周雪梅,楊在賓,趙 旭,楊崇武,宋振帥,王功贏,李雪艷
(1.山東農(nóng)業(yè)大學動物科技學院,山東 泰安 271018;2.山東農(nóng)業(yè)大學生命科學學院,山東 泰安 271018)
八角抗氧化作用以及在養(yǎng)豬生產(chǎn)中應用研究進展
周雪梅1,楊在賓*,趙 旭1,楊崇武2,宋振帥1,王功贏1,李雪艷1
(1.山東農(nóng)業(yè)大學動物科技學院,山東 泰安 271018;2.山東農(nóng)業(yè)大學生命科學學院,山東 泰安 271018)
該文系統(tǒng)綜述了八角抗氧化作用以及在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應用。八角是生活中應用廣泛的調(diào)味品,也是很好的食品抗氧化劑,八角作為抗氧化物質(zhì)被廣泛研究和應用。大量研究證明,八角粉碎后直接添加到豬配合飼料和飼料原料中,能抑制脂質(zhì)氧化,保護飼料維生素的活性。添加八角粉的日糧飼喂生長育肥豬,可以提高機體的抗氧化能力。繁殖母豬日糧添加八角粉,能夠提高母豬血清、肝臟、母乳以及仔豬機體的抗氧化能力。八角可以直接添加到豬飼料中改善豬機體抗氧化功能。
八角;抗氧化;維生素保護
八角是木蘭科八角屬植物,是我國南方重要的“藥食同源”的經(jīng)濟樹種,主要分布在我國的廣西、廣東、云南等省[1]。其干燥成熟果實含有芳香油約5%~8%、脂肪油22%以及蛋白質(zhì)、樹脂等,為我國的特產(chǎn)香辛料和中藥,也是居家必備的調(diào)料,在食品加工業(yè)及香料工業(yè)廣泛應用。
八角茴香精油是八角茴香的主要成分,其成分較為復雜,主要成分是反式茴香腦,其次是茴香醛,還有少量的桉樹腦、檸檬烯、α-蒎烯等[2],八角茴香精油有清而辛香的八角茴香香味,是八角茴香的特征風味成分。其次,八角中還有倍半萜內(nèi)酯及其衍生物、黃酮等成分。八角果實中還含有糖脂、磷脂(包括卵磷脂、磷脂酞絲氨酸和磷脂酞肌醇)、β-谷甾醇、菜油甾醇和維生素、胡蘿卜素和莽草酸。紅花八角莖、葉中還含三十烷醇-1-莽草酸和榭皮素-3-O-鼠李糖苷。八角種子還含油酸、亞油酸、棕櫚酸和硬脂酸等脂肪酸。八角和茴香精油是生活中應用廣泛的調(diào)味品,同時也是很好的食品抗氧化劑。
八角的抗氧化作用機理已經(jīng)很清楚,但是在食品和飼料工業(yè)中直接用做抗氧化劑很少報道。為了證明八角能否用作飼料中的脂質(zhì)氧化保護,并進而保護飼料中外加的維生素活性,楊崇武等[3](2014)采用體外實驗,將玉米和大豆粉碎至40目,研究了添加10 g/ kg八角粉在避光40 ℃條件下,貯存30 d和60 d,玉米粉和大豆粉中脂質(zhì)氧化程度。結果表明,玉米和大豆粉40 ℃真空避光密封60 d后脂肪中的氧化值(PV)、酸價(AV)值沒有顯著改變。
宋振帥等[4](2014)采用生長育肥豬配合飼料為載體,同樣在密封包裝(黑色鋁箔袋真空避光)條件下貯存30 d和60 d,研究添加5,10,15,20,25,30,35和40 g/kg八角粉對豬配合飼料脂質(zhì)氧化功效,結果證明豬日糧添加10 g/kg以上的八角,顯著降低了貯存30 d時的豬飼料脂肪的PV和AV值(P<0.05),60 d時的相對值反而沒有了差別(圖1)。GuleIn[5]在八角萃取物抗氧化能力的驗證試驗中發(fā)現(xiàn),八角茴香中的丁化羥基甲苯、α-生育酚和丁化羥基茴醚對超氧陰離子和氧自由基具有很好的清除效果,這表明八角茴香具有良好的抗氧化效果。八角茴香的乙醇提取物對DPPH-自由基有明顯的清除作用,并且隨著提取物濃度的增加,其清除能力也逐漸增強。飼料單一原料,脂質(zhì)相對穩(wěn)定。豬配合飼料是在主要原料基礎上,補充了維生素和礦物質(zhì)等成分,這些補充成分中存在了引發(fā)脂質(zhì)氧化的物質(zhì)。八角的添加改變了豬飼料30 d脂質(zhì)氧化,說明八角中的抗氧化能力可以抑制配合飼料貯存早期的脂質(zhì)氧化連鎖反應。配合飼料貯存60 d脂質(zhì)氧化已經(jīng)趨于穩(wěn)定,添加抗氧化添加劑已經(jīng)沒有意義。
圖1 不同原料添加八角粉改善脂質(zhì)氧化的作用(楊崇武,2014; 宋振帥,2014)
