黄芪多糖在畜牧业中的应用研究进展

2012-04-13张宜辉朱振鹏

饲料博览 2012年10期

张宜辉，张蕊，朱振鹏

（扬州大学动物科学与技术学院，江苏扬州 225009）

抗生素在畜牧业中滥用所带来的种种弊端已引起广泛关注，因此绿色安全饲料添加剂成为研究和应用的热点。中草药添加剂因其天然、多功能及安全可靠等性能而倍受青睐，其中黄芪多糖成为成功开发应用的中草药添加剂之一。黄芪多糖是黄芪中重要的天然成分，是黄芪药理作用中起决定性因素的一类大分子化合物，具有促进抗体合成、增强机体免疫功能，且具有抗病毒、抗氧化作用，因此在畜牧业中应用前景广阔。本文对黄芪多糖的理化性质、功能、提取方法以及在畜牧业中的应用和前景加以论述，以期为黄芪多糖在畜牧业中更广泛的应用奠定基础。

1 黄芪多糖

黄芪又名绵芪、绵黄芪，黄芪属植物为豆科多年生草本，全世界共有11个亚属2 000多种，分布于北半球、南美洲和非洲，我国共有8个亚属278种，主要分布于东北、华北和西北等地区[1]。黄芪多糖是黄芪的主要活性成分之一。

1.1 理化性质

黄芪性微温、味甘，主要含黄芪多糖、黄酮、胆碱、甜菜碱、氨基酸、蔗糖、葡萄糖醛酸及微量的叶酸。由于原材料产地及提取工艺的差异，黄芪多糖的组成有所不同，但基本为生物学功能相近的葡聚糖或杂多糖。黄芪多糖是一种水溶性的中性多糖，水溶液能使碘液变蓝，熔点＞200℃。各组分均有较大的比旋光值，主要以D型单糖和α糖苷键为主，紫外图谱显示多糖的特征吸收峰[2]。

1.2 生物学功能

1.2.1 增强机体免疫力

黄芪多糖增强机体免疫力主要表现在影响免疫器官发育、特异性免疫和非特异性免疫等方面。黄芪多糖对动物机体免疫器官发育的影响主要体现在对动物胸腺、脾脏、淋巴结、禽类的腔上囊以及全身各处的弥散淋巴组织有良好的促进作用。特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫。黄芪多糖能促进动物脾内浆细胞增生，促进抗体合成，对体液免疫功能有促进作用，还能够促进淋巴细胞转化和增殖，增强细胞免疫水平[3]。黄芪多糖对动物机体非特异性免疫功能影响主要在于黄芪多糖能够改善单核巨噬细胞的功能，增强其吞噬作用，提高自然杀伤细胞的活性[4]。

1.2.2 抗氧化作用

清除活性氧以及提高超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH－Px）的活性有利于机体抗氧化。黄芪多糖对OH－和O2－自由基具有清除作用，可以提高免疫器官中SOD、GSH－Px活性及总抗氧化活力，从而提高动物机体免疫防御能力。

1.2.3 抗病毒和抗肿瘤作用

黄芪多糖是一种干扰素诱导剂，通过刺激巨噬细胞和T细胞的功能，使E环形成细胞数量增加，诱生多种细胞因子，促进白细胞介素和内源性干扰素产生，从而达到抗病毒的目的。大量研究表明，黄芪多糖对传染性法氏囊病毒、马立克氏病毒、新城疫病毒、传染性喉气管炎病毒有防治作用[5－9]。刘振龙等研究发现，黄芪多糖能增强小鼠淋巴细胞活性，抑制S180移植性肉瘤的生长[10]。

2 提取方法

自1981年黄芪多糖首次被分离提取出来，许多学者在研究其组成、结构和生物活性的同时，也对其提取分离工艺进行研究，发现了新的提取分离方法。目前主要有蒸馏水提取法、碱提取法、微波提取法、超声波提取和酶提取法等。

