水解單寧酸對動物營養與健康的積極作用

摘要:單寧酸是一種多元酚類化合物,有很強的生物學特性和藥理活性,是具有重要開發利用價值的天然產物。國內外越來越多的研究表明水解單寧酸在動物營養上應用潛力很大。一些來源于甜栗木的水解單寧酸,在歐洲已經得到了廣泛的應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,生物學特性以及對動物營養和健康方面積極的影響。
關鍵詞:單寧酸;生物學特性;動物營養
植物單寧酸是一組非常復雜的多酚類復合物,存在于多種植物中。單寧(tannin)這個詞語來自于法語中制革工程師(tanner),最早創造將單寧應用于生皮革處理的方法。關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外,還具有一個特殊的性能即沉淀生物堿、明膠及其他蛋白質的能力。(bate-smith and swain,1962)
幾乎所有的植物均含有少量的單寧酸,以一種保守的機制存在于環境中。顯而易見,在不同的植物當中單寧酸的含量也是不同的。因此,在動物的新陳代謝體系中,機體更適合吸收和利用單寧酸。
在家畜家禽的飼養過程中長期添加抗生素致使病原菌產生耐藥性,殘留在機體內影響人和動物的免疫效果,以及易產生致病菌的交叉感染。限制抗生素作飼料添加劑,是生產安全食品的需要,是發展的大趨勢。單寧酸作為植物產生的抗生素,具有很強的生物和藥理活性,在醫藥、食品、日化等方面具有廣泛的應用。國內外越來越多的研究表明單寧酸在動物營養上替代微生物產生的抗生素存在可行性。歐洲對單寧酸的研究一直處于領先地位,2006 年歐盟全面禁止在動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用于動物飼料中。
1 水解單寧(單寧酸)的組成,結構和性質
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,對于各種動物的生長和健康有著多樣的效果。根據研究成果,通常將天然單寧分為兩種形式:可水解單寧和縮合單寧。縮合單寧的一些抗營養作用被營養學者所熟悉,而可水解單寧(單寧酸)對于動物健康及營養消化的幫助也逐漸被人們所認可。另外傳統藥用植物所含多為水解單寧,如止血消炎的五倍子、保護消化道粘膜的山枝葉、治療心血管疾病的牡丹根、皮等。
更深入的研究發現了水解單寧的效果,可以使其在飼料添加劑方面得到廣泛的應用。通常情況下,水解單寧具有很強的收斂作用,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物源病原體,從而提高了動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率。但是不同來源的單寧酸根據不同的分子量,植物源種類,植物年份,植物生長的地理位置以及提取工藝,其協同作用所產生的效果也有很大的不同,以歐洲南部(主要是意大利)森林所產單寧酸效果,同時也適于工業化生產加工。
1.2 水解單寧(單寧酸)的結構
(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,包含一個多糖的核心組份,通過羥基集團使酚酸酯化,至少有兩個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合物,容易發生化學水解或遇酶水解。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,其中每個單體單元以相鄰的亞基4,8 或4,6連接(高分子黃烷醇)。縮合單寧沒有。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。由于分子結構的區別,縮合單寧和水解單寧(單寧酸)的對動物營養的作用效果也有很大的區別。縮合單寧: