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畜牧人

標題: 植物提取物與微生態制劑 [打印本頁]

作者: apple12151007 時間: 2010-9-15 13:30
標題: 植物提取物與微生態制劑
　　植物提取物與微生態制劑

　　國家飼料質量監督檢驗中心(北京) 顧君華

　　化學合成類抗生素的推廣使用帶動了畜牧業迅猛發展，極大的推動了規模化工廠養殖、使得養殖成本不斷降低。從畜禽產品的供不應求，城鄉居民蛋白質產品來源匱乏，到現今國內市場肉、禽、蛋、奶供過于求，并實現了批量出口。進入新世紀以來，人們逐漸反思化學合成類藥物飼料添加劑帶來的健康、環境等負面影響。有科學實驗證明，對健康構成威脅來源于長期使用抗菌素或濫用抗菌素引發的耐藥菌生長和抗藥基因轉移，可能導致人和動物機體免疫力下降、二次用藥量增加、藥物殘留、雙重和內源性感染等一系列問題。上述因素引發的動物源性食品安全隱患倍受消費者關注，迫切希望能找到替代產品，植物提取物與微生態制劑新型飼料添加劑有可能成為藥物飼料添加劑的替代品。

　　一、結合植物提取物與微生態制劑的優勢組分

　　植物提取物以天然和藥用植物的物性、物味、物間相互關系的傳統理論為主導，輔以飼料學科理論和加工技術而制成的純天然飼料添加劑。它與食物同源、同體、同用，不在畜禽產品中產生有害殘留。作為飼料添加劑毒副作用小，發展潛力很大，日益受到專家學者的關注。為了尋找新的、更有效的、能與植物提取物優勢組分相結合、有可能替代抗生素的新型飼料添加劑，科學家把目光轉向微生態制劑。15年來，以益生素(Probiotics)、益生元(Prebiotics)和合生元(Snybiotics)為主的微生態制劑成為各國研究的重點課題。科技人員在菌群種類、作用機理、生理功能、應用實踐等方面進行了有益的探索，并試圖結合植物提取物和微生態制劑優勢組分特點，開發新飼料添加劑品種。

　　從產品的特性看，很多益生菌能夠生產高活性的消化酶，產酶益生菌同時兼容了酶制劑和微生態制劑的共性特點，微生態制劑包含了多種益生元，同時又是植物提取物的衍生物。微生態制劑和中草藥或植物提取物之間既有明顯的拮抗作用，又有很好的協調關系。關鍵在于濃度和用量。例如，葡萄籽原花青素提取物對肉雞感染Eimeria tenella球蟲病的影響因子在于濃度和用量。為了開拓思路，更快、更好地開發出高效、安全新型飼料添加劑，必須尋找到微生態制劑和植物提取物之間優勢組分的正關聯性。

　　二、益生菌，益生元與合生素

　　微生態制劑概念包含益生菌，益生元與合生素。益生菌，益生元可選擇性的刺激腸內多種有益菌生長繁殖，增進宿主健康和具有促生長作用，且不被宿主消化的物質，雙歧因子是最早被發現的益生元之一，益生元的核心物質是低聚糖類。益生菌制劑含生理活性的細菌，能通過胃、腸而定植于結腸或在腸道內繁殖，通過調整腸道菌群而提高機體免疫力。合生素兼有益生菌及益生元的共同特點，它既可以發揮益生菌的生理細菌活性，又可以選擇性地增加這種菌的數量，使益生作用更顯著持久。合生素的研究集中在尋找最佳的益生菌和益生元組合。目前被國際上批準的益生菌有40多種，而公認的益生元只有6-7種，而且全部屬于非消化性的寡糖和多糖。根據益生元的定義，只要符合：(1)不被宿主胃腸道消化或吸收，能夠完整到達大腸;(2)只能被腸道內常駐的一種或幾種有益菌利用，具有促進其生長、繁殖或代謝活性;(3)能改善腸道菌群組成，促進宿主健康;(4)誘導腸腔內系統性免疫，改善宿主體質的化合物都可以被稱為益生元。所以益生元的種類不應當僅僅局限于寡糖和多糖，其它具有類似碳水化合物、短肽、蛋白質或脂肪類物質都應屬于益生元門類。

　　三、植物提取物中的益菌組分

　　植物提取物中含有大量單糖、寡糖和多糖。其中淀粉類化合物、蔗糖、麥芽糖及大部分單糖，都可以被人類和大部分脊椎動物的胃腸道消化和吸收，不能到達大腸產生益生元的效果。淀粉類化合物之外的大量的非淀粉多糖和寡糖不能夠被人類和單胃動物所利用。這些多糖和寡糖進入動物腸道之后不被吸收，卻是微生物生長的天然培養基和碳源。它們被結腸中的微生物發酵，產生氣體和揮發性脂肪酸。這類化合物包括半纖維素、果膠、菊粉、果寡糖、大豆寡糖、木寡糖等。其中菊粉、果寡糖、大豆寡糖、木寡糖可有選擇的促進動物腸道中有益菌群。例如雙歧桿菌和乳酸桿菌的生長，改善動物腸道中的菌群平衡，從而增強動物的抵抗力，減少病原菌對動物的感染等功能，。

　　由于益生元不能被宿主機體消化吸收的特點，益生元應歸屬于抗營養類因子。尤其是具有35個單糖以上的多聚體菊粉，其易于形成水溶性膠體，抗營養性更強。飼料添加劑益生元以寡糖類為主，水溶性好，不會象其它非淀粉多糖一樣形成水溶性膠體。

