153-2012-0258
来源：FPF功能宠物食品大会
摘 要：丝兰属是集观赏、药食于一体的多年生植物，种植于我国江浙地区及中美洲和北美州的沙漠等地区。丝兰提取物是以丝兰属丝兰为原料，经过原料筛选、溶剂提取、浓缩、喷雾干燥等工艺提取出的天然物质，丝兰提取物主要有粉末状和液体状2种形式。丝兰提取物的主要活性成分包括丝兰皂苷、多酚类及多糖类等，其作用包括：去除臭味、调节免疫及改善肠道菌群、表面活性剂、抑制原虫活动等，具有广泛的生物学功能。关于丝兰提取物的作用原理国外在早期进行了一些研究，目前的研究方向则主要集中于丝兰提取物在各类动物上的应用效果，包括降低废气排放、提高生长性能等作用。本文主要介绍了丝兰提取物的活性成分作用及作用机理，并综述了目前丝兰提取物添加在犬猫食品中的研究进展，以其对丝兰在宠物食品中的应用提供参考依据。
关键词：丝兰，丝兰提取物，犬猫食品，作用机理，除臭
丝兰属，属于龙舌兰科，存在35～40个物种，主要分布在中美洲和北美洲的沙漠地带，被用于化妆品、制药、饮料及动物营养等多种产业中[1]。丝兰提取物的加工流程分为粉末状加工及液体加工两种形式，其中粉末状丝兰提取物是完全的丝兰植物成分，包含所有活性化学物质且不含惰性载体[2]。
丝兰提取物中活性物质包括丝兰皂苷、多酚类、多糖等[3]。已有的研究表明，丝兰提取物具有抗炎抑菌、抗氧化、降血糖、降血脂等多种功能[4-5]。
1 丝兰提取物主要活性成分及其作用
1.1 丝兰皂苷
1.1.1 表面活性剂
皂苷是苷元为三萜或螺旋甾烷类化合物的一类糖苷，大多数都能够降低液体表面张力，从而常常作为起泡剂或乳化剂而被使用。丝兰皂苷通过影响其跨膜吸收，从而降低血浆中葡萄糖和胆固醇含量，能够改善动物机体的脂质代谢状况[2]。
1.1.2 抑制原虫活动
多胃动物瘤胃中存在着将纤维素进行分解消化的各种真菌，丝兰皂苷能够抑制这些真菌的消化活动[6]。有研究指出，选取东北细毛羊并在日粮中添加丝兰提取物，发现随着丝兰提取物添加浓度的提高，原虫数显著下降。还有研究发现，选择安装永久性瘤胃瘘管的山羊作为实验动物，添加丝兰提取物到山羊日粮中，原虫类群结构有所变化。
1.2 多酚类
1.2.1 抗氧化性
丝兰提取物中存在的多酚类物质包括白藜芦醇、丝兰多酚等，能够清除自由基，且具有高抗氧化性[7]。作为一种天然抗氧化剂，在食品、饲料添加剂及药物研发等方面而被广泛使用[8]。何贝贝等人[9]研究发现，28日龄的杜长大仔猪饲喂丝兰提取物后，可提高仔猪血清抗氧化和免疫指标。
1.2.2 抗炎症
PIACENTE等人及MAZOCCO S等研究表明[10,11]，丝兰提取物在抗炎症反应及抗关节炎方面具有重要作用。其中，丝兰多酚中的Yuccaol C通过阻断巨噬细胞内核转录因子-KB（Nuclear Factor-kappa B，NF-KB）的激活，从而能够抑制iNOS蛋白的表达，降低炎症反应中一氧化氮的产生。
1.2.3 调节免疫
