苜草素的生物学功能及其在蛋鸡生产中的应用

李 宁，陈秀丽，赵西莲，李 敬，王新国，胡莉莉

（汉中市动物疾病预防控制中心，陕西 汉中 723000）

畜禽饲料中抗生素的不合理使用会导致食品中的耐药性和残留，威胁到食品安全和人类健康[1]。研究表明，植物提取物能促进畜禽生长发育，提高畜禽产品的质量，具有增强免疫和抗氧化等作用，且安全可靠效果稳定无耐药性及药物残留，因此在动物生产中被广泛用作饲料添加剂[2-4]。苜草素是由中国农科院北京畜牧兽医研究所以紫花苜蓿为原料，经水提后喷雾干燥形成的固体物质，以苜蓿多糖（≥15%）、苜蓿黄酮（≥5%）、苜蓿皂苷（≥5%）为其主要活性成分，解决了传统中草药饲料添加剂吸收慢、功效低、性能不稳定等问题。植物多糖是由10 个以上的单糖通过糖苷键结合构成的聚合糖高分子碳水化合物，苜蓿多糖是一种具有广泛生物活性的植物多糖，添加适量的苜蓿多糖能够促进畜禽生长，并有增强动物免疫、降低血脂血糖、抗辐射、延缓细胞氧化等功能[5-6]。苜蓿黄酮是一类具有2-苯基色原酮结构的化合物，有类雌激素的功能能够促进机体发育和生育，并具有抗氧化、抗炎、抗菌等活性[7-8]。苜蓿皂苷是一种环状缩醛物，从结构上看可归为五环三萜烯类化合物，具有调节脂质代谢、降血脂、促免疫等功能[9-11]。苜草素是含有这3 种活性物质的化合物，在这些生物功能方面表现出明显的活性。

1 苜草素及其活性成分的生物学功能

1.1 免疫调节

苜草素中的黄酮、皂苷、多糖等成分对畜禽的免疫功能有影响，用苜草素提高动物的免疫功能的研究和应用已有报道。研究发现，多糖能促进鸡中枢免疫器官胸腺、法氏囊和外周免器官脾脏、盲肠扁桃体的发育,影响循环血液中细胞因子的含量,增强细胞因子的作用[11]。试验表明，在肉仔鸡饲粮中添加水溶性苜蓿多糖，能促进巨噬细胞吞噬能力和T 细胞转化能力[12]。苜蓿多糖还能够显著增强猪瘟疫苗免疫效果[13]。翟钦辉等研究表明，苜草素可以提高巨噬细胞RAW264.7 的吞噬活性，在转录水平上影响小鼠巨噬细胞诱导型一氧化氮合酶（iNOS）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白介素-6（IL-6）的基因的表达，而随着苜草素剂量的增加，IL-2 和TNF-α 的含量也随之升高，从而调节巨噬细胞的免疫功能[14]。赵远等试验表明，苜草素能有效提高猕猴免疫球蛋白水平，增强猕猴自身免疫力[15]。石瑜等在蛋鸡饲粮中添加不同剂量的苜草素，结果显示添加苜草素组能使各生长阶段蛋鸡血清中新城疫、禽流感抗体效价均不同程度地高于对照组，以1 000 mg·L-1组效果最明显[16]。说明苜草素及其活性成分对畜禽的免疫器官的发育和免疫指标的提高有较好的促进作用。

1.2 营养功能和脂质代谢

一些植物源性化合物如多糖、皂苷和黄酮类化合物对动物脂代谢的影响已有文献记载。苜蓿中所含的黄酮、皂苷类成分具有降低血脂和减轻动脉硬化等心血管疾病的作用[17]。有研究表明，苜蓿提取物能显著降低血红蛋白糖基化[18]。而糖基化血红蛋白是血红蛋白的一种形式，用于反映一段时间（4～8 周）前的平均血浆葡萄糖浓度，可作为机体长期血糖控制的指标，血红蛋白糖基化降低说明血糖有所降低。皂苷能够与胆固醇结合生成不溶于水的复合物，防止内外源性胆固醇在在肠中吸收，并促进胆酸排出，从而降低血浆中胆固醇的含量。苜蓿提取物能抑制腹部脂肪沉积，有利于肉鸡的生长。饲粮中添加苜草素500 mg·kg-1可以增强肉仔鸡体液免疫能力，调节甲状腺素和胰岛素的分泌，并具有明显的降脂作用[19]。佟健明等试验表明，苜草素可以促进肉仔鸡和仔猪生长，并降低腹脂沉积[20]。董晓芳等研究发现，饲粮中添加苜草素500 mg·kg-1能提高肉仔鸡的生产性能、抑制肉仔鸡腹部脂肪和皮下脂肪沉积，并能降低血清脂蛋白脂肪酶（LPL）活性和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平，升高血清高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）水平[21]。杨长进等研究发现，苜草素可以有效预防产蛋高峰期蛋鸡脂肪肝出血综合征的发生[22]。高媛媛等研究发现，苜草素对产蛋后期蛋鸡脂肪肝出血综合征的发生亦有显著预防效果[23]。由此可见，苜草素广泛地参与肉仔鸡和产蛋鸡的脂肪代谢过程。苜草素对机体脂质代谢的调节，可能是由于其有效成分之间的协同作用，或者是每种成分的功能的简单组合所致，免疫系统通过细胞因子参与脂质代谢，内分泌系统通过激素调节脂肪生成或脂解，如IL-1 在生理条件下通过调节胰岛素水平在脂代谢中发挥重要作用。

