摘　要： 單寧酸是一種具有較強生物學特性和藥理活性的多酚類天然植物提取物，可分為水解單寧酸和縮合單寧酸。 水解單寧酸具有收斂、抗菌抑菌、抗氧化和抗炎癥等作用，可改善畜禽生長性能及腸道健康。 本文集中探討水解單寧酸的作用機制和應用前景，為其科學推廣應用提供理論依據。
作者：劉漢鎖　龍沈飛　尚慶輝　樸香淑 ?（中國農業大學動物科技學院，動物營養學國家重點實驗室，北京 １００１９３）
關鍵詞：水解單寧酸；作用機理；畜禽；生產應用

畜禽飼糧中使用抗生素導致動物體內產生耐藥菌及糞便殘留問題對人類健康和環境污染造成極大威脅。 單寧酸作為天然多酚類植物抗生素，具有抑菌、抗氧化、抗炎癥和改善腸道微生態環境的作用，有較強的生理活性和生物特性。 單寧酸最初是描述植物提取物中用于將動物皮膚轉化為穩定皮革的物質 ［１］ ，１９６２ 年 Ｓｗａｉｎ 等 ［２］ 研究發現幾乎所有的植物均含有少量單寧酸。 近年來，隨著科技的發展，單寧酸可通過浸提法、超聲波提取法、微波提取法、超臨界流體萃取技術和酶轉化提取法從植物中提取 ［３］ ，并在皮革、日用化學、醫藥及食品等行業廣泛應用。在動物生產中，將單寧酸用作飼料添加劑替代抗生素，有改善動物腸道健康及促進生長性能的作用。

１　單寧酸概述
１．１　單寧酸的定義

單寧酸化學式為 Ｃ ７６ Ｈ ５２ Ｏ ４６ ，又稱單寧、鞣酸，是一種廣泛存在于植物中含量僅次于木質素的多酚類天然產物。 １９２０ 年，Ｆｒｅｕｄｅｎｂｅｒｇ ［４］ 從結構與活性上將單寧酸分為 ２ 種類型：水解單寧酸（圖 １）和縮合單寧酸（圖 ２）。 縮合單寧酸是單胃動物植物性飼料原料中一種重要的抗營養因子 ［５］ ，但在反芻動物瘤胃中其水解產物兒茶素能使植物性飼料中的蛋白質表面活性和溶解度降低并與之結合，使瘤胃微生物降解蛋白質的速度減慢，過瘤胃蛋白數量增加，從而提高蛋白質利用效率 ［６］ 。 水解單寧酸可作為飼料添加劑應用到畜禽飼糧中，它的水解產物沒食子酸和葡萄糖對單胃動物的生長性能和腸道健康有顯著改善作用。

１．２　單寧酸的分類及性質
水解單寧酸是多元醇和糖通過酯鍵與酚酸及其衍生物聚合形成的多酚，分子質 量 為 ５００ ～３ ０００ ｕ，水溶性為 ２５０ ｇ／ Ｌ（２０ ℃），在稀酸、稀堿和單寧酸水解酶作用下水解成棓單寧和鞣花單寧等較簡單的化合物 ［７］ ，可從中國五倍子、栗木樹、漆樹葉、黃櫨、金縷梅樹等植物樹皮與果實中提取。 研究表明，水解單寧酸分子中含有沒食子酸、三羥基苯甲酸等以 Ｄ－葡萄糖為核心的酚醛酸聚酯類化合物，其分子內葡萄糖沒食子酸酯的酯鍵具有很強的抗氧化作用 ［８］ 。 縮合單寧酸是由黃烷－３－醇和黃烷－３，４－二醇經反復聚合形成的多聚體，是由黃烷－３－醇通過碳－碳雙鍵連接構成的分子質量在 １０ ００～ ２０ ０００ ｕ 的黃烷醇衍生物，根據分子質量的大小分為黃烷醇單體和聚合體，多來源于紅豆草、百脈根屬的長柄百脈根、小冠花屬莖葉及葡萄皮、籽中 ［９］ 。 縮合單寧酸在酸、堿或菌的作用下氧化脫水縮合成高分子紅棕色不溶于水的沉淀，降低單胃動物的生長性能，產生抗營養作用 ［１０］ 。
１．３　水解單寧酸的吸收
水解單寧酸作為植物性多酚類化合物，可在單胃動物小腸和肝臟吸收。 當胃內 ｐＨ 較低時，水解單寧酸發生分解，其分解產物可被空腸和回腸吸收，經門靜脈進入肝臟進一步代謝，最終代謝產物部分進入到細胞和神經元的神經遞質發揮作用，部分葡萄糖苷酸經腎臟隨尿液排出體外。 此外，水解單寧酸經胃分解的產物在結腸可通過微生物群落將其降解為較小的酚酸進行吸收，沒被吸收的代謝產物經糞便排出體外.