丝兰提取物中存在着一类非黄酮酚类物质，即白藜芦醇。目前研究表明白藜芦醇通过抑血小板及前列腺素合成，不但能够调节脂质代谢，同时还能预防并抑制肿瘤的发生发展。其中，据OLAS B等人[12]研究指出，Yuccaol A及Yuccaol C能降低血小板中的脂质过氧化，抑制自由基生成。田丽新等人[13]研究指出，丝兰提取物对奶牛的免疫和抗氧化功能也有所影响。选取18头胎次相同的荷斯坦奶牛分为三组，分别对其日粮作对照、低丝兰提取物处理和高丝兰提取物处理。试验期60d结束后，丝兰提取物处理组血清中的IgG、IgM等均高于对照组。
1.3 多糖
1.3.1 氨氮转化
丝兰提取物中的多糖成分能够有效结合氨气，同时将其转化为无害的氮化物。有研究表明，丝兰提取物能够吸附氨气的同时抑制脲酶活性，从而降低畜舍中的氨气浓度。除此之外，丝兰提取物还能够组织粪尿中的氮硝化，将含氮成分转化为无机物，从而减少氨气的产生。
1.3.2 调节肠道菌群
多糖将粪尿中的氮进行硝化后，转化为可供肠道微生物充分利用的无机物，从而间接改善了机体的倡导菌群结构而且氨气一旦被多糖成分结合，它就不会干扰营养物质通过肠壁被吸收，有利于肠道菌群的稳定和消化酶发挥最佳的作用。KATSUNUMA Y等人[14]研究指出，在含有10%丝兰提取物的培养基上，植物乳杆菌、鼠李乳杆菌、海氏肠球菌、大肠杆菌、嗜热双歧杆菌、长双歧杆菌、牛链球菌生长良好。何贝贝等[9]发现，28日龄的杜长大仔猪饲喂丝兰提取物后，能够降低粪便中大肠杆菌数量、提高乳酸杆菌的数量，改善肠道微生物平衡。
2 丝兰提取物对犬猫等动物的影响
在犬猫上使用丝兰提取物的研究在国内外相对较少，其内容主要集中在丝兰提取物的添加对犬猫脲酶活性的影响与代谢产物组分与粪便气味等的影响。
2.1 除臭
2.1.1 氨气浓度显著降低
周佳等人[15]研究表明，在1.5岁贵宾犬的日粮中添加250 mg/kg的市售丝兰提取物产品（总皂角苷≥8 mg/g；总溶解丝兰固体≥30%）时，粪样气味与鲜粪中氨态氮含量均显著下降。据MATUSIAK K等人[16]研究结果表明，丝兰提取物可以降低鸡舍内58%-73%的气味浓度。采用丝兰提取物和微生物制剂，间隔48h，除臭效率提高6%~24%。此外，丝兰提取物还具有抗菌作用，影响鸡粪卫生。
2.1.2 两周内逐步改善气味
根据LOWE J A等人[18]的研究中发现，丝兰提取物引起的粪便气味改善是逐渐发生的，并且从饲粮中除去添加剂后还会持续一段时间。狗在15天内对饲料中的丝兰提取物含量作出了反应，减少了粪便中的恶臭，这种作用在24天内达到了最大。从日粮中去除丝兰提取物后五天内，粪便恶臭增加，但直到大约12天后才完全恢复了原来的气味特征，在猫中也观察到了类似的模式。这在猪中也出现了相似的研究结果。周学光等人[19]研究发现，对妊娠期母猪，饲喂丝兰饲料后，第二周起栏舍内氨气浓度开始下降，三周起氨气浓度同比对照组下降88%~98%。
2.1.3 沉积氮和沉积净能
根据Kawa.M等人[17]的报告，将丝兰提取物添加到绵羊果叶青贮日粮中后，沉积氮及沉积净能均有增加。再者，在绵羊苜蓿青贮日粮中添加丝兰提取物后，沉积氮和沉积净能依旧有所提升，同时尿中氮磷的排泄量的减少也显而易见。
2.1.4 较高粗蛋白日粮中效果显著
