全 文 ：收稿日期:2004-01-30
作者简介:屈　健(1968-),男 ,畜牧师 ,主要从事新型饲料添加剂的开发应用和畜产品的安全卫生研究工作。
丝兰属提取物在减少畜牧业对环境污染方面的应用
屈　健　畜牧师
屈　健
(浙江省兽药饲料监察所 , 浙江 杭州　310020)
摘　要:介绍了丝兰属提取物的主要成分和生产工艺 ,综述了丝兰属提取物降低动物体内外氨气等
有害气体浓度的作用机理及其在减少畜牧业对环境污染方面的应用 ,提出了丝兰属提取物的应用
前景和研究方向。
关键词:丝兰属提取物;畜牧业;环境;污染;应用
中图分类号:S816.5　　文献标识码:B　　文章编号:1003-6202(2004)06-0043-02
　　1976年 , Rowland等首次报道了丝兰属提取物在蛋鸡生产
和降低鸡场氨气浓度方面的独特作用。 1981年 , Johnston 等试
验证明丝兰属麟凤蓝植物能够降低禽舍氨气 、硫化氢等有害
气体的水平 ,加速粪尿中氮 、磷的分解 , 减少环境的污染。随
着人们对丝兰属提取物在减少畜牧业对环境污染作用机理研
究的不断深入, 它在养殖中的应用也越来越广泛。笔者对丝
兰属提取物的来源和主要成分、生产工艺 、在减少畜牧业对环
境污染方面的应用 、应用前景和研究方向作一阐述 ,以促进它
作为一种天然的环境净化剂在养殖业中的推广应用。
1　丝兰属提取物的来源和主要成分
1.1　丝兰属提取物的来源
丝兰属(Yucca schidigera)属于百合科 ,主要分布于美国西
南部和墨西哥的沙漠地区 ,在美国南加利福尼亚的沙漠中心
产量很丰富 。我国的浙江省也有种植 , 主要用于观赏 , 俗名
洋菠萝 , 其提取物(Yucca schidigera extract , YSE 或 YE)具有十
分广泛的用途。
1.2　丝兰属提取物的主要成分
丝兰属提取物的主要成分为甾类皂苷(萨洒皂苷配基 ,
Sarsapogein)、菝葜配基(Smilagenin)、龙舌蓝皂苷配基(Heco-
genin)、自由皂苷(Saponin-free)、糖类复合物(Glyco-compo-
nents)。
2　丝兰属提取物的生产
丝兰属提取物主要采用天然提取法来生产。该方法是
以丝兰属植物为原料 , 通过甲醇(或乙醇)等溶剂回流提取 、
浓缩得到粗品 ,再经过水 、正丁醇二相萃取除去杂质 , 取正丁
醇相蒸干后用乙醚回流得到乙醚不溶物即为丝兰属提取物。
具体的生产工艺如下:
丝兰属植物 甲醇或乙醇回流 2次 ,每次 5 h 合并提取液
减压浓缩 粗　品 溶于水 ,加正丁醇进行二相萃取 正丁醇溶液
加水进行再萃取 1次 正 丁 醇 溶 液 蒸发至干 残 留 物
乙醚回流 30 min 乙醚不溶物(即为丝兰属提取物)
3　丝兰属提取物在减少畜牧业对环境污染方面的应用
3.1　降低动物体内氨气的浓度
丝兰属提取物主要通过对氨气的吸附和抑制脲酶的活
性来降低动物体内氨气的浓度。 丝兰属提取物对氨气具有
较强的吸附能力 , 能减少其排放量 , 改善动物内环境。Head
等报道:自由皂苷 、分馏部分(fractionated , 含除臭酶 De-Oro-
drase)、不可分馏部分(unfractionated , 亦含除臭酶 De-Oro-
drase)、糖类复合物(Glyco-components)都可吸附氨气。 Buggle
等亦认为:丝兰属提取物中的大分子(大于 20 万 u)和序列分
子对氨气具有吸附能力。他随后在体外瘤胃液中加40 mg/ kg
的丝兰属提取物进行试验发现 , 90%的游离氨气被吸附。 Gi-
rard 做了相同的试验也发现氨气的浓度由 0.85 μmol/ L降至
0.56 μmol/L。
丝兰属提取物是否通过抑制脲酶的活性来降低动物体
内氨气浓度目前存在很大的争论。Aspund 试验报道:甾类皂
苷无抑制脲酶活性的作用 ,而自由皂苷具有较强的抑制脲酶
活性的作用[ 1] 。Kim 等在肉鸡日粮中加 200 mg/kg 的丝兰属
提取物 ,使鸡的大 、小肠脲酶活性呈下降趋势[ 2] 。 Preston 等
报道:添加丝兰属提取物能使雄鼠血液中尿素氮(RUN)下
降 ,尿中氨 、氮的排泄量减少。他认为 , 丝兰属提取物具有抑
制脲酶活性的作用 , 能吸附氨气再缓慢释放 , 并减少尿素分
解成的氨气[ 3] 。而Head 等和 Buggle等则认为丝兰属提取物
无抑制脲酶活性的作用。
虽然在丝兰属提取物降低动物体内氨气浓度的作用机