２　水解單寧酸的作用機理

研究表明，水解單寧酸具有收斂、抗氧化、抗菌抑菌和抗炎癥等作用，可通過發揮以上作用使畜禽腸道菌群環境得到改善（表 １），從而提高畜禽的生產性能。 然而，水解單寧酸的來源、產地和加工工藝等因素的不同會影響其在動物體內的應用效果，需對其具體的作用機理展開進一步研究。

２．１　收斂作用
水解單寧酸是多酚類天然植物提取物，分子內的疏水鍵可使多酚向蛋白質分子表面靠近，蛋白質活性中心與多個位點鍵結合生成水解單寧酸蛋白，小腸堿性腸液將腸道內的水解單寧酸蛋白分解釋放單寧酸 ［２４］ ，促進血管收縮、減少炎性滲出物及減輕腸內容物的刺激，為消化道的發育提供良好環境。 此外，水解單寧酸通過對腸道的收斂作用延長食糜在小腸的停留時間，減少小腸過料，提高飼料利用率及降低糞便水分含量，促進飼料消化吸收，降低腹瀉率和改善生長性能 ［２５］ 。
２．２　抗菌作用
栗木單寧酸等植物多酚類物質是由數個“酚核”構成，蛋白質分子中的苯環和碳氫鏈等疏水基團與其分子內的苯環疏水基相結合而凝固生物體內的原生質和酶，抑制微生物氮代謝，從而抑制細菌和真菌的繁殖 ［２６］ 。 水解單寧酸能夠抗菌也可能是它能與金屬離子絡合使微生物必需的金屬離子減少，影響金屬酶的活性而產生抗毒性，破壞細胞壁結構和改變細胞膜通透性，使得關鍵酶對藥物的屏蔽作用減弱，再通過氫鍵結合病原體的酶和毒性蛋白抑制酶的活性而影響新陳代謝，表現出抗菌抑菌效果 ［２７］ 。 然而，并非所有的水解單寧酸都具有抑菌能力，水解單寧酸的抑菌能力與其分子質量大小相關，并且對不同類型的細菌表現出不同的作用 ［２８］ 。 鄭正男等 ［２９］ 研究表明，水解單寧酸對金黃色葡萄球菌和藤黃微球菌的最小抑菌濃度分別為 ０．３９ 和 ０．０９ ｍｇ／ ｍＬ。 此外，０．１ ｍｇ／ ｍＬ劑量的水解單寧酸可使大腸桿菌數量減少 ３４％，乳酸菌和雙歧桿菌數量分別增加 １１％和 １０％［２５］ 。Ｒｉｃｅ 等 ［３０］ 研究表明，０．１２５ 和 ０．２５０ ｍｇ／ ｍＬ 水解單寧酸可顯著抑制釀酒酵母菌和金黃色葡萄桿菌的繁殖。 從虎杖、大飛揚和杠板歸等植物中提取的單寧酸對病毒亦有抑制作用，濃度為 ２．５０ 或５．００ ｍｇ／ ｍＬ時 對 煙 草 花 葉 病 毒 的 抑 制 率 高 于８０％［３１］ 。 單
寧酸對小鼠的半致死劑量（ＬＤ５０ ）經腹腔和靜脈途徑最低劑量分別為 ３６０ 和 １３０ ｍｇ／ ｋｇ，而經小鼠皮下和肌肉途徑最低劑量在１ ６００ ｍｇ／ ｋｇ以上 ［３２］ 。
２．３　抗氧化作用