正如上文所述，丝兰提取物中的多糖成分能够有效结合粪尿中的含氮化合物，在犬科动物或猫科动物日粮中添加丝兰提取物能够有效降低粪便臭味。DOS REIS J S等人研究表明[20]，添加500 mg/kg丝兰提取物可显著减少饲喂含较高粗蛋白质（34%）饲粮的比格犬粪便臭味，同时不管蛋白质含量如何，丝兰提取物都会减少粪便中的氨，但是如果以更高的剂量加入，可能会引起不良影响。
2.2 降低脲酶活性
研究表明，添加丝兰提取物可以显著降低犬类及其他动物的排泄物中的脲酶活性。据周佳等人[21]研究发现丝兰提取物添加在日粮中在犬体内作用时，不同添加量的A、B丝兰提取物均表现出抑制脲酶活性的作用，而且抑制效果具有一定的稳定性；日粮中添加250 mg/kg丝兰提取物A（总皂角苷≥16 mg/g、总溶解丝兰固体≥20%）时，表现出良好抑制犬粪便脲酶活性的效果。
除此之外，在反刍动物中也有相关研究表明，添加丝兰提取物后可降低瘤胃内的脲酶活性。向福生等人[22]研究发现，通过丝兰提取物抑制瘤胃中的脲酶活性后，杂交肉牛的日增重有所增加；而在饲料中同时添加丝兰提取物与磷酸脲时，对肉牛的增重效果更为显著。
2.3 改善肠道菌群及代谢产物
LOWE J A等人[23]认为，丝兰提取物对犬猫最可能的主要影响是通过直接或间接的改变肠道菌群，从而改变微生物代谢产物的绝对或相对浓度。
2.3.1 减少肠道内有害性代谢产物
PINNA C所进行的体外微生物接种试验[24]表明，丝兰提取物影响犬和猫粪便微生物种群的组成和代谢产物组分，显著降低猫粪便接种物中代谢产物三甲胺含量；同时，栗木中的丝兰提取物和单宁对犬和猫粪便微生物群的组成和代谢有不同的影响。特别是在狗和猫的日粮中补充丝兰提取物和单宁可能有益于减少动物肠道中一些潜在有毒的挥发性代谢物的存在。
2.3.2 抑制肠道内部分微生物活性
丝兰提取物可以显著抑制微生物的活性，同时可以抑制甲烷产量和总产气量。有研究表明，在日粮中添加丝兰提取物可减少奶牛粪便中需氧菌和大肠杆菌数量，促进乳酸菌的增殖。
2.3.3 改变肠道内组织学结构
据苏俊玲等人[25]结果表明：与对照组相比，饲粮中添加100 mg/kg 丝兰提取物显著提高了肉仔鸡28日龄时空肠绒毛高度（VH）及42日龄时十二指肠VH和绒毛高度/隐窝深度；饲粮中添加200 mg/kg 丝兰提取物显著提高了肉仔鸡42日龄时回肠食糜胰蛋白酶、脂肪酶活力和十二指肠食糜LPS活力。
3 小结
丝兰提取物作为植物源性添加剂的一种，具有安全、绿色、无耐药性且无残留等优点，对无论是经济性动物还是伴侣动物，在提高生长性能、降低废气排出、增强机体抵抗力等方面都有着十分显著的作用。随着全球变暖及温室效应的影响，养殖业的废气排放对环境造成了巨大压力，如何有效利用或减少其废气排放是目前备受关注的难题之一。再者，国外对于养殖业的动物福利问题也日益关注，通过添加丝兰提取物能够降低畜牧场内部的氨气浓度，从而给动物们一个更加清洁卫生的环境。同时，宠物行业规模也在不断扩大，有效降低宠物粪便气味不但有益于宠物自身的健康，也能够为宠物主人减少不愉快的体验。总而言之，丝兰提取物在各种动物中的使用具有明显的优势，具有广泛的应用前景。
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