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  • 資訊 > 編輯推薦 > 單寧酸,助力飼料無抗時代

    2020-12-03 來源:食品加工包裝在線 作者:zong
    單寧酸,又稱單寧、鞣酸,是一類來源廣泛且含量豐富的天然植物多酚類化合物,廣泛存在于五倍子、栗木、茶葉、百脈根、檸條、堅(jiān)木、高粱和咖啡等植物中。

           單寧酸,又稱單寧、鞣酸,是一類來源廣泛且含量豐富的天然植物多酚類化合物,廣泛存在于五倍子、栗木、茶葉、百脈根、檸條、堅(jiān)木、高粱和咖啡等植物中。單寧酸化學(xué)式為C76H52O46,按照結(jié)構(gòu)與活性可分為水解單寧酸和和縮合單寧酸兩種類型。

           單寧酸分子中的多個酚羥基能夠與多糖、生物堿、蛋白質(zhì)和金屬離子等發(fā)生絡(luò)合或靜電反應(yīng),進(jìn)而改變其理化特性,因此,以往對單寧的研究多集中在其"抗?fàn)I養(yǎng)因子"的特性與作用[1]。近年來,單寧酸被發(fā)現(xiàn)對動物腸道具有特殊的收斂抗腹瀉作用,能夠抑制病原微生物,增強(qiáng)動物機(jī)體抗氧化、抗病毒和抗癌能力。在飼糧中適量添加單寧能夠有效提高畜禽的生產(chǎn)性能,改善畜禽營養(yǎng)狀況并促進(jìn)畜禽健康。因此,在大眾對抗生素殘留所帶來的環(huán)境和健康問題憂心忡忡的時代背景下,單寧酸的"替抗"特性備受關(guān)注。

           美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)已將單寧作為食品添加劑,可以添加到飲料和肉產(chǎn)品中;2011年底,意大利施華(Silvateam)動物營養(yǎng)領(lǐng)域的產(chǎn)品優(yōu)可寶(Nutri.P),其主要成分為栗木單寧,順利取得我國農(nóng)業(yè)部批文并進(jìn)入我國市場;歐盟于2016年批準(zhǔn)單寧作為一種新型的飼料添加劑應(yīng)用于部分畜禽。

           在我國,雖然《飼料添加劑品種目錄(2013)》中未將單寧酸單獨(dú)列出,但該文件指出《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB2760-2014)中包含的食品用香料可用于飼料中作為香味劑使用,說明單寧酸可作為飼料添加劑用于動物飼料。加之單寧酸的生物學(xué)功能不斷被挖掘,將其添加在動物飼料中具有較高的可行性。

           單寧酸的生物學(xué)功能

           1、抗氧化特性

           單寧酸具有疏水的內(nèi)核結(jié)構(gòu)和親水的外部結(jié)構(gòu),使其成為具有良好水溶性的抗氧化劑,可用于飼料保鮮。研究人員通過體外實(shí)驗(yàn),對單寧酸的抗氧化能力和自由基清除能力進(jìn)行了評價,并對比了單寧酸與另外兩種常規(guī)抗氧化劑BHT(2,6-二叔丁基對甲苯酚)和BHA(正丁基羥基茴香醚)對自由基DPPH、ABTS的清除能力,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明與BHT和BHA相比,單寧酸添加量為15μg/mL時的效果已經(jīng)比添加量為45μg/mL的BHT和BHA更好[2]。單寧酸的體外抗氧化特性對于保護(hù)飼料中維生素的活性來說也很重要,以單寧酸來替代目前常用但具有導(dǎo)致染色體損傷和致癌隱患的乙氧基喹啉具有較大的可行性。

           2、抗菌作用

           單寧酸可抑制病原微生物保護(hù)膜合成,破壞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能完整性,改變細(xì)胞膜的通透性,使抗菌物質(zhì)容易進(jìn)入病原微生物細(xì)胞內(nèi)。單寧酸可與病原微生物內(nèi)的毒性蛋白和酶等形成氫鍵而影響其正常的代謝過程,從而降低其致病能力,表現(xiàn)出抗菌功能。以金黃色葡萄球菌為抑制對象的研究中,當(dāng)單寧酸在培養(yǎng)基中的濃度為100g/L時,苯唑西林和頭孢地尼的抑菌濃度降低至0.06mg/L,因此可認(rèn)為單寧酸與其他抗生素有協(xié)同作用,可以降低抗生素的使用量。另有研究發(fā)現(xiàn),將單寧酸進(jìn)行熱處理后,其抗菌活性比未經(jīng)任何處理的單寧酸可提高50%[3]。

