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《草業與畜牧雜志》2016年第4期

摘要：

苜蓿多糖是一種具有生物活性的多糖，能夠增強免疫力、降低血糖血脂、抗輻射等。本文分析了苜蓿多糖的提取工藝以及其在養殖生產中發揮的作用，綜述了苜蓿多糖在養殖中的應用，探討分析了苜蓿多糖發展存在的問題和發展前景，為苜蓿多糖在養殖生產中更好地應用提供借鑒。

關鍵詞：

苜蓿多糖；研究進展；養殖；應用

隨著社會的不斷發展，人們的生活水平也日益提高，從而對畜產品質量的要求也是日漸提高。目前，現代的育種技術和集約化的養殖模式使畜禽的生長速度顯著增加，但同時畜禽的機體免疫力降低，受到許多疾病的威脅。因此人們在畜禽的飼料或飲水中普遍使用抗生素等各類藥物，以期達到預防和控制疾病的目的。然而長期使用這些抗生素極易導致畜禽產生耐藥性，且造成畜禽產品中藥物殘留等很多問題，導致畜牧業生產進入惡性循環，進而對人類的健康造成威脅。因此尋找能夠代替抗生素類藥物的高效、安全且環保的新型飼料添加劑已經成為畜牧業發展的必然趨勢，也是目前動物營養學科研究的一個熱點。多糖是一類廣泛存在于植物、微生物（細菌和真菌）和海藻中的極性大分子化合物，如苜蓿多糖、黃芪多糖、香菇多糖、酵母多糖等。植物性多糖受到人們越來越多的重視，其毒性小、成本低，可從廣泛的植物中提取而得。大量的試驗證明，植物多糖均具有很廣泛的生物活性，大多數具有免疫調節作用，以及促進淋巴細胞增殖轉化和清除體內自由基等功效[1,2]。苜蓿多糖(AlfalfaPolysaccharides)是提取自紫花苜蓿的植物多糖，已經證明其是一種具有生物活性的多糖[3]。盧成等[4]研究報道在添加一定劑量內的苜蓿多糖后能夠明顯促進畜禽的生長，增強畜禽機體的免疫功能和抗感染的作用，對高膽固醇也有一定的治療作用，且可強化血管和預防動脈硬化、血栓癥、抗輻射、降血糖和心肌梗塞等。據張東杰[5]報道苜蓿多糖與云芝多糖、黃芩多糖、香菇多糖和茯苓多糖等均是無毒性的，保健效果很顯著，尤其因其具有免疫活性功能而被重視。

1苜蓿多糖的研究進展

1.1苜蓿和苜草素

苜蓿種類繁多，分布廣泛。我國已發現12個苜蓿種，紫花苜蓿和南苜蓿是在我國栽培最多的苜蓿種，主要產區在東北、華北、西北和江淮流域等地區。苜蓿有非常高的藥用價值，據中藥記載，苜蓿具有清熱解毒、涼血通淋、益氣健脾溫腎等功效，試用于臨床，對于治療尿頻、遺尿及腹瀉等癥也有良好地療效[6]，此外，還具有良好地降血脂、抗菌、抗腫瘤等作用，因此可被開發成保健品。紫花苜蓿是多年生豆科牧草，由于其適應性廣、營養價值高、產量高、適口性好，粗蛋白、礦物質和維生素等營養物質的含量豐富，氨基酸平衡等優點，在世界上被譽為“牧草之王”，是一種對人體健康、營養全面的草本植物，也是全國乃至全世界種植范圍最廣的牧草品種。苜草素是采用破壁萃取技術從紫花苜蓿中提取的純天然飼料添加劑，主要活性成分有多糖、黃酮和皂苷等[7,8]。苜蓿多糖能夠增強機體細胞的免疫功能，如刺激T淋巴細胞和巨噬細胞，對高膽固醇、高血脂、高血糖均有一定的治療作用，還能解毒抗菌抗輻射等[9]。苜草素中的黃酮類化合物對雌性激素具有雙向調節的作用，還具有抗腫瘤、抗氧化性等作用[10]，黃酮類化合物中的抗菌成分較多，具有廣泛的抗菌譜[11]。皂苷是固醇和三萜類化合物的低聚配糖體的總稱，苜蓿皂苷能明顯提高動物機體的免疫力，改善動物消化道環境，改善其肉質，降低血清中膽固醇含量等，苜蓿皂苷還能夠促進機體抗氧化機能，抗菌消炎，還可刺激胰臟脂肪酶活性，從而促進脂肪的分解[12]。