水解單寧酸具有抗氧化作用，由于其分子中的鄰位酚羥基是一種優良的供氫體，可直接通過調控類似核因子 Ｅ２ 相關因子 ２（Ｎｒｆ２）等氧化還原敏感元件的信號通路影響抗氧化相關基因的表達 ［３３］ 。 抗氧化作用機理（圖 ３）是，在氧化應激的條件下 Ｋｅａｐ１ 和 Ｎｒｆ２ 之間的相互作用受到破壞，不斷累積的 Ｎｒｆ２ 易位到核內啟動抗氧化基因的轉錄，上調超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶和過氧化氫酶等其他細胞抗氧化酶活性及表達量將機體氧化損傷降低 ［３４］ 。 此外，水解單寧酸是一種有效的天然抗氧化劑，能有效清除二苯基苦基苯肼（ＤＰＰＨ）自由基和超氧離子自由基（Ｏ －２ ·），并且能夠絡合亞鐵離子，從而抑制氧化反應中羥自由基的形成，抑制脂質過氧化及亞油酸乳狀液的過氧化作用 ［３５－３６］ 。 龐樹坤 ［３７］發現，在育肥豬飼糧中加入 １ ９００ ｍｇ／ ｋｇ 的水解單寧酸可有效清除體內氧自由基，提高抗氧化酶活性及降低體內氧化應激水平。 Ｌｉｕ 等 ［３８］ 報道，在家兔飼糧中加入５ ｇ／ ｋｇ栗木單寧酸，與對照組相比，能顯著降低肌肉中硫代巴比妥活性物質（ＴＢＡＲＳ） 的平均值。Ｅｂｒａｈｉｍ 等 ［１６］ 研究表明，與 ２５ ℃ 飼養環境相比，在 ３５ ℃飼養環境下肉雞飼糧中添加 １％的水解單寧酸能顯著提高肉雞胸肌多不飽和脂肪酸的含量，水解單寧酸可作為炎熱條件下家禽營養的生物抗氧化劑。

２．４　抗炎作用
炎癥是從機體移除有害病原體和毒素的重要生物反應，吞噬細胞通過激活含有 ＴＩＲ 結構域的銜接子誘導干擾素（ＴＲＩＦ）信號通路和 ＴＲＩＦ 相關接頭分子（ＴＲＡＦ）信號通路，經以上信號通路激活核因子 κＢ（ＮＦ?κＢ）的抑制蛋白（ＩκＢ）激酶（ＩＫＫ）導致 ＮＦ?κＢ 從復合物中分離出來并轉運到核內，且在特殊的 ＤＮＡ 序列上編碼促炎因子白細胞介素（ＩＬ）－１、ＩＬ?２、ＩＬ?６ 和腫瘤壞死因子－α（ＴＮＦ?α）及產生次級炎癥介質的酶。 動物體內炎癥調控是通過絲裂原活化蛋白激酶（ＭＡＰＫ）對轉錄因子磷酸化，調節 ＩＬ?１、ＩＬ?６、ＩＬ?８ 和 ＴＮＦ?α 等細胞因子在內的基因轉錄表達，激活后的 ＭＡＰＫ 通過磷酸化轉錄因子、細胞骨架相關蛋白及酶類等底物調節多種細胞生理過程，達到抗炎作用 ［３９］ ，水解單寧酸則可能通過影響吞噬細胞阻斷炎癥通路而起抗炎作用。 研究表明，水解單寧酸與腸道細胞壁結合可形成一個保護層，阻斷細菌與腸道受體結合，改善腸道微生態環境和抑制細菌的感染，提高小腸吸營養物質的面積及小腸內消化酶活性，促進動物對營養物質的吸收 ［４０］ 。 魏海峰 ［４１］ 通過建立糖尿病大鼠模型檢測 ＴＮＦ?α 及其蛋白 ｍＲＮＡ 的表達，推測水解單寧酸可能通過減少單核或巨噬細胞在腎小球浸潤，減輕糖尿病導致的腎臟的微炎癥反應發揮抗炎作用。

