SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 總第687期

增多，蛋白酶和淀粉酶呈現(xiàn)上升趨勢，這可能與養(yǎng)殖

動物的種類和食性有關(guān)。

相比于對照組，低替代組（≤28.6%）仍表現(xiàn)出更

高的消化酶活性（無明顯差異），這可能是因為在適宜

范圍內(nèi)，飼料中蛋白源組成的差異造成蛋白酶的適應(yīng)

性現(xiàn)象[37]

。此外，發(fā)酵玉米蛋白粉中含有較多有益

菌，可以改善腸道pH，使腸道中相關(guān)酶在更適宜環(huán)境

中發(fā)揮活性[13]

。結(jié)合本研究結(jié)果，這可能是低替代水

平斑節(jié)對蝦蛋白酶和淀粉酶活性上升的原因之一。

本研究中，用發(fā)酵玉米蛋白粉替代42.8%魚粉對

生長性能、免疫指標(biāo)及消化酶活性均未有顯著差異，

其最大替代水平高于玉米蛋白粉替代魚粉在對蝦上

的其他研究水平：10%~15%[4，39]

?？赡茉蛑?，就

是發(fā)酵玉米蛋白粉相比于玉米蛋白粉有更多優(yōu)勢，是

更適宜的魚粉替代植物蛋白源；另一原因是，本研究

在配方中添加了足量的甜菜堿，改善添加植物蛋白導(dǎo)

致的適口性差問題，進而提高攝食，這也進一步證明

保障攝食量是提高魚粉替代比例的有效途徑之一。

4 結(jié)論

綜上所述，發(fā)酵玉米蛋白粉可替代 42.8% 的魚

粉，而當(dāng)替代量超過42.8%時會抑制斑節(jié)對蝦生長性

能和飼料利用率，生長性能受影響可能和消化能力下

降有關(guān)。

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71

生 物 技 術(shù) 2023年第44卷第18期 總第687期

作者簡介：袁麗紅，碩士，研究方向為單胃動物營養(yǎng)與飼

料科學(xué)。

*通訊作者：程志斌，副教授。

收稿日期：2023-05-17

基金項目：云南省重大科技專項[2016ZA008]；云南省創(chuàng)

新團隊項目[2017HC030]

飼 用 枯 草 芽 孢 桿 菌 抑 菌 性 能 的 研 究 進 展

■ 袁麗紅1 柳成東2 肖明霞1

PHOUTHAPANE Vanhnaseng3 安清聰1 程志斌1*

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，云南昆明 650201；2.福建傲農(nóng)生物科技集團股份有限公司，福建漳州 363000；

3.老撾農(nóng)林部畜牧與水產(chǎn)局，老撾萬象 6644）

摘 要：文章綜述枯草芽孢桿菌在體內(nèi)、體外的抑菌性能，旨在保障枯草芽孢桿菌的飼用效果，

重點總結(jié)3方面：其一，枯草芽孢桿菌抑菌性能評估方法；其二，枯草芽孢桿菌的體外抑菌作用（牛津

杯法體外抑菌試驗評估）；其三，飼用枯草芽孢桿菌對畜禽腸道菌群的調(diào)控效果（體內(nèi)抑菌試驗評

估）。體外試驗文獻(xiàn)顯示，枯草芽孢桿菌對腸道有害菌和飼料源有害菌的抑菌報道較多，對腸道有益

菌和其他商業(yè)益生菌的抑制研究很少，且不同菌株的抑菌性能差異較大，這與飼用枯草芽孢桿菌對

畜禽腸道有益菌及個別有害菌調(diào)控出現(xiàn)差異化結(jié)果相符。文章建議完善枯草芽孢桿菌體外抑菌評

估的體系，這有助于篩選安全的菌株及高效地研制單一和復(fù)合飼用枯草芽孢桿菌制劑。

關(guān)鍵詞：枯草芽孢桿菌；抑菌性能；牛津杯法；腸道菌群檢測；研究進展

doi:10.13302/j.cnki.fi.2023.18.011

中圖分類號：S816.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-991X（2023）18-0072-07

Advancement on Antibacterial Properties of Probiotic Bacillus subtilis

YUAN Lihong1

LIU Chengdong2

XIAO Mingxia1

PHOUTHAPANE Vanhnaseng3

AN Qingcong1

CHENG Zhibin1*

(1. College of Animal Science and Technology of Yunnan Agricultural University, Yunnan Kunming

650201, China; 2. Fujian Aonong Biotechnology Group Co., Ltd., Fujian Zhangzhou 363000, China;

3. Department of Livestock and Fisheries, Ministry of Agriculture and Forestry of Laos, Vientiane 6644, Laos)

Abstract：The in vitro and in vivo antibacterial

properties of probiotic Bacillus subtilis were re?

viewed in order to ensure the application of probi?

otic Bacillus subtilis. This paper focused on three

aspects as followings: ① evaluation method of an?

tibacterial properties of Bacillus subtilis; ② in vi?

tro bacteriostatic evaluation of Bacillus subtilis (ox?

ford cup test); ③ bacteriostatic regulation of di?

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（編輯：沈桂宇，guiyush@126.com）

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72

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 總第687期

枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）是全球及我國畜

牧業(yè)應(yīng)用最廣的飼用益生菌[1-3]

，其改善畜禽生產(chǎn)性

能的機制主要與菌株的抑菌性能及其調(diào)控腸道菌群

的作用有關(guān)[4-7]

。然而，本課題組匯總國內(nèi)外大量枯

草芽孢桿菌抑菌試驗和動物試驗的報道發(fā)現(xiàn)，飼用枯

草芽孢桿菌的菌株繁多，菌株抑菌性能的評估客觀存

在“評估方法繁雜、抑菌標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、研究系統(tǒng)性不

足”等問題，致使動物飼養(yǎng)試驗表現(xiàn)的生產(chǎn)性能產(chǎn)生

差異化結(jié)果。鑒于此，文章提出了枯草芽孢桿菌體外

抑菌性能評估研究的方向，以保障飼用枯草芽孢桿菌

應(yīng)用于養(yǎng)殖業(yè)的作用效果及其穩(wěn)定性。

1 枯草芽孢桿菌抑菌性能的評估方法及標(biāo)準(zhǔn)

與大多數(shù)飼用益生菌相似，枯草芽孢桿菌抑菌性

能的研究主要包括體外抑菌試驗評估（in vitro bacte?

riostatic evaluation）和體內(nèi)抑菌試驗評估（in vivo bac?

teriostatic evaluation）兩方面[8]

。

1.1 體外抑菌試驗

已用于枯草芽孢桿菌體外抑菌實驗的評估方法主

要包括：瓊脂擴散法（包括牛津杯法、打孔法、濾紙片法

等）、最小抑菌濃度法、平板劃線法和混培法等[9-11]

。其

中，牛津杯法具備可定量、操作方便的優(yōu)勢[9]

，因此采

用該法的研究文獻(xiàn)最多。

匯總以往牛津杯法評估枯草芽孢桿菌抑菌性能

的試驗文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)以下問題：其一，體外抑菌研究的系

統(tǒng)性不足。大量已報道的研究集中在枯草芽孢桿菌

對動物腸道有害菌及飼料源有害菌的抑制作用，對腸

道有益菌可能的抑制作用及對其他商業(yè)飼用益生菌

的可能拮抗效應(yīng)基本沒有報道，這顯然不利于評估單

一或復(fù)合枯草芽孢桿菌制劑在養(yǎng)殖生產(chǎn)中的應(yīng)用效

果；其二：體外抑菌作用的判定標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一。牛津

杯法以抑菌圈直徑值(diameter of inhibition zone, DIZ)

來判斷抑制作用的強弱，但迄今為止DIZ判定標(biāo)準(zhǔn)尚

未統(tǒng)一。韓旭凱［12］

采用的抑菌判定標(biāo)準(zhǔn)包括3個DIZ

區(qū)間值：“高敏感”（DIZ>20 mm）、“敏感”（8 mm<DIZ≤

20 mm）和“不敏感”（DIZ=7.80 mm）。Liang 等[13]

采用

的 抑 菌 判 定 標(biāo) 準(zhǔn)包括 5 個 DIZ 區(qū)間值：“極敏感”

（DIZ>20 mm）、“高敏感”（15 mm<DIZ≤20 mm）、“中敏

感”（10 mm<DIZ≤15 mm）、“低敏感”（7.80 mm<DIZ≤

10 mm）和“不敏感”（DIZ=7.80 mm）。顯然，就表 1 匯

總的牛津杯抑菌數(shù)據(jù)，Liang等[13]

抑菌判定標(biāo)準(zhǔn)更加細(xì)

致。因此，文章綜述后續(xù)描述采納Liang等[13]

的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 體內(nèi)抑菌試驗

體內(nèi)抑菌試驗一般通過檢測飼喂枯草芽孢桿菌

制劑的畜禽腸道食糜或糞便中特定細(xì)菌的數(shù)量（包括

腸道有害菌、腸道有益菌），來評估飼用枯草芽孢桿菌

對腸菌群的調(diào)控效果。腸道特定細(xì)菌數(shù)量(或相對數(shù)

量)的檢測方法，主要包括宏基因組測序法[1]

、實時熒

光定量PCR法[3]

、平板計數(shù)法等[14-15]

。

1.2.1 宏基因組測序法

宏基因組測序法的優(yōu)點是能從細(xì)菌分類學(xué)角度，

詳細(xì)地分析飼喂枯草芽孢桿菌對畜禽腸道菌群“門綱

目科屬種”的影響，且當(dāng)前檢測儀先進，因此分析工作

效率極高。然而，該方法的最大缺點是只能給出菌群

豐度值，無法定量某一特定腸道菌的數(shù)量級。例如：

在產(chǎn)氣莢膜梭菌攻毒動物模型條件下，宏基因組測序

法只能分析腸道中梭菌屬細(xì)菌的相對豐度，無法定量

攻毒產(chǎn)氣莢膜梭菌的數(shù)量級及變化[1]

。

1.2.2 實時熒光定量PCR法

相對宏基因組測序法難以定量腸道特定菌的數(shù)

量級，實時熒光定量PCR法的優(yōu)點是可高效檢測腸道

etary Bacillus subtilis supplementation on animal intestinal microflora (in vivo bacteriostatic test). In vitro

bacteriostasis of Bacillus subtilis on animal intestinal harmful bacteria and feed source harmful bacteria

was intensively reported, while the inhibition of Bacillus subtilis on animal intestinal beneficial bacteria

or other commercial feed probiotics were little known. Moreover, the in vitro antibacterial activities of var?

ious strains of Bacillus subtilis were greatly different. The above characteristics were also reflected in the

evaluation of in vivo bacteriostasis tests. Especially, the regulation of Bacillus subtilis additive on animal

intestinal beneficial bacteria and individual intestinal harmful bacteria were acutely differentiated. In con?

clusion, this review suggested the improvement of in vitro bacteriostatic evaluation system on probiotic

Bacillus subtilis was facilitated to screen the safe strains and further efficiently develop single or com?

pound Bacillus subtilis feed additives.

Key words：Bacillus subtilis; antibacterial properties; oxford cup test; intestinal flora testing; advancement

73

生 物 技 術(shù) 2023年第44卷第18期 總第687期

特定菌的數(shù)量級[3]

。然而，實時熒光定量 PCR 法的明

顯缺點是無法進一步分析腸道總厭氧菌、總需氧菌的

數(shù)量級及其之間的比例，而腸道總厭氧菌及總需氧菌

數(shù)量是表征腸道菌群平衡的重要指標(biāo)之一。

1.2.3 平板計數(shù)法

平板計數(shù)法最大的優(yōu)點是操作簡單、結(jié)果直觀，且

能滿足對表征畜禽腸道菌群平衡狀態(tài)的總菌數(shù)、總厭

氧菌、總需氧菌以及某些特定腸道細(xì)菌(大腸桿菌、沙

門氏菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌等腸道有害菌；乳酸桿菌、雙歧

桿菌等腸道有益菌)的數(shù)量級進行平板計數(shù)定量[14-15]

。

誠然，定量計數(shù)均需特定的培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件，因此

平板計數(shù)法的缺點是分析工作效率低。

綜上分析，基于可定量的報道數(shù)據(jù)，表 1 匯總了

體外抑菌試驗評估枯草芽孢桿菌的抑菌作用(牛津杯

法)，表2匯總了體內(nèi)抑菌試驗評估飼用枯草芽孢桿菌

對畜禽腸道菌群的調(diào)控作用(平板計數(shù)法)。文章重點

闡述枯草芽孢桿菌體外抑菌作用評估，并與腸菌群調(diào)

控結(jié)果相互印證。

2 枯草芽孢桿菌對畜禽腸道有害菌的抑菌作用

大部分研究發(fā)現(xiàn)，枯草芽孢桿菌對大腸桿菌、沙

門氏菌、梭菌等屬的致病菌的作用機制主要包括以下

幾個方面：①生物奪氧學(xué)說：枯草芽孢桿菌在繁殖過

程中均可消耗腸道內(nèi)的氧氣，造成局部厭氧環(huán)境，促

進厭氧菌的繁殖和生長；②菌群屏障學(xué)說：枯草芽孢

桿菌在消化道生成致密的膜菌群，枯草芽孢桿菌能與

致病菌爭奪生存空間、定居位點、繁殖空間以及營養(yǎng)

物質(zhì)，從而抑制病原菌的生長與繁殖；③抗菌物質(zhì)：枯

草芽抱桿菌能夠產(chǎn)生枯草菌素和枯草桿菌素等兩種

小分子細(xì)菌素；枯草芽孢桿菌分泌幾丁質(zhì)酶作用于真

菌細(xì)胞壁，β-葡聚糖酶因其能水解 β（1→3）糖苷鍵所

以具抗真菌作用。它們可以通過完全降解病原菌細(xì)

胞壁來抑制病原菌生長；枯草芽孢桿菌還可以產(chǎn)生的

抗菌多肽，從而對致病菌產(chǎn)生抑制作用[1，3，12]

。

2.1 枯草芽孢桿菌對大腸桿菌的抑菌作用

表 1 匯總了 18 篇枯草芽孢桿菌對大腸桿菌體外

抑菌的 DIZ 數(shù)據(jù)，并參考 Liang等[13]

的抑菌判定標(biāo)準(zhǔn)，

分析如下：①極敏感：18篇文獻(xiàn)中的 3篇文獻(xiàn)[16-18]

，包

括謝曉佩等[16]

發(fā)現(xiàn)三株枯草芽孢桿菌(KC5、KC6、

KC7)、王琦等[17]

報道的 3個菌株(Yak-KC5、Yak-KC6、

Yak-KC7)、莊國宏等[18]

顯示菌株GD，均對大腸桿菌的

DIZ達(dá)到 20 mm以上，有極強的抑制作用；②高敏感：

6 篇文獻(xiàn)顯示[16-21]

，枯草芽孢桿菌對大腸桿菌 DIZ 范

圍為15~20 mm，有良好的抑制作用；③中敏感：8篇文

獻(xiàn)顯示[19，22-28]

，枯草芽孢桿菌對大腸桿菌 DIZ 范圍為

10~15 mm，有一定的抑制作用；④低敏感：Liang 等[13]

和辛娜等[28]

報道 2 株枯草芽孢桿菌對大腸桿菌 DIZ

范圍為 7.8~10 mm，抑制作用偏弱；⑤不敏感：5 篇文

獻(xiàn)顯示[28-32]

，多株枯草芽孢桿菌對大腸桿菌 DIZ 為

7.8 mm，無抑制作用。以上結(jié)果提示，不同菌株的枯

草芽孢桿菌對大腸桿菌的抑制作用有顯著差異。

表 2匯總了多篇飼用枯草芽孢桿菌對雞、豬腸道

食糜或糞便大腸桿菌數(shù)量（平板計數(shù)法）影響的動物

試驗結(jié)果。其一：肉雞飼養(yǎng)試驗。齊博等[34]

在雞飼糧

中添加較低劑量枯草芽孢桿菌（105

CFU/g）發(fā)現(xiàn)，與

對照組（基礎(chǔ)飼糧組，BD）相比，試驗組（枯草芽孢桿

菌組，PD）肉雞 21 日齡和 42 日齡的盲腸食糜大腸桿

菌數(shù)量未顯著降低。袁文菊等[37]

和 Jeong等[15]

研究顯

示，與對照組相比，試驗組添加中劑量（106

CFU/g）、

高劑量（107

CFU/g）枯草芽孢桿菌顯著降低了盲腸大

腸桿菌數(shù)量、未降低回腸大腸桿菌數(shù)量。此外，更多

試驗顯示[14，35-36]

，飼用枯草芽孢桿菌同時顯著降低

了盲腸和回腸的大腸桿菌數(shù)量。其二，豬飼養(yǎng)試驗。

楊陽等[38]

在飼糧中添加枯草芽孢桿菌發(fā)現(xiàn)，與對照組

相比，試驗組豬盲腸和結(jié)腸食糜大腸桿菌數(shù)量顯

著降低，但對回腸食糜大腸桿菌無顯著影響。Guo

等[41]

報道，飼用枯草芽孢桿菌顯著降低豬糞便大腸

桿菌數(shù)量。然而，更多的豬飼養(yǎng)試驗表明，飼用枯

草芽孢桿菌對腸道食糜及糞便大腸桿菌數(shù)量無顯著

影響[42-44]

。

以上分析提示，除試驗動物種類、枯草芽孢桿菌

添加量、取樣部位等因素，菌株抑菌作用的巨大差異

可能是影響腸道大腸桿菌調(diào)控效果的關(guān)鍵，這顯然會

對動物的生產(chǎn)性能產(chǎn)生重要影響。

2.2 枯草芽孢桿菌對沙門氏菌的抑菌作用

表1匯總了8篇枯草芽孢桿菌對沙門氏菌體外抑

菌的 DIZ 數(shù)據(jù)，參考 Liang等[13]

的抑菌判定標(biāo)準(zhǔn)，分析

如下：①高敏感：8篇文獻(xiàn)中的4篇文獻(xiàn)[18-20，22]

，包括李

善仁等[20]

報道的兩株枯草芽孢桿菌 CS16 和 CS21、盧

冰霞等[22]

發(fā)現(xiàn)的菌株 Y1、陳亮等[19]

研究的菌株 B332、

莊國宏等[18]

報道的菌株 GD，均對沙門氏菌屬致病菌

有良好的抑制作用；②中敏感：3 篇文獻(xiàn)顯示[18，20，24]

，

枯草芽孢桿菌對沙門氏菌有一定的抑制作用；③不敏

感：2篇文獻(xiàn)顯示[29，32]

，多株枯草芽孢桿菌對沙門氏菌

無抑制作用。以上數(shù)據(jù)表明，不同菌株的枯草芽孢桿

菌對沙門氏菌的抑制作用有顯著差異。

大量的肉雞飼養(yǎng)試驗顯示（表 2），飼糧中添加

74

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 總第687期

106

~107

CFU/g 枯草芽孢桿菌顯著降低了肉雞腸道食

糜中沙門氏菌的總菌數(shù)[14-15，35]

。然而，邢帥兵等[40]

在

仔豬上的試驗卻顯示，枯草芽孢桿菌對腸道食糜沙門

氏菌數(shù)量無顯著影響。盡管仔豬試驗很少測定腸道

沙門氏菌，但這一結(jié)果似乎提示，飼用枯草芽孢桿菌

對沙門氏菌的抑制作用在家禽腸道比生豬腸道的效

果更突出。誠然，這一推測有待于進一步驗證。

2.3 枯草芽孢桿菌對產(chǎn)氣莢膜梭菌的抑菌作用

包括產(chǎn)氣莢膜梭菌在內(nèi)的多種致病梭菌誘發(fā)動

物壞死性腸炎，其發(fā)病率較大腸桿菌、沙門氏菌低，且

隱性病癥不易發(fā)覺，易被養(yǎng)殖管理者忽視[44-45]

。表 1

匯總了 3 篇枯草芽孢桿菌抑制產(chǎn)氣莢膜梭菌的體外

牛津杯試驗文獻(xiàn)。陽艷林等[33]

研究了7株枯草芽孢桿

菌，結(jié)果顯示枯草芽孢桿菌 PB6(克洛生)對產(chǎn)氣莢膜

枯草芽孢桿菌

菌株編號

KC6

KC5

KC7

KC1

Yak-KC7

Yak-KC5

Yak-KC6

Yak-KC1

GD

WT

POC-4

SF-1

B332

CS16

CS21

CS27

Y33245

Y1

BS-W5

L-NM62

KC-WQ

-

JN-16

-

BS-1

BS-4

BS-6

BS-2

BS-3

BS-5

LV1

LV2

WH1

C3

BS1

PB6

A

B

E

C

D

F

腸道主要有害菌

大腸桿

菌屬

25.00

22.00

20.00

17.00

26.00

22.00

20.00

17.00

20.33

17.00

17.33

16.17

17.50

17.80

16.76

12.13

16.50

14.56

14.00

13.00

12.83

12.03

11.46

11.00

9.81

10.47

9.16

0

0

0

0

0

0

0

0

0

沙門氏

菌屬

16.00

14.17

14.17

13.33

18.73

17.70

10.07

18.29

0

0

0

豬霍亂

沙門氏菌

13.30

雞白痢

沙門氏菌

16.80

0

產(chǎn)氣

莢膜梭菌

13.45

8.89

10.29

0

0

0

0

22.00

16.00

16.00

12.00

0

0

0

飼料源有害菌

金黃色葡萄球菌

26.00

20.00

20.00

16.00

26.00

24.00

22.00

18.00

20.17

24.83

25.00

25.33

22.73

23.10

24.83

15.00

13.00

10.00

11.40

12.80

12.00

26.00

28.00

10.25

8.00

10.23

商業(yè)益生菌

酵母菌

26.50

20.17

24.50

21.50

參考文獻(xiàn)

謝曉佩等[16]

王琦等[17]

莊國宏等[18]

陳亮等[19]

李善仁等[20]

杜漢宇等[21]

盧冰霞等[22]

王琳等[23]

張旭等[24]

錢榮等[25]

邵林等[26]

魏姍姍等[27]

Liang等[13]

辛娜等[28]

齊鵬飛等[29]

劉曉燕等[30]

魏可健等[31]

王保華等[32]

陽艷林等[33]

表1 枯草芽孢桿菌體外抑菌作用[牛津杯法，抑菌圈直徑DIZ(mm)]

