紫花苜蓿研究进展
时间:2022-03-27 09:40:39 浏览次数:次
摘要:紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是一种世界范围种植的高蛋白质、适应性强、多用途多年生优质豆科饲草,可作为畜禽的优质饲料。该文从化学成分、生物活性以及在畜禽养殖应用方面对紫花苜蓿进行综述。紫花苜蓿的茎、叶、根和种子含有多种化学成分,主要包括皂苷类、黄酮类、香豆素和生物碱等多种化学物质,且具有多种生物活性。紫花苜蓿可以作为青贮饲料和干草饲料饲养畜禽,能提高畜禽的生产、屠宰、繁殖等性能,提高肉品质和机体免疫力。
关键词:紫花苜蓿;化学成分;生物活性;应用
Abstract:Medicago sativa L. is a kind of high-quality perennial legume forage widely planted in the world with high protein content,strong adaptability and multiple uses,which is cultivated worldwide and can be used as high-quality forage for livestock and poultry.This paper reviewed the progress of alfalfa in the aspects of chemical composition,biological activity and animal husbandry. The stems,leaves,roots and seeds of alfalfa are rich in various chemical components,including saponins,flavonoids,coumarins and alkaloids,and have many biological activities,such as antibacterial,insecticidal,antioxidant,lipid-lowering,anti atherosclerosis,enhance immunity function,antitumor effect.It can be used as silage and hay feed for raising livestock and poultry,and can improve meat quality and milk quality of livestock and poultry.
Key words:Medicago sativa L;Chemical constituents;Biological activity;Application
紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是一種世界范围种植的高蛋白质、适应性强、用途广的多年生优质豆科饲草,可作为畜禽的优质饲料,被誉为“牧草之王”。从2000年开始,我国在水土流失严重的水蚀区和风蚀区实施退耕还林还草工程,种植了苜蓿,但是利用率相对较低。近年来,由于国家出台了一系列相应扶持政策,紫花苜蓿种植面积逐年扩大,并向规模化、专业化、现代化的方向发展,此举既是区域生态环境建设的重要内容,也是农业结构转型的现实需求。紫花苜蓿将成为畜牧业发展中的一大支柱产业,是增加农民收入和推动社会经济发展的新增长点。本文从化学成分、生物活性以及在畜禽养殖应用方面对紫花苜蓿进行综述。
1 化学成分
紫花苜蓿的茎、叶、根和种子等部位富含多种化学成分,主要包括皂苷类、黄酮类、香豆素和生物碱等化学物质[1]。
1.1 皂苷类 皂苷是一种结构多样的两亲性糖苷类化合物,具有亲脂性甾体、甾体生物碱或三萜苷配基骨架(也称为皂苷元),通过糖苷键与1个或多个亲水糖链共价连接[2]。紫花苜蓿皂苷是1类5环三萜皂苷,多为白色无定型粉末,易溶于有机溶剂,溶于水后能产生肥皂样泡沫,“皂苷”就源于此。植物化学研究发现,紫花苜蓿中含有较高的皂苷成分,其皂苷元主要有苜蓿酸、常春藤皂苷元、贝萼皂苷元和大豆皂苷元[3-6],同时也含有大量其他类型的皂苷。不同品种和部位至少含有40种皂苷[7]。
1.2 黄酮类 黄酮类化合物泛指2个苯环通过中央3碳链连结而成的一系列化合物。黄酮类化合物在植物中的分布范围广,种类和数目众多。目前,从紫花苜蓿中分离得到的黄酮类化学成分将近50种。紫花苜蓿黄酮以其母核的不同可分为:黄酮及其苷类、异黄酮类、异黄烷及其苷类、查耳酮类、二氢黄酮类等[8]。
1.3 香豆素类 香豆素即苯并-α-吡喃酮,或1,2-苯并α-吡喃酮。香豆素可看作是邻羟基肉桂酸的内酯,具芳香气味。广泛分布于芸香科和伞形科等植物中。紫花苜蓿香豆素母核上取代基及其位置的不同,将香豆素分为简单香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素等[9]。
1.4 生物碱类 生物碱是一类含氮的碱性有机化合物,其来源于氨基酸。生物碱多数结构复杂,有含氮杂环,只有少数生物碱为结构简单的胺类化合物。大部分生物碱能与有机酸结合以盐的形式存在,但极少数生物碱则以酰胺和糖苷以及有机酸酯的形式存在[10]。紫花苜蓿中的生物碱大多数为氨基酸类衍生物,具有吲哚环、吡啶环和吡咯环的结构[11]。
1.5 其他 苜蓿中还存在着大量的其他营养成分如苜蓿多糖。另外,苜蓿叶中蛋白成分丰富,包含多种人类必须氨基酸[12]。除此之外,苜蓿中含有多种天然色素,包括叶绿素、叶黄素、胡萝卜素和类胡萝卜素等[13]。
2 生物活性研究进展
2.1 抗菌作用 紫花苜蓿中皂苷类成分不仅对细菌具有抗菌活性,也具有抗真菌和杀真菌活性。Butkute[14]和Chen[15]等对紫花苜蓿提取物进行抗菌活性测试,结果表明其提取物对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都具有明显的生长抑制效果,尤其是苜蓿地上部分甲醇提取物表现出较强的抗菌活性[16]。而其提取物中抗菌活性成分主要为皂苷。早期研究发现苜蓿皂苷对多种细菌,如致瘤农杆菌、枯草杆菌、棒杆菌、粪肠球菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌等具有抗菌活性[17-19]。紫花苜蓿皂苷同时也具有杀真菌活性,多项研究发现其皂苷对黑曲霉、白色念珠菌、新型隐球菌、瓜果腐霉和木霉等多种真菌具有抗真菌及杀真菌活性[18,20-21]。2014年Abbruscato等[22]通过活体及离体实验表明紫花苜蓿中三萜皂苷具有抗稻瘟病菌的效果,苜蓿皂苷及其衍生物抗稻瘟病的作用明显,其中3-O-β-D-Glc苜蓿酸有很强的抑菌作用。因此,紫花苜蓿中一些成分,如皂苷类可进一步研究与开发,或可成为新型杀细菌、真菌药物。