肖风林

（广饶县动物疫病防治服务中心，山东 广饶257300）

近年来，抗生素的滥用问题愈演愈烈，不仅造成畜禽产品及粪便中抗生素残留，还易使细菌产生耐药性，进而经多种途径危害人们的身体健康。因此，关于抗生素替代物的研究一直未停止。自中国农业农村部发布公告宣布抗生素将于2020年全面退出畜禽生产后，抗生素替代物的研究就变得更为迫切。槲皮素为植物提取物的一种，又名栎精、槲皮黄素，呈明亮的淡黄色针状结晶，完全不溶于冷水，微溶于热水且易溶于乙醇和脂质，分子式为C15H10O7，大多以苷的形式存在，不仅具有抗炎、抗癌、抗氧化和抗菌等生物活性，还能促进畜禽对饲料中营养物质的吸收，改善畜禽产品品质[1-2]。而且槲皮素的来源广泛，之前曾在沙棘、银杏和洋葱等100多种植物中均发现了槲皮素，因此说槲皮素是理想的抗生素替代物之一[2]。文章对槲皮素的生物活性及其在畜禽生产中的应用研究进行了综述。

1 槲皮素的生物活性

1.1 抗炎作用

槲皮素是良好的抗炎物质，在体内和体外均能发挥抗炎作用。司天雷[3]通过体内与体外试验研究发现，在体外，槲皮素可以抑制一氧化氮、前列腺素E2的表达及调控一氧化氮产生的诱导型一氧化氮合成酶的表达，而且可以抑制促炎细胞因子——α肿瘤坏死因子（TNF-α）、白细胞介素1β（IL-1β）和白细胞介素6（IL-6）的产生，还能够通过抑制核因子κB（NF-κB）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路对脂多糖诱导的RAW264.7细胞发挥抗炎作用；在体内，槲皮素能够抑制内毒素血症小鼠模型中促炎因子的基因表达并调控促炎因子的合成与释放。C.Guazelli等[4]研究发现，槲皮素对酵母聚糖诱导的小鼠关节炎具有良好的治疗作用，可以抑制NF-κB的活化，继而抑制细胞因子（如TNF-α和IL-1β）和其他促炎因子和酶（如环氧化酶-2等）的释放，从而减轻小鼠酵母聚糖诱导的关节炎。

1.2 抗菌作用

槲皮素具有广谱的抗菌活性，体内外均能发挥良好的抗菌作用。滕楠[5]研究发现，在体外，槲皮素对大肠杆菌、沙门氏菌、巴氏杆菌、变形杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、粪链球菌、肠球菌这8种鸡易感染细菌具有良好的抑制作用，且是通过破坏细菌的细胞壁和细胞膜实现的。Wang S.N.等[6]通过体外试验研究发现，槲皮素对革兰氏阳性菌的抑菌作用更强。在体外，槲皮素还可以和其他物质联合来达到抑菌的目的。S.Siriwong等[7]研究发现槲皮素可以与阿莫西林协同，通过抑制肽聚糖的合成和β-内酰胺酶的活性，增加细菌的渗透性，抑制耐阿莫西林表皮葡萄球菌。槲皮素还可与木犀草素及一些常用抗生素联合使用，以抑制耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌生长[8]。

1.3 抗氧化作用

正常情况下，自由基是动物机体必不可少的物质，但若机体出现应激乃至疾病导致体内的自由基过量产生并得不到及时清除时，就会诱发脂质过氧化，继而造成心血管疾病和神经组织退化疾病。槲皮素具有清除自由基和结合过渡态金属离子的能力，是优良的抗氧化剂，其抗氧化能力主要归因于分子内存在两种抗氧化药效基团，具有自由基清除的最佳构型，即B环中的邻苯二酚基团和A环位置3的OH基团[9-10]。在蛋鸡饲粮中添加槲皮素可以通过降低蛋黄丙二醛含量来加强蛋黄的抗氧化稳定性，并且这种作用可以持续到鸡蛋上架90 d[11]。A.Seifi-jamadi等[12]研究发现，槲皮素可以提高山羊精子的运动能力，并且还可以抑制精子冻融后的脂质过氧化。H.Kalantari等[13]研究发现，槲皮素预处理对叔丁基过氧化氢诱导的大鼠肝损伤具有明显的保护作用，还能降低丙二醛含量，增强抗氧化酶的活性和肝抗氧化能力；另外，已发现该保护机制可能与槲皮素能够清除自由基的性质有关。

