植物提取物饲料添加剂开发应用的影响因素及对策

植物提取物是以植物为原料，经过物理化学提取分离，获取到浓集植物中的某一种或多种有效成分，而不改变其有效成分结构的中间体。但由于植物成分复杂，影响提取分离纯化和功效的因素较多，需要解决产品质量稳定、功能维护、检测标准等问题。本文就植物提取物饲料添加剂开发应用的影响因素及开发对策作一概述。

一、植物提取物饲料添加剂的主要活性成分及功效，植物中含有丰富而复杂的有机成分，其中许多有机成分都具有抗菌抑菌、抗氧化、双向调节机体免疫功能等生物活性。目前研究报道较多的天然植物提取物主要有皂甙、生物碱、多糖、茶多酚、黄酮类、挥发油等。

1、皂甙是由皂甙元和糖、糖醛酸等物质组成的化合物，它广泛存在于植物中，世界上一半以上的植物中都含有皂甙。根据皂甙被水解后生成的皂甙元的化学结构，可将皂甙分为三萜皂甙和甾体皂甙。过去一直把其作为有毒的物质，随着研究的深入，皂甙的生理功能和药用价值逐步被人们认识，人参皂甙、黄芪皂甙、党参皂甙、绞股蓝皂甙、白芍皂甙及淫羊藿甙等相应被开发应用，苜草素和糖萜素则是国家批准的在养殖业中应用的含有皂甙类的饲料添加剂。据报道皂甙类具有能影响机体淋巴细胞的增殖，诱导动物产生多种细胞因子，清除机体的自由基，增强抗氧化能力，提高动物机体免疫抗体产生水平等功效。

2、生物碱生物碱是生物体内一类含氮的具有显著生理活性的有机碱性物质，其分子结构多属于仲胺、叔胺或季胺类、少数为伯胺类、常含有含氮杂环。生物碱存在于植物体的叶、树皮、花朵、茎、种子和果实中，分布不一。双子叶植物中的茄科、豆科、毛莨科、罂粟科、夹竹桃等所含的生物碱种类多、含量高。一种植物往往同时含几种甚至几十种生物碱，如已发现麻黄中含种生物，碱抗癌药物长春花中已分离出 60多种生物碱。不同植物提取的生物碱具有特殊的生物活性，如麻黄中的麻黄碱具有松弛支气管平滑肌、收缩血管、兴奋中枢神经作用；茶叶中的咖啡碱和茶碱能抑制磷酸二酯酶的活性，抑制细胞内环腺苷酸（cAMP）的水解，使细胞内cAMP 水平提高 ,对细胞增殖有双向调节功能。目前在养殖业中研究应用较多的是甜菜碱，它是一种季胺型生物碱。

3、多糖是由醛糖和或酮糖通过糖苷键连接，聚合度超过以上的多聚糖。它种类繁多、结构复杂，普遍存在于植物体内。多糖按照立体结构分为 4种，即拉伸带状结构、曲状螺旋结构、皱型结构和屈曲线状结构。多糖的生物活性与它的结构有密切关系，其中具有曲状螺旋结构的多糖具有较高的生理活性。现在已经提取的多糖较多，如黄芪多糖、枸杞多糖、茯芩多糖、党参多糖、淫羊藿多糖、刺王加多糖、甘草多糖、茶叶多糖和红花多糖等，他们大都具有双向调节动物免疫功能、抗菌、抗病毒、抗肿瘤及改善动物生产性能等多种功效。

4、茶多酚茶多酚是茶叶中酚类物质及其衍生物的总称，它由黄烷醇类、黄酮类和黄酮醇类等成分组成，其中黄烷醇类为茶多酚的主体成分，约占茶多酚总量的65%~80%。茶多酚为淡黄色至茶褐色的粉末或晶体，易溶于温水、乙醇、甲醇丙酮和乙酸乙酯、微溶于油脂、有吸湿性，耐热、耐酸性好，是一类具有抗氧化、清除自由基和抗菌等特性的生物活性物质。生产中可用作抗氧化剂、保鲜剂、保色剂、解毒剂。