注：1. 抑菌作用判定標(biāo)準(zhǔn)(DIZ)：極敏感，DIZ>20 mm；高敏感，15 mm<DIZ≤20 mm；中敏感，10 mm<DIZ≤15 mm；低敏感，

7.80 mm<DIZ≤10 mm；不敏感，DIZ=7.80 mm；

2.“-”表示枯草芽孢桿菌沒設(shè)菌株編號。

75

生 物 技 術(shù) 2023年第44卷第18期 總第687期

梭菌抑制作用達(dá)極敏感，另外2株為高敏感、1株為中

敏感、3 株為不敏感。辛娜等[28]

評估了 6 株枯草芽孢

桿菌，結(jié)果顯示2株為中敏感、1株為低敏感、3株為不

敏感。魏可健等[31]

證明枯草芽孢桿菌 C3對產(chǎn)氣莢膜

梭菌無抑制作用。

上述研究表明，大部分枯草芽孢桿菌無法高效抑

制產(chǎn)氣莢膜梭菌，這得到了體內(nèi)試驗的印證(表 2)。

袁文菊等[37]

在肉雞飼糧中添加 3.0×106

CFU/g 枯草芽

孢桿菌，發(fā)現(xiàn)可顯著降低盲腸食糜梭菌數(shù)量、但無法

降低回腸食糜梭菌數(shù)量；而且，他們的另一試驗組枯

草芽孢桿菌添加量略微降至1.5×106

CFU/g，則同時無

法降低盲腸和回腸的梭菌數(shù)量。Jeong等[15]

在飼糧中

添加更高劑量（3.0×107

CFU/g）枯草芽孢桿菌，無法降

低肉雞盲腸和回腸的梭菌數(shù)量。

3 枯草芽孢桿菌對飼料源有害菌的抑菌作用

金黃色葡萄球菌是飼料源主要致病細(xì)菌之一[44]

，

枯草芽孢桿菌對金黃色葡萄球菌抑制研究較多，14篇

報道的DIZ數(shù)據(jù)顯示（表1）：①極敏感：14篇文獻(xiàn)中的

5篇文獻(xiàn)[16-18，20，29]

，包括謝曉佩等[16]

發(fā)現(xiàn) 3株枯草芽孢

桿 菌（KC5、KC6、KC7）、王 琦 等[17]

報 道 的 3 個 菌 株

（Yak-KC5、Yak-KC6、Yak-KC7）、莊國宏等[18]

研究的

4個菌株（GD、WT、POC-4、SF-1）、齊鵬飛等[29]

顯示的

菌 株 LV-1 和 LV-2、李 善 仁 等[20]

研 究 的 3 個 菌 株

（CS16、CS21、CS27），均對金黃色葡萄球菌有極強抑

制作用；②高敏感：3 篇文獻(xiàn)顯示[16-17，21]

，枯草芽孢桿

菌對金黃色葡萄球菌有良好的抑制作用；③中敏感：

8 篇文獻(xiàn)顯示[22-27，30，32]

，枯草芽孢桿菌對金黃色葡

萄球菌有一定的抑制作用；④低敏感：僅有 1 篇文

獻(xiàn)顯示[29]

，枯草芽孢桿菌對金黃色葡萄球菌抑制作用

偏弱。

以上數(shù)據(jù)提示，不同菌株的枯草芽孢桿菌對金黃

色葡萄球菌的抑菌作用有顯著差異。由于廣譜抗生

素能夠顯著抑制金黃色葡萄球菌[44-45]

，以往飼用抗生

素的應(yīng)用掩蓋了飼料源金黃色葡萄球菌感染腸道的

注：差異幅度（%）=（PD總菌數(shù)-BD總菌數(shù)）/BD總菌數(shù)×100；BD組，基礎(chǔ)飼糧組；PD組，枯草芽孢桿菌組；“*”表示統(tǒng)計差

異顯著（P<0.05）。

試驗動物

AA肉雞

AA 肉雞

科寶500豬

白羽肉雞

淮南松雞

羅斯308

杜長大(DLY)豬

杜長大(DLY)豬

杜長大(DLY)豬

長×大豬

杜長大(DLY)豬

杜長大(DLY)

枯草芽孢桿菌

添加量(CFU/g)

8.0×105

1.0×106

1.0×106

1.5×106

3.0×106

6.7×106

3.0×107

1.0×105

5.0×105

1.0×107

2.2×105

1.0×106

3.0×107

取樣日齡

(d)

21

42

21

42

28

42

35

35

56

35

53

67

70

54

68

7

14

21

29

35

70

取樣

(食糜或糞便)

盲腸

盲腸

盲腸

盲腸

盲腸

回腸

盲腸

回腸

盲腸

回腸

盲腸

回腸

盲腸

盲腸

回腸

回腸

盲腸

結(jié)腸

回腸

結(jié)腸

盲腸

結(jié)腸

糞便

糞便

糞便

糞便

腸道及糞便菌數(shù)的差異幅度(PD vs BD, %)

大腸桿菌

-69.80

+108.93

-61.10*

-57.34*

-90.88*

-66.89*

-87.98*

-98.90*

-74.30*

-4.50

-80.05*

-10.88

-71.16*

-58.31*

-36.90

-25.87

-25.87*

-42.46*

-5.59

+16.15

-12.90

+20.23

-84.15*

-25.87

-73.70

-12.90

-25.87

+676.25

-56.35

-24.14

沙門氏菌

-64.52*

-65.33*

-66.12*

-62.85*

-48.71*

+12.20

-6.68

梭菌

-43.76

-10.88

-61.09*

-10.88

-16.82

-16.82

乳酸桿菌

+4.17

+488.84*

0

+209.03*

+7.15

+104.17*

+1 849.85*

+175.42*

+5 028.61*

+2 138.72*

+3 448.13*

+1 158.93*

+195.12*

+118.78*

+94.98*

+14.82

+118.78*

+316.87*

+53.82

+110.38*

+336.52

+145.47

+77.83

+336.52*

+2 470.40*

-6.68

+51.36

+1 941.74

-16.82

+34.89

雙歧桿菌

+28.83

+4.71

+14.82

+17.49

+65.96*

+19.67

+3.99

+502.56*

+139.88

-80.05

+28.83

-46.29

+263.08

+20.23

參考文獻(xiàn)

齊博等[34]

劉鳳美等[35]

李佳駿等[36]

袁文菊等[37]

Yang等[14]

Jeong等[15]

楊陽等[38]

Tang等[39]

邢帥兵等[40]

Guo等[41]

倪學(xué)勤等[42]

Hu等[43]

表2 飼用枯草芽孢桿菌對畜禽腸道菌群的調(diào)控作用(菌數(shù)檢測為平板計數(shù)法)

76

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 總第687期

風(fēng)險，但當(dāng)前“禁抗”形式下須重新審視及解決這一問

題。例如，通過體外抑菌試驗篩選強效抑制金黃色葡

萄球菌的枯草芽孢桿菌菌株，并應(yīng)用于養(yǎng)殖生產(chǎn)。

4 枯草芽孢桿菌對畜禽腸道有益菌的抑制作用

眾所周知，廣譜飼用抗生素抑制乳酸桿菌和雙歧

桿菌等腸道有益菌，破壞畜禽腸菌群平衡[44，47]

。然

而，包括枯草芽孢桿菌在內(nèi)的飼用益生菌對腸道有益

菌的體外抑制作用卻鮮有報道[44-47]

。李先磊等[11]

采

用體外混培試驗顯示，枯草芽孢桿菌HnB-4對乳酸桿

菌HnL-3無抑制作用。相反，李在建等[48]

的體外混培

試 驗 表 明 枯 草 芽 孢 桿 菌 對 乳 酸 桿 菌 ( 菌 株 編 號

CICC6075)有顯著的抑制作用。以上不同的結(jié)果提

示，枯草芽孢桿菌對腸道有益菌可能的抑制作用需重

新認(rèn)識。

表 2肉雞飼養(yǎng)試驗顯示，飼用枯草芽孢桿菌顯著

增加肉雞腸道食糜乳酸桿菌數(shù)量，但對雙歧桿菌無明

顯影響。豬飼養(yǎng)試驗顯示，飼用枯草芽孢桿菌顯著增

加盲腸和結(jié)腸食糜乳酸桿菌數(shù)量[38，40]

；相反，也有文

獻(xiàn)報道飼用枯草芽孢桿菌未顯著增加腸道及糞便的

乳酸桿菌數(shù)量[42，44]

；此外，枯草芽孢桿菌對豬腸道食

糜及糞便的雙歧桿菌無明顯影響[42]

。結(jié)合上述體外

抑菌試驗報道，腸道菌群差異化的表現(xiàn)提示，飼用枯

草芽孢桿菌對畜禽腸道有益菌的影響需進一步明晰。

5 枯草芽孢桿菌對商業(yè)飼用益生菌的抑菌作用

當(dāng)前，我國《飼料添加劑品種目錄(2013)》中應(yīng)用

較為廣泛的飼用益生菌包括枯草芽孢桿菌、地衣芽孢

桿菌、酵母菌、丁酸梭菌、糞腸球菌、屎腸球菌、凝結(jié)芽

孢桿菌等 7種[46]

。飼料禁抗形勢下，由于畜禽養(yǎng)殖問

題和需求的多樣性，基于不同益生菌差異化的益生性

能，催生了復(fù)合飼用益生菌制劑的普遍使用。然而，

課題組前期綜述及多個體外抑菌試驗均表明，益生菌

之間存在拮抗效應(yīng)[43，46，49]

。

枯草芽孢桿菌對其他商業(yè)益生菌抑制作用的研

究極少（表 1），僅有的一篇報道顯示 4 株枯草芽孢桿

菌（菌株編號：SF-1、WT、POC-4、GD）對酵母菌均有

極強的抑制作用，且抑制效果有明顯差異[18]

。這一體

外試驗結(jié)果得到了李玲茜等[6]

動物試驗的印證。李玲

茜等[6]

通過雞飼養(yǎng)試驗發(fā)現(xiàn)，與單一枯草芽孢桿菌組相

比，組合應(yīng)用枯草芽孢桿菌和酵母菌組肉雞的增重、采

食量及料重比均無明顯改善。此外，課題組前期體外

抑菌試驗[43，46，49]

、動物試驗[4-5]

均表明，枯草芽孢桿菌

與凝結(jié)芽孢桿菌、丁酸梭菌之間均存在拮抗效應(yīng)。

6 小結(jié)

基于抑菌性能是飼用枯草芽孢桿菌改善畜禽生

產(chǎn)性能的重要機制之一，建議完善枯草芽孢桿菌體外

抑菌試驗的評估方法及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，尤其要重視枯草芽

孢桿菌對腸道有益菌和其他商業(yè)益生菌可能的抑制

作用及拮抗效應(yīng)的評估，這有助于篩選安全的菌株及

高效地研制單一和復(fù)合飼用枯草芽孢桿菌制劑，為保

障畜禽生產(chǎn)性能奠定科學(xué)基礎(chǔ)。

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（編輯：沈桂宇，guiyush@126.com）

78

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 總第687期

近年來，隨著我國畜禽養(yǎng)殖規(guī)模的擴大，飼料資

源短缺的問題日益嚴(yán)重。玉米豆粕價格的飆升迫使

飼料企業(yè)和養(yǎng)殖企業(yè)尋求能量飼料和蛋白飼料的替

代品，但棉籽粕、菜籽粕等非常規(guī)飼料具有存在抗?fàn)I

養(yǎng)因子和有毒、有害物質(zhì)較多的缺點，嚴(yán)重制約畜禽

對其的消化利用。新興的微生物發(fā)酵飼料技術(shù)不僅

可以消除或降解大部分抗?fàn)I養(yǎng)因子和有毒有害物質(zhì)，

還可以提高可消化養(yǎng)分的含量，這對于提高常規(guī)飼料

的利用率和開發(fā)非常規(guī)飼料原料及促進畜牧業(yè)可持

續(xù)發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實意義。因此，文章綜述近

年來國內(nèi)外關(guān)于微生物發(fā)酵飼料應(yīng)用的研究，總結(jié)其

種類、對飼料營養(yǎng)價值的影響、在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用

效果及應(yīng)用替代方案，以期為發(fā)酵飼料的開發(fā)和利用

提供理論參考。

1 微生物發(fā)酵飼料的定義和發(fā)酵方式

1.1 微生物發(fā)酵飼料的定義

摘 要：微生物發(fā)酵飼料與傳統(tǒng)飼料相比，具有提升飼料營養(yǎng)價值、改善飼料利用效率、豐富飼

料資源、提高動物生長性能及免疫力，改善動物腸道健康和降低環(huán)境污染等優(yōu)點，因此，在飼料行業(yè)

應(yīng)用前景廣闊，且對于畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。文章就微生物發(fā)酵飼料的特性及其在動物

生產(chǎn)中的應(yīng)用展開綜述，以期為微生物發(fā)酵飼料的進一步研究提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：微生物發(fā)酵；發(fā)酵飼料；營養(yǎng)價值；腸道健康；動物生產(chǎn)

doi:10.13302/j.cnki.fi.2023.18.012

中圖分類號：S816.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-991X（2023）18-0079-07

Research Progress on Characteristics of Microbial Fermented Feed and Its Application in

Animal Production

ZHANG Guanfeng1

ZENG Wenlin2

ZHENG Mengli1

CHEN Qinghua1*

(1. College of Animal Science and Technology, Hunan Agricultural University, Hunan Changsha 410125,

China; 2. Lengshuijiang Livestock, Fisheries and Agricultural Machinery Affairs Center, Hunan Loudi

417500, China)

Abstract：Compared with traditional feed, microbial fermented feed has the advantages of improving feed

nutritional value, improving feed utilization efficiency, enriching feed resources, improving animal growth

performance, immunity, improving animal intestinal health and reducing environmental pollution. There?

fore, it has a broad prospect of application in the feed industry and is of great significance for the sustain?

able development of animal husbandry. In this paper, the characteristics of microbial fermentation feed

and its application in animal production were reviewed, so as to provide a theoretical basis for further re?

search on microbial fermentation feed.

Key words：microbial fermentation; fermentation feed; nutritive value; intestinal health; animal produc?

tion

微生物發(fā)酵飼料的特性及其在動物生產(chǎn)中

的應(yīng)用研究進展

■ 張關(guān)鋒1 曾文林2 鄭夢莉1 陳清華1*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長沙 410125；2.冷水江市畜牧水產(chǎn)和農(nóng)機事務(wù)中心，湖南婁底 417500）

作者簡介：張關(guān)鋒，碩士，研究方向為飼料資源開發(fā)利用。

*通訊作者：陳清華，教授，博士生導(dǎo)師。

收稿日期：2023-05-17

基金項目：湖南省“雙一流”建設(shè)專項[kxk201801004]

79

生 物 技 術(shù) 2023年第44卷第18期 總第687期

微生物發(fā)酵飼料是指在人為控制條件下，將一些

抗?fàn)I養(yǎng)因子含量高、利用率低、適口性較差的植物性

農(nóng)副產(chǎn)品為主要原料（底物），通過微生物發(fā)酵將部分

纖維素、蛋白質(zhì)和脂肪等大分子營養(yǎng)物質(zhì)降解成易被

動物吸收的糖類和可溶性小肽及有機酸等小分子物

質(zhì)，從而制成營養(yǎng)豐富、適口性好及有益微生物含量

較高的一類生物飼料[1]

。

1.2 微生物發(fā)酵飼料的方式

微生物發(fā)酵飼料按照發(fā)酵工藝分為固態(tài)發(fā)酵和

液態(tài)發(fā)酵，固態(tài)發(fā)酵是指在微生物生長的培養(yǎng)基中無

可以流動的游離水且發(fā)酵物質(zhì)來源廣泛，具有發(fā)酵終

產(chǎn)物濃度較高、易于保存、發(fā)酵過程產(chǎn)生的廢水較少

等特點；液態(tài)發(fā)酵是指在生化反應(yīng)器中，通過人工方

式將菌株生長所需要的糖、氮鹽以及無機鹽等營養(yǎng)物

質(zhì)全部溶于水中作為培養(yǎng)基，滅菌后進行接種，液體

發(fā)酵具有原料來源廣泛、菌體生長快速、生產(chǎn)周期短

等特點[2]

。

目前在飼料行業(yè)生產(chǎn)中固、液態(tài)發(fā)酵均可用于有

機酸、酶制劑、維生素、肽類和其他生長因子等飼料添

加劑的工業(yè)化生產(chǎn)，但根據(jù)兩種發(fā)酵方式的特點，液

態(tài)發(fā)酵更利于規(guī)?；a(chǎn)，固態(tài)發(fā)酵則在改變常規(guī)、

非常規(guī)飼料原料的特性和利用工業(yè)殘渣或副產(chǎn)物生

產(chǎn)單細(xì)胞蛋白質(zhì)飼料方面應(yīng)用更為廣泛。兩種發(fā)酵

模式在受限因素方面，液態(tài)發(fā)酵存在發(fā)酵設(shè)備龐大、

耗能高和費用大等弊端，固態(tài)發(fā)酵存在生產(chǎn)機械化程

度低、發(fā)酵產(chǎn)品穩(wěn)定性差和發(fā)酵過程難以控制工藝參

數(shù)（如溫度、pH、營養(yǎng)成分等）等劣勢[3]

。

1.3 微生物發(fā)酵的菌種

目前，發(fā)酵常用菌劑多為復(fù)合菌，包括芽孢桿菌

（枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌等）；乳

酸菌（植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌等）；酵母

菌（產(chǎn)朊假絲酵母、釀酒酵母）和霉菌（米曲霉、毛霉、

根霉等）[4]

，以及這些菌種之間按照不同比例的組合。

1.4 微生物發(fā)酵飼料的原料

微生物發(fā)酵飼料的原料可以分為常規(guī)飼料原料

和非常規(guī)飼料原料，常規(guī)飼料原料是指一些常見的、

利用價值高、易于消化和吸收的一類飼料原料（如玉

米、大豆、小麥等）；而非常規(guī)飼料原料是指一些存在

營養(yǎng)價值較低、抗?fàn)I養(yǎng)因子含量高、成分復(fù)雜或不穩(wěn)

定而又缺乏營養(yǎng)價值評定標(biāo)準(zhǔn)等問題的飼料原料，大

致可分為餅粕類、糟渣類、秸稈秕殼3類[5]

。

2 微生物發(fā)酵飼料的特性

2.1 提高飼料營養(yǎng)物質(zhì)含量、降低抗?fàn)I養(yǎng)因子含量

在微生物發(fā)酵過程中，針對不同類型的飼料原料

可以使用不同的菌種進行發(fā)酵。發(fā)酵常規(guī)飼料方面，

Zhang 等[6]

研究表明，利用枯草芽孢桿菌固態(tài)發(fā)酵豆

粕，發(fā)酵后豆粕中的大分子糖和蛋白質(zhì)被降解為有機

酸、小肽、游離氨基酸等，其中必需氨基酸總量增加了

12.2%，非必需氨基酸總量增加了 10.8%，游離氨基酸

總量是未發(fā)酵組的 12.76倍。Zheng 等[7]

研究表明，通

過芽孢桿菌固態(tài)發(fā)酵豆粕可以顯著降低豆粕中抗?fàn)I

養(yǎng)因子的含量。Jiang 等[8]

利用枯草芽孢桿菌（CICC

10262）和嗜酸乳桿菌（ACCC 10637）混合固態(tài)發(fā)酵玉

米蛋白粉，結(jié)果顯示發(fā)酵后中性洗滌纖維含量顯著降

低，粗蛋白、氨基酸和小肽含量顯著升高。發(fā)酵非常

規(guī)飼料方面，Wang等[9]

使用由地衣芽孢桿菌(1.0813)、

酵母菌(ACCC20060)和乳酸菌(ACCC10637)組合成的

復(fù)合益生菌固態(tài)發(fā)酵菜籽粕，發(fā)酵后可溶性蛋白含

量、乳酸含量和總氨基酸含量顯著增加，硫苷和中性

洗滌纖維含量顯著降低。Wang等[10]

利用乳酸菌菌株

固態(tài)發(fā)酵棉籽粕，結(jié)果顯示，發(fā)酵后棉粕中粗蛋白和

必需氨基酸的含量極顯著增加，棉酚降解率達(dá) 83%。

有研究報道，淀粉芽孢桿菌 NX-2S固態(tài)發(fā)酵豆渣，使

豆渣中胰蛋白酶抑制劑、植酸和單寧等抗?fàn)I養(yǎng)因子分

別降低了 98.7%、97.8% 和 63.2%[11]

。此外，有研究表

明，通過樺褐孔菌固態(tài)發(fā)酵麥秸，發(fā)酵后顯著提高了

麥秸中粗蛋白含量和必需氨基酸中蛋氨酸、賴氨酸的

含量[12]

。Wang 等[13]

使用 4 種白色腐真菌（紅腐霉

CGMCC 5.600、杏鮑菇 CGMCC 5.732、鳳尾菇 CGMCC

5.592和金頂側(cè)耳 CGMCC 5.244）固態(tài)發(fā)酵玉米秸稈，

結(jié)果顯示，發(fā)酵后 4種白色腐真菌均顯著提高了玉米

秸稈中粗蛋白含量，同時降低了中性洗滌纖維、酸性

洗滌纖維、半纖維素和纖維素的含量。

由此可見，針對飼料的特性以及改善效果，選擇

相應(yīng)的微生物發(fā)酵處理可提高飼料營養(yǎng)成分的含量，

降低抗?fàn)I養(yǎng)因子及有毒、有害物質(zhì)的含量，從而提高

飼料中可消化營養(yǎng)物質(zhì)的含量[14]

。在微生物發(fā)酵飼

料的過程中，還需考慮不同菌種之間的協(xié)同和拮抗作

用。一般情況下，混合菌種的發(fā)酵效果要優(yōu)于單一菌

種，不同菌種分步發(fā)酵效果優(yōu)于混合發(fā)酵，且混菌分

步發(fā)酵效果優(yōu)于單菌發(fā)酵和混菌同步發(fā)酵[15-16]

。

2.2 降低飼料毒性和抑制有害菌產(chǎn)生

微生物通過固態(tài)發(fā)酵的方式發(fā)酵飼料還可以降

低飼料中毒素的含量、抑制有害菌的生長，尤其在餅

粕類等非常規(guī)飼料中效果顯著（見表1）。

2.3 提高飼料中抗氧化成分含量

80

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 總第687期

經(jīng)微生物發(fā)酵后的飼料原料會產(chǎn)生植物肽類[22]

