茶多酚的抗氧化性在畜牧生产的应用

时间:2022-06-16 09:50:54

茶多酚的抗氧化性在畜牧生产的应用

摘要:茶叶中的多羟基酚类化合物简称茶多酚,是一种天然的抗氧化剂。茶多酚具有抗氧化、改善生产性能、促进肠道健康等作用,在畜牧生产中广泛应用。本文主要阐述了茶多酚的抗氧化性及其在畜牧生产中的应用效果。

关键词:茶多酚;抗氧化;畜牧生产

随着国内经济的发展、人民生活水平的日益提高,人们对食品的要求大幅上升,茶多酚作为一种天然的抗氧化剂受到人们越来越多的关注。茶多酚也叫茶单宁、茶鞣质,是从茶叶以及茶副产品中提取的多羟基酚类化合物。茶多酚具有抗氧化、提高畜禽生产性能、改善肠道微生物结构及预防与治疗某些疾病等多种功能。

1茶多酚的组成及理化性质

茶多酚是茶叶中主要的化学成分,在通常情况下,茶多酚占茶叶干重的30%~42%。由30种以上的酚类物质组成,按其化学结构可分为儿茶素、黄酮及类黄酮醇、酚酸及缩酚酸、花色素4类。在茶多酚中,儿茶素的含量最多,占茶多酚含量的60%~80%,其结构如图一。纯茶多酚是一种白色无固定形状的结晶状物质。有涩味,略有吸湿性,在潮湿的空气中易发生氧化而呈现淡黄色至褐色。在常温干燥的环境条件下,茶多酚为绿色或淡黄色粉末,可溶于水、甲醇、乙醇、乙酸乙酯以及丙酮,不溶于氯仿和正丁醇。茶多酚在pH4~8时比较稳定,且在低温和酸性条件下茶多酚的特性不会发生显著变化。在遇到强酸、强碱、高热、金属离子如铁和钾离子等时易发生化学反应而变质。茶多酚在进入动物消化道后,可以通过小肠内壁吸收进入血液循环,与血清蛋白相结合,转移到相应的组织和器官中,以表现其生物学活性,发挥其生理功能。

2茶多酚的抗氧化原理

2.1清除活性自由基。存在于动物体内的自由基,其性质越活泼则其氧化能力越显著,对组成动物体的重要物质(核酸、蛋白质、糖类等)造成的伤害也越大。Maeda等试验表明,茶多酚中儿茶素类化合物对O2-、OH由基的清除率达到98%以上,具有很好的抗氧化作用。茶多酚的主要成分为儿茶素,其结构中具有连或邻苯酚基,使苯环上的π电子与氧原子中尚不成对的电子发生共轭效应,含酚基的茶多酚具有了活泼的羟基氢,能够直接与自由基结合。从而形成稳定性较高的含邻苯二酚结构的自由基,以减少活性氧对机体的伤害。2.2络合金属离子。由于茶多酚化学结构的特殊性,使其能在很大程度上与铁、钾等金属离子结合,减弱金属离子对氧化效果的促进作用。在中、酸性条件下,茶多酚的邻位二酚羟基能够与金属离子结合,阻止金属离子对活性氧等自由基的生成和发生链反应的催化作用。还能够与某些过渡金属离子蝥合,从而抑制黄嘌呤氧化酶的生成,并且与铜离子进行络合来抑制低密度脂蛋白的氧化,达到减少氧损伤的效果。更加重要的是,虽然茶多酚能够与大量的金属离子络合,但却不会对身体造成缺铁性贫血等伤害,保证了动物身体的健康。2.3调节酶活性。茶多酚可以通过调节不同种类的酶如脂氧化酶、髓过氧化酶、黄嘌呤氧化酶等,以及诱导某些抗氧化酶如谷胱甘肽硫转移酶、超氧化物歧化酶和过氧化物酶等,间接作用于自由基,清除体内的过氧化氢,使细胞避免过氧化氢物的损害;并且催化分解甲酸盐、过氧化乙醇、亚硝酸等物质。达到保护动物体免于受氧化作用损伤的效果。2.4结合核酸。茶多酚与脱氧核糖核酸结合,可以有效保护脱氧核糖核酸中的核糖、碱基以及氢键不受自由基的侵害,避免遗传信息改变。李荣林实验表明,茶多酚不仅可以抑制肿瘤细胞DNA的复制,而且可以保护正常DNA不受辐照的伤害。2.5与维生素c协同。茶多酚与维生素络合,既可以避免维生素遭到破坏,还能与维生素C等协同加强抗氧化作用,使维生素有效捕获体内的自由基,以阻断链反应抑制油脂氧化,还可以通过捕获氧气的方式将氧浓度降低。并且茶多酚也是维生素C的载体,能够促进部分维生素如维生素E等的吸收并提高其在组织器官中的积累量,降低其分解代谢率和其在尿中的排泄率。