1.2苜蓿多糖的提取工藝研究

苜蓿多糖是一種水溶性雜多糖，其分子質量約在2~4萬道爾頓左右，是由鼠李糖、葡萄糖、甘露糖、半乳酸醛酸等單糖聚合而成的分枝化較高的酸性多糖，性質比較穩定[13]。水溶性苜蓿多糖的提取方法主要有水煮醇沉法、超聲波輔助水提法[14]及超濾法[15]等，其中水煮醇沉法是最傳統的多糖提取方法，便于操作，所用設備儀器簡單。超聲波技術是一種新的苜蓿多糖提取工藝，反應速度較快，但溫度高，傳熱方式為由內向外，并且速度過快，可能對苜蓿多糖造成糖苷鍵斷開降解，其可行性需進一步驗證。超濾法也是一種新興的苜蓿多糖的高效分離方法，不需要添加任何化學試劑，清潔環保，因此尤為適宜對中藥中活性成分的提取，但不適用于提取大量原料。苜蓿多糖的提取仍然是以水煮醇沉法為主要方法，有不少針對此方法進行優化改進的研究，但目前對苜蓿多糖的提取方法的優化主要是對浸提固液比、浸提時間、浸提溫度以及浸提次數為參數進行研究[16,17]，而未見關于原料的處理和浸提時水源等因素的影響研究。工廠化實際生產中與實驗室的提取條件存在著客觀的不同，比如提取、濃縮、干燥設備等的不同，這些因素對苜蓿多糖的提取可能會產生比較大的影響，目前尚未見報道相關的比較研究。

1.3苜蓿多糖的生物學作用

已有研究證明苜蓿多糖是具有生物活性的多糖之一，對其生物學功能的研究主要是關于免疫調節活性方面，主要集中于以下幾個方面：提高飼料轉化率，促進畜禽生長[18,19]；促進免疫器官胸腺、脾臟、法氏囊、盲腸、扁桃體的發育[20,21]；提高T、B淋巴細胞轉化率以及巨噬細胞吞噬指數[18,22]；促進血清淋巴細胞產生抗體，強化疫苗的免疫效果[23,24]；促進外源凝集素誘導淋巴細胞增殖反應[13,25]；提高免疫球蛋白IgG水平[26]；促進乳酸菌、雙歧桿菌等有益菌增殖，抑制大腸桿菌[19,21]；抑制腫瘤生長[27]；抑制HIV逆轉錄酶和蛋白酶活性[28]。通過對動物生理學方面的研究發現，動物機體調節營養代謝的主要網絡系統是動物的神經-免疫-內分泌系統。免疫系統是動物機體重要的防御系統，動物能夠通過自身的免疫系統來抵御外來病原對其的侵害。研究發現，低成本的商品日糧不能很好地調節動物的免疫系統，通過在日糧中添加一些外源性活性物質使其參與機體的免疫調節有很明顯的變化[7]。水溶性苜蓿多糖能夠作為外源性活性物質添加到日糧中，可以調節機體的免疫系統，并具有抗菌和抗病毒等生物學活性，對正常機體的免疫力有明顯的提高，是一種免疫增強劑，但其對機體的免疫調節機理研究還未見相關報道。

2苜蓿多糖在養殖生產中的應用

2.1苜蓿多糖對動物消化代謝和生長性能的影響

大量試驗表明，植物多糖雖是阻止機體對日糧營養物質消化利用的抗營養物質，但適宜劑量的多糖對日糧營養物質的消化利用率是有促進作用的。李海英等通過在基礎日糧中添加不同水平的苜蓿多糖能改變肉仔雞對粗蛋白的代謝率，試驗結果表明，苜蓿多糖的添加存在劑量效應，適宜的苜蓿多糖添加量可以對日糧營養物質的消化利用有促進作用，能加快蛋白質合成，從而促進肉雞的生長。而劑量過高則對日糧營養物質的消化利用起阻止作用。佟建明等[7]通過研究表明，日糧中添加600mg/kg的苜草素對3~6周齡肉仔雞的生長有顯著促進作用，能夠提高飼料轉化率，降低腹脂，提高了肉雞胴體的品質。陳紅莉[21]試驗結果表明，日糧中添加1%的苜蓿多糖對肉仔雞的日增重能顯著提高，可降低料肉比，顯著提高粗蛋白、鈣及粗脂肪的代謝率，但對血清總蛋白、血鈣、血磷和血糖的影響不大。張慧輝[19]通過研究表明，適量的苜蓿多糖能提高肉仔雞的生長性能，但添加量過高則會降低肉仔雞的生長性能，且會降低飼料轉化率和日增重。劉晴雪[29]研究表明，肉仔雞日糧中添加500mg/kg苜蓿多糖時，平均體重、平均日增重均顯著高于對照組，料肉比顯著低于對照組。據劉大林等[30]報道，添加1%的苜蓿多糖能促進艾維茵肉仔雞的生長，且顯著降低了料肉比。從總體上看，苜蓿多糖對血清總蛋白和血清中的鈣、磷、血糖等生化指標的影響不大，但苜蓿多糖各項指標在3~6周齡時均高于其他試驗組，這與添加量為1%的組的生長性能相一致。劉國慶[31]與朱新產等[32]也有類似研究結果。這是由于一定劑量的苜蓿多糖對腸道后段乳桿菌雙歧桿菌的增殖有促進作用，乳酸菌在腸道定植能夠促進維生素合成并刺激腸道蠕動以輔助食物消化，促進營養物質的吸收，增進機體新陳代謝[33]。