           3、收斂作用

           收斂性是指物質(zhì)與機(jī)體組織接觸后會促使蛋白質(zhì)凝固、使組織發(fā)生收縮的特性。單寧酸就具有這樣的特性。單寧酸之所以能夠發(fā)揮收斂特性,與其具有多個羥基的分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。單寧酸與蛋白質(zhì)結(jié)合使蛋白質(zhì)凝固且可使組織收縮,并可改變組織內(nèi)外滲透壓。這一特性,在改善動物腹瀉癥狀方面有很高的利用價值。研究人員發(fā)現(xiàn),向仔豬的日糧中添加單寧酸含量為80%的植物提取物,當(dāng)添加量為0.07%時,對仔豬腹瀉的改善情況比添加0.04%的金霉素(金霉素含量為15%)對照組飼料效果明顯,從而證明了將單寧酸的收斂作用用于改善動物腹瀉的可行性[4]。

           單寧酸雖然具有抗氧化、抗菌和防腹瀉的優(yōu)點(diǎn),但當(dāng)濃度過高時會與金屬離子、蛋白質(zhì)、生物堿及多糖等發(fā)生反應(yīng),造成營養(yǎng)物質(zhì)流失和有效成分活性降低,即"抗?fàn)I養(yǎng)作用",而且較高水平的單寧酸會影響飼料的適口性,降低動物采食量、生長速度和蛋白質(zhì)消化率。因此,在動物飼料中添加單寧酸時,添加量要合理,否則容易出現(xiàn)過猶不及的情況。

           單寧酸在畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用

           在禽類養(yǎng)殖方面,在肉雞的日糧中添加0.2%的單寧酸可以顯著提升肉雞小腸絨毛的高度和隱窩深度,低于該添加量時效果不顯著;當(dāng)單寧酸添加量超過0.15%時,胰蛋白酶與淀粉蛋白酶活性顯著提高,但脂肪酶的活性僅顯示出提高的微小趨勢。

           在豬養(yǎng)殖方面,仔豬在斷奶階段由于內(nèi)源消化酶分泌不足,容易導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)在腸道中被病原微生物利用而引起腹瀉。將具有抗氧化、抗菌以及收斂作用的單寧酸添加到仔豬飼料中,當(dāng)添加量在不超過3%時,能有效改善仔豬腹瀉情況,對仔豬腸道健康、生長性能、腸道菌群有明顯的改善作用。但當(dāng)單寧酸添加量過高時,會產(chǎn)生"抗?fàn)I養(yǎng)因子"的負(fù)面影響。

           在反芻動物飼養(yǎng)方面,向奶牛日糧中添加0.1%單寧酸,相比于對照組,試驗(yàn)組奶牛日產(chǎn)奶量顯著高于對照組,且奶產(chǎn)品中乳脂、乳蛋白含量均有所提高,飼料利用率和奶牛血清免疫球蛋白含量也顯著提高。另有研究表明,在基礎(chǔ)日糧中額外飼喂40g/d的單寧酸,可以顯著降低牛、羊反芻過程甲烷氣體的排放[5]。

           小結(jié)

           單寧酸在抗氧化、抑菌和收斂性方面的功能,使其在緩解動物腹瀉、提高抗氧化和免疫力、提高生產(chǎn)性能、有效減少抗生素使用量等方面具有巨大的潛力。雖然其實(shí)際用量和效果,與動物的種類、生理狀態(tài)、飼糧組成、單寧酸類型及其在飼糧中的濃度等因素均有一定的關(guān)系,但適量濃度和適當(dāng)方式的單寧酸,無疑將為飼料無抗時代的到來增加助力。

           參考文獻(xiàn):

           [1]楊露,譚會澤,劉松柏,等.單寧的抗?fàn)I養(yǎng)作用及其在畜禽營養(yǎng)中的研究進(jìn)展[J].糧食與飼料工業(yè),2019,000(006):53-56

                                [2]IlhamiGülcin,ZübeyrHuyut,ElmastaM,etal.Radicalscavengingandantioxidantactivityoftannicacid[J].ArabianJournalofChemistry,2010,3(1):43-53.

                  [3]KimTJ,SilvaJL,KimMK,etal.Enhancedantioxidantcapacityandantimicrobialactivityoftannicacidbythermalprocessing[J].FoodChemistry,2010,118(3):740-746.

           [4]隋慧,付莉,史麗華,等.單寧酸對斷奶仔豬腹瀉率和生長性能的影響[J].飼料研究,2013(07):50-53.

           [5]劉立成,劉娣,鄒紅菲,等.單寧酸對奶牛生產(chǎn)性能及甲烷排放的影響[J].飼料工業(yè),2014,35(17):108-111.

           作者:zong

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