嚴(yán)繼猛，李凡，胡耀，盤道興，王獻(xiàn)，黃興粉，朱德顏，鐘正陽

云南省文山壯族苗族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院，云南文山 663099

在過去幾十年間，抗生素飼料添加劑給我們帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也引發(fā)細(xì)菌耐藥性和破壞生態(tài)的問題。我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部于2019年7月9日發(fā)布194 號(hào)公告，要求2020 年1 月1 日起退出除中藥外所有促生長類藥物飼料添加劑品種，這標(biāo)志著我國飼料端無抗時(shí)代的來臨，尋找資源豐富、無耐藥性、無殘留的抗生素替代物便成為當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。我國八角茴香的產(chǎn)量約占世界的90%，針對(duì)八角茴香和八角茴香油（star anise oil，SAO）等制定了超過40 余項(xiàng)的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[1]，為SAO 的廣泛應(yīng)用提供了先決條件。SAO 富含多種化學(xué)成分，主要由芳香族、萜類、非萜類脂肪族3 類化合物構(gòu)成，其中芳香族化合物占比最大，相對(duì)含量為96.10%[2]。大量研究表明，SAO 具有抗菌、抗氧化、抗病毒、殺蟲等作用，應(yīng)用于畜禽生產(chǎn)中可提高生長性能、抗氧化能力、免疫力和促進(jìn)腸道發(fā)育及改善腸道菌群結(jié)構(gòu)。為此，本文就SAO 的化學(xué)成分、生物學(xué)功能及在畜禽生產(chǎn)中應(yīng)用的研究情況進(jìn)行綜述，以期為其在動(dòng)物生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用提供參考。

1 SAO的化學(xué)成分

SAO 是從八角茴香果實(shí)、枝、葉中提取的芳香油，色狀為無色至淺黃色澄清液體或凝固體。目前常采用超臨界CO2萃取法、有機(jī)溶劑提取法、水蒸氣蒸餾法提取SAO，不同方法及工藝參數(shù)所得SAO的產(chǎn)量與質(zhì)量不同。李瑞紅等[3]分析3 種方法提取的SAO 組分，發(fā)現(xiàn)超臨界CO2萃取的SAO 成分最多，有機(jī)溶劑提取次之，水蒸氣蒸餾最少?？妱θA等[2]采用氣相色譜-質(zhì)譜法分析超臨界CO2萃取所得的SAO組分，鑒定了83個(gè)峰，檢出27種芳香族化合物，相對(duì)含量為96.11%，反式茴香腦的相對(duì)含量為92.93%；檢出47 種萜類化合物，相對(duì)含量為3.15%；檢出9 種非萜類芳香族化合物，相對(duì)含量為0.74%。此外，從八角茴香葉片、枝條中萃取的SAO 其芳香族物質(zhì)相對(duì)含量均達(dá)90%以上，反式茴香腦的相對(duì)含量均高于89%[4]，高于SAO 現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 15068－2008）中反式茴香腦的含量，說明了八角茴香葉片、枝條可作為提取SAO的原料。