2.2苜蓿多糖作為飼料添加劑在養殖生產中的應用

將綠色飼料添加劑苜蓿多糖添加到動物飼料中，既能提高飼料報酬，而且在減少疾病和促生長等方面都有較好的效果。將多糖應用到肉雞生產中，能夠有效提高其生產性能和成活率。潘珂等[34]研究表明，將蜂花粉多糖添加到肉雞日糧中，肉雞的周齡重、免疫器官指數和飼料轉化效率均優于對照組。海藻多糖能夠影響蛋白質和酶的表達水平變化，對機體生長代謝活動有促進作用，能明顯提高飼料利用率、動物體重及其生長性能，可調控基因的表達，機體能量代謝和養分利用得到改善。

2.3苜蓿多糖作為免疫增強劑在養殖生產中的應用

苜蓿多糖作為免疫增強劑，可以提高機體免疫力，同時能夠促進動物生長。唐淑珍等[35]試驗研究表明，與對照組相比，添加苜蓿多糖能顯著提高肉仔雞的日增重，顯著降低料肉比，肉仔雞血清的抗體水平也得到顯著提高。動物體血清中的抗體水平的高低可作為評估其免疫狀況的重要指標。胸腺和脾臟是禽類重要的免疫器官，胸腺是中樞免疫器官，是機體T淋巴細胞的前身。脾臟是免疫應答的重要場所，是機體內最大的淋巴器官。張樂萃[36]研究表明，添加適當劑量的苜蓿多糖能夠延緩胸腺的萎縮，對胸腺的發育有不同程度的促進作用，且對脾臟的發育也有一定的促進作用。苜蓿多糖通過增強動物機體的免疫力，減少應激，將與病變相關的無效免疫應答降到最低限度，使營養成分得到充分利用，可能是提高動物生長性能的機制之一[37,38]。據劉晴雪[29]研究表明，添加量為500mg/kg時，能顯著提高肉仔雞免疫器官指數、血清中免疫球蛋白IgG水平及新城疫抗體效價。江振瑩等[22]報道，在肉仔雞早期生長階段添加苜蓿多糖能有效促進巨嗜細胞吞噬能力和T細胞轉化能力。

3苜蓿多糖利用存在的問題與展望

3.1存在的問題

到目前為止，人們逐漸重視對苜蓿多糖的研究，但其開發利用的報道尚很少見，主要原因是：第一，生產苜蓿多糖的原料即苜蓿草粉的來源和品質得不到保證，且多糖的含量隨苜蓿的收割期和加工方式的不同存在很大的變異，其在飼料配方中的應用比例和經濟性也不容忽視，因而其在飼料工業中的應用得到較大限制。第二，苜蓿多糖的加工提取技術不完善，其生產成本較高，國內目前多局限于實驗室研究生產，離商業化生產水平還有一段距離。第三，苜蓿多糖對人及動物的影響和作用機理還有待通過更多的試驗來進一步驗證。第四，目前的苜蓿多糖多為化學結構不明確的粗制品，很難控制其質量，這使苜蓿多糖的效果存在很大的差異[39]。多糖的生物活性與其結構有著密切的關系，但目前對苜蓿多糖結構的研究還比較少，其結構測定方法也沒有達到自動化、標準化和微量化。因此對苜蓿多糖的結構與功能的關系還不十分清楚，苜蓿多糖在機體內的作用機制也不十分明了[40]。

3.2展望

盡管對苜蓿多糖的研究仍然存在上述問題，但其應用前景顯示出了其強大的研究潛力。苜蓿多糖將有以下幾個發展趨勢：第一，培育苜蓿多糖含量高的新品種，開發新的提取工藝以降低生產成本，提高產品的制得率；第二，可從單純的動物試驗向人的保健品方向開發，將在細胞和分子水平上闡述苜蓿多糖的作用及作用機理；第三，苜蓿多糖的免疫增強效益和對HIV逆轉錄酶和蛋白酶活性的抑制作用，展現了苜蓿多糖獨特的保健功效，顯示了其在食品、醫療各領域中廣泛應用的可能性，同時也為其指明了研究開發的方向[41]。隨著對苜蓿多糖研究的不斷深入，且苜蓿資源充足，因此苜蓿多糖具有廣闊的開發利用前景。

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作者:李林祥 袁揚 楊葉梅 曾兵 單位:四川省巴中市畜牧工作站  西南大學榮昌校區