、

酚類和黃酮[23]

等抗炎、抗氧化物質(zhì)。研究表明，利用枯

草芽孢桿菌和米曲霉固態(tài)分步發(fā)酵豆粕，顯著提高了豆

粕總酚化合物濃度和體外抗氧化活性[24]

。Jiang等[25]

通

過枯草芽孢桿菌MTCC5480固態(tài)發(fā)酵玉米蛋白粉，結(jié)果

顯示，36 ℃時發(fā)酵后玉米肽的濃度達(dá)到最大值，此外，還

通過D-半乳糖誘導(dǎo)衰老大鼠試驗驗證了發(fā)酵所產(chǎn)生

玉米肽具有良好的抗氧化能力，可作為天然抗氧化劑，

這也表明了發(fā)酵所產(chǎn)生的玉米肽具有安全性和可靠

性。凌阿靜等[26]

使用真菌發(fā)酵麥麩，結(jié)果顯示，黑曲霉

菌、米曲霉菌和里氏木霉菌 3種菌均能顯著增加麥麩

中總游離酚含量、阿魏酸含量及抗氧化活性；其中，米

曲霉菌發(fā)酵麥麩效果最好，可以得出結(jié)論：米曲霉菌是

降解麥麩生產(chǎn)阿魏酸、提高麥麩抗氧化活性的優(yōu)良菌

種。阿魏酸是一種自由基清除劑，具有抗炎、抗氧化、抗

菌活性等生理功能[27]

。Wang 等[28]

通過枯草芽孢桿菌

YY-4和植物乳桿菌CICC6026混合固態(tài)發(fā)酵菜籽粕，

發(fā)酵后小分子肽濃度極顯著增加，表現(xiàn)出高可用性、抗

氧化活性和免疫調(diào)節(jié)活性。Karakurt等[29]

利用枯草芽

孢桿菌ATCC 6633固態(tài)發(fā)酵葵花籽粕，發(fā)酵后總酚含

量和抗氧化活性顯著增加。此外，Xu等[30]

研究表明可

以通過樺褐孔菌發(fā)酵小麥、水稻秸稈和甘蔗渣生產(chǎn)抗氧

化活性胞外多糖，從而提高發(fā)酵產(chǎn)物的抗氧化能力。由

此可見，不同的飼料原料經(jīng)微生物發(fā)酵后可以產(chǎn)生不同

的抗氧化物質(zhì)，從而提高飼料中抗氧化成分的含量。

2.4 改善飼料風(fēng)味、提高飼料適口性

有研究表明飼料的風(fēng)味[31]

和適口性[32]

可直接促

進動物進行采食行為，是影響動物的采食量的主要因

素。在發(fā)酵的過程中，會產(chǎn)生芳香族化合物等，改善

飼料風(fēng)味，提高適口性[33]

。韓翠萍等[34]

研究表明，經(jīng)

植物乳桿菌和釀酒酵母菌復(fù)配發(fā)酵的玉米粉可明顯

提高芳烴化合物、氮氧化合物和醇類物質(zhì)的揮發(fā)；同

時，由于兩種菌種之間產(chǎn)生的協(xié)同作用，發(fā)酵過程中

會產(chǎn)生更多有機酸、多糖和酶等物質(zhì)，使玉米粉帶有

淡淡水果香氣。吳正可等[35]

使用嗜酸乳桿菌、枯草芽

孢桿菌和釀酒酵母菌固態(tài)發(fā)酵菜籽粕，發(fā)酵后的菜籽

粕呈蓬松狀，顏色為黃褐色，有濃郁的酸香味。Liu

等[36]

用乳酸菌發(fā)酵液吸附和發(fā)酵稻草飼料，發(fā)酵后的

稻草飼料不僅具有獨特的酸香味，適口性也得到了改

善。Jiang等[37]

用毛木耳菌株固態(tài)發(fā)酵麥麩纖維，通過

氣相色譜-質(zhì)譜分析，毛木耳菌能降解麥麩纖維并產(chǎn)

生多種芳香化合物。綜上，無論是常規(guī)飼料原料還是

非常規(guī)飼料原料，經(jīng)微生物發(fā)酵后其形態(tài)、顏色、氣

味、適口性等多方面都會得到很大程度改善，從而可

提高飼料的飼用價值。

3 微生物發(fā)酵飼料在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

微生物發(fā)酵飼料可應(yīng)用于斷奶仔豬、母豬、育肥

豬的各個階段，且在不同階段的應(yīng)用效果也有所不

同。由于斷奶仔豬本身分泌的消化酶含量不足且酶

活性較低，而斷奶仔豬日糧中蛋白質(zhì)含量較高，所以

容易發(fā)生營養(yǎng)性腹瀉[38]

，另外，斷奶應(yīng)激造成仔豬的

腸道菌群失調(diào)和抗氧化能力降低也會導(dǎo)致仔豬發(fā)生

腹瀉[39]

，使仔豬生產(chǎn)效率大大降低。而微生物發(fā)酵飼

料應(yīng)用于斷奶仔豬日糧中可促進仔豬腸道健康、提高

抗氧化能力，從而減少斷奶仔豬腹瀉，提高生長性能。

此外，微生物發(fā)酵飼料應(yīng)用于母豬日糧中可以提高母

豬免疫力和繁殖性能，應(yīng)用于育肥豬日糧中可以提高

育肥豬的生長性能、降低飼料成本和提高豬肉品質(zhì)等

（見表2）。微生物發(fā)酵飼料在豬生產(chǎn)中等比例替代基

礎(chǔ)日糧中某一原料或部分營養(yǎng)成分的范圍為 4%~

25%，若發(fā)酵非常規(guī)飼料作為豬的基礎(chǔ)日糧替代方

案，則以6%左右的等比例替代效果最好。

3.2 在禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

微生物發(fā)酵飼料在禽生產(chǎn)中主要應(yīng)用于肉雞、蛋

雞、肉鴨和蛋鴨日糧中，其中在肉雞、肉鴨生產(chǎn)中應(yīng)

飼料類型

棉籽粕、菜粕

花生粕

菜籽粕

玉米青貯、

玉米籽粒

棉籽粕

菌種

乳酸菌、酵母菌

魯氏酵母菌

醬油曲霉、絲狀曲霉

芽孢桿菌、酵母菌

戊糖片球菌

發(fā)酵方式

固態(tài)發(fā)酵

固態(tài)發(fā)酵

固態(tài)發(fā)酵

固態(tài)發(fā)酵

固態(tài)發(fā)酵

試驗效果

游離棉酚和芥子油苷濃度顯著降低

黃曲霉毒素B1的脫毒率達(dá)到了97.52%

顯著降低了植酸和總硫代葡萄糖苷的含量

全株玉米青貯中黃曲霉毒素B1和嘔吐毒素最高

脫毒率分別可達(dá)48.61%和59.23%；玉米籽粒中

黃曲霉毒素B1、嘔吐毒素和玉米赤霉烯酮最高

脫毒率分別可達(dá)67.59%、73.03%和65.71%

游離棉酚和結(jié)合棉酚的清除率為87.15%和

22.83%，且發(fā)酵菌株對大腸桿菌、金黃色

葡萄球菌具有抑制作用

參考文獻(xiàn)

Yusuf等[17]

Zhou等[18]

Olukomaiya等[19]

石楠[20]

張琛等[21]

表1 微生物發(fā)酵降低飼料毒性和抑制有害菌相關(guān)研究報道

81

生 物 技 術(shù) 2023年第44卷第18期 總第687期

用，可以提高其生長性能、抗氧化能力和腸道健康，還

可以改善肉品質(zhì)；應(yīng)用于蛋雞、蛋鴨生產(chǎn)中可以提高

腸胃健康、蛋品質(zhì)、機體免疫力和降低料蛋比等（見

表 3）。微生物發(fā)酵飼料在禽類日糧中等比例替代某

一原料或部分營養(yǎng)成分的范圍為4%~10%左右，其中

以6%左右的等比例替代效果最好。

試驗動物

仔豬

仔豬

母豬

母豬

育肥豬

育肥豬

發(fā)酵飼料替代類型

發(fā)酵豆粕替代豆粕

發(fā)酵棉粕替代豆粕

發(fā)酵豆粕替代豆粕

發(fā)酵大豆皮替代大豆皮

發(fā)酵棉粕替代豆粕

或未發(fā)酵棉粕

發(fā)酵玉米秸稈替代

基礎(chǔ)日糧

替代量(%)

25

6

4、6

6

10

6

試驗效果

通過增強仔豬腸道上皮屏障功能，抑制促炎因子表達(dá)，

從而減少了仔豬腹瀉，提高了仔豬的生長性能

顯著降低了仔豬腹瀉率、顯著提高了仔豬的生長性能、

抗氧化能力以及回腸和盲腸有益微生物的相對豐度

試驗組均提高了母豬血清抗氧化水平和仔豬出生后

第14、21天的平均體重；4%發(fā)酵豆粕組提高了初乳中

蛋白質(zhì)和免疫球蛋白G水平和泌乳第17天血清中

超氧化物歧化酶活性；6%發(fā)酵豆粕組提高了血清中

雌激素和生長因子水平

改善了母豬血漿生化指標(biāo)和激素含量，提高了母豬血漿

免疫球蛋白含量和繁殖性能（提高仔豬初生窩重、

窩健仔數(shù)，縮短母豬產(chǎn)程等）

發(fā)酵棉粕組與豆粕組差異不顯著，但相較于未發(fā)酵棉粕

組，提高了育肥豬生長性能和對營養(yǎng)物質(zhì)的消化率

6%試驗組提高了育肥豬的生產(chǎn)性能、眼肌面積、肌肉

pH，降低了肌肉滴水損失率以及飼料成本

參考文獻(xiàn)

Wang等[40]

Gu等[41]

Luo等[42]

崔英杰等[43]

Shi等[44]

楊海天等[45]

表2 微生物發(fā)酵飼料在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

試驗動物

肉雞

肉雞

肉雞

肉鴨

蛋雞

蛋鴨

發(fā)酵飼料替代類型

發(fā)酵豆粕替代豆粕

發(fā)酵菜籽粕替代豆粕

發(fā)酵羅漢果渣替代玉米

木薯生物乙醇廢棄物

替代玉米、豆粕和麩皮

發(fā)酵玉米、豆粕混合

飼料替代玉米豆粕

發(fā)酵酒糟替代麥麩

替代量(%)

6

10

5.91~6.66

5

≥6

4

試驗效果

通過提高肉雞對蛋白質(zhì)、脂質(zhì)代謝能力，從而

提高了肉雞的生長性能

顯著提高了肉雞血清SOD含量、總抗氧化能力

和十二指腸絨毛高度

通過降低血清尿素氮含量、腿肌蒸煮損失和

提高胸肌紅度值，從而改善了肉雞的血清生化

指標(biāo)和肉品質(zhì)

提高了肉鴨的生長性能和胴體性能

顯著降低了蛋雞十二指腸和空腸隱窩深度，提高

了絨毛高度；通過顯著提高空腸分泌型免疫球

蛋白A的含量和MUC2 mRNA的表達(dá)量，

從而提高蛋雞機體免疫力

顯著提高了蛋鴨的日產(chǎn)蛋重、蛋黃顏色和空腸

脂肪酶、糜蛋白酶活性等腸道消化酶活性；

顯著降低了料蛋比、蛋鴨肌胃、腺胃pH

參考文獻(xiàn)

Sembratowicz

等[46]

Wu等[47]

梁麗芬等[48]

Lei等[49]

Liu等[50]

阮棟等[51]

表3 微生物發(fā)酵飼料在禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.3 在反芻動物中的應(yīng)用

微生物發(fā)酵飼料在反芻動物生產(chǎn)中主要應(yīng)用于

肉牛、奶牛、肉羊和奶山羊日糧中[52]

，其中在肉牛、肉

羊生產(chǎn)中應(yīng)用可以提高其生長性能、屠宰性能、肉品

質(zhì)、對于營養(yǎng)物質(zhì)的消化率和提高瘤胃優(yōu)勢菌的相對

豐度從而穩(wěn)定瘤胃內(nèi)環(huán)境；在奶牛、奶山羊生產(chǎn)中應(yīng)

用可以提高其瘤胃發(fā)酵功能、泌乳性能和降低飼料成

本等（見表4）。與單胃動物不同的是反芻動物日糧中

粗飼料的比例較高，其他原料成分占總?cè)占Z比例相對

較低，所以微生物發(fā)酵飼料等比例替代某一原料或部

分營養(yǎng)成分的范圍為 10%~100%，但具體替代量要根

據(jù)所替代發(fā)酵飼料原料的種類進行調(diào)整。

3.4 在水產(chǎn)動物中的應(yīng)用

在水產(chǎn)動物日糧中因魚粉相較于其他飼料原料

具有蛋白質(zhì)含量高、易消化吸收等特點，所以使用比

例較大，而微生物發(fā)酵飼料具有營養(yǎng)豐富、抗?fàn)I養(yǎng)因

子含量低、抗氧化成分含量高等特點，且價格相比魚

粉有較大優(yōu)勢，常用于一定比例替代魚粉[58]

。微生物

82

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 總第687期

發(fā)酵飼料替代魚粉可以提高魚蝦的生長性能、消化功

能、抗氧化能力和改善腸道健康，并且可以降低飼料

成本（見表 5），且在水產(chǎn)動物日糧中等比例替代魚粉

的范圍在25%~50%。

試驗動物

肉牛

羔羊

奶牛

奶牛

奶山羊

發(fā)酵飼料替代類

發(fā)酵玉米秸稈替代青貯

玉米秸稈

發(fā)酵TMR＋菜籽粕、棉粕

替代發(fā)酵TMR+豆粕

玉米、麩皮混合物

替代豆粕

DDGS替代玉米、

膨化豆粕

雜交構(gòu)樹發(fā)酵飼料

替代苜蓿干草

替代量(%)

40

100

50、100

18

10

試驗效果

通過顯著提高肉牛瘤胃中普雷沃氏菌屬的豐度，

從而促進了瘤胃微生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定

發(fā)酵菜籽粕組提高了羔羊肉質(zhì)中飽和脂肪酸的

含量，發(fā)酵棉粕組顯著提高了羔羊瘤胃液總揮發(fā)

性脂肪酸含量和肉質(zhì)中不飽和脂肪酸的含量

提高了奶牛的泌乳性能、瘤胃發(fā)酵能力和對于

營養(yǎng)物質(zhì)的消化率

在降低飼料總成本的同時，并不影響泌乳奶牛

的生產(chǎn)性能

提高了奶山羊的泌乳性能、改善了羊奶品質(zhì)

參考文獻(xiàn)

Guo等[53]

Yusuf等[54]

Jiang等[55]

Ranathunga等[56]

王智[57]

表4 微生物發(fā)酵飼料在反芻動物中的應(yīng)用

試驗動物

非洲鯰魚

真鯛

凡納濱對蝦

凡納濱對蝦

發(fā)酵飼料替代類型

發(fā)酵豆粕替代魚粉

發(fā)酵菜籽粕替代魚粉

發(fā)酵豆粕替代魚粉

發(fā)酵棉粕替代魚粉

替代量(%)

40

25、50

40

50

試驗效果

顯著提高了非洲鯰魚的生長性能和腸道中優(yōu)勢菌（嗜黏

蛋白阿克曼菌，Akkermansia muciniphila）的相對豐度

25%的魚粉替代提高了真鯛的生長性能和抗氧化能力，

50%的魚粉替代在降低飼料成本的同時，并不影響真鯛

的生長性能和對于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收率

提高了凡納濱對蝦的生長性能和SOD活性

發(fā)酵棉籽粕可替代高達(dá)50%的魚粉，且不影響凡納濱

對蝦生長和對飼料的利用

參考文獻(xiàn)

Zakaria

等[59]

Dossou等[60]

Bae等[61]

Sun等[62]

表5 微生物發(fā)酵飼料在水產(chǎn)動物中的應(yīng)用

4 小結(jié)

常規(guī)和非常規(guī)飼料經(jīng)微生物發(fā)酵后，可降低原料

中的抗?fàn)I養(yǎng)因子、有毒有害物質(zhì)含量，提高飼料中抗

氧化物質(zhì)的含量并改善飼料的適口性。同時，微生物

發(fā)酵飼料可改善動物的生長性能、調(diào)節(jié)腸道菌群平

衡、提高動物免疫力和改善肉品質(zhì)等。但在生產(chǎn)實踐

中，微生物發(fā)酵飼料技術(shù)仍然存在很多局限性（如發(fā)

酵菌種穩(wěn)定性不足）；菌種代謝產(chǎn)物的成分和作用機

制尚不清楚；不同飼料原料與菌種之間以及不同菌種

之間的組合作用研究尚淺；部分發(fā)酵工廠生產(chǎn)的工藝

水平和設(shè)備相對落后等。未來微生物發(fā)酵飼料要充

分利用生物工程技術(shù)，篩選出耐受能力強、表達(dá)量高的

優(yōu)良菌種；加大對于菌種作用機制的研究；不斷優(yōu)化發(fā)

酵工藝提高發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量，從而節(jié)約飼料資源、降低飼

養(yǎng)成本、減少環(huán)境污染，促進畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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（編輯：王博瑤，wangboyaowby@qq.com）

85

特 種 養(yǎng) 殖 2023年第44卷第18期 總第687期

桑葉1-脫氧野尻霉素對新西蘭白兔生長性能、

肉品質(zhì)和抗氧化性能的影響

■ 李少璁 侯文玉 王一凡 李士玟 張慧玲 侯啟瑞 趙衛(wèi)國*

（江蘇科技大學(xué)生物技術(shù)學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212100）

作者簡介：李少璁，碩士，研究方向為動物營養(yǎng)與調(diào)控。

*通訊作者：趙衛(wèi)國，研究員，博士生導(dǎo)師。

收稿日期：2023-05-17

基金項目：科技部科技伙伴計劃資助[KY202201002]；國

家蠶桑產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目[CARS-18]；國家重點研發(fā)計劃項

目[2021YFE0111100]；鎮(zhèn)江市科技計劃項目[GJ2021015]；農(nóng)業(yè)

農(nóng)村部作物種質(zhì)資源保護項目[111721301354052026]；國家

科技部種質(zhì)資源平臺項目[NICGR-43]；江蘇省研究生科研與

實踐創(chuàng)新計劃項目[SJCX21_1799]

摘 要：試驗旨在研究正常桑葉飼喂量下1-脫氧野尻霉素（1-deoxynojirimycin, DNJ）對新西蘭白

兔生長性能、養(yǎng)分表觀消化率、肉品質(zhì)、肌肉脂肪酸組成和抗氧化性能的影響。選取36只45日齡體重相

近（[ 1.05±0.04） kg]的新西蘭白兔按飼糧中 DNJ添加量（0、0.14、0.28 g/kg）隨機分為對照組、L-DNJ組

和H-DNJ組，每組12個重復(fù)，每個重復(fù)1只。預(yù)試期14 d，正試期28 d。結(jié)果表明：①與對照組相比，

H-DNJ組兔平均體重、干物質(zhì)和粗脂肪表觀消化率顯著降低（P<0.05），粗蛋白表觀消化率顯著增高

（P<0.05）；②與對照組相比，處理組兔肉紅度a*

顯著提高（P<0.05），粗脂肪含量顯著降低（P<0.05），HDNJ組兔肉亮度L*

顯著降低（P<0.05）；③各組兔肉中棕櫚酸（16 ：0）和亞油酸（C18 ：2n6c）含量最高，其

次為油酸（18 ：1n9）和硬脂酸（18 ：0），H-DNJ組兔肉中飽和脂肪酸（SFA）含量顯著降低（P<0.05），多

不飽和脂肪酸（PUFA）含量顯著提高（P<0.05）；④處理組兔中肉谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活性

顯著提高（P<0.05），H-DNJ組總抗氧化能力（T-AOC）顯著提高（P<0.05）。綜上所述，桑葉DNJ能夠降

低新西蘭白兔對干物質(zhì)和粗脂肪表觀消化率，提高對粗蛋白表觀消化率，影響生長性能。但適量添加

可以改善兔肉質(zhì)量，提高兔肉中PUFA含量和抗氧化能力，使其更有益人類健康并利于保存。

關(guān)鍵詞：兔；桑葉；1-脫氧野尻霉素；肉品質(zhì)；脂肪酸；抗氧化

doi:10.13302/j.cnki.fi.2023.18.013

中圖分類號：S816.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-991X（2023）18-0086-07

Effects of Mulberry Leaf 1-Deoxynojirimycin on Growth Performance, Meat Quality and

Antioxidant Properties of New Zealand White Rabbits

LI Shaocong HOU Wenyu WANG Yifan LI Shiwen ZHANG Huiling HOU Qirui ZHAO Weiguo*

(School of Biotechnology, Jiangsu University of Science and Technology, Jiangsu Zhenjiang 212100, China)

Abstract：The aim of this experiment was to investigate the effects of 1-deoxynojirimycin (DNJ) on

growth performance, apparent nutrient digestibility, meat quality, muscle fatty acid composition and anti?

oxidant properties of New Zealand White rabbits at normal mulberry leaf feeding levels. Thirty-six New

Zealand White rabbits of similar body weight [(1.05±0.04) kg] at 45 days of age were randomly divided

into control, L-DNJ and H-DNJ groups according to the amount of DNJ added to the diet (0, 0.14, 0.28

g/kg), with 12 replicates in each group. The pre?

test period was 14 d and the positive test period

was 28 d. The results showed that compared with

the control group: ① the mean body weight, ap?

parent digestibility of dry matter and crude fat

were significantly lower and apparent digestibility

of crude protein was increased in the H-DNJ

group (P<0.05). ② The redness of rabbit meat a*

was significantly higher and crude fat content was

significantly lower in the treated group (P<0.05),

and the brightness of rabbit meat L*

was signifi?