5、黄酮类主要是由个苯环中间通过三碳链连接形成C₆;C₃;C₆基本骨架的一类化合物的总称，主要分布于银杏科/、豆科、芸香科、菊科等植物体中，是一类重要的生理活性物质，具有雌激素和抗雌激素样作用、抗氧化作用及调节机体的免疫力等多种生理功能。其中大豆黄酮是当前研究应用较多的一类，在医药、食品、化妆品等行业中有极其广泛的用途，用作饲料添加剂具有使用剂量小、见效快等优点，是一种开发应用前景看好的饲料添加剂。

6、挥发油是一类常温下具有挥发性、可随水蒸气蒸馏，与水不相溶的油状液体。挥发油所含成分复杂，主要由萜类、芳香族化合物、脂肪族化合物等组成，具有特殊的香气或辛辣味。目前养殖生产应用较多的产品主要有大蒜素、牛至油等。大蒜素是百合科多年生宿根草本蒜中所含的生物活性成分，它由丙基二硫化丙烯、二硫化二丙烯、三硫化二丙烯等挥发性含硫化合物组成，具有抗菌、增强免疫功能、诱食助消化、改善畜产品品质等功效。牛至油是从牛至中提取的一种挥发油，其化学成分主要由百里香酚、香芹香酚、y-萜品烯和 p-异丙苯组成，具有抗菌谱广、作用迅速等特点，是一种有较高应用价值的饲料添加剂。

二、当前影响植物提取物饲料添加剂开发应用的主要因素。

1、不同来源植物提取的同类活性成分功效有差异我国植物资源丰富，分布区域广，植物中含有的同类生物活性成分也因植物种类、产地不同和化学结构差异而在功能上存在差异。生物碱分布于植物的50多个科 120多个属中，不同植物提取的生物碱具有特殊的生物活性。小檗碱分布于黄连、黄柏等植物中，主要具有抗菌消炎等功效。茶叶多糖主要有降血脂、抗凝血、抗血栓等功能。黄芪多糖主要有抗辐射、增强免疫、抗溃疡等功能；枸杞多糖主要有调节机体免疫、延缓衰老、抗病毒、抗肿瘤和抗氧化等作用；皂甙也由于三萜皂甙和甾体上取代连结糖的种类、数量、糖链的不同而生理作用有差别或强弱之分。不同来源植物提取同类活性成分存在功效差异问题，开发中需做大量的工作对不同来源植物提取的有效成分和功效进行评价，才能科学确定所提取活性物质的功效这是当前影响植物提取物饲料添加剂开发应用的一个主要因素。

2、植物有效成分的提取与功效维护问题未能较好解决目前天然植物有效成分的提取工艺有；传统的溶剂浸出法（水提、醇提）水蒸气蒸馏法和升华法，现代的 CO₂超临界流体萃取法、生物酶解技术、超声提取技术、微波辅助技术等。采用丛CO₂ 超临界流体萃取法、微波萃取等现代技术，定向提取天然植物中的有效成分，具有产品质量的可控性和稳定性等特点，是实现天然植物提取物标准化生产和产业化发展的必要条件。如用超临界萃取法提取青蒿素，提取率比传统法高11%~59%，且可使生产周期缩短约 100h;传统的水蒸气蒸馏法提取野菊花得到的提取物，可分离出46种化学成分，提取率为0.32%。而用超临界萃取法提取的提取物，可分离出 60种化学成分提取率为3.4%。但天然植物生物活性的功效，尤其是具有双向调节功效植物，它与其复杂的有效活性成分有关。采取现代工艺定向提取植物生物活性物质需要解决提取物纯度高低与功效维护的问题。但解决好这一问题从总体上分析目前还遇到许多技术问题难以解决，从而影响当前植物提取物饲料添加剂的开发应用。

3、植物提取物的安全性难评价饲料添加剂的安全，性包括数量安全和质量安全其中质量安全是评价植物提取物开发价值的关键。植物提取物虽然是纯天然有效活性成分，但其成分复杂，安全性难以在短期内作出全面评估，并已发现一些提取物存在安全问题，如茶多酚使用过多时，动物的生产性能会受到负面影响，且两者之间存在着明显的相关性。异黄目植物中含有雌激素类、香豆素类和木脂素类，它们具有雌二醇类似化学结构，并与雌激素受体结合，在一定程度上还表现出对内源激素活性的促进和颉顽作用；大蒜素长期超剂量使用也会对小肠造成损伤，并会引起畜产品带有蒜臭味。许多植物提取物的安全性目前还缺乏足够的信息来作出全面评估，需要经较长时期的生产应用才能作出全面评估。植物提取物的安全性问题是影响植物提取物饲料添加剂在动物生产中应用的关键原因。