3茶多酚在畜牧生产中的应用

3.1提高生长性能。罗献梅等在1日龄樱桃谷肉鸭基础日粮中分别添加0.25%、0.50%和1.00%含量的茶多酚。结果表明,日粮中添加茶多酚可以显著提高樱桃谷肉鸭的日增重,降低料肉比。Sarker等在育肥猪日粮中添加1%的茶多酚,结果发现,添加茶多酚对提高生长性能有益。李明元等实验表明:添加0.1%茶多酚复合添加剂在猪饲料中可以显著提高猪的日增重(P<0.05)。另外,在肉兔精料中添加1.5%的茶末,可使肉兔的增重率提高12.7%,成活率提高26.5%,有效提高了肉兔的生长性能。3.2改善生产性能。在饲粮中添加一定量的茶多酚能够在一定程度上提高畜禽的生产性能。徐晓娟等研究表明,在饲粮中添加一定浓度的茶多酚可显著提高青脚麻鸡生产性能(P<0.05),饲料转化率与茶多酚添加量成正比;Al-Harthi将0.2%的茶多酚添加在日粮中,结果表示添加一定量的茶多酚显著提高了产蛋率。刘晓华等试验表明:在日粮中添加适当浓度的茶多酚可以提高肉仔鸡的全期增重、饲料转化率,改善生产性能。刘宝德等在蛋鸡日粮中添加不同浓度的茶多酚,结果表明,茶多酚能够提高蛋鸡生产性能和蛋品质,尤其在添加600mg/kg茶多酚后,显著提高了产蛋率(P<0.05),降低料蛋比(P<0.05)。何梦晓等选用14日龄黄羽肉鸡675只,在日粮中添加茶多酚250、350mg•kg-1浓度的茶多酚,研究对肉鸡不同日龄阶段生长性能的影响。结果表明,和对照组相比,在21~42日龄阶段,肉鸡的平均日采食量和平均日增重在添加茶多酚350mg•kg-1后分别显著提高了31.35%和36.07%,料重比显著降低了3.46%(P≤0.05),此结果说明在日粮中添加一定浓度的茶多酚具有提高家禽生产性能的作用。3.3促进畜禽肠道健康。在动物体内,茶多酚可以有效抑制有害细菌的繁殖,并促进有益菌菌群的生长,从而保护和改善肠道微生物环境,达到促进肠道健康的效果。Terada等研究了茶多酚对8只24d和8只56d鸡盲肠菌群的影响,分别食用基础饲料或添加了2g/kg茶多酚的饲料,总实验时长56d,第24天时发现细菌总数明显减少,霉菌的出现频率明显降低,有益菌的出现频率也明显增加。以含大于20%茶多酚的绿茶热水提取物饲喂10~30日龄的母犊牛,可使非侵染性腹泻明显减轻,并促进乳酸杆菌的繁殖,有效的改善了其肠道健康。在给30日龄仔猪饲喂含0.2%茶多酚饲料的两周后,猪粪中乳酸杆菌数量明显增加,细菌和类菌体数量递减,酚、氨、对-甲酚的含量显著减少。并且有研究表明,茶多酚可以有效抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等有害菌的生长,而有选择性的促进双歧杆菌、乳酸杆菌数量的增长。3.4改善肉类品质。在日粮中添加0.25mg/kg酵母硒和400mg/kg茶多酚的组合对于提高蛋鸡血清抗氧化能力的效果最为显著,实验结果说明酵母硒和茶多酚可共同提高体内抗氧化酶的活性,从而保证了鸡肉的鲜美。