茶多酚的生物学功能及其在家禽养殖中的应用

2019-01-03曲湘勇

湖南饲料 2019年3期

程浩柳序曲湘勇

（湖南农业大学动物科学技术学院，湖南畜禽安全生产协同创新中心，长沙410128）

中国是 “茶之乡”，是世界上最早发现茶树、利用茶叶和种植茶树的国家，也是世界茶道的宗主国。我国作为产茶大国，不仅茶历史十分悠久，而且茶叶资源也是相当丰富。茶多酚是以茶叶为原料，经过提取、过滤、浓缩、萃取、蒸发浓缩、干燥后得到的多酚类物质的混合物。茶多酚因其具有极强抗氧化作用，且有调节脂代谢、促进肠道健康、提高免疫等功能，从而在家禽生产中得到了广泛应用。

1 茶多酚的组成及理化性质

茶多酚包括黄烷醇类、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类等，主要是黄烷醇（儿茶素）类，约占60～80%。茶多酚一般为淡黄色至茶褐色略带茶香味的粉末或结晶物。因其分子中含有苯环结构，所以具有一定的光谱特性；除酚酸及缩酚酸类以外，茶多酚的其它几种化合物都具有2-苯基苯并吡喃的基本结构，所以能溶于水、甲醇、乙醇、冰醋酸；在不同温度和PH值的影响下，茶多酚的几种物质极易向其同分异构体转化，且分子结构中的多个反应活性基团和活性部位可以诱使它发生多种化学反应，具有化学特性。

2 茶多酚的生物学功能

2.1 抗氧化

当生物机体受到应激时，机体会产生大量的自由基，容易引发氧化应激，导致细胞膜结构和功能完整性受损，使机体免疫能力下降，从而诱发各种疾病的发生。茶多酚具有极强的抗氧化能力，能够有效缓解应激反应。

2.1.1 直接抑制或清除自由基。

茶多酚的化学结构中具有连（或邻）苯酚基，苯环上的π电子与氧原子中尚不成对的电子发生共轭效应后，含酚基的茶多酚具有了活泼的羟基氢，能够直接和自由基结合，生成稳定性较高的含邻苯二酚结构的自由基，减少活性氧对机体的损害。

2.1.2 调节抗氧化防御系统

生物体内的抗氧化系统主要是由谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase， GSH-Px）、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）、过氧化氢酶（Catalase，CAT）、谷胱甘肽-S-转移酶（Glutathione-S-transferase，GST）等物质组成，这些抗氧化酶能够及时地清理生物机体内残余的自由基，从而维持自由基的动态平衡。研究表明，表没食子儿茶素没食子酸酯（Epigallocatechin acid ester，EGCG）可以提高体外培养仔猪的GSH-Px活力，降低丙二醛（Malondialdehyde，MDA）含量。TP可以与SOD、CAT、维生素C、谷胱甘肽（Glutathione，GSH）等物质发生协同作用，使机体免受应激损伤。TP还可以调控氧化应激状况下核转录因子（Nuclear factor KB，NF-KB）的基因表达来影响机体的抗氧化防御系统。

2.1.3 络合金属离子

茶多酚具有多酚结构，能够对游离的过量铁离子和细胞内的钙离子发生络合作用，抑制黄嘌呤氧化酶的生成，还能与铜离子进行络合以抑制低密度脂蛋白的氧化，减少氧损伤。

2.2 调节脂代谢

脂质代谢是生物机体三大代谢之一，脂质代谢紊乱容易导致心脑血管系统发病，还会对机体其余器官造成损伤。茶多酚可以阻止机体对脂肪的摄入量，促进体内脂肪分解为游离脂肪酸，来减少体内脂肪的储量。有研究表明，在饲料中添加适量茶多酚能够降低甘油三酯（Triglyceride，TG）、总胆固醇（Total cholesterol， TCHO）、高密度脂蛋白（High-density lipoprotein，HDL-C）的浓度，减少血液对胆固醇的吸收，并能加速脂蛋白的分解。TP不仅能显著上调脂肪运输和代谢相关基因，还可以显著下调脂肪合成基因表达水平，通过刺激脂肪分解和抑制脂肪合成，降低脂肪沉积和血脂水平。

