸續(xù)出現(xiàn)了多種雜交變種及栽培變種,僅我國(guó)就擁有186種,44個(gè)變種[8],其中作為傳統(tǒng)道地藥材原料使用的是湖北蘄春產(chǎn)的蘄艾。受產(chǎn)地限制,蘄艾在我國(guó)南方并不常見(jiàn),被當(dāng)作飼料添加劑成本略高。反之,我國(guó)南方擁有豐富的艾蒿種質(zhì)資源。本文對(duì)近幾年我國(guó)南方市場(chǎng)上常見(jiàn)的艾、五月艾(ArtemisiaindicaWilld.)、黃金艾蒿(Artemisiavulgaris‘Janlim’Orientallimelight)與蘄艾的性狀及活性成分進(jìn)行對(duì)比,為飼料生產(chǎn)企業(yè)甄別不同艾蒿品種及更好地開(kāi)發(fā)利用提供思路。
南方常見(jiàn)艾蒿品種與蘄艾的性狀差異見(jiàn)表1。
4個(gè)艾蒿品種性狀之間區(qū)別較大的是株高及中部葉形,表1著重列出不同艾蒿品種中部葉的形狀、被毛情況及葉緣裂葉情況,方便企業(yè)對(duì)不同艾蒿品種有直觀的認(rèn)識(shí)和區(qū)別。
表1 南方常見(jiàn)艾蒿品種與蘄艾的性狀差異
蒿屬生物堿最重要的生物活性包括保肝護(hù)肝、局部麻醉和抗寄生蟲(chóng)活性等[11]。陳陽(yáng)等[12]用超聲波結(jié)合酶法從艾葉中提取總生物堿,最高為(0.720±0.05) mg/g;黃金艾蒿已被證實(shí)含有異蛇根堿(isoreserpin)、青藤堿(sinomenine)和葫蘆巴堿(trigonelline)等多種生物堿類物質(zhì)[13],可考慮艾和黃金艾蒿作為日糧添加劑在預(yù)防禽畜寄生蟲(chóng)方面的應(yīng)用。
有機(jī)酸是抗生素的有效替代品,日糧有機(jī)酸及其衍生物能夠通過(guò)保持家禽胃腸道的微生物平衡來(lái)抑制飼料中的微生物生長(zhǎng)、改善飼料成分的溶解性和營(yíng)養(yǎng)素的吸收,從而來(lái)提高產(chǎn)蛋量和蛋白質(zhì)代謝率[14]。艾含有多種有機(jī)酸,主要以羥基苯甲酸和羥基肉桂酸為代表[15];蘄艾的鞣酸含量約3.71%[16];黃金艾蒿含有香豆??鼘幩?coumaroylquinic acid)、咖啡酰奎寧酸(caffeoylquinic acid)、D-(-)-奎寧酸[D-(-)-quinic acid]等多種有機(jī)酸類物質(zhì)[13],因此在改善肌肉品質(zhì)及提高產(chǎn)蛋量方面,除蘄艾外,也可考慮將艾及黃金艾蒿作為禽畜日糧添加劑。
實(shí)驗(yàn)證明,艾蒿黃酮(Artemisia argyi flavonoids,AAF)可顯著提高脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)誘導(dǎo)的肉雞21日齡和35日齡的體重、降低血清IL-6濃度,是一種潛在的天然免疫調(diào)節(jié)劑,可用于改善LPS攻擊肉雞的生長(zhǎng)性能和緩解免疫應(yīng)激[17]。
已知艾中含有包括甲氧基黃酮、黃酮醇和查爾酮在內(nèi)的多種類黃酮[15];產(chǎn)自湖北蘄春的蘄艾中總黃酮含量最高可達(dá)14.67%,其中山柰酚、棕矢車(chē)菊素和易澤蘭黃素的含量尤為突出[18];Dahal的團(tuán)隊(duì)[19]從五月艾的甲醇提取物中檢測(cè)出黃酮類物質(zhì)222.33±4.41 mg/g 蘆丁當(dāng)量(RE),此外五月艾的乙酸乙酯提取物中被檢測(cè)到5-羥基-3,7,4'-三甲氧基黃酮(5hydroxy3,7,4 trimethoxyflavone)、高麗槐素(maackiain)[20]和牡荊素[21]等黃酮類物質(zhì);黃金艾蒿中被測(cè)出圣草素(erodcyol)、異牡荊素(isovitexin)及芹菜素(apigenin)等多種黃酮類物質(zhì)[13]。故此,本文提及的4個(gè)艾蒿品種在提高禽畜免疫力方面均具有一定功效,可考慮開(kāi)發(fā)利用。