有研究表明飼料原料和日糧中添加多種維生素,在加工、儲藏、飼喂過程中很容易被氧化。氧化產(chǎn)物的交互作用發(fā)生的自氧化,常會引起維生素的損失,并產(chǎn)生醛類和酮類的毒性物質(zhì)[6]。八角中的茴香油,其中的主要成分為反式茴香腦,是很好的食品抗氧化劑[7]。楊崇武等[3](2014)采用體外實驗,分別以玉米粉和大豆粉為載體,每種載體粉碎至40目,添加維生素A 4 500 IU/kg,維生素D31 250 IU/ kg,維生素E 12.5 IU/kg,維生素B10.90 mg/kg,維生素B23.0 mg/ kg。研究了2種補充維生素之后的載體添加10 g/kg八角粉后的維生素活性。結果證明, 添加10 g/kg八角粉,避光40 ℃貯存60 d,玉米基質(zhì)中維生素A、維生素D、維生素E、維生素B1、維生素B2損失減少分別為29.83 %、29.95 %、40.27 %、21.41 %、9.85 %;大豆基質(zhì)中維生素A、維生素D、維生素E、維生素B1、維生素B2損失減少分別為60.52 %、68.63 %、28.05 %、28.26 %、29.22 %(圖2)。由此說明,八角粉有可能在低脂肪和高脂肪含量飼料原料條件下保護維生素A、維生素D、維生素E、維生素B1和維生素B2的穩(wěn)定性。宋振帥[5](2014)等研究了生長育肥豬日糧添加八角粉對豬體內(nèi)維生素代謝的影響,結果證明,日糧10 g/ kg八角的添加使血清、肝臟、肌肉中維生素E的含量分別提高了43.75%、101.29%和75.00%;維生素A的含量分別提高了16.34%、8.26%和4.38%(圖3)。說明生豬日糧添加八角能進一步改善機體維生素A和維生素E儲備。許多研究表明外源抗氧化劑可以保護維生素也會與維生素等發(fā)生協(xié)同作用[8]。八角中含有多種抗氧化成分,可以保護日糧中的維生素不被氧化,或者八角可以和維生素A和維生素E協(xié)同作用,發(fā)揮抗氧化作用。
八角在畜禽上的抗氧化作用已經(jīng)被人們認知。八角的抗氧化活性可能與其高含量的多酚類物質(zhì)、碳水化合物及所有的植物化學物質(zhì)的結合作用有關[9],八角可能通過其酚類等有效成分中的羥基基團作為脂肪氧化產(chǎn)生的過氧化物基團的氫供體從而延緩過氧化物產(chǎn)生,達到清除自由基的功效[10, 11]。
王功贏等[12](2014)對比了二元母豬(長白×大白)從妊娠85 d至泌乳期日糧4種添加八角(5 g/kg)的方法:妊娠期添加泌乳期不添加(+-);妊娠期不添加泌乳期添加(-+);妊娠至泌乳期持續(xù)添加(++);妊娠至泌乳期均不添加(--)。結果證明,無論是妊娠期還是泌乳期日糧添加八角粉,都改善了母豬乳汁的抗氧化性能。妊娠至泌乳期持續(xù)添加(++)獲得最高值(圖4),使母豬血清丙二醛(MDA)降低38.74 %,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH- PX)、總抗氧化能力(T-AOC)分別提高77.04 %、33.87 %、20.93 %;所哺育仔豬血清MDA降低22.85 %,SOD、GSH- PX、T-AOC分別提高21.62 %、82.67 %、92.59 %。同時,無論母豬在妊娠和泌乳期都添加,還是不同階段單獨添加,都改善了初乳和常乳的抗氧化能力。
圖2 玉米粉和大豆粉基質(zhì)中添加10 g/kg八角對維生素的保護作用
圖3 八角對生長育肥豬維生素儲備的影響
圖4 八角對豬機體抗氧化能力的影響
宋振帥[5](2014)三元豬(杜×長×大)育肥豬的試驗,日糧添加10 g/kg八角粉改善了血清、肝臟和豬肉中的各種抗氧化性能,其中MDA分別降低了15.03%、20.82%、48.44%。提高了肝臟中T-AOC、GSH-PX分別為36.29%、22.22%,尤其是可以使肌肉中的總超氧化物歧化酶(T-SOD)、T-AOC含量增加16.35%、56.00%,MDA濃度降低48.44%,這對改善豬肉品質(zhì)有重要意義。
李雪艷[13](2015)同樣進行萊蕪黑豬生長育肥試驗,結果表明,5 g/kg八角的日糧添加同樣可以改善萊蕪黑豬血清、肝臟和豬肉中的各種抗氧化性能,肌肉中的T-AOC、GSH-PX的含量提高了44.0 %、31.93 %。說明八角粉同樣能改善萊蕪黑豬的抗氧化能力。
綜上所述,豬飼料及其原料中添加10 g/kg八角粉,可以抑制飼料中脂肪的脂質(zhì)氧化,保護飼料中的維生素,提高生長育肥豬機體維生素儲備能力。三元雜交生長育肥豬日糧補充10 g/kg,萊蕪黑豬生長豬補充5 g/kg,可以提高機體抗氧化能力。妊娠期母豬和泌乳期母豬日糧補充5 g/kg,能夠改善母豬血清、肝臟、母乳以及仔豬機體的抗氧化能力。