2.3 促进肠道健康

肠道健康的关键在于肠道菌群的生态平衡，动物的肠道内存在着数量庞大的菌群，肠道微生态平衡遭到破坏容易引起腹泻、便秘、免疫力下降等诸多病症。

茶多酚能够在抑制有害菌生长繁殖的同时促进机体有益菌的生长，从而维持肠道微生态平衡，促进机体健康。何梦晓等在14日龄黄羽肉鸡日粮中添加250、350mg/kg的茶多酚后，显著增加盲肠中乳酸杆菌数量，降低大肠埃希氏菌数量，这与张娇蕊在1日龄白羽肉鸡日粮中添加1%、2%绿茶粉的实验结果一致。而乳酸菌不仅能分泌乳酸菌素作用于细胞膜，有效抑制革兰氏阳性菌如芽孢菌和致病菌等有害菌，还能与致病菌竞争肠道内受体和潜在结合位点，进而消灭和限制致病菌的生长繁殖。刘智伟等在对HFA小鼠的研究中发现，茶多酚还能够调节高脂饮食引起的肠菌群紊乱，改善菌群多样性。伴随肠道微生物群种类和数量发生变化，菌群的多样性和功能性也随之改变。

2.4 提高免疫力

茶多酚兼具内源性和外源性抗氧化剂的特点，不仅对免疫能力较低的机体有促进免疫提高的功能，对于正常机体的免疫也有一定的调节和保护作用。

动物的免疫器官主要包括胸腺、法氏囊和脾脏，免疫器官重量的提高在一定程度上证明其免疫能力的提高。在动物基础日粮中添加茶多酚可以有效促进免疫器官发育，增强免疫能力。刘晓华等在1日龄艾维茵公雏的日粮中添加不同水平的茶多酚，发现茶多酚可以明显促进胸腺的生长。刘德义等在1日龄固始鸡的日粮中添加0.25%和0.5%的茶多酚，显著增加了固始鸡法氏囊的重量。蔡海莹等在15日龄青脚麻鸡的日粮中添加茶多酚，结果表明茶多酚可以促进脾脏增长，显著提高脾脏指数。Ahmed等在公山羊日粮中添加不同水平的茶多酚的结果表明，添加1%的绿茶副产品可以显著促进脾脏细胞增殖。仉元亭在大鼠的日粮中添加茶多酚，发现茶多酚还可以延缓由大肠癌引起的脾脏衰退。说明茶多酚能够作用于免疫器官，提高整体免疫水平。

大量的数据表明，茶多酚不仅能对免疫器官起作用，而且还能直接作用于免疫细胞，增强机体免疫力。巨噬细胞号称生物体内清道夫，能直接吞噬和消化机体内的细胞残留和外来入侵物在体内参与特异性和非特异性免疫。郭春宏等采用MIT法测定TP对小鼠免疫功能的影响，发现茶多酚可以增强丝裂原诱导的小鼠巨噬细胞和淋巴细胞的增殖。周赤燕等收集腹腔巨噬细胞进行体外原代培养，发现在诱导细胞凋亡的模型中，茶多酚可以明显降低巨噬细胞的凋亡，增加细胞存活率。方崇业等研究发现茶多酚还可以抑制巨噬细胞分泌1L-1β促炎症因子，减轻炎症程度。淋巴细胞是体积最小的白细胞，由淋巴器官产生，是机体参加免疫应答的重要组成部分。FARAHAT等在鸡的日粮中添加绿茶提取物，结果表明添加了500mg/kg的茶多酚可以促进淋巴细胞增殖，显著增强机体的免疫应答。徐玮等给2月龄的狼犬饲喂含0.1%、0.2%和0.3%茶多酚的日粮，发现日粮中添加了0.3%的茶多酚能够显著增加幼犬全血T淋巴细胞转化率。董俏等发现茶多酚还能抑制因三聚氰胺和三聚氰酸导致的B淋巴细胞成熟和分化受阻。除此之外，茶多酚还可以通过对细胞周期、基因表达、信号转导、转录因子等的调控来抑制肿瘤细胞的生长并诱导其凋亡，可以作用于大肠杆菌的遗传物质DNA或作用于大肠杆菌细胞膜改变其通透性，从而抑制大肠杆菌的增殖。进一步证明了茶多酚可以有效调节机体免疫功能，增强机体免疫能力。

