一、概述
大蒜素是從大蒜的球形鱗莖中提取的揮發性油狀物,是二烯丙基三硫醚、二烯丙基二硫醚以及甲基烯丙基二硫醚等的混合物,同時含有豐富的有機營養成分,如:粗蛋白質、粗纖維、硫胺素、核黃素和可測定的17種氨基酸及微量元素,現在常用的是人工合成以二烯丙基三硫醚為主,加上一定的載體而制成的。
二、大蒜素的作用機理
1、抑制細菌細胞分裂
Weberth認為,大蒜素中的二硫醚和三硫醚能透過病原菌的細胞膜進入細胞質內,細菌巰基失活,使細菌的代謝出現紊亂,從而抑制細胞分裂和破壞病菌及癌細胞的正常代謝,同時還可以使細菌缺乏半胱氨酸,不能進行生物氧化作用,破壞病原菌正常的新陳代謝,有效抑制和殺滅多種病原微生物。
2、刺激動物的嗅覺和味覺,增強動物胃液的分泌
大蒜素具有濃郁的自然香味,能刺激動物的嗅覺和味覺,使采食量提高,同時能刺激動物的食欲,增強胃液分泌、胃腸蠕動,促進消化道對營養物質的吸收利用,提高日增重。
3、促進細胞代謝,增強機體的免疫力
大蒜素中含有多種活性物質,能使細胞代謝增強,促進動物機體溶菌酶的大量釋放,增強機體的非特異性免疫功能,起到抗腫瘤的作用,經動物實驗證明,大蒜素能促進淋巴細胞、巨噬細胞的增生,刺激淋巴細胞分泌干擾素、腫瘤壞死因子、白細胞介素等,提高機體的免疫力。
三、應用特點
1、應用范圍廣
大蒜素的抗菌譜較廣,對多種葡萄球菌、巴氏桿菌、傷寒桿菌、痢疾桿菌、綠膿桿菌、愛德華氏菌等病原微生物都有較強的抑制和殺滅作用,可在牛、豬、雞、鴨、水產及一些特種經濟動物養殖中使用,并可用于動物的各生長階段,應用范圍廣。
2、價格低廉
大蒜素的使用劑量較低,一般50mg/kg~100mg/kg就有較好的作用效果,另外,人工合成的大蒜素價格低廉,使用成本是其它一些添加劑的幾分之一到幾十分只一。
3、無配伍禁忌
大蒜素可與其它添加劑、抗生素及藥物配合使用,不會產生拮抗作用,不會與飼料中的其它成分產生交叉干擾,不會對人類和動物造成危害。
4、無殘留,無耐藥性,使用安全
大蒜素是天然抗菌藥物,動物體不會產生殘留,無停藥期,可在畜產品上市前的任何階段中使用。到目前為止,還沒有發現大蒜素有耐藥性的菌株,可長期使用。據賈衛斌報道,采用Horn法,分別將大蒜和改性大蒜素樣品用蒸餾水配制后對小白鼠一次性灌服,進行急性毒性試驗,結果大蒜素和改性大蒜素的LD50都是926mg/kg,屬低毒物質,使用安全。
四、大蒜素在畜牧業中的應用
1、促進畜禽生長,提高飼料轉化率
黃瑞華等[1](2002)在斷奶仔豬日糧中添加25%大蒜素200g/t,結果表明,與對照組相比,試驗組日增重提高16.55%(p<0.05),料重比降低13%(p<0.05);賈衛斌等[2] (1997 )用含量為10%合成大蒜素和碘化改性大蒜素,按60mg/kg拌入雞飼料中,可分別提高日增重7.54%和11.31%;柏松等(1997)研究表明,在產蛋雞飼料中添加大蒜素,使產蛋率提高5.3%,料蛋比減少6.91%;高紅梅等(2004)在牛蛙飼料中添加大蒜素可促進牛蛙生長,降低飼料系數,提高成活率,從而降低養蛙成本,提高經濟效益;井明艷[8]等(2004)試驗證實,在綿羊飼料內添加大蒜素1.3~1.5g/只·天,可提高綿羊的日增重和飼料轉化率;賈衛斌[3]等(1999)在甲魚飼料中添加50、100mg/kg合成大蒜素,增重率分別提高26.97%和45.35%,飼料轉化率提高15.8%和17.37%,黃玉德等(1997)在奶牛日糧精料中添加大蒜素粉0.1%,平均每頭奶牛日產奶增加2.28kg,提高幅度11.22%(P<0.05)乳脂率提高4.3%,精料日消耗平均每頭下降0.8kg。
2、殺菌防病,提高動物的成活率
大蒜素是天然的抗菌物質,有著和抗生素相似的作用效果,對多種致病菌有明顯的抑制和殺死作用。實驗證明,大蒜汁在試管內可對多種致病菌,如葡萄球菌、鏈球菌肺炎雙球菌,痢疾桿菌、大腸桿菌等生長繁殖有明顯的抑制作用,可防治由痢疾桿菌、霍亂桿菌、傷寒桿菌、芬球菌、鏈球菌、霉菌等引起的畜禽疾病,如腸炎、雞白痢、雞瘟、胃腸炎、家兔的球蟲病等。