從白草蒿(Artemisiaherbaalba)中提取的多肽制劑被證實(shí)可抑制單核細(xì)胞增生李斯特菌(Listeriamonocytogenes)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)及蠟樣芽孢桿菌(Bacilluscereus)等多種致病菌[22],可作為天然抑菌劑用于禽畜因多重耐藥病原體引發(fā)的傳染病的治療。五月艾的乙酸乙酯提取物中被檢測(cè)到路鄧素(lugdunin)[20]。路鄧素是一種新型的噻唑烷環(huán)肽,對(duì)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)具有微摩爾范圍的抗菌活性[23],因此可考慮五月艾作為禽畜日糧添加劑在預(yù)防傳染病方面的功效。
2.5.1桉葉油醇(cineole)
桉葉油醇即桉油精,《中華人民共和國(guó)藥典》(以下簡(jiǎn)稱《藥典》)將其劃分為藥用輔料、矯味劑[24],已被證實(shí)對(duì)金黃色葡萄球菌、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸桿菌、白色念珠菌[25]和腸炎沙門(mén)氏菌[26]等和動(dòng)物致病菌具有抗菌活性。Ali等[27]研究了日糧桉葉油醇對(duì)鯉魚(yú)氨中毒反應(yīng)的影響,發(fā)現(xiàn)桉葉油醇可抑制應(yīng)激反應(yīng),提高甲狀腺激素水平,有利于抑制鯉魚(yú)氨中毒的負(fù)面影響;同時(shí)若將0.84%~0.88%桉葉油醇作為日糧添加劑還能刺激鱒魚(yú)的免疫功能,減輕溶血和血脂水平,提高鱒魚(yú)的生長(zhǎng)性能和存活率[28]。Leal Cardoso團(tuán)隊(duì)通過(guò)靜脈注射證實(shí)桉葉油醇具有血管舒張作用,可顯著降低清醒和麻醉大鼠的血壓[29]。Moon等[30]也證實(shí)桉葉油醇對(duì)慢性接觸尼古丁誘發(fā)的高血壓具有降壓作用。Vassallo小組發(fā)現(xiàn)桉葉油醇對(duì)大鼠心室乳頭肌組織具有舒張作用[31]。Santos等[32]發(fā)現(xiàn)桉葉油醇在口服給藥后不僅可以抑制角叉菜膠性腫脹,增加毛細(xì)血管通透性,而且能抑制肉芽腫的形成。桉葉油醇還被證實(shí)對(duì)呼吸系統(tǒng)有顯著療效以及在體外和體內(nèi)對(duì)皮膚癌細(xì)胞具有抗轉(zhuǎn)移活性[33-34]。
戴衛(wèi)波等[35]在多地產(chǎn)的艾中檢測(cè)出桉葉油醇,其中最高含量達(dá)20.10%;另檢出蘄艾中的桉葉油醇最高可達(dá)21.39%;吳懷恩等[36]檢測(cè)了廣西產(chǎn)的艾與五月艾中桉葉油醇的含量,其中艾的含量為16.68%,五月艾的含量為1.46%。黃金艾蒿作為近年來(lái)的新品種,暫時(shí)未見(jiàn)關(guān)于其揮發(fā)性成分的報(bào)道,但從已報(bào)道的其他3個(gè)艾蒿品種可知,艾和蘄艾在抑菌殺菌方面的功效較為顯著,且對(duì)腎臟及呼吸系統(tǒng)有保健功效,可考慮禽流感高發(fā)期作為日糧添加劑使用。
2.5.2樟腦(camphor)
《藥典》將天然樟腦歸類為皮膚刺激藥[37]。歐洲食品安全管理局動(dòng)物飼料添加劑和產(chǎn)品或物質(zhì)小組已證實(shí)樟腦白油在飼料中的添加量低于30 mg/kg時(shí),豬、馬、兔子、魚(yú)和狗是安全的,添加量低于50 mg/kg時(shí),對(duì)牛和羊是安全的,對(duì)于肉雞不高于28 mg/kg,對(duì)于蛋雞不高于42 mg/kg,對(duì)于肉用火雞不高于37 mg/kg,對(duì)于貓不高于22 mg/kg[38]。樟腦被證實(shí)可顯著降低微小扇頭蜱(Rhipicephalus microplus)雌成蟲(chóng)及幼蟲(chóng)的整體解毒酶活性,濃度為1.6%(W/V)時(shí)致死率為100%[39]。Salama等[40]通過(guò)灌胃證實(shí)樟腦對(duì)環(huán)丙沙星誘導(dǎo)的大鼠抑郁有神經(jīng)保護(hù)作用。此外,樟腦易轉(zhuǎn)化為多種衍生物,這些衍生物具有包括抗菌、抗病毒、抗氧化、鎮(zhèn)痛和抗癌在內(nèi)的多種生物活性且成本較低,因此樟腦也被廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物對(duì)映體特異性合成中的手性起始材料[41]。有研究表明,樟腦作為一種植物源性飼料添加劑,可有效調(diào)節(jié)日本鵪鶉(Coturnixjaponica)的健康狀況、胃腸道大腸菌群和免疫反應(yīng)[42]。
