水解單寧酸對(duì)動(dòng)物營養(yǎng)與健康的積極作用
摘要:單寧酸是一種多元酚類化合物,有很強(qiáng)的生物學(xué)特性和藥理活性,是具有重要開發(fā)利用價(jià)值的天然產(chǎn)物。國內(nèi)外越來越多的研究表明水解單寧酸在動(dòng)物營養(yǎng)上應(yīng)用潛力很大。一些來源于甜栗木的水解單寧酸,在歐洲已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用并被許可作為飼料添加劑使用。本文綜述水解單寧酸的性質(zhì),生物學(xué)特性以及對(duì)動(dòng)物營養(yǎng)和健康方面積極的影響。
關(guān)鍵詞:單寧酸;生物學(xué)特性;動(dòng)物營養(yǎng)
植物單寧酸是一組非常復(fù)雜的多酚類復(fù)合物,存在于多種植物中。單寧(tannin)這個(gè)詞語來自于法語中制革工程師(tanner),最早創(chuàng)造將單寧應(yīng)用于生皮革處理的方法。關(guān)于單寧酸最廣泛的定義:一種可溶于水的酚類化合物,分子量在500~3000之間,單寧酸除了具有普通的酚類反應(yīng)外,還具有一個(gè)特殊的性能即沉淀生物堿、明膠及其他蛋白質(zhì)的能力。(bate-smith and swain,1962)
幾乎所有的植物均含有少量的單寧酸,以一種保守的機(jī)制存在于環(huán)境中。顯而易見,在不同的植物當(dāng)中單寧酸的含量也是不同的。因此,在動(dòng)物的新陳代謝體系中,機(jī)體更適合吸收和利用單寧酸。
在家畜家禽的飼養(yǎng)過程中長期添加抗生素致使病原菌產(chǎn)生耐藥性,殘留在機(jī)體內(nèi)影響人和動(dòng)物的免疫效果,以及易產(chǎn)生致病菌的交叉感染。限制抗生素作飼料添加劑,是生產(chǎn)安全食品的需要,是發(fā)展的大趨勢。單寧酸作為植物產(chǎn)生的抗生素,具有很強(qiáng)的生物和藥理活性,在醫(yī)藥、食品、日化等方面具有廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)外越來越多的研究表明單寧酸在動(dòng)物營養(yǎng)上替代微生物產(chǎn)生的抗生素存在可行性。歐洲對(duì)單寧酸的研究一直處于領(lǐng)先地位,2006 年歐盟全面禁止在動(dòng)物飼料中添加抗生素,單寧酸作為替代抗生素的飼料添加劑被廣泛應(yīng)用于動(dòng)物飼料中。
1 水解單寧(單寧酸)的組成,結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
1.1 水解單寧(單寧酸)的組成及來源
單寧酸是一種水溶性多酚混合物,分子量在500~3000 之間。幾乎所有植物都含有少量的單寧酸,動(dòng)物可以消化及利用他們,單寧酸廣泛存在于咖啡、茶、可可、甘草、菊芋、柿子、草莓、核桃、花生、榛子、板栗、山核桃、可樂堅(jiān)果、豆類、葡萄以及許多植物中。
單寧酸是一種天然植物多酚,對(duì)于各種動(dòng)物的生長和健康有著多樣的效果。根據(jù)研究成果,通常將天然單寧分為兩種形式:可水解單寧和縮合單寧。縮合單寧的一些抗?fàn)I養(yǎng)作用被營養(yǎng)學(xué)者所熟悉,而可水解單寧(單寧酸)對(duì)于動(dòng)物健康及營養(yǎng)消化的幫助也逐漸被人們所認(rèn)可。另外傳統(tǒng)藥用植物所含多為水解單寧,如止血消炎的五倍子、保護(hù)消化道粘膜的山枝葉、治療心血管疾病的牡丹根、皮等。
更深入的研究發(fā)現(xiàn)了水解單寧的效果,可以使其在飼料添加劑方面得到廣泛的應(yīng)用。通常情況下,水解單寧具有很強(qiáng)的收斂作用,很好的抗氧化效果,高效抑菌和殺滅病毒作用,有效抑制許多植物源和動(dòng)物源病原體,從而提高了動(dòng)物體的健康水平及食品的安全程度,也得到了良好的投入回報(bào)率。但是不同來源的單寧酸根據(jù)不同的分子量,植物源種類,植物年份,植物生長的地理位置以及提取工藝,其協(xié)同作用所產(chǎn)生的效果也有很大的不同,以歐洲南部(主要是意大利)森林所產(chǎn)單寧酸效果,同時(shí)也適于工業(yè)化生產(chǎn)加工。
1.2 水解單寧(單寧酸)的結(jié)構(gòu)
(1)水解單寧由沒食子酸酯或含糖基的鞣酸及其衍生物組成,包含一個(gè)多糖的核心組份,通過羥基集團(tuán)使酚酸酯化,至少有兩個(gè)沒食子酸單位是由碳鏈與核心相連,比如沒食子酸和鞣花酸二聚體復(fù)合物,容易發(fā)生化學(xué)水解或遇酶水解。鞣花單寧和五倍子單寧是非常重要的可水解單寧酸。
可水解單寧在一定條件下可分解成沒食子酸,奎寧酸及葡萄糖。
(2)縮合單寧是黃烷-3-醇(兒茶素)為單位的聚合物,其中每個(gè)單體單元以相鄰的亞基4,8 或4,6連接(高分子黃烷醇)?？s合單寧沒有。縮合單寧骨架上不含葡萄糖單元,無羧基,分子量大,大量的酶參與縮合單寧的縮合過程,在縮合過程中,先形成二聚體,隨后形成三聚體、四聚體或更高聚合物。由于分子結(jié)構(gòu)的區(qū)別,縮合單寧和水解單寧(單寧酸)的對(duì)動(dòng)物營養(yǎng)的作用效果也有很大的區(qū)別。縮合單寧:
