全 文 ：　丝兰属提取物降低动物体内外
有害气体浓度作用机制
屈　健　浙江省兽药饲料监察所
　　随着畜牧业生产规模的不断扩大和集约化程度
的不断提高 ,畜牧生产中产生的氨气 、硫化氢 、粪臭
素等恶臭气体和粪尿中的氮 、磷等元素对空气 、土壤
和水体造成了严重的环境污染 ,极大地影响了人类
的生存质量和身体健康。因此 ,充分运用生物技术 ,
减少畜牧业对环境的污染 ,促进畜牧业可持续发展
具有十分重要的现实意义 。
丝兰属植物属于百合科 ,其提取物具有独特的
固氮能力 ,对减少粪尿的臭味 、降低氨气等有害气体
的浓度 、改善饲养环境有着重要的作用。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 John-
ston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
物减少畜牧业对环境污染的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 ,现已证明 ,丝
兰属提取物能够降低厩舍氨气等有害气体的浓度 ,
加速粪 、尿中氮 、磷的分解 ,减少畜牧业对环境污染 。
由于丝兰属提取物具有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
牧业对环境污染的独特作用 ,逐渐引起了畜牧工作
者的兴趣 ,并成为研究的热点 。文章对丝兰属提取
物的来源和主要成分 、生产工艺 、在减少畜牧业对环
境污染方面的应用现状 、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
收稿日期:2004-02-02
schidigera extract ,缩写为 YSE或 YE)具有十分广泛
的用途 ,可制成药茶 、饮料 、肥皂和洗发水等 ,并被用
来降低厩舍氨气 、硫化氢等有害气体的浓度 ,加速粪
尿中氮磷的分解 ,减少畜牧业对环境污染。
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(Hecogenin)、自由皂苷(Saponin-free)、糖
类复合物(Glyco-components)。
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(Saponin-
free)、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-Orodrase)、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(>20万道尔顿)和序列分子对氨气具有吸
　环保与治理
26　 饲料研究　FEED RESEARCH NO.9 , 2004
DOI :10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2004.09.010
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。Girard做了相同的试验也发现:氨气的浓度由
0.85 μm/L降至 0.56μm/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议。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。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。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 。而 Head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分歧 ,但它的作用效果还是
被公认为比较明显的 。Ryan和 Hussain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含量显著降低(P <0.01),尿素浓度明显下
降(P<0.05)。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 。
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)明显下降 ,盲肠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制主
要是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 %。
在 1976 年 , Rownland 等在蛋鸡日粮中添加
31 ～ 155 mg/kg的丝兰属提取物 ,发现鸡舍中的氨气
浓度显著下降 ,且蛋鸡的产蛋率随着丝兰属提取物
添加量的增加而上升 。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 。Crober 等报道 , 在蛋鸡日粮中添加
100 mg/kg的丝兰属提取物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 %,蛋鸡产蛋周
期明显上升。AL-Bar等在后备来航蛋鸡日粮中添
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 。朱治全等试验也发现 ,
添加 125 mg/kg 的丝兰属提取物后 ,鸡舍的氨气浓
度下降了 35 %～ 40 %。
3.3　降低尿中氮磷的排泄量
丝兰属提取物—萨洒皂苷能抑制泌尿 ,降低粪
尿中氮 、磷的排泄。Preston 等在雄鼠的日粮中添加
丝兰属提取物 ,尿中氮 、磷的排泄量减少。Kawai 等
对羊进行试验 ,也得到相同的结果 。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。此外 ,Min等报道丝兰属提取物
与 18 %的蛋白质互作时 ,生长猪的磷排泄量达最低
点。
此外 ,在奶牛体外瘤胃液试验中发现 ,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
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
境的污染方面具有独特的作用 ,是一种值得推广的
天然环境净化剂 ,在养殖业上具有广阔的应用前景。
为了更好地发挥丝兰属提取物的作用 ,应从以下方
面进行深入的研究 。
4.1　拓展丝兰属提取物在养殖业中应用的研究
目前 ,对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 ,而对它在养殖业
其他方面作用的报道比较少见。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。
例如 ,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。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 ,它可通过降低家禽肠道
内的氨气水平来提高心脏的供氧能力 ,减少家禽因
腹水产生的死亡。另外 ,应系统地研究丝兰属提取
物在不同种类 、性别 、生长阶段的动物饲料中的适宜
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
环保与治理　
饲料研究　FEEDRESEARCH NO.9 ,2004　 27　
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
也越来越广泛 ,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 ,导致鱼的腮等呼吸器官麻痹 ,
从而影响鱼类生长 ,甚至引起死亡 ,这说明丝兰属提
取物具有潜在的毒副作用。因此 ,对过量或长期使
用丝兰属提取物的安全性是一个有待探索的课题 。
参考文献
1　Rowland L O , Plyler J E.and Bradiey J.W.Yucca
schidigera extract effect on egg production and house
ammonia levels.Poul.Sci.1976(55):2086
2　Johnston N L et al.Evaluation of yucca saponin on
broiler performance and ammonia suppression.Poul.
Sci ,1981(60):2289 ～ 2292
3　Headen D R.Glycofractions of the yucca plant and
their role in ammonia control In:Biotechnology in the
feed Industry .Proc.7th Alltech symposium.Allech
technical publications , Nicholasville , KY.pp.1991 ,
95 ～ 108
4　Buggle K et al.Inhibition of urease and ammonia
binding dy yucca schidigera extracts(De-odorase).
Anim.Sci ,1991(69):230
5　Girard I et al.Fermentations in rumen-stimulating
culture receiving yucca extract supplementation..An-
im.Sci.,1991(69):498
6　Asplund R O , et al.Urease Inhibition by extracts and
extract fractionsfrom species of the plant genus yucca
.Anim.Sci ,1991(69):113
通讯地址:浙江省杭州市凤起东路 29 号 　
310020
(上接第 25页)
个 ,包括产品标准和分析方法标准 ,其中一些是我国
目前还没有制定的 ,如饲料—淀粉含量测定:酶化法
(标准号:NF V18-121—1997);动物饲料 —大豆制
品胰蛋白酶抑制剂活性的测定(标准号:NF V18-
202—2002)等 。
国际标准和国外先进标准是世界贸易中产品水
平的准绳 ,是打开国际市场大门的钥匙 。当前 ,随着
我国市场经济的深入发展和加入世界贸易组织 ,国
内 、国际市场将逐步融合 ,市场竞争也将越来越激
烈。这就要求我们更加积极主动地开展饲料标准化
工作 , 借鉴国际和国外先进的标准化手段 ,提高我
们的竞争能力。同时 ,要加强同国外标准化组织的
交流 ,了解国外标准化发展的趋势 ,遵循国际惯例 ,
开阔视野 ,及时跟上世界发展的步伐。只有这样 ,我
们饲料工业才能以崭新的面貌 ,去面对 21世纪全球
自由贸易的挑战 ,不断开创新的局面。
参考文献
1　何乐琴等编著.农业标准化管理.北京:中国农业
出版社 ,2002 ,65 ～ 77
2　赵丹宇等编译.国际食品法典应用指南.北京:中
国标准出版社 ,2001 ,6 ～ 8
3　食品法典委员会程序手册.第 11版 ,60 ～ 61
4　袁以星等编著.农业标准化与农产认证.上海:上
海科学技术出版社 ,2003 ,33 ～ 35
5　徐百志.饲料工业标准化基本情况及今后研发
重点.饲料广角 ,2002(19):9 ～ 10
6　佟建明.现代饲料安全及标准化问题浅议.中国
农业科技导报 ,2002 ,4(5):32 ～ 35
7　王凯志.WTO/TBT 贸易技术壁垒协定对我国的
影响及对策.标准计量与质量 ,2000(5):9 ～ 10
通讯地址:北京海淀区圆明园西路 2号
100094
　环保与治理
28　 饲料研究　FEED RESEARCH NO.9 , 2004