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艾叶提取物用于饲料添加剂,在动物生产中,怎样提升其生长性能?

作者:面包夹知识
艾叶提取物用于饲料添加剂,在动物生产中,怎样提升其生长性能?

文|面包夹知识

编辑|面包夹知识

«——【·前言·】——»

艾叶(Artemisiaargyi)的植株通常为灰绿色的羽状复叶,叶片细长而分裂,散发出一种特有的芳香气味。

艾叶提取物用于饲料添加剂,在动物生产中,怎样提升其生长性能?

艾叶中含有丰富的营养物质,如蛋白质、脂肪、维生素和微量元素等。

同时,艾叶中还含有多种活性物质,如挥发油类,黄酮类和多糖类化合物等。

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上海一研究团队发现,艾叶作为饲料添加剂可以增强动物的免疫功能,在生产中可以使用不同的提取工艺提取艾叶不同的活性成分。

而这种饲料完全可用于养殖牲畜,以及家禽养殖等。

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«——【·艾叶中活性成分及其提取工艺·】——»

艾叶中的挥发油物质含量为0.6%~0.8%,主要成分包括1,8-桉树脑、2-莰醇、2-莰酮、α-荜澄茄烯、柠檬烯.

以及香茅醇、石竹烯、α-水芹烯、异蒿属(甲)酮、α-侧柏酮、α-侧柏烯、β-丁香烯、反式苇醇、1-α-松油醇、2-甲基丁醇和2-己烯醛等。

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艾叶挥发油的提取方法有水蒸气蒸馏法、半仿生酶法、超声波萃取法、热熔融-超声分散法等,目前水蒸气蒸馏法是提取艾叶挥发油的主流方法。

将艾叶提取时间控制在6h,浸泡时间为2h,并保持水料比为12∶1mL/g的条件下,所提取的艾叶挥发油中桉油精含量达到最高值。

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采用半仿生酶法进行艾叶挥发油的提取,提取温度为60℃、提取时间为2h、液料比为12∶1mL/g的条件下,挥发油的提取率可达2.23%.

采用复合凝聚法将提取得到的艾叶挥发油制备成微胶囊,这一方法显著提高了挥发油的保存率和热稳定性。

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例如,河北一研究团队发现,超声波萃取法用于艾叶挥发油提取时,操作温度需维持在室温或较低的温度,具有回收率高和操作简便的优势。

但超声波萃取法的投入成本较高,更适用于大规模连续生产。李成贤等采用了超声波萃取法来提取艾叶挥发油,计算出每500g艾叶可以提取约1mL的挥发油。

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采用热熔融-超声分散法成功应用纳米结构脂质载体系统(NLC)技术在艾叶挥发油的制备过程中,克服了艾叶挥发油在制备中难以溶解、易挥发和不稳定的特性。

还揭示了NLC艾叶挥发油具有潜在的抗乙肝病毒活性。研究发现,艾叶挥发油物质在机体摄入后的30min内,浓度达到最高峰,说明艾叶中的挥发油物质能够快速被机体吸收。

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挥发油物质可能通过与受体作用、调节细胞信号传导或影响特定生理过程等方式发挥作用。

艾叶中的黄酮类物质主要有木犀草素、异鼠李素、异泽兰黄素、棕矢车菊素、芹菜素和山槲皮素等。

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这些物质有抗氧化、抑菌、抗肿瘤和脂质代谢调节等功效,可以提高动物生长性能和免疫功能。

可以采取超声波提取法和超声辅助酶提取法等提取艾叶中黄酮类物质。

结果显示,艾叶黄酮的最佳提取工艺参数为乙醇浓度62.78%、液料比30mL/g、提取时间63min,提取率可达12.88%。

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山东一科学研究人发现,艾叶黄酮的最佳提取条件为含水量25%、纤维素酶+果胶酶浓度1.6%,液料比32mL/g、pH值4.2、超声频率80kHz、超声功率160W、超声温度40℃,超声时间25min,艾叶黄酮的产量可达(8.06±0.29)mg/g。

艾叶多糖主要包括葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和甘露糖等物质,具有抗衰、抑菌、免疫调节、提升动物机体抵抗力等作用。

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艾叶多糖的提取方式包括传统的热水提取法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、加压溶剂萃取法和超声波-酶提取法和乙醇-回流法等。

热水提取法是一种传统的方法,其主要优势在于高温有助于植物细胞多糖的快速溶解。

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使用热水提取法获得艾叶多糖的提取率为1.529%。采用乙醇回流法提取艾叶多糖,发现当乙醇浓度为40%、液料比为20mL/g、温度为80℃。

