江倩茗 , 張建超 , 張佩華 , 李四元
(1.湖南農業(yè)大學動物科學技術學院,湖南長沙410128;2.湖南畜禽安全生產協(xié)同創(chuàng)新中心,湖南長沙410128;3.瀏陽市畜牧獸醫(yī)水產局,湖南瀏陽410300)
隨著畜牧業(yè)規(guī)?;a的推進,畜禽飼料也進入了批量生產的時代,飼料的衛(wèi)生安全問題備受人們關注。在國家的飼料衛(wèi)生標準中,對霉菌毒素的含量有嚴格的標準。飼料中的玉米、豆粕等高營養(yǎng)物質,可為霉菌提供良好的營養(yǎng)環(huán)境(寇云軍,2014);另外,如果飼料在不良環(huán)境下存放,特別是高溫、高濕的南方地區(qū),霉菌的生長速度十分迅速。因此,飼料的防霉、脫毒是飼料衛(wèi)生質量的重要保障。而市面上的脫毒劑存在霉菌毒素吸附不完全(寇云軍,2014)、營養(yǎng)物質降低、用量大且占用過多空間(田書音等,2014)等問題;而防霉劑則有易受pH影響(馬佳等),刺激性強、毒性殘留(賈書靜,2006)等問題。中草藥中的天然成分可以成為降低霉菌毒素的原材料,中草藥的性質比較溫和,其中還有保健和營養(yǎng)成分,利于動物的健康。黃福輝等(1980)發(fā)現(xiàn)山蒼子油可以去除糧食中的黃曲霉素,而在一些簡易的飼料去霉方法中,也曾提及山蒼子油。
山蒼子,別名山胡椒、木姜子、山雞椒。山蒼子為樟科木姜子屬植物,主要分布于長江以南的湖南、湖北、四川等地(吳均等,2013),是我國南方特有的香料植物資源之一。山蒼子果實在秋季成熟,根、葉全年可采。山蒼子油可從山蒼子的花、葉、果實中提取(農訓學,1996),是一種具有檸檬香氣的黃色油狀液體,無毒,在121℃下具有很好的熱穩(wěn)定性,但在高溫下容易揮發(fā)(吳均等,2013);其主要成分為檸檬醛,含量可高達70%~80%(付紅軍,2016;吳均等,2013),其他成分則為檸檬醛、檸檬烯、芳樟醇、甲基庚烯酮、香葉醇等(楊欽滟,2010),是我國GB2760-86標準規(guī)定允許使用的食用香料。
影響山蒼子油成分的因素有很多。首先,從植物不同部位果實、根、葉中提取出油的主要化學成分和含量會有所差異,重要成分檸檬醛分別占69.122%、34.170%和19.105%??傮w來說,果實、根的差異較小,葉子的組分差異較大,但它們都含有較多的單萜及含氧衍生物,是香氣的主要來源(翁耿,2013)。 其次,付紅軍(2016)的研究發(fā)現(xiàn),在蒸氣蒸餾(SD)和微波輔助水蒸氣蒸餾(MASD)作用下,山蒼子油中單萜類化合物之間發(fā)生了化學轉化,由此可知不同的的提取方法對山蒼子油化學成分有一定的影響,從而影響山蒼子油降低霉菌毒素的效果。提取山蒼子油的方法還有很多,如超臨界CO2提取法、復合酶法等。謝永芳(2013)研究發(fā)現(xiàn),復合酶法提取精油比單純的纖維素酶法提取、蒸餾法提取效率高。
2.1山蒼子油的防霉作用 山蒼子油可以防止霉菌的生長。山蒼子油中的主要成分為檸檬醛和醇類,檸檬醛具有良好的親脂性,能破壞菌絲體細胞壁、孢子質膜的分子結構(滑慧娟,2015),并改變其通透性、影響菌絲體對營養(yǎng)物質的吸收轉運,從而發(fā)揮其抑菌活性(羅曼,2004)。另外,山蒼子油作為一種醛類物質,還可以直接使細菌蛋白質或酶變性,破壞細菌的組織結構,抑制生物合成,干擾細菌的分解代謝(黃浩等,1998)。培養(yǎng)基的分離菌種試驗可證明山蒼子油抑制霉菌生長的作用。周勇(1984)等對鏈格抱霉、木霉、黃曲霉、黑曲霉、土曲霉、焦曲霉、臘葉芽枝霉、擬青霉及產黃青霉、石膏樣小芽孢菌、狗小牙孢菌、白色念珠菌共12種真菌進行熏蒸試驗,結果表明山蒼子油是一種廣譜的抗真菌物質,并且發(fā)現(xiàn)山蒼子油能夠殺死霉菌。曹妍等(2011)研究表明,當山蒼子油濃度大于4%時,黃曲霉和寄生曲霉幾乎無菌生長;Nath(1997)研究表明,山蒼子油對串珠鐮刀菌、茄病鐮刀菌、鏈格孢霉、黑曲霉的生長有抑制作用。黃浩等(1998)在食物試驗中發(fā)現(xiàn),山蒼子油對大米、黃豆、花生于室內自然條件下所生長的霉菌有較好的抑制作用,并發(fā)現(xiàn)山蒼子油可以殺死霉菌。