戴衛(wèi)波等[35]在艾中檢測(cè)到樟腦成分最高達(dá)16.60%,在蘄艾中檢測(cè)到樟腦成分最高為7.06%,吳懷恩等[36]在五月艾中檢出樟腦含量8.05%,可考慮艾作為調(diào)節(jié)免疫的添加劑加入日糧。
2.5.3龍腦(borneol)
龍腦又稱冰片、艾片,是我國(guó)傳統(tǒng)中藥。右旋龍腦味辛、苦,性涼,歸心、脾、肺經(jīng);具開(kāi)竅醒神、清熱止痛之效;主治熱病神昏、驚厥,中風(fēng)痰厥,氣郁暴厥,中惡昏迷,胸痹心痛,目赤,口瘡,咽喉腫痛,耳道流膿[43]。左旋龍腦的藥效與右旋龍腦相似,性微寒[44]。Luz等[45]證明龍腦可改善自主神經(jīng)損傷和壓力反射功能障礙,對(duì)兩腎一夾高血壓大鼠具有降壓作用。Zheng等[46]發(fā)現(xiàn)龍腦可顯著影響三七皂苷的藥動(dòng)學(xué)參數(shù),使人參皂苷Rb1、Rg1和三七皂苷R1(NR1)在人血漿中的吸收和全身暴露量增加約1.85~3.71倍。暫時(shí)未見(jiàn)毒副作用報(bào)道。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)龍腦在飼料中的應(yīng)用仍鮮有報(bào)道,但參考其在人體保健方面的功效,其作為動(dòng)物飼料添加劑的前景可期。
吳懷恩等[36]從艾葉中檢出9.95%的龍腦,從五月艾中檢出12.60%;蘄艾中曾被檢出龍腦含量最高為4.73%[35]。在本研究分析的四個(gè)品種中,可考慮在天氣炎熱、流感高發(fā)的季節(jié)可考慮添加五月艾做為禽畜的脾胃調(diào)節(jié)劑。
歐盟委員會(huì)批準(zhǔn)作為所有動(dòng)物飼料添加劑的艾蒿品種為北艾,添加形式為酊劑。這無(wú)疑為艾蒿品系作為飼料添加劑的應(yīng)用前景開(kāi)了一個(gè)好頭。只是現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外對(duì)艾蒿(或其粗提物)日糧添加的研究還處于初級(jí)階段。王苗苗等[47]研究發(fā)現(xiàn),在肉雞日糧中添加1%的艾葉和香附能有效提高其生長(zhǎng)性能、屠宰性能和肉品質(zhì)。Zhang等[48]研究發(fā)現(xiàn) ,在母豬的日糧中添加1.0 g/kg的酶處理青蒿(ArtemisiaannuaL.)可緩解熱應(yīng)激母豬的氧化應(yīng)激,提高母豬及其后代的抗氧化能力,并促進(jìn)后代腸道屏障的完整性。Ali等[49]評(píng)估了青蒿提取物在氨暴露期間膳食給藥對(duì)鯉魚(yú)肝臟健康的影響,發(fā)現(xiàn)青蒿提取物可減輕鯉魚(yú)氨中毒后的肝損傷和氧化應(yīng)激。Yousefi等[50]研究了中亞苦蒿(Artemisiaabsinthium)水提物對(duì)鯉魚(yú)生長(zhǎng)性能、先天免疫和氧化狀態(tài)的影響,發(fā)現(xiàn)在幼年鯉魚(yú)中添加AE可提高生長(zhǎng)性能和飼料效率,改善先天免疫和抗氧化反義,改善肝臟健康,建議添加量0.5%~1%。
以上數(shù)據(jù)涉及艾蒿品種較為單一,多數(shù)非我國(guó)南方常見(jiàn)艾蒿品種。從本文對(duì)比分析可知,不同艾蒿品種除植物學(xué)性狀存在差異外,其活性成分亦差異較大。鑒于不同活性成分之間的功效不同,可從禽畜驅(qū)蟲(chóng)、提升家禽產(chǎn)蛋量或肉質(zhì)蛋白質(zhì)含量等功效入手對(duì)黃金艾蒿的生物堿及有機(jī)酸類物質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步研究;可從家禽流行病的預(yù)防和調(diào)理脾胃等方面對(duì)五月艾的多肽類物質(zhì)及揮發(fā)性成分方面進(jìn)行深入探索;可從流行病感病禽畜的治療和成活率提升等方面進(jìn)行艾和蘄艾揮發(fā)性成分的挖掘;本文涉及的4個(gè)艾蒿品種均含有豐富的黃酮類物質(zhì),對(duì)禽畜免疫力的提升有所助益,均可考慮此方面功效的研究。