2 SAO的生物學(xué)功能

2.1 抗菌作用

SAO 被認(rèn)為是一種理想的天然抗真菌防腐劑，它能抑制霉菌生長和霉菌毒素產(chǎn)生。Li等[5]研究發(fā)現(xiàn)，SAO 對(duì)黃曲霉菌絲生長和孢子萌發(fā)有較強(qiáng)的抑制作用，會(huì)使黃曲霉菌絲、分生孢子和孢子形態(tài)發(fā)生明顯變化；SAO 處理接種黃曲霉的蓮子可顯著降低黃曲霉毒素B1和B2的生物合成，并呈劑量依賴性。Aly 等[6]報(bào)道，0.1 g/kg 的SAO 對(duì)黃曲霉、寄生曲霉和串珠鐮刀菌的生長抑制率分別為83.2%、72.8%和65.11%，0.2 g/kg 的SAO 能完全抑制黃曲霉和串珠鐮刀菌的生長。SAO 對(duì)植物病原真菌抑制作用明顯，反式茴香腦是抑菌的主要活性成分。Huang 等[7]研究發(fā)現(xiàn)，SAO 和反式茴香腦對(duì)11 種植物真菌的半抑菌濃度（IC50）非常接近，并發(fā)現(xiàn)同濃度的SAO 與反式茴香腦對(duì)稻瘟病菌孢子萌發(fā)的抑制率十分接近。反式茴香腦通過改變細(xì)胞膜的滲透性影響菌絲體內(nèi)物質(zhì)代謝來阻礙菌絲體發(fā)育，谷曉杰等[8]研究發(fā)現(xiàn)，采用不同濃度的反式茴香腦處理蘋果輪紋病菌，病原菌體內(nèi)的可溶性蛋白、還原糖、丙酮酸的含量隨著其濃度增大出現(xiàn)不同程度的降低。SAO 對(duì)臨床抗生素耐藥菌株抗菌作用明顯，Yang 等[9]研究SAO 對(duì)9 株耐藥菌株的抗菌活性，最小抑菌質(zhì)量濃度（MIC）在0.1～4.0 mg/mL，最低殺菌質(zhì)量濃度(MBC)在0.2～4.5 mg/mL；將細(xì)菌接種到分別含有反式茴香腦、茴香醛、茴香酮、茴香醇的培養(yǎng)基中培養(yǎng)12 h 后，發(fā)現(xiàn)細(xì)菌細(xì)胞膜完整性被破壞。Salem 等[10]研究發(fā)現(xiàn)，SAO 對(duì)多重耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的生物膜形成具有顯著的抑制作用。SAO 具有廣譜的抗菌活性，可能是因其芳香化合物含量在90%以上，屬典型芳香油類。郝淵鵬等[11]報(bào)道，芳香植物精油通過改變脂肪酸外膜、損壞細(xì)胞質(zhì)膜、消耗質(zhì)子動(dòng)力、泄露代謝物及離子達(dá)到抗菌目的。

2.2 抗氧化作用

目前常采用清除1,1-二苯基-2-苦基肼（DPPH）自由基的方法評(píng)價(jià)SAO 的抗氧化活性。付敏東等[12]報(bào)道，SAO 對(duì)DPPH-自由基能力隨其濃度的增加而提高，呈明顯的量效關(guān)系，0.12%的SAO 對(duì)DPPH-自由基清除率達(dá)70.14%。謝冬惠[13]研究發(fā)現(xiàn)，以蒸餾水、乙醇、丙酮、正丁醇為溶劑提取的SAO 對(duì)DPPH-自由基都有明顯清除作用，其中乙醇作為溶劑提取的SAO 效果最好。王琴等[14]報(bào)道，有機(jī)溶劑萃取的SAO 清除DPPH-自由基的能力優(yōu)于超臨界CO2萃取的SAO，當(dāng)2 種方法提取的SAO 質(zhì)量濃度大于0.3 g/L 時(shí)，清除DPPH-自由基的效果與2,6-二叔丁基對(duì)甲酚（BHT）和維生素C 相當(dāng)。謝志新等[15]研究發(fā)現(xiàn)，SAO 對(duì)DPPH-自由基、羥自由基、超氧陰離子自由基都有清除作用，其清除能力與SAO 的濃度呈現(xiàn)明顯的量效關(guān)系；12 g/L 的SAO 與0.12 g/L 維生素C標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)羥自由基清除能力相當(dāng)，濃度為6 g/L 的SAO 與0.2 g/L 維生素C標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)DPPH-自由基清除能力相當(dāng)。

2.3 抗病毒作用

Koch等[16]研究發(fā)現(xiàn)，SAO通過與單純皰疹病毒1 型（HSV-1）直接作用來阻斷病毒對(duì)細(xì)胞的吸附。Astani等[17]研究報(bào)道，SAO及其中的苯丙素類、倍半萜素類對(duì)HSV-1 均有抗病毒活性，均可直接滅活懸浮液中游離的HSV-1。有研究表明，無水甲醇提取的SAO 可以阻礙禽呼腸孤病毒、新城疫病毒、傳染性喉氣管炎病毒感染雞胚成纖維細(xì)胞[18]。Liu 等[19]研究發(fā)現(xiàn)，反式茴香腦對(duì)石斑魚虹彩病毒有明顯的抑制作用，并且隨劑量的升高抑制效果增加。