[1] 王琴,蔣林,溫其標. 八角茴香的研究進展[J]. 中國調(diào)味品. 2005(5): 18-22.
[2] 連錦花,孫果宋. 八角的研究進展[J]. 化工技術與開發(fā). 2010(3): 31-33.
[3] 楊崇武,宋振帥,穆阿麗,等. 八角、丹參和生姜抗氧化作用和維生素穩(wěn)定性保護比較研究[J]. 山東農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版). 2014(3): 340-346.
[4] 宋振帥,楊崇武,穆阿麗,等. 八角、丹參和生姜對飼料抗氧化及霉菌抑制的效果研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學學報. 2014(6): 1349-1356.
[5] Gül??n ?, Oktay M, K?re?c? E, et al. Screening of antioxidant and antimicrobial activities of anise (Pimpinella anisum L.) seed extracts[J]. Food Chemistry. 2003, 83(3): 371-382.
[6] 宋振帥. 八角、丹參和生姜對生長育肥豬及其飼料作用效果研究[D]. 泰安:山東農(nóng)業(yè)大學, 2014:65.
[7] 楊榮華,林家蓮. 香辛料的抗氧化性[J]. 廣州食品工業(yè)科技. 1999(03): 69-71.
[8] HOULIHAN C M, HO C T, CHANG S S. Elucidation of the chemical structure of a novel antioxidant, rosmaridiphenol, isolated from rosemary[J]. Journal of the American Oil Chemists Society. 1984, 61(6): 1036-1039.
[9] DINESHA R, THAMMANNAGOWDA S S, SHWETHAKL, et al. The antioxidant and DNA protectant activities of Star Anise (Illicium verum) aqueous extracts[J]. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. 2014, 2(5)(5): 98-103.
[10] SMET K, RAES K, HUYGHEBAERT G, et al. Lipid and protein oxidation of broiler meat as influenced by dietary natural antioxidant supplementation. [J]. Poultry Science. 2008, 87(8): 1682-1688.
[11] SONG M, HUANG L, ZHAO G, et al. Beneficial effects of a polysaccharide from Salvia miltiorrhiza on myocardial ischemia–reperfusion injury in rats[J]. Carbohydrate Polymers. 2013, 98(2): 1631-1636.
[12] 王功贏. 八角對母豬及哺乳仔豬生產(chǎn)性能、抗氧化能力和血清生化指標的影響[D]. 泰安:山東農(nóng)業(yè)大學, 2014:60.
[13] 李雪艷. 生姜、八角和丹參對萊蕪黑豬生產(chǎn)性能、胴體品質(zhì)和抗氧化性能的影響[D]. 泰安:山東農(nóng)業(yè)大學, 2015:59.
2016-09-21)
國家自然科學基金項目(31572441)
周雪梅(1990-),女,研究生,研究方向:動物營養(yǎng)與飼料科學,E-mail:1292001462@qq.com
*通訊作者:楊在賓(1961-),男,教授,博士生導師,研究方向:動物營養(yǎng)與飼料科學,E-mail: yangzb@ sdau.cn