86

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 總第687期

桑 樹（Morus alba）的 葉 子 具 有 較 高 的 營 養(yǎng) 價

值，被稱為“天然的植物營養(yǎng)庫”，主要營養(yǎng)成分高

于一般牧草，消化率達(dá) 80%~95%，是一種理想的動

物飼料資源。研究顯示，桑葉可以改善動物生長性

能和畜產(chǎn)品品質(zhì)，提高機體免疫功能和抗氧化能

力。但桑葉添加量過高時則會影響飼糧養(yǎng)分的消

化，從而降低動物的采食量和生長性能[1-2]

。Hou 等[3]

研究認(rèn)為，桑葉添加量不能過高可能與其含有較多

的酚酸、黃酮和生物堿等生物活性物質(zhì)有關(guān)。1-脫

氧野尻霉素（DNJ）是桑樹中高度富集的一種多羥基

哌啶生物堿，在桑葉中含量最高可達(dá) 0.791 1%[4]

?，F(xiàn)

代藥理研究證明，DNJ 對小腸中的 α-葡糖苷酶活性

具有強競爭性抑制，能夠降低人體空腹血糖和餐后

血糖峰值，降低與脂代謝相關(guān)的酶活性，減少脂肪

酸受體蛋白 CD36 和脂肪合成轉(zhuǎn)錄因子 C/EBP α 的

mRNA 表達(dá)量，因此具有降血糖、降血脂的功效[5]

。

另外，桑葉 DNJ 還具有抗菌、抗氧化和抑制癌細(xì)胞

生長等作用[6]

。由于 DNJ 在桑葉中含量較高，動物

采食桑葉的同時也增加了 DNJ 的攝入量，因此，近

年已有學(xué)者開始關(guān)注其對動物營養(yǎng)代謝和畜產(chǎn)品

品質(zhì)的影響[7-8]

。

本課題組前期研究了日糧添加0.4 g/kg和2.0 g/kg

DNJ對新西蘭白兔生長性能、屠宰性能和肉品質(zhì)的影

響[9]

，以桑葉 DNJ 平均含量 0.26% 計算[4]

，相當(dāng)于兔

日糧添加桑葉15%和75%，遠(yuǎn)高于桑葉的正常使用量

（≤10%）[10]

，不能反映桑葉正常飼喂量下 DNJ的作用。

因此，本試驗設(shè)定日糧中DNJ的添加量為0.14 g/kg 和

0.28 g/kg，相當(dāng)于添加桑葉 5.4% 和 10.8%，以研究正

常桑葉飼喂量下DNJ對動物生長性能、養(yǎng)分表觀消化

率、肉品質(zhì)、肌肉脂肪酸組成和抗氧化性能的影響，為

科學(xué)利用桑葉飼料資源提供重要依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

桑葉 DNJ 購自上海中藥對照品實驗耗材中心，

HPLC 檢測 DNJ 含量 ≥ 98%；新西蘭白兔來自江蘇省

農(nóng)業(yè)科學(xué)院實驗兔場。

1.2 試驗方法

采用單因素完全隨機試驗設(shè)計。選取36只45日

齡平均體重為（1.05±0.04） kg的健康新西蘭白兔（公）

隨機分為 3 組，每組 12 個重復(fù)，每個重復(fù) 1 只。對照

組飼喂基礎(chǔ)飼糧，L-DNJ 組飼喂基礎(chǔ)飼糧+0.14 g/kg

DNJ，H-DNJ 組飼喂基礎(chǔ)飼糧+0.28 g/kg DNJ?；A(chǔ)

飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。飼糧混合均勻后制備成

直徑6 mm、長1 cm的圓柱形顆粒。預(yù)試期14 d，正試

期28 d。

試驗前，對兔舍和兔籠進行清潔消毒，按照常規(guī)

程序免疫，兔舍自然通風(fēng)和光照。試驗兔單籠飼養(yǎng)，

每天定時飼喂、補水各兩次（08：00、17：00），自由采食

和飲水。

1.3 測定指標(biāo)與檢測方法

1.3.1 生長性能

正試期第1天和試驗結(jié)束第2天早上對試驗兔空

腹稱重 1次，并計算每只兔的平均日增重（ADG）。每

日飼喂前清理收集剩料并稱重，并計算每只兔的平均

日采食量（ADFI）和料重比（F/G）。

ADG（g）=（末期體重-初始體重）/試驗天數(shù)

cantly lower in the H-DNJ group (P<0.05). was significantly lower (P<0.05). ③ The highest palmitic ac?

id (16 ：0) and linoleic acid (C18 ：2n6c) contents, followed by oleic acid (18 ：1n9) and stearic acid

(18 ：0) were found in rabbit meat of all groups, and the saturated fatty acid (SFA) content was signifi?

cantly lower (P<0.001) and polyunsaturated fatty acid (PUFA) content was significantly higher in rabbit

meat of the H-DNJ group (P< 0.05). ④Meat glutathione peroxidase (GSH-Px) activity was significantly

increased (P<0.05) in the treated rabbits, and total antioxidant capacity (T-AOC) was significantly in?

creased (P<0.05) in the H-DNJ group. In conclusion, Mulberry leaf DNJ was able to reduce the apparent

digestibility of dry matter and crude fat and increase the apparent digestibility of crude protein in New

Zealand white rabbits, affecting growth performance. However, moderate addition could improve the quali?

ty of rabbit meat, increase the PUFA content and antioxidant capacity in rabbit meat, making it more

beneficial for human health and preservation.

Key words：rabbit; mulberry leaf;1-deoxynojirimycin; meat quality; fatty acids; ant-oxidation

87

特 種 養(yǎng) 殖 2023年第44卷第18期 總第687期

ADFI（g）=總采食量/試驗天數(shù)

F/G=ADFI/ADG

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）

原料組成

苜蓿草粉

玉米

豆粕

麩皮

統(tǒng)糠

大豆油

磷酸氫鈣

石粉

食鹽

L-賴氨酸

DL-蛋氨酸

預(yù)混料

合計

含量(%)

16.09

21.41

15.34

22.32

18.03

3.01

0.40

1.50

0.50

0.10

0.30

1.00

100.00

營養(yǎng)水平

消化能(DE，MJ/kg)

粗蛋白(CP，%)

粗纖維(CF，%)

中性洗滌纖維(NDF，%)

酸性洗滌纖維(ADF，%)

酸性洗滌木質(zhì)素(ADL，%)

粗脂肪(EE，%)

粗灰分(Ash，%)

鈣(Ca，%)

總磷(TP，%)

賴氨酸(%)

蛋氨酸+胱氨酸(%)

11.23

17.91

14.86

32.82

20.47

7.08

3.39

7.67

1.05

0.51

0.88

0.68

注：1. 預(yù)混料為每千克飼糧提供：Fe 30 mg、Cu 6 mg、Zn 35 mg、

Mn 8 mg、Se 0.05 mg、Co 0.3 mg、I 0.4 mg、VA 6 000 IU、VD

900 IU、VE 15 IU、VK3 1 mg、生物素 100 μg、膽堿 100 mg、

吡哆醇 0.5 mg、核黃素 3 mg、VB12 9 μg、煙酸 35 mg、泛酸

8 mg；

2. 消化能為計算值，其余營養(yǎng)水平均為實測值。

1.3.2 養(yǎng)分表觀消化率

于試驗第 14 天每組隨機挑選 8 只體重相近的試

驗兔轉(zhuǎn)移至代謝籠中進行消化代謝試驗。消化代謝

試驗采用全收糞法，連續(xù) 3 d 收集試驗兔的全部糞

樣，并參照張麗英[11]

方法測定飼糧和糞樣中各養(yǎng)分

含量。

某養(yǎng)分表觀消化率（%）=（飼糧中該養(yǎng)分含量-糞

中該養(yǎng)分含量）/飼糧中該養(yǎng)分含量×100。

1.3.3 肉品質(zhì)

試驗結(jié)束當(dāng)天晚上禁食（不禁水），第2天早上稱

重后每組選體重相近的 8 只試驗兔屠宰。采集兔的

背 最 長 肌 ，用 具 有 自 動 溫 度 補 償 功 能 的 pH 計

（Bante221，上海班特儀器有限公司）在背最長肌的

前、中、后三個部位測量 pH（pH45 min），室溫放置 24 h

后 再 次 測 定（pH24 h），計 算 24 h 肌 肉 pH 下 降 值

（pH24 h下降）。pH 為 3 次讀數(shù)的平均值。肉色[亮度

（L*），紅度（a*），黃度（b*）]使用TC-PⅡG自動色差計

（北京奧依克光電儀器有限公司）在肌肉表面進行檢

測，根據(jù) CIE 實驗室標(biāo)準(zhǔn)檢測光源為 D65，8 mm 直徑

測量面積，在每個檢測點測量3次取平均值。

稱取肉樣約 20 g（記為 M1）用細(xì)線吊起，外套塑

料袋，袋口系緊，內(nèi)留足夠空間接納肉樣滲出的水滴，

懸掛于 4 ℃冰箱 24 h。取出后用吸水紙吸取表面水

分后稱重（記為M2）。每只兔子測3個平行樣，結(jié)果取

平均值。

滴水損失（%）=（M1-M2）/M1×100

另取肉樣修剪成 1 cm×1 cm×2.5 cm 的肉條，用

TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀（美國FTC公司）以垂直于肌纖維的

方向測定剪切力，測量3次，結(jié)果取平均值。

肌肉中水分、粗蛋白和粗脂肪含量按照張麗

英[11]

方法進行檢測。

1.3.4 肌肉脂肪酸組成

取 10 g 肉樣粉碎，冷凍干燥后提取總脂肪，并使

用三氟化硼、己烷和甲醇混合物[35 ：20 ：45（v/v/v）]

將其轉(zhuǎn)化為脂肪酸甲酯，然后用配有 60 m×0.25 mm×

0.25 μm 毛細(xì)管柱的氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀 GC/MS（型

號7890-5975，安捷倫科技公司）測定脂肪酸組成和含

量。氣相色譜條件設(shè)置為：進樣器溫度 220 ℃，檢測

器溫度 275 ℃；初始柱室溫度為 140 ℃保持 5 min，

然后以 4 ℃/min 的速度提高到 240 ℃，在 240 ℃保持

15 min。最后，用火焰電離檢測器測定脂肪酸。電離能

為70 eV，離子源溫度為200 ℃，掃描范圍50~500 m/z。

將色譜圖中各峰的保留時間與 37種脂肪酸甲酯混合

標(biāo)準(zhǔn)品（B25881，上海源業(yè)生物技術(shù)有限公司）的保留

時間進行比較，確定各峰的性質(zhì)。每個樣品測量三

次，取平均值。

1.3.5 肌肉抗氧化性能

取肌肉組織約 5 g，在 0~4 ℃預(yù)冷的生理鹽水中

漂洗，除去血液，用濾紙拭干后稱重。按 9 ：1的比例

將肌肉組織與 0~4 ℃預(yù)冷的勻漿緩沖液在冰水浴中

充分混合勻漿，制成 10% 質(zhì)量濃度的肌肉組織勻漿

液。勻漿緩沖液含 0.01 mol/L 蔗糖、0.14 mol/L NaCl、

0.01 mol/L Tris-HCl、0.000 1 mol/L Na2EDTA，pH 7.4。

用試劑盒檢測組織懸液的總蛋白含量和丙二醛

（MDA）含量，檢測方法為比色法。在測定總抗氧化能

力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽過氧

化物酶（GSH-Px）活性前將勻漿懸液3 000 r/min離心

15 min，取上清使用有關(guān)試劑盒測定酶活性。試劑盒

均來自南京建成生物工程研究所有限公司，操作方法

遵循試劑盒說明書。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

試驗數(shù)據(jù)先用 Microsoft Excel 初步處理，然后用

SPSS 20.0 軟件進行單因素方差分析和顯著性檢驗。

Duncan’s 法進行多重比較，以 P<0.05 作為差異顯著

88

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 總第687期

性判斷標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)以平均值表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 桑葉DNJ對兔生長性能的影響

從表 2 可以看出，與對照組相比，其余兩組新西

蘭白兔平均日采食量和料重比有降低的趨勢，但未達(dá)

到顯著水平（P>0.05）。H-DNJ 組兔平均日增重顯著

低于對照組（P<0.05）。

2.2 桑葉DNJ對兔養(yǎng)分表觀消化率的影響

如表 3 所示，與對照組相比，H-DNJ 組兔對干物

質(zhì)和粗脂肪的表觀消化率顯著降低（P<0.05），對粗蛋

白的表觀消化率顯著提高（P<0.05）；各處理組間兔對

粗灰分、粗纖維、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的表

觀消化率無顯著影響（P>0.05）。

表2 桑葉DNJ對新西蘭白兔生長性能的影響

項目

ADFI(g)

ADG(g)

F/G

對照組

146.24

40.13a

3.61

L-DNJ組

145.33

36.38ab

3.48

H-DNJ組

140.46

33.83b

3.41

標(biāo)準(zhǔn)誤

0.56

0.22

0.11

P值

0.073

0.016

0.489

注：同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)含有相同字母或無字母表示差異不顯著（P>

0.05），不含有相同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）；下表同。

項目

干物質(zhì)(DM)

粗蛋白(CP)

粗脂肪(EE)

粗灰分(Ash)

粗纖維(CF)

中性洗滌纖維(NDF)

酸性洗滌纖維(ADF)

對照組

62.25a

74.78b

81.57a

42.07

15.07

20.66

13.23

L-DNJ組

61.35ab

75.17ab

79.84ab

43.44

13.54

21.02

12.34

H-DNJ組

60.79b

76.25a

78.35b

42.23

14.56

20.68

14.88

標(biāo)準(zhǔn)誤

1.237

1.568

2.469

0.550

0.351

0.653

0.394

P值

0.037

0.034

0.020

0.357

0.153

0.228

0.180

表3 桑葉DNJ對新西蘭白兔養(yǎng)分表觀消化率的影響（%）

2.3 桑葉DNJ對兔肉品質(zhì)的影響

由表 4 可知，與對照組相比，L-DNJ 組和 H-DNJ

組兔肉紅度(a*

）顯著提高（P<0.05），兔肉中粗脂肪

含量顯著降低（P<0.05）；H-DNJ 組兔肉亮度(L*

）顯

著降低（P<0.05）；L-DNJ 組和 H-DNJ 組兔肉 pH45 min、

pH24 h下降、滴水損失、剪切力、水分和粗蛋白含量無顯

著變化（P>0.05）。

2.4 桑葉DNJ對兔肉脂肪酸組成的影響

項目

pH

pH45 min

pH24 h

pH24 h下降

肉品質(zhì)

L*

a

*

b

*

滴水損失(%)

剪切力(N)

肌肉營養(yǎng)成分(%)

水分

粗蛋白

粗脂肪

對照組

6.61

5.82

0.80

58.42a

1.19b

8.32

3.63

32.62

75.29

21.86

3.10a

L-DNJ組

6.62

5.87

0.76

55.82ab

1.56a

8.32

3.56

32.86

75.93

22.09

2.50b

H-DNJ組

6.77

5.89

0.87

55.34b

1.71a

8.35

3.17

33.51

75.20

22.18

0.60c

標(biāo)準(zhǔn)誤

0.031

0.089

0.035

0.162

0.016

0.047

0.044

0.530

0.634

0.353

0.034

P值

0.172

0.329

0.435

0.036

0.035

0.239

0.368

0.241

0.453

0.076

0.014

表4 桑葉DNJ對兔肉品質(zhì)的影響

由表5可知，用GC/MS檢測兔肉脂肪酸組成和含

量，共檢測出26種脂肪酸，其中飽和脂肪酸（saturated

fatty acid，SFA）13種，單不飽和脂肪酸（monounsaturat?

ed fatty acid，MUFA）6種，多不飽和脂肪酸（polyunsat?

urated fatty acid，PUFA）7 種。26 種脂肪酸中，C14 ：

0、C16 ：0、C18 ：0、C16 ：1n7c、C18 ：1n9c、C18 ：

89

特 種 養(yǎng) 殖 2023年第44卷第18期 總第687期

1n9t、C18 ：2n6c、C20 ：4n6c 含量均高于 1%，其中

C16 ：0 和 C18 ：2n6c 含量最高，含量在 30% 左右，

C18 ：1n9c次之，含量在22%左右。SFA中，L-DNJ組

C12 ：0和12Methyl C13：0含量顯著高于對照組和HDNJ組（P<0.05），H-DNJ組C16 ：0和C18 ：0含量顯著

低于對照組和L-DNJ組（P<0.05），C17 ：0含量顯著高

于對照組和 L-DNJ 組（P<0.05），L-DNJ 和 H-DNJ 組

13Methyl C14 ：0含量顯著高于對照組（P<0.05）；MUFA

中，L-DNJ組C18：1n9c含量顯著低于對照組和H-DNJ

組（P<0.05），H-DNJ 組 C18 ：1n9t 和 C20 ：1n9t 含 量

顯 著 高 于 對 照 組 和 L-DNJ 組（P<0.05）；PUFA 中，

H-DNJ 組 C16 ：3n4c、C18 ：2n6c 和 C20：4n6c 含量顯

著高于對照組和 L-DNJ 組（P<0.05），L-DNJ 組 C20 ：

2n6c含量顯著低于對照組（P<0.05），H-DNJ組檢測到

C22 ：5n6c 含量為 0.13%，而對照組和 L-DNJ 組未檢

測到。根據(jù)統(tǒng)計分析，與對照組相比，H-DNJ 組兔肉

中 SFA 含量顯著降低（P<0.05），PUFA（P<0.05）和總

不飽和脂肪酸（UFA，P<0.05）含量顯著提高。

2.5 桑葉DNJ對兔肉抗氧化性能的影響

由表6可知，與對照組相比，其余兩組兔肉GSH-Px

活性顯著提高（P<0.05），H-DNJ 組兔肉 T-AOC 顯著

提高（P<0.05），L-DNJ 組和 H-DNJ 組兔肉 SOD 活性

和MDA含量無顯著差異（P>0.05）。

3 討論

3.1 桑葉 DNJ對新西蘭白兔生長性能和養(yǎng)分表觀消

化率的影響

由于桑葉DNJ具有降低血糖、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的作

用，大量采食可能不利于動物育肥，影響生長性能。

Hou 等[7]

在皖西白鵝飼糧中添加桑葉 DNJ，發(fā)現(xiàn)其通

過降低鵝腸道淀粉酶和脂肪酸活性，改變腸道菌群結(jié)

構(gòu)，進而影響動物對飼糧營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，降低

生長性能。鐘經(jīng)波等[9]

和謝輝等[12]

發(fā)現(xiàn)高濃度桑葉

DNJ（0.4 g/kg和2.0 g/kg）能夠降低新西蘭白兔十二指

腸淀粉酶活性和對飼糧干物質(zhì)和粗脂肪的消化率，造

成動物體重增長緩慢。本試驗根據(jù)兔飼糧中桑葉的

適宜飼喂量添加DNJ，發(fā)現(xiàn)H-DNJ組新西蘭白兔對干

物質(zhì)和粗脂肪的表觀消化率降低，動物體重增長減

緩，與鐘經(jīng)波等[9]

和謝輝等[12]

的研究結(jié)果一致，說明正

常桑葉飼喂量下 DNJ 仍然具有改變動物對飼糧養(yǎng)分

利用的作用，進而影響動物生長性能。飼糧干物質(zhì)為

可被動物利用的有機物，干物質(zhì)消化率越高則動物獲

得的總養(yǎng)分越多，反之則越少；脂肪是飼糧中能量含

量最高的物質(zhì)，粗脂肪表觀消化率降低預(yù)示動物獲得

的能量減少，機體會通過消耗體內(nèi)貯存的能量物質(zhì)

（如糖原、脂肪）滿足生命活動需要，長期能量供應(yīng)不

足會造成機體瘦削，體重下降[13]

。研究顯示，動物還

可以通過提高機體蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)速率，加快蛋白質(zhì)代謝

為機體提供能量[14]

，這可能是DNJ處理組粗蛋白表觀

消化率提高的內(nèi)在原因。

表5 桑葉DNJ對兔肉脂肪酸組成的影響（%）

項目

SFA

C10 ：0

C12 ：0

12Methyl C13 ：0

C14 ：0

9Methyl C14 ：0

13Methyl C14 ：0

C15 ：0

14Methyl C15 ：0

C16 ：0

14methyl C16 ：0

C17 ：0

C18 ：0

C20 ：0

MUFA

C16 ：1n9c

C16 ：1n7c

C17 ：1n7c

C18 ：1n9c

C18 ：1n9t

C20 ：1n9t

PUFA

C16 ：3n4c

C18 ：2n6c

C20 ：4n6c

C20 ：3n6c

C20 ：2n6c

C22 ：4n6c

C22 ：5n6c

?SFA

?MUFA

?PUFA

?UFA

對照組

0.31

0.98b

0.20b

2.11

0.07

0.10b

0.51

0.27

29.50a

0.10

0.47b

7.41a

0.13

0.46

2.53

0.25

22.43a

1.13b

0.14b

0.11b

29.99b

1.52b

0.16

0.71a

0.38

ND

42.11a

26.24

32.52b

58.76b

L-DNJ組

0.20

1.71a

0.30a

2.16

0.06

0.12a

0.52

0.27

30.16a

0.11

0.46b

8.22a

0.11

0.51

1.89

0.22

20.60b

1.08b

0.16b

0.13b

28.40b

1.61b

0.15

0.44b

0.39

ND

44.48a

24.45

31.12b

55.57b

H-DNJ組

0.25

0.92b

0.14b

2.14

0.07

0.13a

0.53

0.26

26.52b

0.10

0.52a

5.11b

0.11

0.42

2.06

0.21

23.01a

2.86a

0.24a

0.19a

31.77a

2.67a

0.43

0.57ab

0.31

0.13

36.75b

27.13

36.07a

63.20a

標(biāo)準(zhǔn)誤

0.029

0.106

0.019

0.147

0.002

0.004

0.022

0.012

0.438

0.004

0.007

0.399

0.007

0.021

0.181

0.010

0.405

0.144

0.011

0.008

0.564

0.147

0.060

0.036

0.017

0.871

0.551

0.696

0.880

P值

0.318

0.001

0.001

0.784

0.652

0.008

0.956

0.958

<0.001

0.591

<0.001

0.001

0.515

0.249

0.341

0.218

0.031

0.049

<0.001

<0.001

0.005

0.016

0.077

0.005

0.065

<0.001

0.080

0.001

<0.001

注：“ND”表示未檢測到。

同時，本研究還發(fā)現(xiàn)，正常桑葉飼喂量下 DNJ 不

會引起動物采食量下降，與鐘經(jīng)波等[9]

的結(jié)果不同，說

明正常桑葉飼喂量下 DNJ 不是桑葉中影響動物采食

90

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 總第687期

項目

T-AOC(U/mg prot.)

SOD(U/mg prot.)

GSH-Px(U/mg prot.)

MDA (nmol/mg prot.)

