植物提取物抗菌抗病毒機(jī)理與作用

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　　中國天然植物飼料添加劑通則 (GB/T19424-2003)的定義：以一種或多種天然植物全株或其部分為原料，經(jīng)物理提取或生物發(fā)酵法加工，具有營養(yǎng)、促生長、提高飼料利用率和改善動物產(chǎn)品品質(zhì)等功效的飼料添加劑。因此，植物提取而非化學(xué)合成，明確、可測定的活性成分，穩(wěn)定的含量，無毒副作用，經(jīng)過試驗(yàn)證明能夠提高動物生產(chǎn)性能方可稱之為植物提取物添加劑。植物提取物作為添加劑的主要作用是通過添加到畜禽日糧中，改善飼料特性，提高飼料利用率和畜禽生產(chǎn)性能，改善動物性食品品質(zhì)，降低環(huán)境污染水平。生產(chǎn)中應(yīng)用的植物提取物的種類繁多，主要是從植物的不同部位或全株植物中提取的產(chǎn)物，其活性成分的含量和功能會因使用部位、收獲季節(jié)和產(chǎn)地的差異而不同。當(dāng)前應(yīng)用較多的主要是植物精油、多糖、皂甙、白藜蘆醇、黃酮化合物、植物單寧等成分。

　　1. 抗菌抗病毒作用及其機(jī)理

　　由細(xì)菌、病毒或是真菌引起的動物疾病對畜禽養(yǎng)殖業(yè)造成很大的損失，抗生素被廣泛應(yīng)用于治療由細(xì)菌、病毒或真菌引起的動物疾病。近年來，隨著對畜產(chǎn)品中抗菌藥物殘留的關(guān)注，以及歐盟對抗生素作為飼料添加劑的禁用，植物提取物因其具有抗菌作用且不會造成菌株耐藥性及畜產(chǎn)品中殘留而受到越來越多的關(guān)注。研究表明，草本植物和香辛料植物在體外發(fā)揮抗菌作用，它們能抑制或殺死多種病毒，也包括一些真菌。在植物提取物的抗菌作用中，研究最多的是植物精油，植物精油的很多成分如香芹酚、百里香酚、丁子香酚、紫蘇醛、肉桂醛和肉桂酸等均具有抗菌能力。Kavoosi等研究了印度藏茴香種子精油（茴香精油）和竹板阿魏（一種草本植物）膠精油（阿魏精油）的抗菌作用，發(fā)現(xiàn)茴香精油可極顯著地抑制革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的生長，而阿魏精油只能顯著抑制革蘭氏陽性菌的生長，同時還發(fā)現(xiàn)它們具有抗真菌的作用。植物提取物對屠體肌肉中的腐敗性細(xì)菌具有殺滅作用，因此能夠提高胴體品質(zhì)，已有文章報道了從牛中提取的精油對肉雞屠體中的有害微生物具有殺滅作用。目前應(yīng)用于保存肉類防止其腐敗的精油還有丁香精油、肉桂精油等，它們不僅有益于人類健康，而且對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌都具有抑制或殺滅作用，在飼料和食品工業(yè)應(yīng)用很廣。

　　植物提取物種類和成分的多樣性決定了在其抗菌、抗病毒作用上也具有多樣的機(jī)理。研究表明，包括植物精油在內(nèi)的多種植物提取物成分均具有疏水基團(tuán)，能與細(xì)菌細(xì)胞上不同的作用靶點(diǎn)結(jié)合，從而滲入細(xì)菌的細(xì)胞膜和線粒體中，破壞它們的結(jié)構(gòu)，并使它們的通透性增高，細(xì)胞質(zhì)中的酸堿平衡被破壞，導(dǎo)致其中的離子以及其他的一些細(xì)胞內(nèi)容物的丟失，滲透性變大，并且細(xì)胞內(nèi)容物以及一些重要分子和離子的流出最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡。Teethaisong等研究發(fā)現(xiàn)千金藤屬植物提取物（SEE），主要成分是植物堿，對耐氨芐西林金黃色葡萄球菌具有抑制作用。他們在培養(yǎng)基中添加2mg/mL的SEE和0.15μg/mL的氨芐西林，發(fā)現(xiàn)單獨(dú)添加氨芐西林時的最小抑菌濃度顯著降低，并且SEE可劑量依賴性的抑制β－內(nèi)酰胺酶的活性。研究認(rèn)為SEE發(fā)揮殺滅耐藥性金黃色葡萄球菌的機(jī)理主要有以下3個方面：1）抑制肽聚糖的合成，導(dǎo)致細(xì)菌形態(tài)受損；2）抑制β－內(nèi)酰胺酶的活性；3）增加細(xì)胞質(zhì)膜的通透性。類似研究發(fā)現(xiàn)，黃酮類化合物對大腸桿菌ATCC25922具有抑制作用，其作用機(jī)理也是破壞其細(xì)胞膜，在大腸桿菌ATCC25922培養(yǎng)基中加入黃酮類植物提取物，細(xì)菌的膜內(nèi)蛋白質(zhì)以及其他一些胞內(nèi)物質(zhì)流入懸浮液中；并且，在他們所構(gòu)建的細(xì)胞膜模型中，發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物能滲入細(xì)胞膜內(nèi)，與疏水的膜磷脂發(fā)生作用，進(jìn)而破壞膜結(jié)構(gòu)。

　　2. 應(yīng)用和作用機(jī)制有待繼續(xù)深入研究

　　目前，植物提取物的活性物質(zhì)的確定、活性物質(zhì)的代謝途徑、作用機(jī)制缺乏深入研究，需要進(jìn)一步確定活性物質(zhì)，明確活性成分的作用靶標(biāo)和生理調(diào)節(jié)機(jī)理。提取的物質(zhì)往往是幾種成分的混合物，不能單獨(dú)提純闡明結(jié)構(gòu)，而無法在工廠大規(guī)模的生產(chǎn)合成。當(dāng)前只有白藜蘆醇、單寧、皂甙等少數(shù)蘊(yùn)含在植物中的物質(zhì)能夠提純，且結(jié)構(gòu)明確，而大多數(shù)物質(zhì)的純度不高，植物產(chǎn)量有限，且很難明確界定結(jié)構(gòu)。即便是同一種植物，由于種植地點(diǎn)、收獲時間、取樣位置、提取工藝的差異，所得到的提取物的成分也會有較大差異，對動物的作用效果也不同。

　　產(chǎn)品品控標(biāo)準(zhǔn)欠缺現(xiàn)階段植物提取物產(chǎn)品的缺點(diǎn)還很明顯：有效成分含量低、純度提純不高、質(zhì)量性狀不穩(wěn)定等，這些不足嚴(yán)重制約了今后植物提取物在家禽養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用推廣。同時，植物提取物產(chǎn)品質(zhì)量控制和檢測的國家標(biāo)準(zhǔn)不配套，企業(yè)缺乏制定標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。當(dāng)下應(yīng)該加強(qiáng)植物提取物提取、分離和純化工藝研究，建立原料和產(chǎn)品質(zhì)量控制以及產(chǎn)品檢測的國家標(biāo)準(zhǔn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量的可控性和穩(wěn)定性，保證植物提取物添加劑的安全使用。

　　來源：飼用植物提取物 部分摘自《植物提取物的生物學(xué)功能及其作用機(jī)理》—動物營養(yǎng)學(xué)報