2.4 殺蟲作用

SAO 對(duì)害蟲有觸殺及熏殺作用。Attia 等[20]研究發(fā)現(xiàn)，SAO 能殺死鯉錨頭蚤成蟲，暴露時(shí)間為2、1 h的半數(shù)致死質(zhì)量濃度分別為12.5、25 μg/mL。SAO 對(duì)貓?zhí)榈臏鐨⒒钚阅芫S持18 d，在第7 天對(duì)跳蚤仍有80%滅殺效果，對(duì)不同生活史的跳蚤都有滅殺作用[21]。SAO 是一種潛在的糧食熏蒸殺蟲劑，Park等[22]研究發(fā)現(xiàn)，它對(duì)綠豆象成蟲有熏殺活性，采用11.67 mg/L 的SAO 熏蒸24 h，成蟲死亡率在70%以上，半數(shù)致死質(zhì)量濃度為6.68 mg/L。此外，將SAO 用于植物種子包衣能起到保護(hù)作用，且適當(dāng)條件下對(duì)種子萌發(fā)無明顯影響[23]。已有研究報(bào)道，反式茴香腦是SAO中重要的殺蟲活性物質(zhì)[22,24]。

3 SAO在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 提高生長性能

SAO 添加到畜禽的飼料中可提高畜禽采食量、日增質(zhì)量、飼料養(yǎng)分利用率。于彩云[25]研究發(fā)現(xiàn)，蛋雞飼料中添加SAO可以顯著提高有機(jī)物、粗蛋白和多種氨基酸表觀和真實(shí)利用率，程婷婷等[26]的研究結(jié)果與此類似。SAO 對(duì)肉雞的促生長作用明顯，日糧中添加SAO可提高肉雞的平均日采食量、平均日增質(zhì)量及對(duì)飼料養(yǎng)分的利用率[27-28]。歐瑩等[29]研究發(fā)現(xiàn)，三黃雞日糧中添加一定量的SAO能提高日增質(zhì)量、降低日耗料、提高料重比。王鑫等[30]在斷奶仔豬的基礎(chǔ)飼糧上添加0.5 g/kg 八角茴香提取物能提高平均日增質(zhì)量，降低料重比。

3.2 增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力

張巖等[31]報(bào)道，植物精油中酚類化合物、萜烯、醇類、醛類、酮類等化合物中含有的共軛碳-碳雙鍵以及羥基官能團(tuán)為發(fā)揮抗氧化活性提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。SAO 富含多種化學(xué)成分，可通過增強(qiáng)畜禽體內(nèi)抗氧化酶活性、降低丙二醛含量達(dá)到提高機(jī)體抗氧化能力的目的。王攀攀等[32]研究報(bào)道，在育肥豬的日糧中添加0.2 g/kg SAO可增強(qiáng)肝臟和血清中超氧化物歧化酶活性，減少肌肉中丙二醛含量。劉艷君[33]發(fā)現(xiàn)在斷奶仔豬的基礎(chǔ)日糧中添加0.5 g/kg SAO可顯著提高血清和肝臟中超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶活力，顯著降低血清和肝臟中丙二醛含量。丁曉等[28]在肉雞飼糧中添加0.5 g/kg SAO，顯著增強(qiáng)21、42日齡肝臟和血清中超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶活力，顯著降低肝臟和血清丙二酸含量。Ding 等[34]發(fā)現(xiàn)，在亞臨床大腸桿菌攻毒期間，在試驗(yàn)雞的日糧中添加SAO可以上調(diào)體內(nèi)核因子E2 相關(guān)因子2 信號(hào)通路，降低丙二醛含量，提高機(jī)體抗氧化能力。齊茜等[35]研究表明，反式茴香腦可增強(qiáng)肉雞血清、肝臟和胸肌抗氧化能力，降低血清和肝臟中丙二醛的含量。