３　水解單寧酸的應用
水解單寧酸在畜禽飼糧中的飼用效果受其來源、濃度、提取工藝、植物種類和產地等因素影響 ［１９］ 。 研究表明，水解單寧酸在畜禽腸道中濃度適當時，會發揮驅蟲、抗菌和抗病毒作用，降低腹瀉 ［４２］ 。 反之，水解單寧酸濃度過高時會降低飼糧攝入量和營養物質消化率，根據不同生長階段添加一定劑量的水解單寧酸可改善畜禽的生長性能及腸道健康。
３．１　水解單寧酸對雞生長性能的影響

水解單寧酸在家禽飼糧中應用的研究較多，大量研究表明飼糧中添加水解單寧酸可改善家禽的生長性能（表 ２）。 Ｓｃｈｉａｖｏｎｅ 等 ［４３］ 在肉仔雞飼糧中加入水解單寧酸后發現水解單寧酸可降低腸蠕動和食糜通過小腸的速率、提高平均日增重（ＡＤＧ）、平均日采食量（ ＡＤＦＩ） 和 飼 料 轉 化 率（ＦＣＲ）及降低糞便水分含量。 吳雅清 ［４４］ 研究表明，黃羽肉雞飼糧中添加水解單寧酸顯著提高了黃羽肉雞的 ＡＤＧ 和 ＦＣＲ。 安文亭等 ［４５］ 研究顯示，在 １～２１ 日齡肉仔雞飼糧中添加 １ ０００ ｍｇ／ ｋｇ水解單寧酸和在 ２１ ～ ４２ 日齡肉雞飼糧中添加１ ５００ ｍｇ／ ｋｇ水解單寧酸為提高肉雞 ＡＤＧ 和 ＦＣＲ的較佳添加量。 侯海鋒等 ［４６］ 研究表明，畜禽飼糧中加入 １ ０００ ｍｇ／ ｋｇ 水解單寧酸可以顯著提高蛋雞的產蛋率，降低料蛋比，提高生產效率。

３．２　水解單寧酸對豬生長性能的影響
水解單寧酸對豬生長性能和養分消化率的影響在豬的各生產階段應用效果不同（表 ３）。 研究顯示，在斷奶仔豬飼糧中添加 １ ５００ ｍｇ／ ｋｇ 水解單寧酸和在育肥豬飼糧中添加 ４５０ ｍｇ／ ｋｇ 水解單寧酸對生長性能有提高作用 ［５０］ 。 孫展英等 ［１９］ 研究表明，飼糧中添加 １ ０００ ｍｇ／ ｋｇ 水解單寧酸可提高斷奶仔豬的 ＡＤＧ 及 ＦＣＲ。 大量研究表明，水解單寧酸并非添加劑量越高越好，在斷奶仔豬飼糧中添加 ７００～１ ５００ ｍｇ／ ｋｇ 的水解單寧酸替代抗生素或氧化鋅能促進腸道消化、降低腹瀉率和提高生長性能，可對減少實際生產中氧化鋅的用量進行替代。 Ｍａｎｓｏｏｒｉ 等 ［５１］ 研究表明，隨著水解單寧酸

添加劑量的升高，水解單寧酸可能干擾參與簡單分子吸收的轉運機制，使斷奶仔豬的 ＦＣＲ 呈下降趨勢。 Ｂｒｕｓ 等 ［２０］ 研究表明，在生長豬飼糧中加入１ ９００ ｍｇ／ ｋｇ 的水解單寧酸可以使其 ＡＤＧ 和 ＦＣＲ分別提高 ４６％和 ２１％。

４　小　結
飼糧中添加 ７００ ～ １ ５００ ｍｇ／ ｋｇ 和 １ ０００ ～２ ０００ ｍｇ／ ｋｇ水解單寧酸分別能顯著改善斷奶仔豬和肉雞的生長性能，對腸道具有收斂性及對機體產生抗菌抑菌、抗氧化性和抗炎癥等作用，具有替代抗生素和氧化鋅的潛力。 但有部分試驗結果顯示水解單寧酸對畜禽的生長性能具有抑制作用，可能受水解單寧酸理化特性、加工工藝及產地來源等影響。 為更有效地將水解單寧酸應用到畜禽生產中，需進一步深入研究其在腸道內的代謝過程和作用機理并完善加工提取工藝，以達到高效、精確且經濟適用的飼用效果。