對照組

0.68b

24.66

5.75c

0.43

L-DNJ組

0.78ab

25.01

6.36b

0.41

H-DNJ組

0.82a

25.91

7.88a

0.45

標(biāo)準(zhǔn)誤

0.016

0.303

0.642

0.068

P值

0.026

0.213

0.007

0.131

表6 桑葉DNJ對兔肉抗氧化指標(biāo)的影響

量的成分。然而，桑葉DNJ確實可以幫助人類減少食

物攝入以預(yù)防和治療肥胖。一項針對高脂飲食誘導(dǎo)

的肥胖小鼠的研究發(fā)現(xiàn)，DNJ能夠通過提高下丘腦脂

聯(lián)素水平抑制小鼠采食量，進而調(diào)節(jié)小鼠體重[15]

。

3.2 桑葉DNJ對新西蘭白兔肉品質(zhì)的影響

家兔宰殺放血后，機體內(nèi)環(huán)境的pH平衡被打破，

肌肉組織的 pH 由生活狀態(tài)下的 7.1~7.2 下降到 6.2~

6.4，24 h左右 pH降為 5.6~5.8，然后這種 pH水平會一

直維持到細(xì)菌分解初期[16]

。本研究所測兔肉的pH與

文獻(xiàn)報道的相近，與鐘經(jīng)波等[9]

研究結(jié)果一致，與

Khan 等[17]

用桑葉飼喂家兔的效果相似。然而，F(xiàn)an

等[18]

用桑葉喂豬，發(fā)現(xiàn)桑葉可以延緩豬肉 24 h 內(nèi) pH

下降速度，并推測是桑葉中多酚類物質(zhì)抗氧化的結(jié)

果。本研究中，DNJ 雖然也具有抗氧化活性，但并沒

有減緩 24 h 兔肉的 pH 下降速度，可能是由于其抗氧

化活性不如多酚類強。

本研究一個有趣的發(fā)現(xiàn)是，隨著飼糧中DNJ濃度

的增加，兔肉的亮度（L*

）減弱，紅度（a*

）增強，即兔肉

的顏色偏深紅色，這非常符合消費者對肉類的感官偏

好。然而鐘經(jīng)波等[9]

的研究結(jié)果顯示桑葉DNJ能夠提

升兔肉亮度（L*

），對兔肉紅度（a*

）無影響。肉色是感

官指標(biāo)，主要由肌肉中肌紅蛋白和血紅蛋白的含量和

化學(xué)狀態(tài)，以及肌肉中脂肪和水分含量等因素決定。

紫紅色的脫氧肌紅蛋白與氧結(jié)合生成鮮紅色的氧合

肌紅蛋白，脫氧肌紅蛋白和氧合肌紅蛋白均可以被氧

化生成褐色的高鐵肌紅蛋白，使肉色變暗[19]

?？赡鼙?/p>

研究中桑葉 DNJ 的添加量較鐘經(jīng)波等[9]

低，抗氧化活

性較弱，未能阻止肌紅蛋白氧化變暗。肌肉脂肪和水

分含量越高，肉質(zhì)顏色越淺[19]

。本研究DNJ處理組兔

肉水分含量沒變，但脂肪含量顯著低于對照組，對肉色

變暗也有一定的作用。另外，肌肉游離葡萄糖含量與肉

色變深也有關(guān)聯(lián)[19]

。研究顯示，DNJ可下調(diào)鈉/葡萄糖協(xié)

同轉(zhuǎn)運蛋白 1（SGLT1）、葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白 2（GLUT2）和

Na/K-ATP 酶的 mRNA 表達(dá)量，減少葡萄糖在腸道的

吸收，降低糖異生關(guān)鍵酶磷酸烯醇丙酮酸羧激酶

（PEPCK）和葡糖-6-磷酸酶（G-6-Pase）的表達(dá)量[20]

，

從而降低肌肉游離葡萄糖水平。

DNJ 具有調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的作用。Wang 等[21]

研究

表明，DNJ 通過 ERK/PPARy 信號通路抑制豬肉脂肪

細(xì)胞的生成。DNJ 還能增加 PPARa 和 AMPK 基因的

mRNA 表達(dá)量，提升肝臟脂肪酸 β 氧化酶的活性與

mRNA 表達(dá)量，激活 β氧化系統(tǒng)，從而促進脂肪分解，

防止脂肪積累[22]

。本研究桑葉 DNJ 處理組兔肉脂肪

含量顯著低于對照組，且與劑量呈負(fù)相關(guān)，這與 DNJ

減少脂肪生成、促進脂肪分解的作用一致。

3.3 桑葉DNJ對兔肉脂肪酸組成的影響

兔肉除了其“四高”（高賴氨酸、高蛋白質(zhì)、高磷

脂、高消化率）和“三低”（低膽固醇、低脂肪、低熱量）

的特點以外，兔肉中脂肪酸組成作為其營養(yǎng)價值的重

要方面被廣泛研究。本試驗結(jié)果顯示，兔肉中UFA含

量在 55% 以上，略高于 SFA 含量；SFA 主要由棕櫚酸

（16 ：0）和硬脂酸（18 ：0）組成，占SFA含量的90%左

右；MUFA 中油酸（18 ：1n9）含量最高，占 MUFA 含量

的 85% 以上；PUFA 主要由亞油酸（C18 ：2n6c）和花

生四烯酸（C20 ：4n6c）組成，占 PUFA 含量的 95% 以

上。這 5 種脂肪酸的總含量占總脂肪酸含量的 90%

左右，檢測結(jié)果與Lullere等[23]

相近。

本研究發(fā)現(xiàn)，桑葉DNJ處理組兔肉中SFA含量顯

著降低，PUFA 含量顯著提高。目前關(guān)于桑葉 DNJ 影

響動物肉產(chǎn)品脂肪酸組成的研究較少。Martínez等[24]

用桑葉替代苜蓿飼喂肉兔，發(fā)現(xiàn)兔肉總 SFA和 MUFA

含量顯著降低，PUFA 含量顯著提高。李飛鳴等[25]

在

寧鄉(xiāng)土雜豬飼糧中添加13%和16%發(fā)酵桑葉，發(fā)現(xiàn)發(fā)

酵桑葉能降低豬肉總 SFA 含量，提高 PUFA 含量。這

些研究與本文的結(jié)果相近，說明DNJ可能是桑葉中提

高動物肉產(chǎn)品 PUFA 含量的重要成分。研究顯示，亞

油酸（C18 ：2n6c）具有降低血脂、軟化血管、降低血

壓、促進微循環(huán)的作用，可預(yù)防或減少心血管病的發(fā)

病率；花生四烯酸（C20 ：4n6c）是人的大腦和視神經(jīng)

發(fā)育的重要物質(zhì)，對人的智力和視神經(jīng)的敏感性具有

91

特 種 養(yǎng) 殖 2023年第44卷第18期 總第687期

重要作用；二十二碳五烯酸（DPA，C22 ：5n6c）在抗

炎、抑制細(xì)胞因子合成、減少血栓形成、降低血脂、抑

制動脈粥樣硬化等許多方面對人體健康有益[26-27]

。

本研究飼糧添加 0.28 g/kg 桑葉 DNJ 可顯著提高兔肉

中亞油酸（C18 ：2n6c）、花生四烯酸（C20 ：4n6c）和

DPA（C22 ：5n6c）含量，預(yù)示桑葉 DNJ 具有作為飼料

添加劑生產(chǎn)更有利于人類健康的肉產(chǎn)品的潛力。

3.4 桑葉DNJ對兔肉抗氧化性能的影響

已有大量文獻(xiàn)揭示 DNJ 具有抗氧化活性。Tang

等[28]

發(fā)現(xiàn)給羅非魚飼喂 DNJ 可提升魚脾細(xì)胞 SOD 和

CAT活性，降低脂質(zhì)氧化終產(chǎn)物MDA水平。Piao等[29]

給胃潰瘍小鼠口服 DNJ，也發(fā)現(xiàn)小鼠胃中 SOD、CAT

活性上升而MDA水平下降。前人研究大多檢測的是

動物血漿的抗氧化參數(shù)，而本研究檢測了兔肉的抗氧

化指標(biāo)，更能直接反映桑葉 DNJ 對動物肉產(chǎn)品的影

響。本研究發(fā)現(xiàn)桑葉 DNJ 處理組兔肌肉組織的抗氧

化能力有一定程度的提升，有利于延長動物肉產(chǎn)品的

貨架期。

4 結(jié)論

H-DNJ 組新西蘭白兔對飼糧干物質(zhì)和粗脂肪的

表觀消化率顯著降低，平均日增重和兔肉脂肪含量降

低，兔肉紅度（a*

）提高，改善感官效果吸引消費者。

桑葉DNJ處理組兔肉中SFA含量降低，PUFA含量

提高，其中亞油酸（C18 ：2n6c）、花生四烯酸（C20 ：

4n6c）和DPA（C22 ：5n6c）含量的提高對人類健康有益。

飼糧補充桑葉 DNJ 能夠一定程度上提高動物肉

產(chǎn)品的抗氧化能力，延長貨架期。

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92

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 總第687期

摘 要：隨著人民生活水平的提高，伴侶動物如犬、貓等受到越來越多家庭的喜愛，對于寵物糧

食的需求也由傳統(tǒng)糧食逐漸向能夠改善其健康的功能糧方面轉(zhuǎn)變。益生菌是一類能夠在動物體內(nèi)

定植的活性微生物，具有調(diào)控腸道菌群平衡、維持動物機體健康、促進營養(yǎng)吸收等作用。文章對益生

菌的定義、菌株選擇標(biāo)準(zhǔn)及其在寵物糧食中的應(yīng)用進行了綜述，分析了不同加工方式可能對益生菌

的影響，旨在科學(xué)合理地加工含益生菌的功能糧食，保證其生物活性，為改善寵物健康提供思路。

關(guān)鍵詞：益生菌；伴侶動物；菌株；加工方式；寵物食品

doi:10.13302/j.cnki.fi.2023.18.014

中圖分類號：S816.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-991X（2023）18-0093-06

Research Advances of Probiotics and Its Application Status in Pet Food Processing

ZHANG Saisai

(Shanghai Chongji Biotechnology Co., Ltd., Shanghai 200082, China)

Abstract：With the improvement of people's living standards, companion animals such as dogs and cats

are loved by more and more families, and the demand for pet food has gradually changed from traditional

food to functional food that can improve their health. Probiotics are a type of active microorganisms that

can colonize animals. They can regulate the balance of intestinal flora, improve the health of animals,

and promote nutrient absorption. This article re?

views the definition of probiotics, strain selection

criteria and their application in pet food, and ana?

lyzes the possible impact of different processing

methods on probiotics, aiming to scientifically and

作者簡介：張賽賽，碩士，研究方向為動物營養(yǎng)與飼料

科學(xué)。

收稿日期：2023-05-18

益生菌研究進展及其在寵物食品加工中的應(yīng)用現(xiàn)狀

■ 張賽賽

（上海寵濟生物科技有限公司，上海 200082）

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（編輯：王博瑤，wangboyaowby@qq.com）

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93

特 種 養(yǎng) 殖 2023年第44卷第18期 總第687期

伴侶動物已成為社會中非常重要的成員，如犬在

過去兩個世紀(jì)里的社會角色已經(jīng)從主要勞力（即監(jiān)

護、運輸、放牧和狩獵）演變?yōu)槟軌騽偃伟ㄌ厥庑袆?/p>

（如救援、軍事）、治療護理（如疾病檢測、幫助感官受

損者）和陪伴等工作的一系列角色[1]

?？紤]到它們在

人類生活中的地位越來越重要，對于伴侶動物糧食的

關(guān)注點也從能否提高其生產(chǎn)力轉(zhuǎn)變?yōu)槟芊窀纳破浣?/p>

康、壽命和生活質(zhì)量。這種轉(zhuǎn)變直接體現(xiàn)在功能糧的

出現(xiàn)，功能糧作為一種新興產(chǎn)品，除提供必需的營養(yǎng)

素外，更重要的是能夠促進機體健康[2]

。功能糧的有

效成分包括植物提取物、纖維、關(guān)節(jié)補充劑、非必需營

養(yǎng)素或微生物和酵母衍生產(chǎn)品，可通過發(fā)揮預(yù)防或治

療作用來提高寵物食品的價值[3]

。益生菌幾個世紀(jì)以

來一直用于人類食品發(fā)酵生產(chǎn)，如酸奶、奶酪、葡萄酒

和面包等，近些年被視為健康食品的促進補充劑[4]

。

但益生菌對寵物的功效是一個相對較新的研究領(lǐng)域，

文章對益生菌在寵物食品中的應(yīng)用進行了綜述并展

望了潛在發(fā)展方向。

1 益生菌

益生菌是指對人類或動物有益的一類活性微生

物[5]

，主要包括細(xì)菌和酵母等。對于動物而言，益生菌

通常具有提高其生產(chǎn)性能[6-7]

以及抗病力[8]

的作用，同

時也具有一定的替代抗生素的潛力。益生菌是活的微

生物，當(dāng)給予足夠的量時，會給宿主健康帶來益處[9]

，據(jù)

估測，2020—2027年間益生菌強化食品市場預(yù)計將從

480億美元增長到940億美元，復(fù)合年增長率為7.9%。

然而相對于人類和畜禽，益生菌在貓和犬上的應(yīng)用研

究仍較為缺乏。PubMed數(shù)據(jù)庫中1990—2021年間以

“人類”和“益生菌”為關(guān)鍵詞搜索中相關(guān)出版物超過

20 000篇，而以“犬”和“益生菌”為關(guān)鍵詞僅搜索到相

關(guān)出版物僅有約 250篇。盡管研究較少，但益生菌在

寵物補充劑、食品和零食中得到快速的推廣應(yīng)用，并

且已經(jīng)通過了部分臨床實踐[10-13]

。美國食品和藥物

管理局獸醫(yī)中心與美國飼料控制官員協(xié)會（AAFCO）

于 1989年首次發(fā)布了可用于豬和家禽等動物飼料的

細(xì)菌和酵母生物清單，經(jīng)過多年的修訂，目前有 41種

非產(chǎn)毒細(xì)菌被認(rèn)為可安全應(yīng)用于伴侶動物食品中[14]

。

我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部允許使用的飼料微生物添加劑的菌

種有 34 種，分為乳酸菌類、芽孢桿菌類、酵母菌類和

光合細(xì)菌類等[15]

。這些微生物可以根據(jù)生理特征如

細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)、耐氧性以及是否形成孢子來進行分類。

2 益生菌菌株選擇標(biāo)準(zhǔn)

一般來說，作為候選益生菌不但要滿足安全和監(jiān)

管指南要求，還應(yīng)對胃腸道中兩種主要化學(xué)應(yīng)激源

（酸、膽汁鹽）具有一定程度的抵抗力[16-18]

。此外，任

何用于商業(yè)加工寵物食品的菌株都應(yīng)該在溫度等外

部條件發(fā)生變化或和食品本身化學(xué)成分（即基質(zhì)酸

度、氧氣存在、水活性或存在微生物抑制劑[19]

）發(fā)生變

化時表現(xiàn)出較高的耐受性。寵物食品中添加益生菌

與傳統(tǒng)寵物食物相比可以提高產(chǎn)品的感知價值[20]

，但

如果在選擇益生菌時沒有考慮上述特征，實際應(yīng)用效

果難以保證。研究人員通過對市面上的寵物食品調(diào)

查研究發(fā)現(xiàn)，53%的抽樣商業(yè)產(chǎn)品標(biāo)簽上的菌株分類

和菌落形成單位保證值方面存在嚴(yán)重不足[21]

，這表明

需要對益生菌菌株活性進行驗證，以確保動物食用時

菌株的活性。

益生菌的代謝活動具有菌株特異性，同一細(xì)菌的

不同菌種或菌株并非都具有相同的代謝途徑[22]

。腸

球菌、乳桿菌和雙歧桿菌是動物最常用的益生菌，它

們的主要終產(chǎn)物為乳酸。傳統(tǒng)意義上產(chǎn)乳酸菌株是

革蘭氏陽性厭氧菌或兼性厭氧菌且不形成孢子[23]

，但

這些菌株會產(chǎn)生其他物質(zhì)，例如過氧化氫和細(xì)菌素，

這些物質(zhì)會影響宿主微生物群[24]

。近期報道中系統(tǒng)

評價了上述益生菌對犬的健康益處，包括改善糞便質(zhì)

量和對表觀全消化道消化率、微生物發(fā)酵終產(chǎn)物以及

免疫系統(tǒng)反應(yīng)的綜合影響[25-27]

。然而，可應(yīng)用于食品

中的營養(yǎng)細(xì)胞（正常生活的細(xì)菌細(xì)胞）較易因烹飪和

在胃腸道環(huán)境等壓力而受損和死亡，因此需要使用

例如微囊化等細(xì)胞保護技術(shù)等來增強這些微生物的

存活率[28]

。這是一個不斷發(fā)展的研究領(lǐng)域，對于含有

非孢子形成益生菌的功能性食品的未來至關(guān)重要。

3 寵物食品加工工藝對益生菌的影響

絕大多數(shù)寵物食品都需經(jīng)過一定程度的烹飪或

滅菌，以達(dá)到延長保質(zhì)期并降低病原微生物等在成品

rationally process functional food containing probiotics to ensure its biological activity provides ideas for

improving pet health.

Key words：probiotics; companion animals; strains; processing methods; pet food

94

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 總第687期

中持久存在的風(fēng)險的目的。熱處理可減少或破壞有

害微生物活性，但如果處理不當(dāng)，加熱過程也可能對

益生菌造成破壞，導(dǎo)致其細(xì)胞外膜和肽聚糖壁、細(xì)胞

質(zhì)膜完整性的喪失以及細(xì)胞器、RNA、DNA 和酶的變

性[29]

，選用適當(dāng)?shù)募庸し椒ㄓ葹橹匾?/p>

3.1 擠壓

擠壓是當(dāng)今寵物食品商業(yè)生產(chǎn)中使用最廣泛的

技術(shù)，研究表明在擠壓過程中施加到食物的熱能與

機械能的比率會影響寵物食品顆粒的結(jié)構(gòu)特征[30-31]

。

嗜熱微生物如芽孢桿菌菌種由于具有較高的耐熱性，

可根據(jù)其數(shù)量變化來判斷加工工藝能否實現(xiàn)滅菌作

用，因此該菌種被普遍應(yīng)用于工藝驗證研究[32]

。Oke?

lo等[32]

研究中將擠壓機機筒出口溫度、糖漿進料水分

含量和機筒停留時間等因素組合在一起形成了 15種

工藝組合，結(jié)果表明當(dāng)飼料在 24.5% 水分含量、3 s停

留時間和82 ℃或更高模具溫度擠壓時沙門氏菌無存

活，嗜熱芽孢桿菌仍有存活，證明了形成孢子的微生

物在擠壓過程中具有存活下來的潛力。

3.2 蒸煮烹飪

大多數(shù)寵物食品的蒸煮烹飪過程需要在低酸高

水分條件下注入蒸汽，使產(chǎn)品加熱至 121 ℃以上，目

的是消除營養(yǎng)性病原體和腐敗微生物以及肉毒桿菌

孢子，最終使產(chǎn)品實現(xiàn)無菌。根據(jù)食品成分和包裝類

型，在 3~10 min 的升溫期間將殺菌鍋升溫，并于

121 ℃下保持至少2 min，如果這種病原體恰好存在于

原材料基質(zhì)中，則保持時間必須足夠長以實現(xiàn)孢子數(shù)

量的減少。烹飪過程的嚴(yán)苛條件使得最頑強的微生

物也難以存活，但包括益生元和后生元等在內(nèi)的功能

性成分可能會被保留。

3.3 冷凍干燥

冷凍干燥被認(rèn)為是一種相對溫和的脫水過程，冷

凍干燥過程沒有外部熱量并且使用冷凍干燥法去除

水的速度很慢。隨著市場對具有高生物利用度和較

少熱處理的產(chǎn)品的需求不斷增加，冷凍干燥的寵物食

品和零食在過去十年中受到市場歡迎。由于產(chǎn)品在

沒有外部熱量的情況下脫水，因此冷凍干燥不被視為

烹飪過程，但根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計，凍干寵物食品配方中

使用的成分可以是預(yù)煮的或生的。寵物食品中使用

的許多益生菌制劑最初都是借助保護性介質(zhì)通過冷

凍干燥來保存的，這種保護性介質(zhì)有助于防止細(xì)胞膜

和蛋白質(zhì)因細(xì)胞核中流失水分而受損，從而延長了益

生菌培養(yǎng)物的貨架期。益生菌脫水后由于其細(xì)胞含

水量已經(jīng)很低，凍干過程中除去的水分主要來自細(xì)胞

外周而非細(xì)胞內(nèi)，因此比未脫水的益生菌更適合與糧

食混合后進行冷凍干燥。對于未脫水的營養(yǎng)細(xì)胞，凍

干過程會使細(xì)胞內(nèi)形成冰晶，造成細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的破

壞，從而損傷細(xì)胞[33]

。革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁內(nèi)存在

較薄的肽聚糖層和脂多糖，因此革蘭氏陰性菌相對于

革蘭氏陽性菌株的存活率較低[34]

。然而，冷凍干燥對

活細(xì)胞的破壞作用不足以減輕食源性病原體的風(fēng)險，

因此許多凍干寵物食品和零食可能會經(jīng)過獨立于凍

干循環(huán)的輻照或高壓處理等對其進行額外加工。

3.4 烘焙

烘焙在面包、零食、蛋糕、玉米餅、糕點、餡餅、寵物

零食、寵物食品等產(chǎn)品加工過程中應(yīng)用廣泛。傳統(tǒng)的

烘焙產(chǎn)品主要由谷物粉組成，但基于肉類配方的烘焙

產(chǎn)品在寵物食品行業(yè)也較為常見。烘焙過程中活微生

物遇到的主要壓力源是熱量，烘焙持續(xù)的時間和溫度

足以滅活大腸桿菌或沙門氏菌病原體，但目前尚未有

針對不同烘焙過程中病原菌或直接可飼喂微生物滅活

效果的科學(xué)驗證。有試驗表明，在190.6 ℃條件下經(jīng)過

17 min的烘焙，腸道沙門氏菌亞種由8 log CFU/g減少至

3 log CFU/g，而烘焙21 min才能減少至1.9 log CFU/g[35]

；

在 傳 統(tǒng) 烤 箱 中 烘 焙 13 min 的 漢堡面包需要高達(dá)