　　植物提取物中的多酚類化合物和萜類化合物可選擇性地促進雙歧桿菌和乳酸桿菌的生長。Okubo于1992年證實從綠茶中提取的多酚類化合物能夠刺激人體腸道內雙歧桿菌的生長，提高雙歧桿菌和乳酸桿菌的數量。進一步研究發現該化合物可選擇性地抑制產氣梭狀芽孢桿菌的生長，而對雙歧桿菌和乳酸桿菌則沒有抑制作用。

　　四、植物提取物中的殺菌組分

　　現代分子生物學理論和尖端分析化學技術為揭開植物提取物中的殺菌組分和抑菌作用原理，以及抑菌圖譜提供了翔實的證明。許多藥用植物可有效地抑制病原微生物的生長，有些具有廣譜抗菌作用，如黃連、金銀花、連翹、大青葉、板蘭根、牛至、大蒜等。為什么植物具有如此豐富的活性物質呢?物種進化理論告訴我們，與高等脊椎動物不同，植物和低等動物在漫長的演化過程中沒有發展和發育出獲得性免疫系統，先天性免疫系統是它唯一的保護體系。所以，植物體內先天性免疫系統發育異常發達，擁有殺菌性的生理活性物質多種多樣。到目前為止，已有記載具有殺菌抑菌作用的中草藥達400多種，有50多種中草藥對病毒有滅活的作用，40多種中草藥對球蟲病有防治作用。歸納起來這些殺菌、抑菌的活性物質主要為代謝過程中的次級代謝產物，大部分屬于酚類和酚類的衍生物。植物提取物中具有抗菌、抗病毒活性化合物的種類。

　　研究結果已證明，每一種藥用植物中含有成千上萬種化合物，不同類別的化合物抑菌機理可能不同，但表達出相同或者類似的作用效果。例如，萜類化合物的脂溶性干擾了細菌細胞膜的結構，從而抑制細菌的生長。而酚類化合物和蛋白質之間的復雜反應，使蛋白質失活，導致細菌的死亡。所以酚類化合物上的羥基基團在苯環上的數量和位置直接影響到對細菌的毒性。有證據表示酚類化合物的氧化程度越高抑菌效果越強。茶多酚的抑菌活性已經為世人所知和認可，茶多酚的氧化聚合物茶色素顯示出更強的殺菌效果和抗氧化特點。

　　植物提取物中的殺菌、抑菌作用和祖國中醫藥學中的“清熱解毒”功能完全不是同一個的概念。研究證明部分中草藥提取物體外抗菌作用不強，但對很多感染性疾病卻有很好的療效。比如穿心蓮水溶性黃酮部分，體外有抗菌作用，但臨床療效卻很差。相反，其內酯部分，體外雖無抗菌作用，但臨床反而有效。許多實驗研究中已發現，微生物毒素在感染性疾病中是引起多種癥狀和組織損害的重要因素之一。用植物提取物治療微生物感染，雖然沒有觀察到直接殺死病原菌，臨床表現卻可以迅速改善毒血癥狀。現已發現部分植物提取物本身并不具備治療效果，只有宿主服用之后，通過腸道微生物的轉化，才能變成有生理活性的物質。

　　五、討論

　　我國是一個植物資源非常豐富的國家，在冊的藥用植物種類達到11146種，其中320種常用植物類藥材的總蘊藏量達到850萬噸左右。利用植物提取物和益生素、益生元、合生元的相互作用研制的新型飼料添加劑，有著不可比擬的優勢。具有無毒副作用、無污染、無殘留、不產生耐藥性等安全性特點。對治療仔豬下痢有效，對肉用仔雞有明顯的增重效果，生長全程無應激反應。該新型飼料添加劑具有廣泛的實用價值和市場前景。

　　植物提取物和微生態制劑優勢組分在于：一是尋找一組目標化合物來調節不同化合物含量的多寡，自由地改變腸道菌群的數量和性質;二是研究植物提取物和腸道微生物之間這種微妙的協同關系;三是著力研究植物提取物中安全的抗生素功效組分、新的抑菌促生長組分，用飼喂或飲水的方式進入動物腸道并和腸道細菌密切接觸，直接發揮其生理生化功能。

　　植物提取物、微生態制劑及其衍生的酶類有很多共性，從屬性上很難劃分它們之間的界限。如何考慮兩種物質間的關聯性和提取優勢組分?兩類物質彼此間發揮著什么樣的橋梁和紐帶作用?如何命名植物提取物和微生態制劑相結合的產品?如何界定其屬性和分類等問題有待進一步探討。

　　作者簡介：

　　顧君華國家飼料質量監督檢驗中心(北京)總工程

作者: 微生態岳陽 時間: 2010-9-15 13:34
好文章，分享了。

作者: 索羅狗 時間: 2010-9-16 09:29
以前覺得概念好多，糊涂了，今天總算弄明白一些

作者: 燕來飛 時間: 2010-10-13 16:55
請問：益生菌的抗氧化性和耐酸性如何？
大部分養殖場的飲水系統中添加二氧化氯以起到殺滅病原微生物的作用，動物采食后大量飲水會不會影響食糜中益生菌的活性？另外，益生菌被胃酸作用后，能夠在腸道中定植發揮作用的由多大比例？請指教！

作者: luyou 時間: 2010-10-16 08:21
有沒有植物提取物在水產養殖上的應用實例！發表出來供大家學習一下！

作者: 原料大神 時間: 2013-5-11 16:43
果然專業。

作者: 李蓓 時間: 2013-5-21 18:04
值得學習文章，哈哈。。。領教了！

歡迎光臨畜牧人 (http://www.ylikhb.com/)

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