2.2山蒼子油的脫毒作用 山蒼子油具有脫毒的作用。山蒼子油中的檸檬醛易與化合物發(fā)生加成和縮合反應,能與黃曲霉毒素發(fā)生化學反應,使毒素的化學結構改變(農訓學,1996)。王良(1990)研究表明,黃曲霉素毒含量超標的稻谷和花生經過山蒼子油處理后,可以去除大部分的毒素。袁媛(2013)研究發(fā)現(xiàn),山蒼子油具有降解黃曲霉素B1和脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的能力。
2.3影響山蒼子油抑菌作用的因素 山蒼子油受pH影響很小。余伯良(1998)通過培養(yǎng)基抑菌研究發(fā)現(xiàn),山蒼子油的活性pH范圍為4.5~8.5。在培養(yǎng)基pH 4.5時山蒼子油對多數(shù)霉菌的最低抑菌濃度為1.77 mg/mL,與山梨酸鉀的抑菌強度相近,比苯甲酸鈉強;培養(yǎng)基pH 5.5以上時,對山蒼子油抑菌作用影響很小,而苯甲酸鈉對霉菌已經幾乎無效,山梨酸鉀的抗菌效力也有減弱。
山蒼子油耐高溫,其在120℃以下有一定的熱穩(wěn)定性,100℃以下熱處理的山蒼子油對細菌和霉菌的抑制作用無明顯影響;當溫度高于100℃時,抑菌作用有所下降(曹妍等,2011),這可能是高溫下山雞椒油的有效成分揮發(fā)所致。
糖和鹽在一定濃度范圍內能增強山蒼子油抑制霉菌的效果(楊欽滟,2010)。試驗表明,含糖的培養(yǎng)基中山蒼子油對微生物的抑制作用有一定程度的增加,表明山蒼子油與糖有一定的協(xié)同作用,其作用機理可能與糖本身具有抑制微生物生長的作用有關。培養(yǎng)基中加入0.2%的NaCl時山蒼子油抑菌圈逐漸增大,但2%~2.5%NaCl時山蒼子油的抑菌作用下降,因此一定濃度的NaCl與山蒼子油具有協(xié)同抑菌作用。
2.4山蒼子油的使用方法 熏蒸法:培養(yǎng)基的氣態(tài)防腐試驗證明氣態(tài)山蒼子油有抑制細菌的作用(楊欽滟,2010),可推測氣態(tài)山蒼子油也有抑制霉菌生長的作用。例如已被黃曲霉毒素嚴重污染的25萬kg稻谷 (每千克稻谷含毒量達100 μg),經過12500 g山蒼子油熏蒸三個月后,毒素徹底去除(王良,1990)。
簡易使用方法:取小碗或開口杯盛山蒼子油(1 mL每100 kg),上口用紗布封孔,埋于糧食中,讓油蒸氣自然揮發(fā)(王良,1990)。但本方法只適用于小規(guī)模的飼料、糧食儲存。
噴霧法噴灑:把山蒼子油直接作為飼料添加劑噴灑到飼料中。
山蒼子油的毒性低。周勇等(1984)對小鼠灌胃山蒼子油進行LD50測定發(fā)現(xiàn),LD50為 (3.25±0.22) mL/kg,屬于低毒級別;另外,Luo等(2005)的急性毒性試驗和遺傳毒性試驗也得出了相同的結論。王紅星等(1996)將山蒼子油與檸檬桉油的混合精油加入到黃雞的飼料中發(fā)現(xiàn),對黃雞采食量的影響不顯著。此外,山蒼子具有消食化氣、健胃的功能,對畜禽有一定的保健治療作用,例如魔芋加山蒼子可用于治療牛瘤胃積食(楊寶貴,2002)。
目前,山蒼子油尚未用作飼料添加劑,且相關研究很少,而其防霉和脫毒的作用已經得到證明,具有開發(fā)為新型飼料防霉、脫毒劑的潛力。今后仍需在產品開發(fā)、用量和用法等方面進行深入研究。此外,山蒼子還具有抑菌、防蟲、抗氧化、增強免疫等作用。因山蒼子中檸檬醛的特殊氣味,山蒼子油還可能作為飼料風味劑,刺激動物食欲,提高采食量。綜上所述,山蒼子油可作為新型飼料添加劑開展系統(tǒng)研究。
[1]曹妍,楊欽滟,杜木英,等.山雞椒油和八角精油抑菌作用的對比 [C].2011年中國農業(yè)工程學會農產品加工及貯藏工程分會學術年會暨全國食品科學與工程博士生學術論壇、管產學研助推食品安全重慶高峰論壇[A].重慶,2011.