蒸馏水提取工艺主要是由于黄芪多糖是溶解于水而不溶解于醇的大分子化合物。该法具有生产工艺简单、操作简便，但是提取物纯度低，且提取成本高，因此严重制约了黄芪多糖的研究与大规模开发。碱提取法是基于黄芪多糖为极性大分子化合物，在碱性环境下纤维间酯键断裂释放出多糖而被提取。采用该法提取黄芪多糖多采用不同温度的水和弱碱溶液提取，尽量避免在酸性条件下提取。微波作用于植物细胞壁，其热效应能使细胞壁破裂和细胞膜中的酶失去活性，细胞中多糖容易突破细胞壁和细胞膜障碍而被提取出来，从而有效地提高了回收率，具有省时、高效、节能等优点，从而降低提取成本，在很多方面优于传统的直接加热提取法。利用超声波的机械破碎和空化作用，可加速溶剂穿透组织作用，释放内容物，提高黄芪多糖的提取率，因此超声波提取法有节省溶剂用量、缩短提取时间、降低能耗的优点。酶技术是近年来用于植物有效成分提取的生物工程技术，选用恰当的酶可以比较温和地将植物组织分解，加速黄芪多糖的释放，从而提高其提取率。

3 黄芪多糖在畜牧业中的应用

3.1 禽类

魏炳栋等研究发现，在肉仔鸡饲粮中添加黄芪多糖可以显著促进1～7日龄肉仔鸡肝脏、胰腺及免疫器官发育（P＜0.05），同时提高 1～7和 1～14日龄肉仔鸡血清和肝脏中抗氧化酶的活性，降低丙二醛（MDA）含量，增强机体的抗氧化能力[11]。岳永波等研究发现，黄芪多糖对肉鸡的促生长作用存在性别差异，对母鸡的促生长作用优于公鸡，当添加黄芪多糖 1 000、2 000 mg·kg－1时对母鸡的促生长作用显著，且黄芪多糖能够提高肉鸡体重均匀度[12]。张勇等以艾维因肉仔鸡为素材研究发现日粮中添加黄芪多糖可以降低料重比，同时小肠绒毛高度高于基础日粮组[13]。日粮中添加不同水平黄芪多糖具有提高肉仔鸡血清中抗ND抗体效价水平，特别是免疫球蛋白IgM的水平，并显著提高机体外周淋巴细胞的转化率，提高机体免疫力（P＜0.05）[14]。

王翠菊等研究发现，饲粮中添加黄芪多糖150～250 mg·kg－1能够改善海兰灰蛋鸡蛋壳质量、蛋黄颜色，提高蛋白哈氏单位，同时还可以提高血清和蛋黄中SOD和GSH－Px活性，降低MDA含量[15]。高扬等通过在饲粮中添加不同浓度的黄芪多糖研究其对蛋鸡免疫功能及肠道菌群的影响时发现，蛋鸡饲粮中添加黄芪多糖100 mg·kg－1效果较佳，且能提高脾脏系数，增加盲肠扁桃体淋巴小结数量和绒毛长度，同时发现黄芪多糖可以降低盲肠大肠杆菌数量，增加乳酸菌和双歧杆菌数量[16]。

3.2 猪

目前，黄芪多糖在养猪生产中的应用也日趋广泛。研究表明，黄芪多糖可提高断奶仔猪成活率与断奶重，抑制肠道有害菌群，降低仔猪腹泻发生率，增强仔猪免疫力以及提高生产性能。研究发现，饲粮中添加黄芪多糖能显著提高断奶仔猪的免疫功能，减少仔猪腹泻发生率[17－18]。许静波等通过肌肉注射黄芪多糖研究其对仔猪免疫功能的影响，试验结果表明，黄芪多糖对仔猪免疫功能有促进作用，能够极显著提高仔猪猪瘟疫苗的抗体水平（P＜0.01），显著提高仔猪外周血嗜中性白细胞百分数和淋巴细胞转化率（P＜0.05）[19]。魏凤仙等研究发现，饲粮中添加黄芪多糖500 mg·kg－1时，生长猪的生长性能有提高的趋势，提高血清中球蛋白和白蛋白的比值、BSA免疫抗体OD值，提高机体体液免疫和细胞免疫的能力，从而提高动物机体免疫性能[20]。

3.3 水产动物

黄芪多糖作为免疫增强剂和抗病毒药物在水产养殖上已开始应用。研究表明，日粮中添加黄芪多糖可提高罗非鱼肠绒毛长度、隐窝深度和肌层厚度，增加肠道黏液细胞和上皮内淋巴细胞的数量，提高罗非鱼免疫能力，且以1 000和1 500 mg·kg－1添加量效果较好[21－22]。向枭等研究表明，黄芪多糖对齐口裂腹鱼的生长和免疫有促进作用，综合考虑黄芪多糖添加水平为0.04%～0.074%时齐口裂腹鱼有最佳生长性能和免疫能力[23]。胡兵等研究发现，饲料中添加黄芪多糖0.05%能够提高异育银鲫的可食性部分，提高肌肉中脂肪的含量，改善异育银鲫的肌肉品质[24]。