对艾叶提取2次,每次1h时,提取效果最佳,且艾叶多糖提取物可以保持较好的氧化性。

超声波辅助提取法利用超声波的空化效应和搅拌作用,可以更快速地溶出有效成分,提高提取效率。

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超声功率对多糖结构有一定影响,功率过大可能破坏多糖的结构。研究表明,采用超声波提取时,艾叶多糖的得率高达11.94%。

微波辅助提取法利用微波作为电磁波,可以促进物质吸收微波能量,从而促进有效成分的释放。

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但这种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。

采用微波辅助热水浸提法得到艾叶多糖的提取率达2.74%,提取时间相较于热水提取法缩短了5倍以上。加压溶剂萃取法是一项探索性的方法。

考察了多个因素对提取率的影响,在温度120℃、液料比为30mL/g、溶剂浓度为50%、压力为0.9MPa、时间为40分钟min时,艾叶多糖的得率可高6.82%。

超声波-酶提取法是一种高度特异性的方法,可以避免对艾叶中其他有效成分的破坏。

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这一方法,通常采用纤维素酶等酶类发现,超声波-酶提取艾叶多糖的最佳工艺条件为纤维素酶处理2h后,提取的多糖得率可达0.790%,而单纯的超声波提取艾叶多糖得率为0.504%。

从新鲜干燥后的艾叶中提取的黄酮类活性物质(AAF),以750mg/kg的比例加入肉鸡饲料中,结果发现,饲粮中添加AAF提高了肉鸡的法氏囊指数。

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研究表明,在饲粮中添加3%艾叶粉对肉鸡的法氏囊指数、胸腺指数和脾脏指数具有显著提高的效果。

因此,艾叶能够促进肉鸡的免疫器官的发育,增强肉鸡的抗病能力,其机制可能与黄酮类化合物促进了脾脏巨噬细胞的吞噬活性和腹膜白细胞的效率,从而减轻致病菌和病毒对内脏器官的损害有关。

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发现,饲粮中添加750mg/kg的AAF显著降低了肉鸡第21d血清白细胞介素-6(IL-6)含量,表明艾叶黄酮类化合物通过调节巨噬细胞的功能,诱导促炎细胞因子的正常分泌。

饲粮中添加750mg/kg的AAF显著降低白细胞介素-1β(IL-1β)和细胞核因子(NF-κBp65)mRNA的表达,其机制可能是AAF下调了NF-κB信号转导通路,减少促炎介质IL-1β的分泌,从而抑制炎症反应。

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艾叶还可以对肉鸡肠道抗氧化指标产生影响,研究发现,从新鲜干燥后的艾叶中提取了艾叶水提物(AAE)。

并在肉鸡基础饲粮中添加不同浓度的AAE,发现饲粮中添加AAE显著提高了肉鸡肠道总抗氧化能力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)的水平。

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这可能是由于艾叶中含有的生物活性物质,如类黄酮,可以通过清除小肠组织中过量的自由基,从而保护小肠上皮细胞的正常功能。

研究发现,在肉仔鸡饲粮中添加1000mg/kg的AAE,可降低肉仔鸡由于注射脂多糖(LPS)引起的皮质酮(CORT)升高,其机制可能是AAE可以调节与应激相关的炎症细胞因子释放,从而缓解肉仔鸡的免疫应激反应。

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发现,将艾叶采取艾熏和艾叶油物化的方式均治疗肉鸡传染性支气管炎,艾熏组肉鸡死亡率为4.17%,雾化组肉鸡死亡率8.33%,均低于不进行处理组(20.83%)。

其机制是艾叶燃烧生成物和艾叶挥发油可以通过调节多条信号通路发挥生物学作用,通过对NF-κB信号通路的调控,可以实现免疫调节。而通过调控酪氨酸蛋白激酶-信号转导子和转录活化子(JAK-STAT)信号通路。

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调节了白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的分泌,进而发挥抗炎作用。

此外,通过调控JNK信号通路,可以实现抗氧化作用,多种信号通路相互协同,对肉鸡传染性支气管炎产生治疗效果,在蛋鸡饲粮中使用当归与艾叶配伍进行添加。

结果发现,对照组和试验组的蛋壳厚度有显著差异,这可能是由于艾叶和当归可以影响蛋鸡对钙磷等元素的吸收,从而改变蛋壳厚度。

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例如,北京研究专家发现,添加剂组蛋鸡总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)的含量降低。

这可能是由于当归与艾叶的配伍时共同激活腺苷酸活化蛋白(AMPK),AMPK的激活可能导致HMG-CoA还原酶(HMGR)的磷酸化失活,从而改善脂质代谢。

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添加剂组增加了蛋鸡肝脏中鸡固醇调节元件结合蛋白1C(SREBP-1c)mRNA的表达。