[2]付紅軍.微波對山蒼子油化學成分的影響及其抑菌活性研究[J].食品科學,2016,37(17):65 ~ 69.
[3]滑慧娟.揮發(fā)性植物精油抑制赭曲霉生長及產毒的研究[D]:中國農業(yè)科學院,2015.
[4]黃福輝,項發(fā)根,周為民.關于山蒼子有效成份在儲糧中的應用[J].糧食貯藏,1980,2:19 ~ 22.
[5]黃浩,張世靜.山雞椒提取劑抗霉菌作用的實驗研究[J].引進與咨詢,1998,2:34
[6]賈書靜.飼料防霉劑及其應用[J].獸藥與飼料添加劑,2006,11(3):23 ~ 26.
[7]寇云軍.飼料脫霉劑的作用及正確使用 [J].養(yǎng)殖技術顧問,2014,6:81.
[8]羅曼.天然抗菌香精油篩選及主要抗菌成分研究——檸檬醛抗黃曲霉機理的研究[D]:武漢大學,2004.
[9]馬佳,楊桂芹.飼料防霉劑及其應用效果的評價分析[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2011,21:21 ~ 24.
[10]農訓學.黃曲霉素的克星——山蒼子[J].植物雜志,1996,6:11.
[11]田書音,李冰.幾種常見飼料脫霉劑簡介[J].新農業(yè),2014,23:22~23.
[12]翁耿.山蒼子化學成分與藥理作用研究概述 [J].海峽藥學,2013,1:45 ~ 46.
[13]王紅星,陳美環(huán).天然芳香型飼料防霉劑對黃雞采食量影響的測定[J].飼料研究,1996,6:8.
[14]王良.山蒼子芳香油能對黃曲霉素除毒[J].中國城鄉(xiāng)企業(yè)衛(wèi)生,1990,5:16.
[15]吳均,楊欽滟,趙曉娟,等.山蒼子油的抑菌活性及機理研究[J].食品工業(yè)科技,2013,34(17):119 ~ 121,125.
[16]謝永芳,梁亦龍,王芳霞,等.酶法提取山蒼子精油研究[J].食品研究與開發(fā),2013,14:57 ~ 59.
[17]畜禽飼料簡易去霉解毒法[J].養(yǎng)殖與飼料,2016,(3):85.
[18]余伯良.山蒼子油對霉菌抗菌性及其與黃曲霉產毒關系的研究[J].微生物學通報,1998,3:144 ~ 147.
[19]袁媛.植物精油熏蒸控制玉米中真菌毒素的研究[D]:中國農業(yè)科學院,2013.
[20]楊寶貴.用魔芋加山蒼子治療牛瘤胃積食效果好[J].貴州畜牧獸醫(yī),2002,26(5):27.
[21]楊欽滟.山雞椒油的抑菌作用及應用研究[D]:西南大學,2010.
[22]周勇,陶君娣,張家俊.山蒼子揮發(fā)油及其主要成份檸檬醛抗真菌作用的研究[J].中西醫(yī)結合雜志,1984,9:558~559.
[23]Luo M,Jiang L K,Zou G L.Acute and genetic toxicity of essential oil extracted from Litsea cubeba (Lour.) Pers[J].J Food Prot,2005,68(3):581 ~ 588.
[24]Nath P G P B.Antifungal Activity of the Essential Oil of Litseacubeba Pers[J].J.Essent.Oil Res,1997,9:213 ~ 215.