1.4 抗癌作用

槲皮素对多种癌症，如乳腺癌、宫颈癌、前列腺癌、结肠癌等均有良好的抑制作用。M.K.Sundaram等[14]研究发现槲皮素能够调节宫颈癌细胞的信号传导通路并诱导细胞凋亡。槲皮素能够抑制MCF-7肿瘤细胞的细胞周期并促进肿瘤细胞凋亡，而且还可以通过抑制磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（PI3K/AKT/mTOR）信号通路来抑制乳腺癌干细胞的增殖及克隆，进而使乳腺癌的发生率降低[15]。

2 槲皮素在畜禽生产中的应用

2.1 提高畜禽的生产性能，改善肉、蛋品质

槲皮素是一种良好的饲料添加剂，科研人员对其在畜禽生产中的应用开展了广泛研究。索艳丽[16]研究发现，海赛蛋鸡饲粮中添加适量槲皮素可显著降低平均料蛋比、鸡蛋破软壳率、蛋壳磷含量，并显著提高平均产蛋率、蛋壳相对重、蛋壳强度、蛋壳厚度、蛋壳钙含量，表明槲皮素可提高海赛蛋鸡的饲料转化率并改善蛋鸡蛋品质，继而提高经济效益。此外，有研究表明，在蛋鸡饲粮中添加槲皮素还可显著提高哈氏单位、蛋黄磷脂及粗蛋白含量，并显著降低蛋黄胆固醇含量[17]。M.Goliomytis等[18]研究发现，肉鸡饲粮中添加适量槲皮素提高了肉的亮度及红度并增强了肉质的稳定性，即降低了脂肪氧化速率，延长了肉的货架期。饲粮添加槲皮素还可降低羔羊肉中氧化胆固醇的含量[19]。此外，S.Andrés等[20]还发现在羔羊饲粮中添加槲皮素可降低羔羊肉中饱和脂肪酸的比例，降低羊肉的脂质过氧化作用。关于槲皮素对畜禽肉质影响的研究结果表明，畜禽饲粮添加槲皮素可改善畜禽肉质，通过发挥槲皮素的抗氧化能力来抑制畜禽肉质中脂质过氧化，继而增强肉质的稳定性，延长货架期。