在火腿制作过程中添加或在发酵后涂抹茶多酚,9个月后肉色仍呈玫瑰色,且肥膘氧化层薄,香气纯正;而未抹茶多酚的火腿肉色呈黄色,肥膘氧化层厚,肉质松弛。此外,茶多酚还可以降低猪肉中胆固醇和脂肪含量,减少猪背部脂肪含量,从而提高猪的廋肉率,并且增加猪肌肉中的水分含量,保持猪肉的鲜嫩,达到改善猪肉口感的效果。姚波等研究了杜长大三元杂交保育猪30头,试验期时长120d。对照组饲喂通用育肥料,试验组在育肥料的基础上添加两个不同含量的茶多酚。实验结果表示,茶多酚能够显著改善肉色、系水力和滴水损失(P<0.05),因此添加一定含量的茶多酚可以一定程度上改善肉质品质。王建华等的试验也得到相似结果,饲粮中添加1.0%的茶多酚后,猪肉肉色a值与对照组相比显著提高,对猪肉系水力和嫩度均有所改善的趋势。3.5预防和治疗疾病。浙江大学生物系研究表明,将茶多酚按照3种不同大小的剂量饲喂家兔,发现其胃部甲基呱积累显著受抑制。并且高剂量的茶多酚对胃炎的治疗作用更加明显。在雏鸡育雏阶段,在饮水中添加1%的茶叶水后,雏鸡成活率提高了36.3%,雏鸡白痢病下降65.5%。同时,茶多酚还能够提高荷瘤小鼠的免疫功能,有助于肿瘤的防治。另外,茶多酚中儿茶素对前列腺癌细胞还具有明显的抑制和诱导凋亡的作用。3.6抗氧化应激。在家禽养殖中经常会发生氧化应激反应,产生大量的自由基,当自由基的数量超过机体的抗还原能力时,自由基代谢就会失去平衡,严重时还会引起氧化损伤。导致家禽采食量降低、胃肠道功能出现障碍,进而影响其生产性能。茶多酚由于其结构的特殊性,可以直接或间接地清除和抑制自由基,激活细胞内抗氧化防御系统.还可以调节与抗氧化相关的激素水平、酶基因和相关转录子的表达,从而达到抑制氧化应激反应的目的。王妍琪等实验结果显示,添加20mg/kg的茶多酚就可以起到抗氧化的作用,它与维生素E200mg/kg的协同作用也较好。李永义等研究发现在氧化应激的模型下,断奶仔猪的生长受到显著的影响,而在饲粮中添加500mg/kg和1000mg/kg的茶多酚时,能够缓解生长抑制,并且在添加量为1000mg/kg时的效果更好。王振云等研究结果说明茶多酚可以有效提高乳腺上皮细胞消除自由基的能力,降低脂质过氧化反应,从而对氧化应激中的奶牛乳腺上皮细胞起到较好的保护作用。

4小结与展望

茶多酚作为一种天然抗氧化剂和绿色饲料添加剂,广泛应用于畜牧生产中。茶多酚不仅有提高畜禽的生长性能、改善畜禽的生产性能、促进畜禽肠道健康等诸多作用外,还具有对畜禽的某些疾病起到较好的预防和治疗作用以及抗氧化应激等作用。我国作为茶叶生产大国,更应有效地利用茶多酚,发掘出其更多可利用的方面,同时改善其不足的方面。对于茶多酚的添加剂量方面还要进行更加深入的探索,以确定不同情况下茶多酚的最适添加量。在未来,茶多酚在畜牧业中将会拥有更加广阔的前景。

作者:吴梦瑶 徐伟伟 单位:湖南农业大学动物科学技术学院

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