218.3 ℃才能達(dá)到減少至 2 log CFU/g[36]

。這表明微生

物存活率的可變性可能取決于烘焙溫度和時間以及

微生物固有的耐熱特性。為了規(guī)避熱應(yīng)激，將益生菌

細(xì)胞包裹在烘焙產(chǎn)品表面的可食用薄膜或涂層中是

一種具有發(fā)展前景的方法，在以海藻酸鈉為底物的成

膜溶液中，濃縮乳清蛋白可將益生菌懸浮在上述凝膠

中，用作烘焙食品的局部涂層。由94%的水、5%的淀

粉和1%的微膠囊化益生菌組成的功能性淀粉基涂層

應(yīng)用于面包并于180 ℃下烘焙16 min后，微膠囊化嗜

酸乳桿菌的存活率達(dá)到63%[37]

。研究表明，植物乳桿

菌（CIDCA83114菌株）在30 ℃烘焙40 min后，使用玉

米淀粉基薄膜（活細(xì)胞計數(shù)減少 4 個對數(shù)）比海藻酸

鈉薄膜（活細(xì)胞計數(shù)減少 6個對數(shù)）提高了存活率[38]

，

這表明基于淀粉的懸浮液可能比其他薄膜更有效地

保護烘焙條件下的益生菌活性?？紤]到微生物制備、

寵物食品和治療配方中使用的原材料、應(yīng)用方式和加

工條件等各個環(huán)節(jié)涉及的范圍較廣，有必要將益生菌

活性驗證作為商業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)流程的一部分。

4 益生菌在伴侶動物中的功效研究現(xiàn)狀

貓和犬的消化系統(tǒng)相對簡單，適合消化高蛋白質(zhì)

95

特 種 養(yǎng) 殖 2023年第44卷第18期 總第687期

的食物。相對于犬，貓是相對嚴(yán)格的食肉動物，對葡

萄糖等碳水化合物利用率低，對高蛋白質(zhì)食物的要求

更高[39]

；雖然犬與貓有許多相同的解剖學(xué)和代謝特

征，但犬更偏向于雜食，可消化、吸收和代謝大量碳水

化合物[40]

。由于貓和犬具有不同的飲食需求和消化

系統(tǒng)，它們對益生菌的需求以及益生菌產(chǎn)生的效果也

不同。

4.1 犬用益生菌

胃腸道疾病是犬類最常見的健康問題之一[41]

，大

多數(shù)表現(xiàn)為急性或慢性腹瀉，在某些情況下表現(xiàn)為嘔

吐或厭食[42]

。已有研究表明不同類型的益生菌對于

治療犬的腸道疾病具有積極結(jié)果[43]

。目前在犬上研

究應(yīng)用較多的益生菌包括乳桿菌屬（Lactobacillus）和

腸球菌屬（Enterococcus）。例如，飼喂犬源約氏乳桿菌

（L. johnsonii CPN23）能夠降低雌犬血漿葡萄糖和膽固

醇水平，并增加高密度脂蛋白和低密度脂蛋白比率[44]

，

同時增加提高其纖維消化率，增加糞便短鏈脂肪酸濃

度、降低氨濃度[45]

；飼喂犬源發(fā)酵乳桿菌（L. fermen?

tum CCM 7421）能夠提高犬只糞便乳酸菌數(shù)量、降低

梭菌數(shù)量，改善血液中的總蛋白質(zhì)、膽固醇和丙氨酸轉(zhuǎn)

氨酶水平[46]

；此外，飼喂鼠乳桿菌（L. murinus LbP2）[47]

或嗜酸乳桿菌（L. acidophilus D2/CSL）[48]

能夠改善犬

只體況評分、糞便稠度、精神狀態(tài)及食欲。腸球菌研

究方面，飼喂屎腸球菌（E. faecium DSM 32820）犬只

在整個試驗過程中具有最佳的糞便稠度，刺激了血液

吞噬細(xì)菌活性和白細(xì)胞代謝活性[49]

；飼喂屎腸球菌

（E. faecium SF68）能夠改善犬只腹瀉癥狀并消除賈第

鞭毛蟲包囊[50]

，同時提高三酰甘油濃度并降低膽固醇

濃度[51]

。除上述兩類益生菌之外，也有研究發(fā)現(xiàn)飼喂

雙歧桿菌（Bifidobacterium animalis Bb12）的犬只糞便

中三酰甘油和白蛋白濃度顯著降低，乙酸、乙酰乙酸

和戊酸濃度增加[52]

。益生菌之間也可能存在協(xié)同作

用，例如，同時飼喂犬只乳桿菌（L. casei Zhang 和 L.

plantarum P-8）和雙歧桿菌（B. animalis subsp. lactis

V9）能夠顯著提高其平均日采食量和平均日增重，增

加糞便中的有益細(xì)菌并減少潛在有害細(xì)菌數(shù)量[53]

。

4.2 貓用益生菌

與犬相比，益生菌在貓中使用的研究較少，而且

由于生理特征和日糧組成的差異，益生菌對貓生長和

健康的作用功效無法完全從犬的研究結(jié)果中推斷[54]

。

與犬相似的是，在貓上研究應(yīng)用的益生菌主要也是乳

桿菌屬和腸球菌屬，其中屎腸球菌 SF68 對貓的益生

作用研究較多：幼貓階段，屎腸球菌SF68能夠通過提

高 CD4+淋巴細(xì)胞比例改善其免疫力[55]

；在成年貓階

段，屎腸球菌 SF68 能夠緩解其腹瀉發(fā)生率[56-57]

，同時

使糞便微生物多樣性，這表明微生物群更穩(wěn)定；此外，

屎腸球菌 SF68 對改善感染慢性貓科動物皰疹病毒 1

的貓腸道微生物群落穩(wěn)定性，并降低了與該病毒感染

相關(guān)的發(fā)病率[58]

。除屎腸球菌外，添加另一種腸球菌

屬的益生菌——多毛腸球菌（E. hirae）能夠提高該菌

在幼貓腸道中的定植水平[59]

。乳桿菌屬方面，嗜酸乳

桿菌 DSM13241 可增加成年貓糞便中有益的嗜酸乳

桿菌和嗜酸乳桿菌群的數(shù)量，并減少梭菌屬的數(shù)量，

降低糞便pH和血漿內(nèi)毒素濃度[54]

；另一方面，嗜酸乳

桿菌D2/CSL能夠改善健康成年貓的糞便形態(tài)并增加

糞便中的乳桿菌數(shù)量[60]

。

5 結(jié)論

益生菌有助于促進伴侶動物的健康和保健，在實

際生產(chǎn)中，益生菌產(chǎn)品主要以飼料添加劑、膳食補充

劑和含益生菌食品的形式出現(xiàn)，但在寵物食品加工過

程中如何保證益生菌活性、保證產(chǎn)品的功效仍存在許

多挑戰(zhàn)，因此，選擇合適的菌株至關(guān)重要。在選擇寵

物食品生產(chǎn)應(yīng)用中挑選益生菌菌株要考慮生理特性

（尤其是耐熱性、耐氧性、耐酸和膽汁性）、穩(wěn)定方法

（如孢子形成、冷凍干燥或封裝）、加工條件（包括時

間、溫度、壓力、水分、水分活度、pH）、使用方法、包裝

和儲存條件等，且未來在開發(fā)應(yīng)用新型益生菌菌株或

在對加工條件、產(chǎn)品配方或包裝設(shè)計進行任何調(diào)整時

均應(yīng)驗證益生菌的活性。

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（編輯：王博瑤，wangboyaowby@qq.com）

98

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 總第687期

茵陳-大黃不同配比對綠原酸和蒽醌類成分的影響

■ 張 偉1 段佳燚2 馬銘環(huán)3 郭振環(huán)4* 馬 霞4

（1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院，山東萊陽 265200；2.山東畜牧獸醫(yī)職業(yè)學(xué)院，山東濰坊 261061；

3.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院，山東青島 266109；4.河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院動物醫(yī)藥學(xué)院，河南鄭州 450046）

摘 要：為了研究茵陳-大黃不同配比對綠原酸和蒽醌類成分的影響，篩選出二者最佳配伍比

例，為開發(fā)含有“茵陳-大黃”的新藥提供有效的參考依據(jù)。試驗選用茵陳和大黃 1∶1、1∶2和 2∶1

三個不同配伍比例，再按照大黃同時下、后下進行煎煮；選取部分水煎液分別按照醇沉濃度為70%和

80%水煎醇沉方法制備綠原酸和蒽醌類成分，采用HPLC法測定水煎液、醇沉濃度分別為70%與80%

的上清液、沉淀中綠原酸及蒽醌類成分的含量。結(jié)果顯示：茵陳、大黃配伍后綠原酸的含量均有所提

高，且水煎法與水煎醇沉法的最佳配伍比例均為 1∶1，提取出綠原酸含量為 55.96 mg/mL；茵陳、大

黃配伍后蒽醌類成分含量也有所提高，其中大黃酸含量提高最為顯著，提取出大黃酸含量為

20.83 mg/mL，且水煎法與水煎醇沉法的最佳配伍比例均為1∶2。茵陳、大黃配伍后綠原酸含量在配

伍比例1∶1、蒽醌類成分在配伍比例1∶2時含量有所提高。

關(guān)鍵詞：茵陳；大黃；綠原酸；蒽醌；水煎醇沉

doi:10.13302/j.cnki.fi.2023.18.015

中圖分類號：S816.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-991X（2023）18-0099-08

Effects of Different Ratios of Herba Artemisias Capillaris and Rhubarb on Chlorogenic Acid

and Anthraquinones

ZHANG Wei1

DUAN Jiayi2

MA Minghuan3

GUO Zhenhuan4*

MA Xia4

(1. Haidu College Qingdao Agricultural University, Shandong Laiyang 265200, China; 2. Shandong

Vocational Animal Science and Veterinary College, Shandong Weifang 261061, China; 3. School of Animal

Medicine, Qingdao Agricultural University, Shandong Qingdao 266109, China; 4. College of Veterinary

Medicine, Henan University of Animal Husbandry and Economy, Henan Zhengzhou 450046, China)

Abstract：To studied the effect of different ratio of Herba Artemisias Capillaris and Rhubarb on chloro?

genic acid and anthraquinones, and to selected the best compatibility ratio, so as to provided effective ref?

erence for the development of new drugs containing \"Yinchen-Rhubarb\". Three different compatibility ra?

tios of Herba Artemisias Capillaris and Rhubarb at 1∶1, 1∶2 and 2∶1 were selected, and then Rhu?

barb was decocted according to Rhubarb at the same time. Part of the water decoction was selected to

prepare Chlorogenic acid and anthraquinones according to the alcohol precipitation method with 70%

and 80% alcohol precipitation concentration, respectively. The contents of Chlorogenic acid and anthra?

quinones in the supernatant and precipitation were determined by HPLC. The results showed that the con?

tent of chlorogenic acid increased after the compatibility of Artemisia Chinensis and Rhubarb, and the

best compatibility ratio of water decoction and alcohol precipitation was 1∶1, and the content of chloro?

genic acid extracted was 55.96 mg/mL. The content of anthraquinones also increased after the compatibil?

ity of Artemisia Chinensis and Rhubarb, in which the content of Rhein increased most significantly, and

the content of Rhein extracted was 20.83 mg/mL,

and the best compatibility ratio of water decoction

method and water decoction and alcohol precipita?

tion method was 1∶2. The content of Chlorogenic

acid and anthraquinones increased when the com?

patibility ratio was 1∶1 and the ratio of anthra?

作者簡介：張偉，碩士，副教授，研究方向為中獸藥新制劑。

*通訊作者：郭振環(huán)，博士，教授。

收稿日期：2023-08-15

基金項目：河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院獸醫(yī)學(xué)重點學(xué)科[XJXK202202]

99

問 題 探 討 2023年第44卷第18期 總第687期

quinones was 1∶2 after compatibility of Herba Artemisia and Rhubarb.

Key words：herba artemisias capillaris; rhubarb; chlorogenic acid; anthraquinone;water frying and alco?

hol sinking

茵陳為菊科植物濱蒿或茵陳蒿的干燥地上部

分[1]

，性味苦、辛，微寒；歸脾、胃、肝、膽經(jīng)；主治清濕

熱，利膽退黃。大黃為蓼科植物掌葉大黃、唐古特大

黃或藥用大黃的干燥根及根莖[1]

，性味苦，寒；歸胃、大

腸、肝、脾經(jīng)；主治清熱瀉下，利腸通便，涼血止血，解

毒活血，逐瘀通經(jīng)?！耙痍?大黃”作為利濕退黃的經(jīng)典

藥對，最早出自茵陳蒿湯，兩藥合用，利濕與泄熱同

行，二便通利，濕熱得行，瘀熱得下，黃疸自退[2-3]

。茵

陳和大黃作為藥對，在許多古方和中成藥制劑中被使

用，例如茵陳蒿湯、茵陳膽道湯、黃疸茵陳顆粒、柴胡

茵陳湯、茵陳四苓顆粒等，且其不同的配伍規(guī)律展現(xiàn)

出不同的藥效[4-5]

。

綠原酸類物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，合成成本高昂。在

自然界中綠原酸卻來源廣泛，主要被發(fā)現(xiàn)存在于高等

雙子葉植物和蕨類植物中，例如菊科蒿屬植物（如向

日葵）、忍冬科忍冬屬（如金銀花）、杜仲科杜仲屬（如

杜仲）。研究發(fā)現(xiàn)，不同植物所含綠原酸種類不同，而

在茵陳中含量較高的則為1,5-二咖啡?？鼘幩?，隨后

才是綠原酸和異綠原酸A。其具有抗氧化活性、抗菌

抗病、進行免疫調(diào)節(jié)以及調(diào)節(jié)糖脂代謝的功能[6]

。

茵陳含有多種化學(xué)成分，主要類型為黃酮、香豆素、

有機酸、稀炔、色原酸、醛酮、膽堿等[7]

。研究發(fā)現(xiàn)，茵陳

具有顯著的保肝利膽作用、抗炎、抗氧化、抗腫瘤、抑菌

和抗病毒等作用。相關(guān)藥理機制為茵陳及其單體化合

物可調(diào)控PI3KIAktNF-κB等信號通路，影響caspase-1、

Smad3等蛋白和iNOS、COX-2、TNF-α等細(xì)胞因子的表

達(dá)，發(fā)揮其保肝利膽、退黃利濕、抗炎、抗病毒、抗腫瘤和

神經(jīng)系統(tǒng)等藥理活性[8]

。大黃含有蒽醌、鞣質(zhì)類、有機

酸、苷類化合物和揮發(fā)油等化學(xué)物質(zhì)。在臨床用藥過程

中，大黃發(fā)揮主要藥理作用的活性成分為蒽醌，包括游

離及結(jié)合型大黃素、大黃酸、大黃素甲醚等[9-10]

。大黃酸

可通過調(diào)節(jié)腸道菌群，間接改變腸道嘌呤代謝，從而減

輕結(jié)腸炎。大黃提取液干預(yù)腦出血模型大鼠后，可以顯

著上調(diào) IL-4、IL-10 表達(dá)，下調(diào) TNF-α、IL-6、IFN-γ 表

達(dá)，發(fā)揮抗炎作用[11]

。本試驗探討茵陳-大黃不同配比

對綠原酸和蒽醌類成分的影響，篩選出二者最佳配伍比

例。旨在為開發(fā)新藥提供理論依據(jù)。

1 試驗材料及方法

1.1 試驗材料

大黃（亳州藥材市場）、茵陳（亳州藥材市場）、綠

原酸（長沙上禾生物科技有限公司，CAS 號：327-97-

9，純度：HPLC>98%）、大黃酸（長沙上禾生物科技有

限公司，CAS 號：478-43-3，純度：HPLC>98%）、蘆薈

大黃酸（上海詩丹德標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司，CAS號：

481-72-1，純度：HPLC>98%）、大黃素甲醚（長沙上禾

生物科技有限公司，CAS 號：521-61-9，純度：HPLC>

98%），色譜級甲醇、色譜級乙腈（天津市四友精細(xì)化

學(xué)品有限公司）。

高效液相色譜儀（Agilent Technologies）、高速離

心機（賽默飛世爾科技有限公司）、超聲波清洗機（鄭

州生元儀器有限公司）、色譜柱（常熟市雙杰機器測試

儀器）、循環(huán)水真空泵（鞏義市予華儀器有限責(zé)任

公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 茵陳與大黃配伍的提取方法

1.2.1.1 水煎法

大黃后下：按茵陳-大黃質(zhì)量比 1∶1、1∶2、2∶1 稱

取藥材，分別加入清水適量，浸泡30 min，茵陳先煎煮

20 min，再加入大黃煎煮 15 min，二煎后濃縮至溶液

中藥材含量約為 1 g/mL，濃縮藥液放入-20 ℃冷凍

保存。

茵陳-大黃同時下：混合浸泡茵陳與大黃30 min，

煎煮 40 min，過濾，濾液備用；濾渣中加入適量清水，

煎煮20 min，過濾，合并兩次濾液，濃縮至溶液中藥材

含量約為1 g/mL濃縮藥液放入-20 ℃冷凍保存。

茵陳、大黃單味藥的煎煮方法同茵陳-大黃同時

下的煎煮方法。

1.2.1.2 水煎醇沉法

取上述水煎法中大黃后下，茵陳、大黃同時下的

全部水煮液各一半，分成兩份置于燒杯中，加入 95%

乙醇溶液適量，使溶液中乙醇最終濃度一份為 70%，

一 份 為 80%；靜 置 48 h，抽 濾 ，回 收 乙 醇 ，沉 淀 放

入-20 ℃冷凍保存。

1.2.2 茵陳與大黃配伍中綠原酸與蒽醌類成分的含

量測定

1.2.2.1 綠原酸含量的測定

參照中華人民共和國獸藥典二部茵陳項下含量

測定方法[12]

。

100

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 總第687期

① 色譜條件：采用十八烷基硅烷鍵合硅膠柱；流

動相 ：乙腈∶0.1% 磷酸溶液=20∶80；檢測波長：

327 nm；柱溫：30 ℃；流速：1.00 mL/min；

② 對照品溶液的制備：稱取綠原酸對照品適量，

50%甲醇制成每毫升含綠原酸70 μg的溶液。

③ 供試品溶液的制備：將原藥液按1∶5加入50%

甲醇，超聲處理 30 min，3 000 r/min離心 10 min；吸取

1 mL 上清液置于 5 mL 容量瓶中，50% 甲醇定容，搖

勻，過濾，即得供試品溶液。

④含量測定：將對照品及供試品溶液注入液相色

譜儀檢測，根據(jù)對照品峰面積和濃度計算含量。

1.2.2.2 蒽醌類成分的含量測定

參照中華人民共和國獸藥典中大黃項下含量測

定方法[12]

