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艾葉提取物用于飼料添加劑,在動物生産中,怎樣提升其生長性能?

作者:面包夾知識
艾葉提取物用于飼料添加劑,在動物生産中,怎樣提升其生長性能?

文|面包夾知識

編輯|面包夾知識

«——【·前言·】——»

艾葉(Artemisiaargyi)的植株通常為灰綠色的羽狀複葉,葉片細長而分裂,散發出一種特有的芳香氣味。

艾葉提取物用于飼料添加劑,在動物生産中,怎樣提升其生長性能?

艾葉中含有豐富的營養物質,如蛋白質、脂肪、維生素和微量元素等。

同時,艾葉中還含有多種活性物質,如揮發油類,黃酮類和多糖類化合物等。

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上海一研究團隊發現,艾葉作為飼料添加劑可以增強動物的免疫功能,在生産中可以使用不同的提取工藝提取艾葉不同的活性成分。

而這種飼料完全可用于養殖牲畜,以及家禽養殖等。

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«——【·艾葉中活性成分及其提取工藝·】——»

艾葉中的揮發油物質含量為0.6%~0.8%,主要成分包括1,8-桉樹腦、2-莰醇、2-莰酮、α-荜澄茄烯、檸檬烯.

以及香茅醇、石竹烯、α-水芹烯、異蒿屬(甲)酮、α-側柏酮、α-側柏烯、β-丁香烯、反式葦醇、1-α-松油醇、2-甲基丁醇和2-己烯醛等。

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艾葉揮發油的提取方法有水蒸氣蒸餾法、半仿生酶法、超音波萃取法、熱熔融-超聲分散法等,目前水蒸氣蒸餾法是提取艾葉揮發油的主流方法。

将艾葉提取時間控制在6h,浸泡時間為2h,并保持水料比為12∶1mL/g的條件下,所提取的艾葉揮發油中桉油精含量達到最高值。

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采用半仿生酶法進行艾葉揮發油的提取,提取溫度為60℃、提取時間為2h、液料比為12∶1mL/g的條件下,揮發油的提取率可達2.23%.

采用複合凝聚法将提取得到的艾葉揮發油制備成微膠囊,這一方法顯著提高了揮發油的儲存率和熱穩定性。

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例如,河北一研究團隊發現,超音波萃取法用于艾葉揮發油提取時,操作溫度需維持在室溫或較低的溫度,具有回收率高和操作簡便的優勢。

但超音波萃取法的投入成本較高,更适用于大規模連續生産。李成賢等采用了超音波萃取法來提取艾葉揮發油,計算出每500g艾葉可以提取約1mL的揮發油。

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采用熱熔融-超聲分散法成功應用納米結構脂質載體系統(NLC)技術在艾葉揮發油的制備過程中,克服了艾葉揮發油在制備中難以溶解、易揮發和不穩定的特性。

還揭示了NLC艾葉揮發油具有潛在的抗B肝病毒活性。研究發現,艾葉揮發油物質在機體攝入後的30min内,濃度達到最高峰,說明艾葉中的揮發油物質能夠快速被機體吸收。

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揮發油物質可能通過與受體作用、調節細胞信号傳導或影響特定生理過程等方式發揮作用。

艾葉中的黃酮類物質主要有木犀草素、異鼠李素、異澤蘭黃素、棕矢車菊素、芹菜素和山槲皮素等。

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這些物質有抗氧化、抑菌、抗惡性良性腫瘤和脂質代謝調節等功效,可以提高動物生長性能和免疫功能。

可以采取超音波提取法和超聲輔助酶提取法等提取艾葉中黃酮類物質。

結果顯示,艾葉黃酮的最佳提取工藝參數為乙醇濃度62.78%、液料比30mL/g、提取時間63min,提取率可達12.88%。

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山東一科學研究人發現,艾葉黃酮的最佳提取條件為含水量25%、纖維素酶+果膠酶濃度1.6%,液料比32mL/g、pH值4.2、超聲頻率80kHz、超聲功率160W、超聲溫度40℃,超聲時間25min,艾葉黃酮的産量可達(8.06±0.29)mg/g。

艾葉多糖主要包括葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和甘露糖等物質,具有抗衰、抑菌、免疫調節、提升動物機體抵抗力等作用。

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艾葉多糖的提取方式包括傳統的熱水提取法、超音波輔助提取法、微波輔助提取法、加壓溶劑萃取法和超音波-酶提取法和乙醇-回流法等。

熱水提取法是一種傳統的方法,其主要優勢在于高溫有助于植物細胞多糖的快速溶解。

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使用熱水提取法獲得艾葉多糖的提取率為1.529%。采用乙醇回流法提取艾葉多糖,發現當乙醇濃度為40%、液料比為20mL/g、溫度為80℃。