4、产品质量控制和检测标准不配套，中华人民共和国国家标准《天然植物饲料添加剂通则》给出了天然植物饲料添加剂的定义各种具体技术要求和规定通则，对指导产品标准的制定和生产。以及产品市场的规范和有序发展具有重要的作用。但由于我国开发植物提取物作饲料添加剂还处于研发阶段，植物提取物成分复杂，目前产品质量控制和检测的国家标准不配套，企业在制定产品标准时，缺乏标准依据，指标成分的选取有一定的盲目性和随意性，制约产品向深度、精度方向发展、也给产业的发展提出了挑战。

三、植物提取物饲料添加剂的开发对策加强植物提取物饲料添加剂相关的基础性研发工作植物提取物饲料添加剂涉及到活性成分提取，安全性评价、资源扩大、生产技术研发、实际功效确定等因素，加强交叉学科的结合，重视植物生物活性成分的提取工艺、功能维护和增效等基础性研究是当前研究的重点。

（1）要针对不同来源植物提取同类活性物质其功效差异的问题，加强对提取有效成分进行科学的分析鉴定和使用效果试验等研究工作，搞清不同来源植物提取同类活性物质功效差异，解决采集哪个生产季节，哪种植物，哪些部位提取哪些(种)有效成分等问题;

（2）要针对提取物纯度与功效维护问题，深入进行功效的物质基础、作用机制、方剂配伍等规律研究，明确植物单独提取与合并提取时其化学组分是否一致，以及生产工艺在线控制各参数的逐渐细化和检测指标具体化，建立一个简单、直接的方法进行质量控制，并保证逐批生产的提取物中标志化合物含量的重现性，解决既符合传统的中医理论，又能利用超临界流体萃取技术、微波辅助技术、超声提取技术、生物酶解技术等现代生产工艺，达到提高有效成分的提取率和纯度、且经济可行的天然物提取技术问题；

（3）要针对植物提取物的质量控制以有效成分进行量化控制向全面的质量控制的要求，研究利用现代植物化学理论和薄层扫描、气相色谱、液相色谱、指纹图谱等仪器分析手段对植物提取物有效成分、有害成分进行提取、分离、鉴定的质量控制方法，解决提取物定性定量检测技术问题；

（4）要针对动物利用植物提取物成分是否会在体内残留或蓄积，残留期有多久，对机体损害作用等问题进行研究，解决不同天然植物提取物的适宜添加量和安全性评价问题。

2、建立完善植物提取物的质量标准体系质量标准是保证整个生产过程质量可控的起点和基础，是开发‘微量化、高效化、组合化、低成本’的产品技术支撑。植物提取物成分复杂，其有效成分与无效成分无绝对界限，又在不同情况下可转化。同时还因产地采收储藏和加工工艺等不同成，分含量和功效会有较大差异。国家相关部门要加大支持力度，并借鉴GMP、GSP、GLP、GAP等成功的经验，有针对性地对某些植物提取物品种建立完善、规范的行业质量标准体系，建立和完善的植物提取物的生产质量标准和检测方法体系，使提取物在符合GAP、GMP、的条件下进行生产，在GLP、GMP的要求下进行研发，在GSP的要求下经营、建立和执行一系列技术标准、规范和检测方法，对每个提取物品种建立完善、规范的行业质量标准体系，为保证和提高产品质量建立完善植物提取物的质量标准体系。

3、建立原料生产基地为可持续发展提供安全资源支撑，植物分布具有明显的地域性和资源的有限性，重视植物提取物资源可持续性开发利用问题，合理采收、生产繁殖物种资源，保证资源利用十分重要。国家要引导企业从可持续性发展的高度，坚持开发与保护并举的原则，采取财政扶持、企业参与、市场运作的方式，建立原料生产基地，保证原料数量供给安全，促进企业持续健康发展。

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