。

① 色譜條件：采用十八烷基硅烷鍵合硅膠柱；流動

相：甲醇∶0.1%磷酸溶液=85∶15；檢測波長：254 nm；

柱溫：30 ℃；流速：1.00 mL/min。

② 對照品溶液的制備：稱量大黃素甲醚、大黃酸

及蘆薈大黃素對照品加入50%甲醇充分溶解，制備成

混合對照品溶液(含大黃酸、蘆薈大黃素32 μg/mL，大

黃素甲醚16 μg/mL)。

③ 含量測定：供試品溶液制備同綠原酸含量測

定樣品處理方法，將樣品注入液相色譜儀，根據(jù)樣品

所測峰面積與對照品峰面積計算各成分含量。

1.2.3 統(tǒng)計與分析

所得試驗數(shù)據(jù)均使用 GraphPad Prism 7 軟件進

行統(tǒng)計學(xué)分析處理。**表示差異顯著（P<0.05），ns表

示差異不顯著（P>0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 綠原酸成分含量測定結(jié)果

圖1所示，水煎法提取液中，茵陳-大黃1∶1、1∶2、

2∶1三種不同配伍比例按照大黃同時下以及大黃后

下中測定的綠原酸含量均高于茵陳單味藥中折算后

綠原酸含量的理論值，且茵陳-大黃 1∶1 提取出綠原

酸的含量相較于其他組顯著升高（P<0.05）。

如圖2（A）所示：水煎醇沉法醇沉濃度為70%時的

上清液中，茵陳-大黃1∶1、茵陳-大黃1∶2后下兩種

配伍測定的綠原酸含量高于茵陳單味藥折算后綠原酸

的含量的理論值；其余配伍所測定的綠原酸含量則均

低于茵陳單味藥折算后綠原酸的含量的理論值，且茵

陳-大黃1∶1提取的綠原酸含量顯著高于茵陳-大黃

2∶1 以及茵陳-大黃 1∶1 后下、1∶2 后下、2∶1 后下

（P<0.05）。如圖 2（B）所示：水煎醇沉法醇沉濃度為

70%時的沉淀中，茵陳-大黃1∶1、1∶2、2∶1 三種不

同配伍比例按照大黃同時下以及大黃后下測定的綠

原酸含量均高于茵陳單味藥折算后綠原酸含量的理

論值，且茵陳-大黃1∶1提取的綠原酸含量顯著高于

其余組（P<0.05）。如圖2（C）所示：水煎醇沉法醇沉濃

度為 80% 時的上清液中，茵陳-大黃 1∶1 后下配伍測

定的綠原酸含量低于茵陳單味藥折算后綠原酸的含

量的理論值；其余配伍所測定的綠原酸含量則均高于

茵陳單味藥折算后綠原酸的含量的理論值，且茵陳大黃1∶1提取的綠原酸含量顯著高于茵陳-大黃2∶1

以及茵陳-大黃 1∶1 后下、1∶2 后下、2∶1 后下（P<

0.05）。如圖2（D）所示：水煎醇沉法醇沉濃度為80%時

的沉淀中，茵陳-大黃1∶2、2∶1后下兩種配伍測定的

綠原酸含量低于茵陳單味藥折算后的綠原酸含量的理

論值；其余配伍所測定的綠原酸含量均高于茵陳單味

藥折算后綠原酸的含量的理論值，且茵陳-大黃 1∶1

提取的綠原酸含量顯著高于茵陳-大黃 1∶2 以及茵

陳-大黃1∶1后下、1∶2后下、2∶1后下（P<0.05）。水煎原藥液中綠原酸的含量

(mg/g)茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

茵陳原藥液

60

40

20

0

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

綠原酸含量

**

折算后綠原酸含量理論值

注：“**”表示差異顯著（P<0.05），ns 表示差異不顯著（P>0.05）；下

圖同。

圖1 水煎原藥液中綠原酸含量的測定結(jié)果

2.2 蒽醌類成分含量測定結(jié)果

2.2.1 水煎原藥液中蒽醌類成分含量測定

如圖3（A）所示：水煎法提取液中，茵陳-大黃1∶

1 后下和 1∶2 后下兩種配伍測定的大黃酸的含量低

于大黃單味藥折算后大黃酸的含量的理論值；其余

4 種配伍中所測定的大黃酸的含量均高于大黃單味藥

折算后大黃酸的理論值，且茵陳-大黃1∶2提取出大

黃酸含量顯著高于其余組（P<0.05）。圖3（B）所示：水

煎法提取液中，茵陳-大黃1∶1、1∶2、2∶1三種不同

配伍比例按照大黃同時下以及大黃后下中測定的蘆

薈大黃素含量均高于茵陳單味藥中折算后蘆薈大黃

素含量的理論值，且茵陳-大黃 1∶1 后下、1∶2 后下

101

問 題 探 討 2023年第44卷第18期 總第687期

以及茵陳-大黃 1∶2 提取出蘆薈大黃素含量顯著高

于茵陳-大黃 1∶1（P<0.05）。圖 3（C）所示：水煎法提

取液中，茵陳-大黃 1∶1 后下、1∶2 后下兩種配伍測

定的總蒽醌成分含量低于大黃折算后總蒽醌成分含

量的理論值；而其余 4種配伍測定的總蒽醌成分含量

均高于大黃折算后總蒽醌含量的理論值，且茵陳-大

黃1∶2提取出總蒽醌含量顯著高于除菌陳-大黃1∶

3之外的其余組（P<0.05）。

2.2.2 大黃酸結(jié)果測定

如圖 4（A）所示：水煎醇沉法醇沉濃度為 70% 時

的上清液中，茵陳-大黃1∶1、1∶2、2∶1三種不同配

伍比例按照大黃同時下以及大黃后下測定的大黃酸

含量均高于大黃單味藥折算后大黃酸含量的理論值，

且茵陳-大黃 1∶1 提取出大黃酸含量顯著高于其余

組（P<0.05）。圖 4（B）所示：水煎醇沉法醇沉濃度為

70%時沉淀中，茵陳-大黃 1∶1時測定的大黃酸的含

量高于大黃單味藥折算后的大黃酸的含量理論值；其

余配伍比例所測定的大黃酸的含量則低于大黃單味

藥折算后大黃酸含量的理論值，且茵陳-大黃1∶1提

取出大黃酸含量顯著高于其余組（P<0.05）。圖 4（C）

所示：水煎醇沉法醇沉濃度為 80% 時的上清液中，茵

陳-大黃 1∶1、1∶2、2∶1 三種配伍測定的大黃酸含

量高于大黃單味藥折算后大黃酸含量的理論值；而其

余 3 種配伍所測定的大黃酸的含量則均低于大黃單

味藥折算后大黃酸含量的理論值，且茵陳-大黃 1∶2

提取出大黃酸含量顯著高于其余組（P<0.05）。圖 D

所示：茵陳-大黃 1∶1、1∶2 后下兩種配伍測定的大

黃酸含量低于大黃單味藥折算后大黃酸含量的理論

值；而其余 4種配伍測定的大黃酸含量則均高于大黃

單味藥折算后大黃酸含量的理論值，且茵陳-大黃1∶2

提取出大黃酸含量顯著高于其余組（P<0.05）。

2.2.3 蘆薈大黃素結(jié)果測定

如圖 5（A）所示：水煎醇沉法醇沉濃度為 70% 時

的上清液中，茵陳-大黃 1∶1 后下、1∶2 后下兩種配

伍測定的蘆薈大黃素含量低于大黃單味藥折算后蘆

薈大黃素含量的理論值；而其余配伍所測定的蘆薈大

黃素的含量則均高于大黃單味藥折算后蘆薈大黃素

含量的理論值，且茵陳-大黃1∶1提取出蘆薈大黃素

圖2 綠原酸含量的測定結(jié)果

70

%上清液中綠原酸含量

(mg/mL)茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

茵陳上清液

800

600

400

200

0

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

綠原酸含量 折算后綠原酸含量理論值

**

（A）

70

%沉淀中綠原酸含量

(mg/mL)茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

茵陳上清液

40

30

20

10

0

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

綠原酸含量 折算后綠原酸含量理論值

**

（B）

80

%上清液中綠原酸含量

(mg/mL)茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

茵陳上清液

500

400

300

200

100

0

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

綠原酸含量 折算后綠原酸含量理論值

**

（C）

80

%沉淀中綠原酸含量

(mg/mL)茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

茵陳上清液

20

15

10

5

0

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

綠原酸含量 折算后綠原酸含量理論值

**

（D）

102

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 總第687期

圖4 大黃酸含量的測定結(jié)果

70

%上清液大黃酸含量

(mg/mL)茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

大黃沉淀

150

100

50

0

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

綠原酸含量 折算后綠原酸含量理論值

**

（A）

70

%沉淀大黃酸含量

(mg/mL)茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

大黃沉淀

40

30

20

10

0

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

綠原酸含量 折算后綠原酸含量理論值

**

（B）

80

%上清液大黃酸含量

(mg/mL)茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

大黃沉淀

250

200

150

100

50

0

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

綠原酸含量 折算后綠原酸含量理論值

**

（C）

80

%沉淀大黃酸含量

(mg/mL)茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

大黃沉淀

25

20

15

10

5

0

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

綠原酸含量 折算后綠原酸含量理論值

**

（D）

圖3 水煎原藥液中蒽醌類成分含量測定結(jié)果原藥液中總蒽醌的含量

(mg/mL)

茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

大黃原藥液

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

25

20

15

10

5

0

**

綠原酸含量

折算后綠原酸含量理論值

（C）

水煎原藥液中蘆薈大黃素 的含量(mg/mL)茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

大黃原藥液

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

2.0

1.5

1.0

0.5

0

**

綠原酸含量

折算后綠原酸含量理論值

（B）

水煎原藥液中大黃酸的含量

(mg/mL)

茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

大黃原藥液

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

25

20

15

10

5

0

**

綠原酸含量

折算后綠原酸含量理論值

（A）

的含量顯著高于除茵陳-大黃 1∶2 外的其余組（P<

0.05），與茵陳-大黃 1∶2 無顯著差異（P>0.05）。圖 5

（B）所示：水煎醇沉法醇沉濃度為 70% 時的沉淀中，

茵陳-大黃1∶1、1∶2、2∶1 3種不同配伍比例按照大

黃同時下以及大黃后下測定的蘆薈大黃素的含量均

高于大黃單味藥折算后蘆薈大黃素含量的理論值，且

茵陳-大黃 2∶1 提取出蘆薈大黃素的含量顯著高于

其余組（P<0.05）。圖5（C）所示：水煎醇沉法醇沉濃度為

80% 時的上清液中，茵陳-大黃 1∶1、1∶2、2∶1 3 種

不同配伍比例按照大黃同時下以及大黃后下測定的

103

問 題 探 討 2023年第44卷第18期 總第687期

蘆薈大黃素含量均低于大黃單味藥折算后蘆薈大黃

素含量的理論值，且茵陳-大黃1∶2提取出蘆薈大黃

素的含量顯著高于其余組（P<0.05）。圖 5（D）所示：

水煎醇沉法醇沉濃度為 80% 時的沉淀中，茵陳-大黃

1∶1、1∶2、2∶1三種不同配伍比例按照大黃同時下

以及后下測得的蘆薈大黃素含量均高于大黃單味藥

折算后蘆薈大黃素含量的理論值，且茵陳-大黃 2∶1

提取出蘆薈大黃素的含量顯著高于其余組（P<0.05）。

注：大黃素甲醚在水煎醇沉法醇沉濃度為70%、80%的上清液、以及80%的沉淀中中均無峰值出現(xiàn)。

圖5 蘆薈大黃素含量的測定結(jié)果

70

%上清液蘆薈大黃素含量

(mg/mL)茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

大黃上清液

10

8

6

4

2

0

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

綠原酸含量 折算后綠原酸含量理論值

**

（A）

70

%沉淀蘆薈大黃素含量

(mg/mL)茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

大黃上清液

15

10

5

0

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

綠原酸含量 折算后綠原酸含量理論值

**

（B）

**

80

%上清液蘆薈大黃素含量

(mg/mL)茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

大黃上清液

250

200

150

100

50

0

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

綠原酸含量 折算后綠原酸含量理論值

**

（C）

80

%沉淀蘆薈大黃素含量

(mg/mL)茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

大黃上清液

20

15

10

5

0

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

綠原酸含量 折算后綠原酸含量理論值

**

（D）

2.2.4 總蒽醌成分含量測定

如圖 6（A）所示：水煎醇沉法醇沉濃度為 70% 時

的上清液中，茵陳-大黃 1∶1、1∶2、2∶1 3種不同配

伍比例按照大黃同時下以及大黃后下測定的總蒽醌

成分的含量均高于折算后總蒽醌成分含量的理論值，

且茵陳-大黃 1∶1 提取出總蒽醌含量顯著高于其余

組（P<0.05）。圖 6（B）所示：水煎醇沉法醇沉濃度為

70%時的沉淀中，茵陳-大黃1∶1和2∶1兩種配伍測

定的總蒽醌成分的含量高于折算后總蒽醌成分的含

量的理論值；而其余 4種配伍測定的總蒽醌成分的含

量均低于折算后總蒽醌成分的含量的理論值，且茵

陳-大黃1∶1提取出總蒽醌含量顯著高于其余組（P<

0.05）。圖 6（C）所示：水煎醇沉法醇沉濃度為 80% 時

的上清液中，茵陳-大黃 1∶2、2∶1 兩種配伍測定的

總蒽醌成分的含量均高于折算后總蒽醌成分含量的理

論值；而其余四種配伍測定的總蒽醌成分含量均低于

折算后總蒽醌成分的含量的理論值，且茵陳-大黃1∶

2提取出總蒽醌含量顯著高于其余組（P<0.05）。圖 D

所示：水煎醇沉法醇沉濃度為80%時的沉淀中，茵陳大黃 1∶1、1∶2、2∶1三種不同配伍比例按照大黃同

時下以及大黃后下測定的總蒽醌成分的含量均高于折

算后總蒽醌成分的含量的理論值，且茵陳-大黃1∶2

提取出總蒽醌含量顯著高于茵陳-大黃2∶1的其余組

（P<0.05），與茵陳-大黃2∶1無顯著差異（P>0.05）。

3 討論

3.1 茵陳-大黃藥對不同配伍比例對綠原酸含量的

影響

綠原酸（chlorogenic acid，CGA）是一種酚酸類化

104

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 總第687期

圖6 總蒽醌成分含量的測定結(jié)果

70

%上清液總蒽醌的含量

(mg/mL)茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

大黃上清液

200

150

100

50

0

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

綠原酸含量 折算后綠原酸含量理論值

**

（A）

70

%沉淀總蒽醌的含量

(mg/mL)茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

大黃上清液

40

30

20

10

0

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

綠原酸含量 折算后綠原酸含量理論值

**

（B）

**

80

%上清液總蒽醌的含量

(mg/mL)茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

大黃上清液

400

300

200

100

0

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

綠原酸含量 折算后綠原酸含量理論值

**

（C）

80

%沉淀蒽醌的含量

(mg/mL)茵陳∶大黃1∶1

茵陳∶大黃1∶2

茵陳∶大黃2∶1

茵陳∶大黃1∶1后下

大黃上清液

30

20

10

0

茵陳∶大黃1∶2后下

茵陳∶大黃2∶1后下

綠原酸含量 折算后綠原酸含量理論值 **

（D）

ns

合物，由咖啡酸的 1 位羧基和奎尼酸的 3 位羥基縮合

而成，是植物細(xì)胞通過有氧呼吸經(jīng)莽草酸途徑合成的

一種苯丙素類物質(zhì)，具有抗氧化、抗炎、抗菌、保護肝

臟的作用。眾多研究發(fā)現(xiàn)，添加 CGA 在提高豬的生

長性能、抗氧化能力、增強其機體免疫力以及腸道屏

障等方面有重要作用[6]

。王宇等[13]

研究發(fā)現(xiàn)，日糧中

添加 250、500、1 000 mg/kg CGA 后，斷奶仔豬的小腸

指數(shù)和小腸絨毛/隱窩比均有所增加，腸道形態(tài)得到

改善。Chen 等[14]

研究表明，在日糧中添加 600 mg/kg

CGA可以通過抑制炎癥反應(yīng)、提高抗氧化能力和改變

盲腸微生物群組成來改善急性熱應(yīng)激損傷。

試驗得出，在水煎提取法中，茵陳-大黃1∶1、1∶

2、2∶1三個不同配比按照大黃同時下以及大黃后下測

定的綠原酸含量均高于茵陳單味藥的含量，且茵陳-大

黃配伍比例為 1∶1時測定的綠原酸含量最高。韓晉

等[15]

試驗得出茵陳與大黃合煎后，綠原酸的含量提高，

本試驗結(jié)果與此結(jié)果相似。因此，可以說明，在水煎法

提取工藝中，茵陳與大黃兩者配伍后，對綠原酸的溶出

率均有促進作用，且最佳配比為茵陳-大黃1∶1。

在水煎醇沉提取方法中，醇沉濃度為70%時的沉

淀中，測定的綠原酸含量均高于茵陳單味藥的含量，

且茵陳-大黃配伍比例為 1∶1 時測定的綠原酸含量

最高。劉麗清等[16]

研究得出，綠原酸的最佳醇沉濃度

為 70%，該試驗的結(jié)果顯示醇沉濃度為 70%，提取綠

原酸的含量最高。因此，在水煎醇沉法提取工藝中，

茵陳與大黃兩者配伍后，對綠原酸的溶出率均有促進

作用，且最佳配比為茵陳-大黃1∶1。

3.2 茵陳-大黃藥的不同配伍比例對蒽醌類成分含

量的影響

蒽醌類成分是目前大黃中研究最多的活性成分，

同時也是大黃中的主要活性成分。蘆薈大黃素是蒽醌

類成分之一。劉美艷等[17]

研究發(fā)現(xiàn)，蘆薈大黃素可抑

制大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌等生長。

在水煎提取法中，茵陳與大黃配伍比例為 1∶1、

1∶2、2∶1時總蒽醌成分的含量高于大黃單味藥的含

量，且茵陳-大黃配伍比例為1∶2時總蒽醌成分含量

最高；而茵陳-大黃配伍比例為1∶1后下和1∶2后下

時總蒽醌成分含量低于大黃單味藥的含量，可能由于

105

問 題 探 討 2023年第44卷第18期 總第687期

大黃后下煎煮時間過短，蒽醌類成分沒有完全溶出。

有研究表明，大黃中的結(jié)合型蒽醌及鞣質(zhì)等成分均既

溶于水又溶于醇，但大黃中的游離型蒽醌及茵陳中具

有保肝活性的香豆素類成分極性較小，易溶于醇難溶

于水[18]

，因此我們要考慮后期的提取工藝。

在水煎醇沉提取方法中，醇沉濃度為70%時的上

清液中，茵陳-大黃的配伍為1∶1時總蒽醌成分測定

的含量最高。醇沉濃度為 70% 時的沉淀中，茵陳-大

黃1∶1時總蒽醌成分測定的含量最高。

醇沉濃度為 80%時的上清液中，茵陳-大黃 1∶2

時總蒽醌成分測定的含量最高。在醇沉濃度為 80%

時的沉淀中，茵陳-大黃的配伍為1∶2時總蒽醌成分

測定的含量最高。

由于在醇沉濃度為80%時，沉淀中的6個全部配

伍比例及上清液中同時下的 3 個配伍比例中的總蒽

醌成分的含量均增高，可以說明不同配伍比例及大黃

的加入時間對大黃蒽醌類成分的含量具有一定的影

響性，劉永濤等[19]

試驗研究數(shù)據(jù)表明：大黃的瀉下成

分蒽醌類成分在15~20 min達(dá)到最大值；因此，大黃加

入的時間也決定了蒽醌類成分的釋放量。試驗表明，

茵陳-大黃的配伍比例為1∶2時，提取到蒽醌類成分

的含量最高，這與張永紅[20]

實驗得出，大黃蒽醌類成

分的最佳醇沉濃度為80%，與試驗結(jié)果相一致。

上述的試驗結(jié)果表明，茵陳-大黃配伍后，無論是

采用水煎法亦或是水煎醇沉法，所得到的綠原酸和蒽

醌類成分的含量均高于單味藥所得到的。由于傳統(tǒng)中

藥復(fù)方湯劑在使用上的不便等原因，近年來單味中藥

精制顆粒開始用于臨床。單味中藥精制顆粒是將批量

的單味中藥飲片分別加水煎煮、濃縮、干燥、分裝。使

用時按處方混合；開水沖服即得，相當(dāng)于中藥湯劑的分

煎。傳統(tǒng)中藥湯劑是按方配藥，加水共煎而得，即合

煎。分煎與合煎制得的湯劑，在其化學(xué)組成、藥效和療

效等方面有什么差別，是單味中藥精制顆粒廣泛用于

臨床基礎(chǔ)。分煎與合煎制得湯劑的藥效學(xué)、臨床療效

方面已經(jīng)有了一些報道。但有關(guān)其化學(xué)組成方面的報

道較少。本試驗研究證明，茵陳-大黃配伍后，其內(nèi)部

的有效成分均得到提高，但要注意二者的配伍比例，這

也間接地反映出配伍在中藥方劑中的重要作用。

4 結(jié)論

茵陳、大黃配伍后綠原酸含量均有所提高，且水

煎法與水煎醇沉法的最佳配伍比例均為1∶1；茵陳與

大黃配伍后蒽醌類成分含量也均有所提高，其中大黃

酸含量提高最為顯著，且水煎法與水煎醇沉法的最佳

配伍比例均為1∶2。

參考文獻(xiàn)

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（編輯：沈桂宇，guiyush@126.com）

106

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 總第687期

鹵蟲（Artemia salina）是魚、蝦、蟹苗種培育過程 中廣泛使用的一種高蛋白活性餌料，也是水生毒理學(xué)

常用的實驗動物，鹵蟲卵與鹵蟲具有很高的經(jīng)濟價值

與科研價值[1]

。我國鹵蟲天然資源豐富，主要分布在

渤海灣鹽田及西北部的青海、新疆、西藏等高原和鹽

湖地區(qū)，但其應(yīng)用開發(fā)起步晚，直到20世紀(jì)80年代中

期開始鹵蟲的增、養(yǎng)殖試驗，國內(nèi)鹵蟲養(yǎng)殖采用室外

灘涂、鹽田鹽湖等大面積粗放型養(yǎng)殖模式，受天氣等

pH 對鹵蟲(Artemia saline)幼體急性毒性初步研究

■ 蔣 湘1，2 林文蔚1 許樂樂1，2 梁金榮1 葉海琴1 陳道海1，2 王鋰韞1，2*

（1.嶺南師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，廣東湛江 524048；

2.廣東省粵西海鮮資源可持續(xù)利用工程技術(shù)研究中心，廣東湛江 524048）

摘 要：采用半靜水毒性試驗法研究 pH 對鹵蟲（Artemia saline）幼體急性毒性及半致死毒性時

間。通過概率單位法分析pH對鹵蟲的半致濃度及半致死毒性時間，并估算回歸方程與95%置信區(qū)間。

結(jié)果表明：pH對鹵蟲死亡數(shù)量有極顯著影響（P<0.01），24、48 h的半致死pH及95%置信區(qū)間分別為：

5.031（4.791~5.261）、5.345（5.227~5.467），安全pH為6.50；對應(yīng)H+

摩爾濃度分別為：9.311×10-6

、4.519×

10-6

、3.192×10-7

mol/L。pH4.8、5.2、5.6、6.0 的半致死時間及置信區(qū)間分別為 22.275（14.286~28.928）、

44.986（33.079~55.288）、89.813（79.244~100.231）、131.971（119.987~145.860）h。該研究為水質(zhì)酸化對

鹵蟲養(yǎng)殖、鹵蟲的低pH的耐受性研究及海水養(yǎng)殖中的水質(zhì)管理提供相關(guān)參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：鹵蟲；pH；急性毒性；半致死時間；半致死pH

doi:10.13302/j.cnki.fi.2023.18.016

中圖分類號：S816.32 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-991X（2023）18-0107-06

Preliminary Study on The Acute Toxicity of pH to Artemia saline

JIANG Xiang1,2

LIN Wenwei1

XU Lele1,2

LIANG Jinrong1

YE Haiqing1

CHEN Daohai1,2

WANG Liyun1,2*

(1. School of Life Science and Technology, Lingnan Normal University, Guangdong Zhanjiang 524048,

China; 2. Western Guangdong Engineering Research Center on Sustainable Utilization of Seafood

Resources, Guangdong Zhanjiang 524048, China)

Abstract：This experiment researched on the acute toxicity and semi-lethal time of pH to Artemia saline

by the semi-hydrostatic toxicity test method. It analysed the semi-lethal concentration and toxicity time

for pH to Artemia Salina using Probability unit method, then estimated the regression equation and 95%

confidence interval. The results showed that pH had a extremely significant influence to Artemia salina

deaths. The semi-lethal pH value and 95% confidence interval of 24 h and 48 h were 5.031 (4.791-

5.261) and 5.345 (5.227-5.467), respectively, the safe pH value was 6.50, and the corresponding H+

mo?

larity was 9.311×10-6

mol/L, 4.519×10-6

mol/L, 3.192×10-7

mol/L, respectively. The semi-lethal time and

confidence interval of pH4.8, pH5.2, pH5.6 and pH6.0 were 22.275 (14.286-28.928) h, 44.986(33.079-

55.288) h, 89.813 (79.244-100.231) h, 131.971(119.9) h, respectively. The research provided a reference

for study on the tolerance of low pH for Artemia salina, and its cultured on seawater acidification and wa?

ter quality management on aquaculture.