3.3 提高機(jī)體免疫力

植物精油中活性成分可以調(diào)節(jié)免疫球蛋白水平，刺激機(jī)體分泌補(bǔ)體和其他活性物質(zhì)增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能[36]。劉艷君[33]在斷奶仔豬基礎(chǔ)日糧中添加0.5 g/kg SAO，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)第21 天和第42 天斷奶仔豬血清中的IgA、IgG 和IgM 的濃度顯著提高。歐瑩等[29]研究SAO 對(duì)三黃雞免疫性能的影響，發(fā)現(xiàn)日糧中添加0.4、0.8 g/kg SAO 血清中IgA 分別提高了36.4%、44.9%。莊茂忠等[37]研究表明，八角茴香油-精制竹醋飽和溶液添加到飼料可提高西林麻鴨血清中的IgA和IgG含量。

3.4 促進(jìn)腸道發(fā)育和改善腸道菌群結(jié)構(gòu)

植物精油通過改善腸道菌群結(jié)構(gòu)、腸道組織形態(tài)等方式維持腸道健康[36]。丁曉等[27]研究發(fā)現(xiàn)，肉雞日糧中添加0.2 g/kg SAO可顯著提高腸道的相對(duì)長度和相對(duì)質(zhì)量及腸絨毛高度。Reisinger等[38]研究指出，飼糧中添加八角、牛至和柑橘果混合精油顯著提高了肉仔雞回腸的隱窩深度和空腸的絨毛高度。歐瑩等[29]發(fā)現(xiàn)SAO 能優(yōu)化三黃雞的腸道菌群，飼料中添加適量的SAO 能提高腸道中的芽孢桿菌數(shù)量，減少大腸桿菌數(shù)量。丁曉等[28]報(bào)道，肉雞日糧中添加0.5 g/kg SAO可顯著降低盲腸大腸桿菌數(shù)量，顯著提高乳酸菌數(shù)量，優(yōu)化腸道微生物組成。劉艷君[33]在斷奶仔豬基礎(chǔ)日糧中添加0.5 kg 的SAO，顯著提高試驗(yàn)第42天斷奶仔豬糞便中的乳酸菌數(shù)量，并發(fā)現(xiàn)大腸桿菌的數(shù)量在試驗(yàn)第21天和第42 天有下降趨勢。楊建平等[39]發(fā)現(xiàn)，蛋雞日糧中添加含SAO 的復(fù)合精油使其盲腸擬桿菌門的相對(duì)豐度上升，盲腸厚壁菌門以及梭桿菌門的相對(duì)豐度下降，達(dá)到改善盲腸腸道菌群結(jié)構(gòu)的目的。

4 結(jié)語

綜上所述，SAO 在體外具有抗菌、抗病毒、抗氧化、殺蟲等生物學(xué)活性，在畜禽生產(chǎn)中能夠發(fā)揮出類似抗生素的作用，如提高畜禽的生產(chǎn)性能、抗氧化能力及免疫力，促進(jìn)腸道發(fā)育和改善腸道菌群結(jié)構(gòu)，且因其資源豐富、天然、無耐藥性、無殘留等特點(diǎn)有望成為抗生素類飼料添加劑的替代物。但SAO 在畜禽生產(chǎn)中尚未大規(guī)模應(yīng)用，主要原因有2 點(diǎn)：一是大部分研究只停留在生理生化層面，很少利用分子生物學(xué)方法探究日糧中添加SAO 后畜禽的分子響應(yīng)機(jī)制；二是針對(duì)不同動(dòng)物種類、品種、生長階段未開展有效劑量的探索。因此，未來需要開展大量研究來確定日糧中添加SAO 后畜禽的分子響應(yīng)機(jī)制，明確SAO在不同動(dòng)物種類、品種、生長階段的有效劑量，為其作為飼料添加劑提供理論支撐。