袁志柱等(1998)報道,在肉雞中添加大蒜素可提高成活率3%以上。胡石亮[9]等(2000)在牛蛙飼料中分別添加50、100、150mg/kg大蒜素,投喂100g/只左右的牛蛙,經過30天試驗,結果表明,試驗組的成活率優于對照組。賈玉山[4]等(2004)報道:添加大蒜50~100g/頭·天,大蒜素0.4g/頭·天有提高肉牛免疫力、增強抗病能力的作用,并對防治牛蛙腸胃炎有較理想的效果。井紅艷等(2004)在肉雞飼料中添加50~100mg/kg大蒜素可提高成活率。傅同祿等在草魚、鯉魚餌料中添加1%大蒜素渣預混料,成活率提高15%以上。雍杰在試驗中發現,大蒜素對魚易患的腸炎、爛鰓病有良好的防治效果,是目前防治魚病的較好的藥物之一。
在飼料中添加1%的大蒜素可防治對蝦的紅腿病,添加5%大蒜進行網箱養殖鯉魚,其成活率提高15%以上。試驗表明在飼料中添加大蒜素,可以提高機體的抗病能力,增強免疫力,對畜禽腸道疾病、皮膚病都有防治作用,對雞球蟲病有良好的防治效果,在非球蟲疫區可替代抗球蟲藥,是目前廣大農村發展養殖業進行疫病防治節省投資的有效途徑,對豬繞蟲、蛔蟲、副傷寒,雛白痢、禽霍亂,水產動物腸炎、爛腮、赤皮和出血病等有防治作用,也可用于治療牛傷風感冒、瘤胃鼓氣,羔羊痢疾,馬腹痛等。
3、改善畜禽肉品質,降低成本
大蒜素中含有各種硫醚化合物,長期投喂,可以降低魚體膽固醇,改善水產動物肉質。生化分析表明,大蒜中的硫醚化合物含有與水產動物的肉質香味相關的(C3H6-S10)基因,日本專家在虹鱒、真鯛、牙鲆等魚飼料中添加50mg/kg的大蒜素粉,經長期不間斷投喂可使成魚的肉質細膩、緊密,魚肉味鮮美。伍莉[5]等(2002)報道,大蒜素進入腸道后,有激活腸道蛋白酶的作用,從而使飼料中的蛋白質能更好地轉化為魚體蛋白;向梟等[6](2002)在淡水白鯧飼料中分別添加25、50、75、100mg/kg的大蒜素進行試驗,結果試驗組淡水白鯧魚體蛋白含量比對照組提高3.82%、6.00%、17.67%、18.38%,粗脂肪含量則較對照組分別降低35.74%、3.95%、2.63%、1.24%,魚體肌肉的品質發生了明顯的變化。據日本報道[7],將大蒜粉碎后擠汁100g,加入0.5~3%VB,在50~70℃的溫度下反應1~7h,得到蒜硫胺溶液,然后加入0.5%粘合劑和2%VE,制成餌料添加劑,用于飼喂雛鱉,一年后,不但鱉的增重提高2%左右,而且鱉肉的臭味也消失;大蒜素還能增強雞肉和鴨肉的特殊風味,改善工廠化養殖雞、鴨的肉質。同時能增強雞蛋中的香味成份,使雞肉、雞蛋味道更鮮美。
4、誘食助消化
大蒜素含有揮發性有機物,具有濃郁的自然香味,對動物嗅覺有強烈刺激作用,同時能有效掩蓋飼料中菜籽粕、肉骨粉等一些原料的不良氣味,具有誘食作用,改變飼料的天然風味,刺激采食,增加胃液的分泌,促進胃腸蠕動,可作為天然誘食劑使用。在羅非魚飼料中加入50mg/kg的大蒜素,經45天喂養,羅非魚表現出喜食、攝食速度快的特點。
5、改善動物的生長環境
大蒜素中的揮發性含硫化合物,可以驅趕蚊蠅對飼料和糞便的叮吸,大蒜素在體內酶的作用下轉變成大蒜辣素,隨尿排出后進入糞坑,可以阻止蚊蠅在糞尿中繁殖及幼蟲的生成,減少蚊蠅對動物的騷擾,減少疾病傳播,改善環境。
6、具有防霉作用
飼料中添加大蒜素,具有抗霉菌作用,對黃曲霉、煙曲霉等多種霉菌有極強的抑制和殺滅作用,能有效防止飼料霉變,抑制黃曲霉素對動物的毒害。
五、討論
2003年12月,《天然植物飼料添加劑通則》作為國家標準頒布,標志著我國天然植物飼料添加劑的研究和應用,進入更加有序的發展階段,正適應了食品和飼料業的發展趨勢;我國是大蒜的主要生產國之一,大蒜資源極為豐富,我國生產的提取大蒜素產品主要用于出口,合成大蒜素主要用于養殖業,生產技術已經成熟,具備了形成規模工業化生產條件,隨著人們對大蒜素作用研究的進一步加強,大蒜素作為具有廣泛應用推廣價值的無公害新型飼料添加劑,以其無污染,抗菌力強,安全性高等特點,目前已得到養殖界的首肯,將大量應用于綠色飼料的生產和綠色食品的生產上來,其應用前景非常廣泛。