Key words：Artemia saline; pH; acute toxicity; semi-lethal time; semi-lethal pH

作者簡介：蔣湘，碩士，實驗師，研究方向為海洋生物學(xué)。

*通訊作者：王鋰韞，博士，教授。

收稿日期：2023-03-07

基金項目：湛江市海洋青年人才專項[2021E05024]

107

問 題 探 討 2023年第44卷第18期 總第687期

影響較大，產(chǎn)量低且不穩(wěn)定，鹵蟲資源不能滿足日益

增長的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的需求[2-3]

。因此鹵蟲的養(yǎng)殖需由

捕撈向養(yǎng)殖、粗放養(yǎng)殖模式向工廠化養(yǎng)殖模式轉(zhuǎn)變[4]

。

羅國芝等[5]

利用循環(huán)水系統(tǒng)中過濾的固體廢棄物培養(yǎng)

成生物絮凝液用于鹵蟲的養(yǎng)殖與營養(yǎng)強化研究。王

振華等[6]

、劉文御[7]

研究表明在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中 pH

會因為養(yǎng)殖動物所排放的 CO2以及附著池底濾料上

硝化細(xì)菌的硝化反應(yīng)而導(dǎo)致水質(zhì)酸化，pH 降低。低

至一定程度的pH會對水生動物生長發(fā)育產(chǎn)生不利的

影響。研究鹵蟲幼體對低pH的耐受性對開展循環(huán)水

工廠化養(yǎng)殖有一定的指導(dǎo)價值。

pH 是水產(chǎn)養(yǎng)殖中很關(guān)鍵的一個水質(zhì)參數(shù)，直接

對水生動物的代謝機能產(chǎn)生影響。陶易凡等[8]

研究表

明pH脅迫影響甲殼動物的肝胰腺正常分泌與代謝活

動，引起肝胰腺功能紊亂；間接對水體中氨氮、亞硝酸

鹽以及 Zn2+

、Cd2+

等的毒性產(chǎn)生顯著影響[9-11]

，國內(nèi)外

學(xué)者開展關(guān)于 pH 脅迫對凡納繽對蝦（Litopenaeusvan?

namei）死亡率與抗氧化酶基因表達(dá)[12-13]

、pH 對巴西

境內(nèi)兩種蝦的幼體生長和發(fā)育的亞致死效應(yīng)[14]

、凡納

繽對蝦（Litopenaeusvannamei）的免疫因子[15]

等研究。

從水生動物毒理學(xué)方向，以 pH 為主要環(huán)境因子對水

生動物的急性毒性研究的報告主要集中在對蝦類。

梁彩鳳等[16]

通過靜水試驗法研究低pH對日本囊對蝦

（M.japonicas）的急性毒性，分析48、72、96 h半致死pH

與 pH 4.1、4.4、4.7 的半致死時間；楊富億等[17]

研究日

本沼蝦（Macrobrachiumnipponense）幼蝦對堿度和 pH

的適應(yīng)性，計算不同時間的半致死 pH 與安全 pH；么

宗利等[18]

采用靜態(tài)急性毒理學(xué)方法，研究碳酸鹽堿度

和pH對凡納濱對蝦（L.vannamei）仔蝦存活率的影響；

王志飛等[19]

、白秀娟等[20]

等通過急性毒性方法研究pH

對秀麗高原鰍（Triplophysa venusta）與文昌魚（Bran?

chiostomabelcheri）幼魚急性毒性效應(yīng)；而關(guān)于 pH對鹵

蟲幼體的急性毒性研究鮮有報道，僅見潘正軍[21]

、楊

承忠等[22]

關(guān)于 pH 對鹵蟲卵孵化率的影響，Blust 等[23]

研究的在不同pH條件下鹵蟲對銅離子的生物利用率

的研究；馬婷等[24-25]

研究 pH對鹵蟲無節(jié)幼體生長，體

脂肪酸，抗氧化指標(biāo)的影響等。本研究以孵后72 h的

鹵蟲無節(jié)幼體為研究對象，通過半靜水毒性試驗法開

展不同 pH 梯度的急性毒性與同一 pH 下的毒性時間

研究，估算安全 pH 及 95% 置信區(qū)間和半致死毒性時

間，為循環(huán)水養(yǎng)殖條件下水質(zhì)酸化對鹵蟲養(yǎng)殖及低

pH的耐受性研究和其他海水增養(yǎng)殖過程中的水質(zhì)管

理提供相關(guān)參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與方法

實驗所用鹵蟲休眠卵為湛江海神生物科技發(fā)展有

限公司提供，經(jīng)實驗觀察確定為孤雌生殖鹵蟲（Artemia

parthenogenetica of Tianjin），稱取鹵蟲休眠卵 1 g 于

5 000 mL燒杯中，加入經(jīng)處理后循環(huán)的海水2 000 mL，

全程充氧于 2 000 lx 光強度下孵化 28 h，調(diào)節(jié)氧量至

鹵蟲卵浮于水中即可，實驗開始前檢測循環(huán)水的理化

因子：pH7.8、溶解氧 7.99 mg/L、溫度 26.7 ℃、鹽度

26.9、亞硝酸鹽 4.70 μg/L、氨氮 5.94 mg/L。實驗所

用無節(jié)幼體為孵化后 72 h 的鹵蟲幼體。實驗容器

為直徑 11 cm、高 3 cm 圓柱形食品級塑料容器，有

效水體 200 mL。實驗開始前配置 0.1mol/L HCl 溶

液 與 0.1 mol/L NaOH 溶液各 1 000 mL，通過 pH 計

(臺灣衡欣 pH 測試筆 AZ8693）檢測海水 pH。pH 調(diào)

節(jié)方法：取 1 000 mL 新鮮海水，計算出大約所需 HCI

溶液體積，通過往水中滴加 HCl溶液降低 pH，邊加邊

攪拌，當(dāng)接近所需 pH 附近時，逐漸減少滴加量，直到

pH 變化值不超過 0.1，調(diào)節(jié)完成。實驗過程中不充

氣，可適當(dāng)少量投喂餌料，包括蝦片、螺旋藻混合液，

每隔一定時間檢測溶液 pH，并換新鮮的實驗液保持

pH穩(wěn)定。

1.2 實驗設(shè)計

預(yù)實驗按水生動物毒理學(xué)試驗方法開展[26-27]

，通

過查閱文獻(xiàn)資料設(shè)置pH分別為3、4、5、6、7、8，共6個

實驗組，每個梯度2個重復(fù)組，每組放鹵蟲幼體30只，

進行48 h急性毒性實驗，找到鹵蟲的24 h全死亡最高

pH 和 48 h 全存活最低 pH。死亡鹵蟲幼體判斷標(biāo)準(zhǔn)

為：幼體沉于底部，碰觸附肢10 s不動。

正式實驗：根據(jù)預(yù)實驗結(jié)果設(shè)置 pH 分別為 4、

4.4、4.8、5.2、5.6、6.0、8.0，共7個實驗組，其中pH8.0為

對照組，每個實驗組設(shè)置 3 個重復(fù)組，每個實驗組隨

機挑選活力正常的鹵蟲幼體 30 只進行實驗，于實驗

開始后6、12、24、48 h觀察幼蟲的活動狀態(tài)，統(tǒng)計死亡

幼體數(shù)量并用吸管吸出死亡幼體，統(tǒng)計所有實驗組的

死亡數(shù)量平均值。在開展不同pH對鹵蟲急性毒性實

驗同時，對 pH 為 4.8、5.2、5.6、6.0 的實驗組開展半致

死毒性時間的實驗，觀察鹵蟲在 4 種不同低 pH 溶液

中的耐受性，實驗持續(xù)時間為192 h，每天記錄實驗組

的存活情況，檢測溶液的pH，更換新鮮等pH的海水，

并滴加適當(dāng)餌料混合液，吸出死亡個體做好記錄。

108

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 總第687期

1.3 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 21.0軟件處理數(shù)據(jù)，Probit回歸法建立概

率單位-pH或?qū)嶒灂r間的回歸方程，對回歸參數(shù)檢驗

采用 Z-Test，通過 Pearson's chi-squared test 檢驗回歸

方程的擬合效果，繪制出 pH 與概率單位的散點圖并

添加回歸直線，以估算半致死pH、半致死毒性時間及

95%置信區(qū)間，實驗中對照組出現(xiàn)死亡的數(shù)據(jù)校正方

法根據(jù)公式校正[27]

。

p=p' - c

1 - c

式中：p'——觀察死亡百分?jǐn)?shù)；

c——對照死亡百分?jǐn)?shù)；

p——校正后的死亡百分?jǐn)?shù)。

安全濃度（Sc）公式：Sc=48hLC50 × 0.3

( ) 24hLC50

48hLC50

2 求得[26]

。

2 結(jié)果與分析

2.1 pH對鹵蟲毒性實驗結(jié)果

由圖 1 所示，實驗范圍內(nèi)隨著 pH 升高死亡數(shù)量

減少。結(jié)果得到：pH4.0、4.4實驗組在6 h絕大部分個

體死亡，pH4.8及以上的組大部分個體游動正常；24 h

時 pH4.8、5.2 大部分平行組個體活力較差，表現(xiàn)為游

動速率變小，附肢擺動頻率減慢，部分個體沉在容器

底部擺動附肢直至死亡，死亡個體體色較深；pH5.6、

6.0 有少量死亡個體；48 h 時，pH5.6、6.0 死亡數(shù)量增

加但并未過半，通過對24 h與48 h死亡個體數(shù)量進行

配對樣本t檢驗發(fā)現(xiàn)2個時間點的死亡數(shù)量有極顯著

差異（P<0.01），對照組pH8.0有1個死亡個體；pH4.8~

6.0實驗組的半致死毒性時間研究結(jié)果如圖2所示，相

同pH下，隨著毒性時間延長死亡數(shù)量增加，死亡速率

前期快后期慢，從死亡數(shù)據(jù)得出pH4.8、5.2全死亡時間

分別為 96、120 h；pH5.6、6.0過半死亡時間分別為 96、

120 h，直到192 h時的死亡數(shù)量分別為：（28.00±1.00）、

（22.67±3.51）個。GLM 分析結(jié)果得到 pH 與實驗時間

及其交互效應(yīng)對死亡數(shù)量均有極顯著影響（P<0.01）。

24 h死亡數(shù)量

48 h死亡數(shù)量

死亡均值(個)

4.0 4.8 5.2 5.6 8.0

30.00

20.00

10.00

0 4.4 6.0

pH

圖1 不同pH值對鹵蟲幼體的毒性實驗結(jié)果

4.80

5.20

5.60

6.00

死亡數(shù)量(個)

6 48 72 96 192

30.00

20.00

10.00

0 24 120 144 168

pH

實驗時間（h）

圖2 急性毒性實驗時間對鹵蟲死亡數(shù)量影響

2.2 死亡率隨pH變化的擬合曲線

由圖 3 所示，線 1、2 為 24 h 觀測與期望死亡率，

線 3、4 為 48 h 觀測與期望死亡率曲線，擬合曲線隨

濃度變化先呈逐漸遞減趨勢而后平穩(wěn)，近似反 S 曲

線，Probit 非線性回歸通過利用累積標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函

數(shù)來擬合濃度對數(shù)-死亡率變化，24、48 h 的觀測值

與期望值曲線相互交錯，一致延伸，說明擬合效果

較好。24、48 h 期望值與觀測值的卡方檢驗結(jié)果分

別 為 ：x24 h

2

=8.918，x48 h

2

=1.632；P=0.112，P=0.897，期

望值與觀測值無統(tǒng)計學(xué)上顯著差異。利用概率單位

Probit 轉(zhuǎn)換，將期望概率（0，1）值轉(zhuǎn)換為在實數(shù)范圍

概率單位值，由此得到概率單位值-濃度對數(shù)回歸

曲線，估算 pH 對鹵蟲無節(jié)幼體的 24、48 h 的半致死

濃度。

2.3 概率單位回歸分析結(jié)果

pH對鹵蟲急性毒性及半致死毒性時間的概率單

109

問 題 探 討 2023年第44卷第18期 總第687期

位法分析結(jié)果如表 1、表 2、表 3所示，從表 1中得到不

同 pH 與不同實驗時間的回歸直線及其參數(shù)估計值、

參數(shù)估計標(biāo)準(zhǔn)誤、參數(shù)顯著性檢驗、95%置信區(qū)間等。

所有參數(shù)檢驗均達(dá)到極顯著性水平（P<0.01）。表2中

顯示 pH 與實驗時間的概率回歸擬合度卡方檢驗表，

卡方值均大于0.05，表明回歸直線能較好的擬合實驗

數(shù)據(jù)，觀測值與期望值差異控制在可接受的范圍內(nèi)，

回歸方程可信度高。pH的半致死量估計值與置信區(qū)

間如表 3所示，24、48 h的半致死 pH及 95%置信區(qū)間

分別為：5.031（4.791~5.261）、5.345（5.227~5.467），安

全 pH 為 6.50；對應(yīng) H+

摩爾濃度分別為：9.311×10-6

、

4.519×10-6

、3.192×10-7

mol/L。在 pH 不低于 6.50的水

體中養(yǎng)殖鹵蟲是最低的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。不同pH條件下的

半致死時間分析結(jié)果得到：pH4.8 的半致死時間為

22.275（14.286~28.928） h、pH5.2 的 半 致 死 時 間 為

44.986（33.079~55.288） h、pH5.6 的 半 致 死 時 間 為

89.813（79.244~100.231） h、pH6.0 的 半 致 死 時 間 為

131.971（119.987~145.860） h。

4.0 4.4 4.8 5.2 8.0

1.00

0.80

0.60

0.40

0.20

0

觀測死亡率24 h

期望死亡率24 h

觀測死亡率48 h

期望死亡率48 h

5.6 6.0

死亡率

pH

圖3 死亡率隨pH暴露濃度變化的擬合曲線

表1 不同pH與實驗時間的概率單位回歸參數(shù)及置信區(qū)間估計

項目

pH24 h

pH48 h

pH=4.8

pH=5.2

pH=5.6

pH=6.0

參數(shù)

斜率

截距

斜率

截距

斜率

截距

斜率

截距

斜率

截距

斜率

截距

估計

-1.959

9.855

-2.199

11.752

0.041

-0.911

0.020

-0.900

0.017

-1.572

0.015

-1.957

標(biāo)準(zhǔn)誤

0.238

1.208

0.287

1.531

0.007

0.233

0.003

0.191

0.002

0.187

0.002

0.213

Z

-8.236

8.157

-7.661

7.678

6.149

-3.906

6.701

-4.704

9.826

-8.396

8.757

-9.193

Sig.

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

95%置信區(qū)間

下限

-2.425

8.647

-2.761

10.221

0.028

-1.144

0.014

-1.091

0.014

-1.759

0.012

-2.170

上限

-1.493

11.063

-1.636

13.282

0.054

-0.678

0.026

-0.709

0.021

-1.384

0.018

-1.744

注：“Z”表示單個參數(shù)進行的Z-Test法；

表2 pH與實驗時間的概率回歸擬合度卡方檢驗

項目

pH

pH=4.8

pH=5.2

pH=5.6

pH=6.0

實驗時間(h)

24

48

192

192

192

192

卡方值

8.918

1.632

0.775

3.953

6.041

1.836

df

5

5

3

4

7

7

Sig.

0.112

0.897

0.855

0.412

0.535

0.968

3 討論

3.1 低pH對鹵蟲幼體生長與發(fā)育的影響

pH 是水產(chǎn)養(yǎng)殖中的一個關(guān)鍵的水質(zhì)參數(shù)，通常

認(rèn)為水產(chǎn)養(yǎng)殖的適宜水體為弱堿性水質(zhì)，過低的 pH

會直接影響到養(yǎng)殖動物生長發(fā)育與繁殖，甚至引起大

量死亡[28]

。Blust等[23]

在研究不同pH條件下鹵蟲對銅

離子的生物利用率，設(shè)置 2個的 pH 范圍分別為 5.37~

6.62、6.78~8.34，結(jié)果得到 5.37~6.62 的實驗組鹵蟲對

銅離子利用率顯著低于 6.78~8.34 的實驗組；生長方

面的實驗表明，低 pH 會影響到鹵蟲對銅離子的生物

利用率。潘正軍等[21]

研究 pH6.0~10.0 范圍內(nèi)對西藏

大紅卵孵化率的影響，結(jié)果得到 pH6.0的實驗組孵化

率顯著低于pH8.0孵化率的影響，pH7.0與pH8.0的孵

化率無顯著差異；Sui等[29]

研究4個pH水平（5、6、7、8）

對渤海灣鹵蟲、舊金山鹵蟲與越南人工培育鹵蟲三個

產(chǎn)地鹵蟲的孵化率、存活率與繁殖性能的影響，結(jié)果

得到當(dāng) pH為 5時，孵化率顯著低于 pH8組，無節(jié)幼體

48 h 存活率為 0，并且 3 個品系的鹵蟲均無法正常繁

殖；相同的實驗時間pH7、pH8的存活率顯著高于pH6

組；楊承忠等[22]

以巴里坤湖鹵蟲為研究對象，結(jié)果表

明 pH5 組不能孵化，pH6 組無節(jié)幼體存活率顯著低

110

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 總第687期

pH7、pH8 組。本研究結(jié)果得到 24、48 h 半致死 pH 分

別為 5.031、5.345，安全 pH 為 6.50，與 Blust 等[23]

研究

所確定適宜與非適宜 pH 范圍基本上相符，在高于

pH6.5（pH6.78~8.34）的海水中，更有利于鹵蟲對銅離

子的生物利用；Bsua等[30]

研究證實在 pH6.3以下的海

水中鹵蟲卵的呼吸受抑制進入無氧休眠狀態(tài)，潘正

軍等[21]

、楊承忠等[22]

與 Sui 等[29]

研究得到低于 pH6 實

驗組的孵化率顯著降低或不能孵化。楊承忠等[22]

、

Sui等[29]

研究都得到 pH7、8 組的存活率顯著高于 pH6

組，林小濤等[31]

研究證明：當(dāng)水體pH低于或高于某一

范圍時，甲殼動物的呼吸運動受抑制，耗氧率降低。

所以在低于 pH6.5 的海水中，鹵蟲幼體會受到 pH 的

毒性作用導(dǎo)致呼吸受抑制，存活率偏低，這與本研究

的結(jié)論基本一致。

3.2 鹵蟲幼體對低pH的耐受性及半致死時間

Han 等[32]

研究表明，低 pH 會破壞水生動物體內(nèi)

血液酸堿平衡，從而導(dǎo)致有效載氧量減少，引起缺氧，

尤其明顯減緩甲殼類動物的礦化作用。從水生動物

毒理學(xué)方向開展 pH 對鹵蟲毒性研究報告較少，但對

其它種類的甲殼動物如對蝦的研究較多。梁彩鳳

等[16]

研究pH對日本囊對蝦（M.japonicus）急性毒性，得

到安全 pH 為 5.435；陶易凡等[8]

研究得到克氏原螯蝦

（Procambarusclarkii）的安全 pH 為 4.675；楊富億等[17]

通過急性毒性法得到日本沼蝦幼蝦的安全pH范圍為

5.26~8.67；Furtado 等[33]

得到凡納繽對蝦（L.vannamei）

對蝦幼體的安全 pH 為 5.04；于天基等[34]

研究脊尾白

蝦（Exopalaemon carinicauda）的安全pH為5.78。而本

研究得到鹵蟲幼體的安全 pH 為 6.50，高于以上所有

研究得到的安全pH，鹵蟲對低pH的耐受性明顯低于

對蝦類，猜測這是鹵蟲與對蝦的生理結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及

逆境調(diào)控機制差異導(dǎo)致。我國海水漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB

11607—1989 所規(guī)定的 pH 指標(biāo) 7.0~8.5，因此鹵蟲幼

體對低pH敏感性對循環(huán)水條件下鹵蟲養(yǎng)殖及水質(zhì)管

理提供一定的參考價值。

半致死時間是研究水生動物在極端環(huán)境因子中

耐受程度的一個關(guān)鍵指標(biāo)[35]

。梁彩鳳等[16]

研究得到

日本囊對蝦在 pH4.1、4.4、4.7條件下的半致死時間分

別為58.281、93.771、139.549 h；李春濤等[36]

研究pH對

離體新棘衣棘頭蟲（Neosentiscelatus）的毒性，在 pH4、

5、6、7、8 條件下的半致死時間分別為 4.2、18.5、3.8、

2.8、2.1 h；高煥等[37]

研究逆境環(huán)境條件對三疣梭子蟹

幼蟹(Portunustrituberculatus)致死效應(yīng) ，設(shè)置 pH6.0、

6.5、9.0、9.5，結(jié)果表明幼蟹的半致死時間為0.09~15 h，

堿性條件下存活時間要長于酸性條件下，以上研究可

以反映水生動物對不同 pH 的耐受性，尚未見到關(guān)于

pH 對鹵蟲的半致死時間的研究報道，本研究得到

pH4.8、5.2、5.6、6.0 下的半致死時間分別為 22.275、

44.986、89.813、131.971 h，從半致死時間可以推出鹵

蟲對低 pH 耐受性要低于日本囊對蝦，高于新棘衣棘

頭蟲、三疣梭子蟹幼蟹，隨著 pH 的升高，半致死時間

逐漸變長，pH 對鹵蟲幼體的毒性在減弱。本研究為

開展鹵蟲耐低pH品系選擇及亞甲殼動物的抗逆性研

究提供參考數(shù)據(jù)與方法。另外統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)不同pH

下的24、48 h的死亡數(shù)量有顯著差異，但是GLM分析

得到在實驗后期144、168、192 h三個時間點的死亡數(shù)

量無顯著差異，實驗過程中更換試劑液以保持 pH 穩(wěn)

定，猜測pH的毒性效應(yīng)集中前48 h內(nèi)，而在實驗后期

鹵蟲對pH產(chǎn)生了一定的適應(yīng)性，因而死亡速率變慢，

其應(yīng)對的調(diào)節(jié)機制尚不清楚有待進一步研究。

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項目

pH

pH=4.8

pH=5.2

pH=5.6

pH=6.0

實驗時間(h)

24

48

192

192

192

192

95%的置信區(qū)間

估計值

5.031（9.311×10-6

mol/L）

5.345（4.519×10-6

mol/L）

22.275 h

44.986 h

89.813 h

131.971 h

下限

4.791

5.227

14.286 h

33.079 h

79.244 h

119.987 h

上限

5.261

5.467

28.928 h

55.288 h

100.231 h

145.860 h

安全pH(H+

濃度/mol/L)

-

6.50（3.192×10-7

mol/L）

表3 半致死量估計值與置信區(qū)間

111

問 題 探 討 2023年第44卷第18期 總第687期

(3): 350-356.

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（編輯：沈桂宇，guiyush@126.com）

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112

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