1.3 抗氧化

苜草素中的活性物质具有提高血清和机体抗氧化能力、降低血清丙二醛（MDA）含量以及提高抗氧化基因的表达量等作用。研究表明，奶牛饲粮中添加苜蓿黄酮可通过提高抗氧化酶的活性，提高抗氧化性能，通过改变奶牛淋巴细胞和中性粒细胞的比例，从而影响免疫功能[24]。添加不同水平的苜蓿总苷可增强肉鸡肝脏和血清中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性，降低MDA 含量，使动物机体免受脂质过氧化产物自由基的损伤。杨玉研究表明，饲粮中添加苜草素1 000 mg·kg-1可显著提高产蛋后期蛋鸡血浆中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、总超氧化物歧化酶（T-SOD）活性和总抗氧化能力（TAOC）以及肝脏GSH-Px 活性和硫氧还蛋白还原酶1（TrxR1）mRNA 表达量，降低血浆中MDA 的含量，且有提高肝脏GSH-Px mRNA 表达量的趋势，说明饲粮中添加苜草素可通过提高抗氧化基因在机体中的表达量来增强机体抗氧化能力[25]。

2 苜草素在蛋鸡生产中的应用

2.1 提高产蛋性能

苜草素可以提高蛋鸡对饲料的吸收转化率，从而提高蛋鸡生产性能。植物黄酮可以促进初产蛋鸡卵巢发育，增加雌激素、促卵泡素和黄体素的分泌，表明植物黄酮可以有效调节蛋鸡体内的生殖激素，而这些有益作用可能就是黄酮改善蛋鸡初产性能的机制所在[26]。刘鑫等研究表明，蛋鸡饲粮中添加苜草素900 和1 200 mg·kg-1，产蛋率比对照组显著提高2.65%和2.27%；添加苜草素900 mg·kg-1，平均蛋质量比对照组显著提高2.14%。可能正是苜草素具有调节机体激素的作用，调节机体对营养物质的代谢和利用，才使蛋鸡产蛋率有所提高[27]。

2.2 改善蛋品质

许多研究表明，苜草素在提高鸡蛋品质，提升其营养价值方面有较好的功效。哈氏单位是表示蛋的新鲜度和蛋白质量的指标，哈氏单位越大说明蛋越新鲜。王修启等认为，蛋壳厚度能够衡量蛋壳质量的好坏，蛋壳厚度影响着蛋壳的破损率、种蛋的孵化率[28]。苜草素中的黄酮可以通过调节蛋鸡内分泌激素，影响钙磷代谢，提高蛋鸡血液中雌二醇和钙的水平，从而改善蛋鸡的蛋壳质量。张丽娜等在58～65 周龄蛋鸡饲粮中添加苜草素，结果表明，添加苜草素500 mg·kg-1能够显著提高产蛋后期鸡蛋的哈氏单位和鸡蛋中粗蛋白质的含量[29]。

2.3 降低料蛋比

张丽娜等研究表明，对58～65周龄的海兰褐蛋鸡添加不同剂量的苜草素，与对照组相比，均显著降低了料蛋比，且各处理组均具有降低平均日耗料量的趋势，并有剂量依赖性，可能是因为皂苷发苦导致采食量下降[29]。王长康等对蛋鸡饲粮中添加一定剂量的苜草素，与对照组相比，日耗料量有下降的趋势，说明苜草素对降低蛋鸡料蛋比有一定的促进作用[30]。

2.4 提高蛋鸡免疫功能

苜草素对蛋鸡的机体免疫功能具有一定的促进作用。有研究表明，添加一定剂量的苜草素能够增强不同生长阶段蛋鸡禽流感和新城疫血凝抑制抗体效价，且长期饲喂能够延缓抗体滴度的下降速率。刘鑫等在蛋鸡饲粮中添加不同剂量苜草素显著提高蛋鸡血清中免疫球蛋白IgG 和IgM 浓度，且对蛋鸡脾脏白介素IL-2 和IL-4 表达量有增强作用，说明苜草素的有效成分可通过提高蛋鸡免疫球蛋白水平和细胞因子的基因表达量来调节机体的免疫功能。

3 小 结

本文简要的描述了苜草素的生物学功能及其作用机制，及近年来苜草素在畜禽生产中的应用效果。苜草素不仅能够提高蛋鸡的免疫功能和调节脂质代谢，还能提高蛋鸡的产蛋性能，改善蛋品质，可以作为一种安全的多功能饲料添加剂应用于蛋鸡生产中，经验证，苜草素能显著提高畜产品的附加值，可增加经济价值20%～30%。但苜草素作为一种植物性饲料添加剂应用在蛋鸡生产中的研究还比较少，且仍有几个亟待解决的问题：苜草素有效成分的作用机理还有待深入研究；苜草素的提取方法需要进一步改善；苜草素的推广还有待加强。