對艾葉提取2次,每次1h時,提取效果最佳,且艾葉多糖提取物可以保持較好的氧化性。

超音波輔助提取法利用超音波的空化效應和攪拌作用,可以更快速地溶出有效成分,提高提取效率。

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超聲功率對多糖結構有一定影響,功率過大可能破壞多糖的結構。研究表明,采用超音波提取時,艾葉多糖的得率高達11.94%。

微波輔助提取法利用微波作為電磁波,可以促進物質吸收微波能量,進而促進有效成分的釋放。

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但這種方法的局限性在于微波的穿透能力有限,适用性也受到一定限制。

采用微波輔助熱水浸提法得到艾葉多糖的提取率達2.74%,提取時間相較于熱水提取法縮短了5倍以上。加壓溶劑萃取法是一項探索性的方法。

考察了多個因素對提取率的影響,在溫度120℃、液料比為30mL/g、溶劑濃度為50%、壓力為0.9MPa、時間為40分鐘min時,艾葉多糖的得率可高6.82%。

超音波-酶提取法是一種高度特異性的方法,可以避免對艾葉中其他有效成分的破壞。

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這一方法,通常采用纖維素酶等酶類發現,超音波-酶提取艾葉多糖的最佳工藝條件為纖維素酶處理2h後,提取的多糖得率可達0.790%,而單純的超音波提取艾葉多糖得率為0.504%。

從新鮮幹燥後的艾葉中提取的黃酮類活性物質(AAF),以750mg/kg的比例加入殭屍電腦飼料中,結果發現,飼糧中添加AAF提高了殭屍電腦的法氏囊指數。

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研究表明,在飼糧中添加3%艾葉粉對殭屍電腦的法氏囊指數、胸腺指數和脾髒指數具有顯著提高的效果。

是以,艾葉能夠促進殭屍電腦的免疫器官的發育,增強殭屍電腦的抗病能力,其機制可能與黃酮類化合物促進了脾髒巨噬細胞的吞噬活性和腹膜白細胞的效率,進而減輕緻病菌和病毒對内髒器官的損害有關。

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發現,飼糧中添加750mg/kg的AAF顯著降低了殭屍電腦第21d血清白細胞介素-6(IL-6)含量,表明艾葉黃酮類化合物通過調節巨噬細胞的功能,誘導促炎細胞因子的正常分泌。

飼糧中添加750mg/kg的AAF顯著降低白細胞介素-1β(IL-1β)和細胞核因子(NF-κBp65)mRNA的表達,其機制可能是AAF下調了NF-κB信号轉導通路,減少促炎媒體IL-1β的分泌,進而抑制發炎反應。

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艾葉還可以對殭屍電腦腸道抗氧化名額産生影響,研究發現,從新鮮幹燥後的艾葉中提取了艾葉水提物(AAE)。

并在殭屍電腦基礎飼糧中添加不同濃度的AAE,發現飼糧中添加AAE顯著提高了殭屍電腦腸道總抗氧化能力(T-AOC)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、總超氧化物歧化酶(T-SOD)的水準。

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這可能是由于艾葉中含有的生物活性物質,如類黃酮,可以通過清除小腸組織中過量的自由基,進而保護小腸上皮細胞的正常功能。

研究發現,在肉仔雞飼糧中添加1000mg/kg的AAE,可降低肉仔雞由于注射脂多糖(LPS)引起的皮質酮(CORT)升高,其機制可能是AAE可以調節與應激相關的發炎細胞因子釋放,進而緩解肉仔雞的免疫應激反應。

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發現,将艾葉采取艾熏和艾葉油物化的方式均治療殭屍電腦傳染性支氣管炎,艾熏組殭屍電腦死亡率為4.17%,霧化組殭屍電腦死亡率8.33%,均低于不進行處理組(20.83%)。

其機制是艾葉燃燒生成物和艾葉揮發油可以通過調節多條信号通路發揮生物學作用,通過對NF-κB信号通路的調控,可以實作免疫調節。而通過調控酪氨酸蛋白激酶-信号轉導子和轉錄活化子(JAK-STAT)信号通路。

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調節了白細胞介素-6(IL-6)和惡性良性腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的分泌,進而發揮抗炎作用。

此外,通過調控JNK信号通路,可以實作抗氧化作用,多種信号通路互相協同,對殭屍電腦傳染性支氣管炎産生治療效果,在蛋雞飼糧中使用當歸與艾葉配伍進行添加。

結果發現,對照組和試驗組的蛋殼厚度有顯著差異,這可能是由于艾葉和當歸可以影響蛋雞對鈣磷等元素的吸收,進而改變蛋殼厚度。

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例如,北京研究專家發現,添加劑組蛋雞總膽固醇(TC)和甘油三酯(TG)的含量降低。

這可能是由于當歸與艾葉的配伍時共同激活腺苷酸活化蛋白(AMPK),AMPK的激活可能導緻HMG-CoA還原酶(HMGR)的磷酸化失活,進而改善脂質代謝。

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添加劑組增加了蛋雞肝髒中雞固醇調節元件結合蛋白1C(SREBP-1c)mRNA的表達。