理方面存在一定的分歧 , 但它的作用效果还是比较明显的。
Ryan 等和 Hussain 等分别在绵羊和肉牛日粮中加丝兰属提取
物 ,使绵羊和肉牛瘤胃中 NH3显著降低(P<0.01),尿素浓度
明显下降(P <0.05)[ 4 、5] 。 Colina 等在日粮中添加125 mg/ kg
的丝兰属提取物 ,使断奶仔猪血液中 NH3浓度逐周显著下降
(P<0.01), 而尿素氮(RUN)无明显变化[ 6] 。丝兰属提取物
还能使断奶仔兔血液中 NH3 浓度呈下降趋势 , 尿素氮(RUN)
粮食与饲料工业
CEREAL &FEED INDUSTRY　2004 , No.6　 43
明显下降 ,盲肠中的 NH3 显著降低 , pH 值呈下降趋势 , 并使
鸡的血液尿素氮(RUN)显著下降。
3.2　降低厩舍的氨气浓度
丝兰属提取物降低厩舍氨气浓度的作用机理主要通过
阻止粪尿中氮的硝化 , 使氮以无机形式存在 , 从而使散发到
空气中的氨气量减少。 Sutton 等的试验证明了这一点 , 他们
在猪粪上添加丝兰属提取物进行培养 , 发现氨气的浓度下降
了 55.5%。
Colina等在断奶仔猪日粮中添加 125 mg/kg 丝兰属提取
物 ,发现猪舍的氨气浓度逐周下降[ 6] 。 Crober 等报道 ,若在蛋
鸡日粮中添加 100 mg/kg 的丝兰属提取物 , 则能使计算机控
制通风的冬季蛋鸡舍中的氨气浓度下降 33.9%, 产蛋周期明
显上升[ 7] 。AL-Bar等在后期来航蛋鸡日粮中添加 125 mg/kg
的丝兰属提取物进行试验 , 6 周后发现 ,鸡舍的氨气浓度下降
了 68.5%,且丝兰属提取物对兔舍也有相同的作用[ 8] 。朱治
全等试验也发现 ,添加 125 mg/ kg的丝兰属提取物后 , 使鸡舍
的氨气浓度下降了 35%～ 40%[ 9] 。
3.3　降低尿中氮 、磷的排泄量
Preston 等在雄鼠的日粮中添加丝兰属提取物 , 尿中氨 、
氮的排泄量减少[ 3] 。 Kawai等对羊进行试验 , 也得到相同的
结果[ 10] 。在虾方面 , 日粮中添加丝兰属提取物能使水中氮
的排泄量减少 , 从而有效改善水质[ 11] 。此外 , Min 等报道丝
兰属提取物与 18%的蛋白质互作时 , 生长猪的磷排泄量最
低[ 12] 。
此外 ,在体外奶牛瘤胃液试验中发现 , 添加丝兰属提取
物能显著降低甲烷的产生量 ,减少能量损失 , 降低环境污染。
4　丝兰属提取物的应用前景及研究方向
4.1　拓展丝兰属提取物在养殖业中应用的研究
目前丝兰属提取物在减少动物的氨气排放量 , 净化厩舍
空气 、降低粪尿中氮 、磷的含量 、减少畜牧业对环境污染方面
的研究较多 ,而在养殖业其他方面的报道比较少见。如何拓
展丝兰属提取物在养殖业中的应用 , 是今后需深入研究的课
题 ,如 Han等研究发现丝兰属提取物能有效改善肥育猪的胴
体长度 、等级 、眼肌面积 、背膘厚度 , 提高胴体品质[ 13] 。
Buerurostro 等发现了丝兰属提取物在预防家禽腹水方面的独
特作用 ,丝兰属提取物通过降低家禽肠道内的氨气水平来提
高心脏的供氧能力 , 减少家禽因腹产生的死亡[ 14] 。另外 , 应
系统地研究丝兰属提取物在不同种类 、性别 、生长阶段动物
饲料中的适宜添加量 ,以更好地发挥其减少畜牧业对环境污
染的作用。笔者认为 ,丝兰属提取物作为养殖业中的环境净
化剂 ,在饲料中的添加量以 100 ～ 200 mg/kg为宜。
4.2　丝兰属提取物生产技术的研究
随着发展绿色畜牧业步伐的加快 , 丝兰属提取物作为一
种纯天然的环境净化剂在养殖业中的应用也将越来越广泛 ,
如何改进丝兰属提取物的生产技术以满足不断增长的需求
是值得研究的课题。因为现有的天然提取法受原料 、季节的
影响 ,产量有限;用化学合成法代替天然提取法是今后的发
展方向。
4.3　丝兰属提取物安全性的研究
曾有报道 ,过量添加丝兰属提取物可使鱼类腮上皮细胞
通透性增加 ,导致鱼腮等呼吸器官麻痹 , 从而影响鱼类生长 ,
甚至引起死亡。这说明丝兰属提取物存在着潜在的毒副作
用。因此 ,对过量或长期使用丝兰属提取物的安全性研究是
一个有待探索的课题。
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(责任编辑:苏　幔)
44 屈　健:丝兰属提取物在减少畜牧业对环境污染方面的应用/2004 年第 6 期