2.2 增强畜禽的免疫能力，发挥菌群调节作用，有效防治畜禽疾病

畜禽疾病是导致畜禽死亡、养殖效益降低的主要原因，槲皮素具有免疫、调节菌群平衡等多种生物活性，被许多学者证实可有效增强畜禽的免疫能力并调节肠道菌群，继而减少畜禽疾病的发生。Yang J.X.等[21]研究发现，槲皮素可显著增加AA肉鸡的脾脏指数、胸腺指数，并增加血清中免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白M（IgM）、补体C3、补体C4、IL-4和TNF-α的含量，还可显著增加TNF-α、TNF受体相关因子-2（TRAF-2）、TNF受体超家族成员1B（TNFRSF1B）、核因子κB p65亚单位（NF-κBp65）和γ干扰素（IFN-γ）mRNA的表达，并显著降低NF-κB抑制剂α（IκB-α）mRNA的表达（P＜0.05），提示槲皮素通过TNF-α触发的NF-κB信号通路来介导机体的免疫应答，继而改善肉鸡的免疫功能，增强抗病能力。Zou Y.等[22]研究发现，槲皮素还可通过调节NF-κB信号通路的表达来减轻猪在运输过程中的肠道损伤。肠道菌群和宿主在能源运转、物质交换方面有着密切的联系。肠道菌群与宿主能凭借降解和合成以交换物质，裂解的细胞与细胞外酶可以为微生物利用，而宿主亦能利用微生物生成的酶、维生素、刺激素以及微生物的细胞成分。肠道内正常微生物还可直接参与肠道内的生理生化活动，帮助宿主降解食物，为宿主提供包括维生素、氨基酸、简单碳水化合物在内的多种营养物质。另外，肠道正常菌群对外来致病菌及条件性致病菌具有生物拮抗和免疫作用，从而大大提高了宿主黏膜的抗感染能力。以往研究发现，槲皮素可以降低AA肉鸡盲肠绿脓杆菌、幽门螺旋杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、产气荚膜梭菌和空肠弯曲杆菌的数量并增加双歧杆菌数量；降低海赛蛋鸡盲肠大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、绿脓杆菌、粪链球菌和肠球菌数量并提高双歧杆菌与乳酸杆菌数量[5-6]。这表明槲皮素可以促进有益菌如乳酸杆菌和双歧杆菌的生长，而这些肠道有益菌可以通过占位效应阻止有害菌的定植，还可以产生一些活性物质来抑制有害菌如产气荚膜梭菌、大肠杆菌等的生长，从而保护宿主免受有害菌的感染及外来病原体的侵袭，减少宿主疾病的发生。

2.3 提高营养物质利用率，调节畜禽机体代谢

蛋白质利用率低一直是畜禽生产面临的一大难题，而在近年对槲皮素的研究中表明其有望改善这一困境。王盛楠[23]在对AA肉鸡的研究中发现，饲粮添加槲皮素可通过增强胃肠道酶活性并激活雷帕霉素靶蛋白信号转导途径来促进肉鸡蛋白质沉积并提高饲料中蛋白质利用率。槲皮素还能通过调控氨基酸转运载体、小肽转运载体及哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路的表达来促进猪肠上皮细胞对蛋白质的利用[24]。此外，槲皮素还可调节畜禽体内代谢，降低血糖血脂。韩春艳[25]研究发现槲皮素能通过降低AA肉鸡血脂含量，提高瘦素与脂联素的分泌，激活PI3K/PKB信号通路，从而改善脂质代谢，最终降低肉鸡腹脂沉积。槲皮素还能通过促进过氧化物酶体增殖物激活受体α（PPARα）信号通路调节的脂质分解降低肉鸡肝细胞三酰甘油的含量，从而减少肉鸡体内脂质沉积[26]。Ying L.L.等[27]研究发现槲皮素可通过改善抗氧化酶活性，降低丙二醛和一氧化氮水平，激活调节糖代谢和减轻氧化损伤的PI3K/PKB信号通路相关基因的表达，减轻链脲佐菌素诱导的氧化应激副作用，从而减少空腹血糖和空腹胰岛素水平，表明槲皮素对链脲佐菌素诱导AA肉鸡产生高血糖具有抑制作用，其作用机制可能是通过降低氧化应激实现的。张琳[28]研究表明，日粮中添加槲皮素对产蛋高峰期蛋鸡血脂无显著影响，但可以显著提高蛋鸡血清中极低密度脂蛋白胆固醇、载脂蛋白B、载脂蛋白A的含量，进而提高蛋黄中总磷脂和卵磷脂含量。张敏[29]研究结果表明，槲皮表可以通过促进胆固醇向胆汁酸的转化，促进体内胆固醇外排。

3 小结

在当今全面禁用抗生素的大背景下，槲皮素作为一种新型的绿色添加剂，在畜禽生产中具有广泛的应用前景。但不可否认的是，槲皮素在实际应用的过程中仍有很多的局限性，如制备工艺尚不成熟，价格相对于抗生素仍比较昂贵，不能全面推向市场；生物活性研究的较为透彻，但是作用机制仍需要进一步的深入研究；饲料中的添加剂量有待商榷。因此，为加快推进槲皮素替代抗生素的前进步伐，仍需要众多的科研工作者继续加强对槲皮素的相关研究，以使其早日走向市场。