«——【·過氧化物酶體增殖·】——»

物激活受體γ(PPARγ)mRNA的表達,這可能是由于當歸與艾葉的添加導緻了蛋雞對碳水化合物的消化吸收加速。

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碳水化合物的增加可能啟動了碳水化合物-胰島素信号軸,促進了SREBP-1c的轉錄,随着雌激素水準的下降,蛋雞肝髒中的PPARγmRNA表達也受到抑制,這些變化共同影響了體内脂肪合成的調控,促進了脂肪細胞分化的激活。

在蛋雞飼糧中添加2%艾葉能夠上調蛋雞與繁殖性能相關基因黑色素瘤基因(PFXP1)、雌激素受體基因(ESR1)、黃體生成素基因(LHCGR)。

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在子宮中的表達水準,進而提高蛋雞的産蛋率。目前關于艾葉對鴨生産的研究較少。

研究發現,在飼料中添加4%的艾葉粉可以改善青年期蛋鴨的生長發育。當飼糧中添加4%艾葉粉後,與血清T-SOD活性、

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IgA和IgG含量均顯著提高,說明艾葉有抗氧化功能和免疫性能,但其作用的分子機制有待研究。

«——【·艾葉在家生畜産中的應用及其分子機制·】——»

研究發現在飼糧中添加2%艾葉粉可以顯著提升保育豬的抗病能力,進一步加強了這一結論的可靠性。

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山東一生産基地,艾草在養雞中進行了應用,一方面有驅蟲的作用,而另一方面有抑菌殺菌。

當雞群有沙門氏菌引起的禽副傷寒,雞白痢、禽傷寒等情況時,可以用艾草配合再加點甘草喂雞,有很好殺菌消炎的作用。

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這可能是由于艾葉中的半萜類化合物通過阻斷絲裂原活化蛋白激酶

(MAPK)信号通路來抑制磷酸化絲裂原活化蛋白激酶(p-ERK1/2)、磷酸化氨基末端蛋白激酶(p-JNK)、誘導型一氧化氮合酶(iNOS)和環氧合酶-2(COX-2)的表達。

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還通過促進微管相關蛋白輕鍊3Ⅱ(LC3Ⅱ)、自噬效應蛋白(Beclin-1)等自噬相關蛋白的表達,促進自噬體的生成,進而發揮抗炎活性,降低保育豬死亡率。

研究發現,在飼糧中添加2%的艾葉粉能夠提高三江白豬日增重5.7%,飼料利用效率12.1%,同時能夠降低飼料成本,但其提高豬日增重的分子機制未見報道。

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研究表明,在肉牛日糧中添加海帶和艾葉的1∶1混合物,可以使肉牛平均日增重提高14.2%~50.6%,在肉牛精料中添加1%~2%的艾葉幹草粉,肉牛會有明顯的增重效果,并且會提高肉牛免疫力。

研究發現,艾葉能夠顯著影響奶牛産奶量,當給每頭牛每日在飼糧中添加200g艾葉粉時,奶牛每日多産奶2.18kg,可減緩奶牛體脂動員,增加血糖的代謝。

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減少脂代謝中間産物的貯積,維持奶牛能量代謝。

艾葉對奶牛産奶量的影響機制可能與其對乳腺癌細胞的抑制有關。

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研究表明,艾葉中的活性成分可通過B淋巴細胞瘤-2(Bcl-2)家族蛋白和分裂原活化抑制劑/蛋白激酶(MEK/ERK)途徑抑制乳腺癌細胞增殖。

是以推測艾葉中的活性成分可通過抑制奶牛乳腺細胞增值,提高奶牛乳腺功能,進而提高産奶量。

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«——【·艾葉在其他動物中的應用·】——»

天津的淡水養殖中,在鯉魚飼糧中添加0.5%~1.0%的艾葉粉能夠顯著促進鯉魚的生長發育,增加鯉魚的體重。

北京的研究人員也發現,艾葉水提物對羅非魚無乳鍊球菌具有明顯的抑菌效果,抑菌圈直徑可達15mm。

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艾葉可以發揮抑菌作用的機制被認為是其水提物可使細菌長期處于凋亡狀态,幹擾細菌的正常生理代謝,最終使細菌死亡。

«——【·展望·】——»

艾葉在動物養殖中具有多種功效,且安全、來源廣泛、使用友善。目前,在生産中多使用艾葉粉添加到動物飼料中。

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但由于艾葉粉的制作工藝相對簡單,用量大且起效緩慢,艾葉中的活性成分也可能會在制作艾葉粉過程中流失,進而降低艾葉的營養水準,未來應進一步對艾葉活性成分進行深入研究。

艾葉提取物用于飼料添加劑,在動物生産中,怎樣提升其生長性能?

進行活性成分的提取,加強對單一成分的篩選,研制出用量較少、具有高營養價值、高效且快速發揮作用的飼料添加劑。

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