3 茶多酚在家禽生产中的应用

作为一种绿色环保的天然抗氧化剂，茶多酚和多种抗氧剂相比具有安全、高效的特点，现已广泛用于改善家禽机体健康，促进家禽产业的发展。

3.1 茶多酚在肉禽中的应用

茶多酚作为一种绿色饲料添加剂，经过处理加工后，不仅可以促进家禽的生长发育、提高生产性能、还能对家禽的某些疾病起到较好的预防作用。左晟希等的研究发现给1-21日龄肉鸡饲喂添加富含茶多酚和原花青素的混合添加剂的饲料可以显著提高肉鸡的平均日增重，还可以显著降低肉鸡胸肌剪切力，提高肌肉的PH，减少肌肉滴水损失。凌彩金等在0～21日龄胡须鸡的日粮中分别添加2.5%的乌龙茶、绿茶、红茶和0.04%的茶多酚，结果发现胡须鸡的平均日增重量较空白组分别降低了0.86%、0.04%、6.96%及8.2%。陈晓等研究表明日粮中添加的茶多酚需要在适量的范围内才可以提高生长性能，提高饲料转化率。以上结果说明茶多酚应用于肉鸡的生产，不仅可以提高饲料转化率，促使肉鸡增重，还能提升肌肉品质，增加肉鸡价值。此外，茶多酚还被广泛应用于其它家禽当中，并取得了较为优异的成果。Ozercan等研究发现，膳食中添加EGCG可以降低鹌鹑自发性输卵管平滑肌瘤的发生率。Tuzcu和云春刚发现饲料中添加不同水平的EGCG可以抑制鹌鹑体内由氧化应激引起的血清胆固醇、甘油三酯和葡萄糖含量的升高，降低高血脂症和动脉粥样硬化的发病率。这与adriani、王文彪在鸭的基础饲料中添加茶多酚所得到的结果一致。丁斌鹰发现在樱桃谷肉鸭的膳食中添加茶多酚还可以降低鸭肉剪切力和滴水损失。进一步说明了茶多酚在肉禽生产应用中具有广阔前景。

3.2 茶多酚在蛋禽中的应用

蛋白品质是衡量家禽产蛋性能的重要指标，而作为新型的饲料添加剂，茶多酚可以较好的作用于家禽，提高家禽的产蛋性能。研究表明，蛋鸡饲粮添加水平为200mg/kg和400mg/kg的茶多酚可以改善蛋白凝胶特性，降低蛋清中铜和锰的含量，还能够显著减缓鸡蛋在贮藏过程中哈氏单位的下降，降低蛋黄中胆固醇和MDA含量。这与Kara在鹌鹑日粮中添加茶多酚得出的结论一致。日粮中添加高剂量茶多酚还能显著提高蛋鸡肝脏腺苷酸活化蛋白激酶mRNA的相对表达量，进而影响蛋鸡胆固醇代谢和禽蛋品质。此外，曲湘勇等还发现在鹌鹑日粮中添加富含0.5%甜茶粉的天然添加剂可以明显提高鹌鹑蛋黄色泽度和蛋黄指数。然而，添加茶多酚虽然能够提高鹌鹑蛋的受精率，延长蛋的贮藏期，但是会降低鹌鹑蛋重和蛋壳品质，此结果与Konca Y、刘智伟等的研究基本一致，造成这一现象的原因可能是茶类物质中单宁酸含量过高。