«——【·过氧化物酶体增殖·】——»

物激活受体γ(PPARγ)mRNA的表达,这可能是由于当归与艾叶的添加导致了蛋鸡对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启动了碳水化合物-胰岛素信号轴,促进了SREBP-1c的转录,随着雌激素水平的下降,蛋鸡肝脏中的PPARγmRNA表达也受到抑制,这些变化共同影响了体内脂肪合成的调控,促进了脂肪细胞分化的激活。

在蛋鸡饲粮中添加2%艾叶能够上调蛋鸡与繁殖性能相关基因黑色素瘤基因(PFXP1)、雌激素受体基因(ESR1)、黄体生成素基因(LHCGR)。

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在子宫中的表达水平,从而提高蛋鸡的产蛋率。目前关于艾叶对鸭生产的研究较少。

研究发现,在饲料中添加4%的艾叶粉可以改善青年期蛋鸭的生长发育。当饲粮中添加4%艾叶粉后,与血清T-SOD活性、

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IgA和IgG含量均显著提高,说明艾叶有抗氧化功能和免疫性能,但其作用的分子机制有待研究。

«——【·艾叶在家生畜产中的应用及其分子机制·】——»

研究发现在饲粮中添加2%艾叶粉可以显著提升保育猪的抗病能力,进一步加强了这一结论的可靠性。

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山东一生产基地,艾草在养鸡中进行了应用,一方面有驱虫的作用,而另一方面有抑菌杀菌。

当鸡群有沙门氏菌引起的禽副伤寒,鸡白痢、禽伤寒等情况时,可以用艾草配合再加点甘草喂鸡,有很好杀菌消炎的作用。

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这可能是由于艾叶中的半萜类化合物通过阻断丝裂原活化蛋白激酶

(MAPK)信号通路来抑制磷酸化丝裂原活化蛋白激酶(p-ERK1/2)、磷酸化氨基末端蛋白激酶(p-JNK)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和环氧合酶-2(COX-2)的表达。

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还通过促进微管相关蛋白轻链3Ⅱ(LC3Ⅱ)、自噬效应蛋白(Beclin-1)等自噬相关蛋白的表达,促进自噬体的生成,从而发挥抗炎活性,降低保育猪死亡率。

研究发现,在饲粮中添加2%的艾叶粉能够提高三江白猪日增重5.7%,饲料利用效率12.1%,同时能够降低饲料成本,但其提高猪日增重的分子机制未见报道。

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研究表明,在肉牛日粮中添加海带和艾叶的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%的艾叶干草粉,肉牛会有明显的增重效果,并且会提高肉牛免疫力。

研究发现,艾叶能够显著影响奶牛产奶量,当给每头牛每日在饲粮中添加200g艾叶粉时,奶牛每日多产奶2.18kg,可减缓奶牛体脂动员,增加血糖的代谢。

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减少脂代谢中间产物的贮积,维持奶牛能量代谢。

艾叶对奶牛产奶量的影响机制可能与其对乳腺癌细胞的抑制有关。

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研究表明,艾叶中的活性成分可通过B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)家族蛋白和分裂原活化抑制剂/蛋白激酶(MEK/ERK)途径抑制乳腺癌细胞增殖。

因此推测艾叶中的活性成分可通过抑制奶牛乳腺细胞增值,提高奶牛乳腺功能,从而提高产奶量。

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«——【·艾叶在其他动物中的应用·】——»

天津的淡水养殖中,在鲤鱼饲粮中添加0.5%~1.0%的艾叶粉能够显著促进鲤鱼的生长发育,增加鲤鱼的体重。

北京的研究人员也发现,艾叶水提物对罗非鱼无乳链球菌具有明显的抑菌效果,抑菌圈直径可达15mm。

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艾叶可以发挥抑菌作用的机制被认为是其水提物可使细菌长期处于凋亡状态,干扰细菌的正常生理代谢,最终使细菌死亡。

«——【·展望·】——»

艾叶在动物养殖中具有多种功效,且安全、来源广泛、使用方便。目前,在生产中多使用艾叶粉添加到动物饲料中。

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但由于艾叶粉的制作工艺相对简单,用量大且起效缓慢,艾叶中的活性成分也可能会在制作艾叶粉过程中流失,从而降低艾叶的营养水平,未来应进一步对艾叶活性成分进行深入研究。

艾叶提取物用于饲料添加剂,在动物生产中,怎样提升其生长性能?

进行活性成分的提取,加强对单一成分的筛选,研制出用量较少、具有高营养价值、高效且快速发挥作用的饲料添加剂。

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