作者：周明、张新、解正会 编著
出版社：化学工业出版社
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绿色饲料添加剂试读：
前言
当谈到饲料添加剂时，许多人就联想到“瘦肉精”、“苏丹红”等制剂，就会害怕，甚至谈“剂”色变！其实，很多饲料添加剂是安全的。例如，氨基酸、维生素、微量元素、酶制剂、寡聚糖、乳酸菌、小苏打、植物及其提取物等饲料添加剂只要被合理使用，就不会产生任何安全问题。当然，安全的饲料添加剂或者说绿色的饲料添加剂如果被不合理使用也会产生不良后果。例如，人过量服用维生素A制剂也会中毒。实际上，大多数饲料产品都含有饲料添加剂。例如，预混合饲料产品中的主要成分就是饲料添加剂；浓缩饲料产品中抽掉蛋白质饲料原料后的主要成分仍是饲料添加剂；精料补充料产品中抽掉能量饲料和蛋白质饲料原料后的主要成分还是饲料添加剂；在（全价）配合饲料产品中如果不使用饲料添加剂，往往也难以取得预期效果。因此，现代养殖业及饲料工业是离不开饲料添加剂的。但是，要确保饲料安全乃至动物性食品安全以及生态环境无污染，就必须使用无安全隐患的即绿色的饲料添加剂，不得使用有安全隐患的饲料添加剂！本书专门介绍绿色饲料添加剂，为我国动物安全清洁生产提供一份技术资料。
本书由安徽农业大学周明、合肥华仁农牧集团张新和合肥正美动物营养食品有限公司解正会三位同志共同编著。书中不妥之处，敬请读者批评指正！编著者2015年3月概论
饲料添加剂（feed additive）是指为了某种目的，向基础饲粮中加入的各种少量或微量物质。饲料添加剂应具备的基本条件是：有确实的预期效果；对动物乃至人类有安全性；从动物体内排出后，很快分解，对植物与低等生物无毒害，对环境无污染。总之，饲料添加剂应是绿色的饲料添加剂。
对饲料添加剂原料的一般要求为：动物对其吸收利用率高，生物学效价高；适口性良好，无不良气味；有害重金属或有害元素含量符合规定标准；在动物体内无残留，对人体无害；来源广泛，价格合理；不易吸潮结块；不易氧化分解；无静电感应，流动性良好；纯度达到饲料级标准；粒度符合饲料级要求。
饲料添加剂包括营养性饲料添加剂和非营养性饲料添加剂。营养性饲料添加剂主要有氨基酸、维生素和微量元素等。使用氨基酸添加剂的原则是：充分发挥饲粮中各种饲料蛋白质的氨基酸互补作用。组成饲粮的饲料原料要尽可能多样化，在此基础上补添所缺的必需氨基酸即限制性氨基酸；注意氨基酸的添加次序，即先添加第一限制性氨基酸，然后才是第二、第三限制性氨基酸；确定氨基酸的适宜添加量。在仔猪、雏禽等的基础饲粮中一般需要补充赖氨酸、蛋氨酸等。
在中低产成年反刍动物基础饲粮中一般需要添加维生素A、维生素D、维生素E；在猪、禽、幼年反刍动物等基础饲粮中一般需要添加维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、维生素B、维生素B、12维生素B、维生素B、胆碱、烟酸、泛酸、叶酸、生物素等；在人612类、灵长类动物（猴、猩、猿）、豚鼠等食物中除应含有上述13种维生素外，还需要有维生素C；虹鳟、香鱼、鳗鲡、真鲷、罗非鱼等鱼类饵料中应含有上述13种维生素以及肌醇和维生素C。
确定维生素添加剂在动物饲粮中用量的一般原则是：除考虑动物的营养需要外，尚应考虑饲粮组成、饲养方式、环境条件、动物体质和健康条件、饲料产品储存时间等。在20世纪80年代初，动物营养科技工作者曾建议，将基础饲粮中维生素含量作安全裕量，再按畜禽的营养需要量，从饲粮中补加各种维生素。一些专家还建议，一般在大规模饲养和有各种逆境因子影响的情况下，配合饲料或饲粮中维生素的补给量，应高出标准需要量的一倍左右。
影响维生素添加剂稳定性的因素有温度、氧化（剂）、湿度、光线、储存时间、加工方式、矿物质、载体和稀释剂及稀释比例等。温度高，加快维生素的变性反应；矿物质也加快维生素的损失。玉米粉、高粱粉作为维生素添加剂的载体，对维生素稳定性的影响较大；而用玉米芯粉、脱脂稻壳粉，能较好地保护维生素。对含维生素的饲料加工宜采用柔和的加工方法。维生素添加剂储存时间越长，损失的就越多。保持维生素添加剂稳定的措施如下。①包被：如对维生素A、维生素D、维生素E等，可制成微型胶丸。②改变分子结构：如将维生素C，可和磷酸盐聚合，生成L-抗坏血酸-2-聚磷酸盐（ASPP）。ASPP的生物学有效性等同于维生素C，但其稳定性强于维生素C几十倍。③选用适宜的载体和稀释剂：如玉米芯粉、脱脂稻壳粉就是良好的载体和稀释剂。④禁用不利于维生素稳定的物质：如矿物质对维生素有破坏作用，氯化胆碱也影响维生素的稳定性。预混料生产时，在理论上不宜将这些物质和维生素混合在一起。⑤选用合理的加工方法：如加工颗粒饲料时，宜采用干风，温度不要过高，时间尽可能短。⑥创造适宜的维生素储存环境：要低温、干燥、避光地储存维生素，并尽可能缩短维生素的储存时间。
在单胃动物基础饲粮中一般需要添加铁、铜、锰、锌、硒、碘等微量元素；在反刍动物基础饲粮中一般需要添加铁、铜、锰、锌、硒、碘、钴等微量元素。选用作饲料添加剂的微量元素化合物须具备吸收率高和物理性质稳定的特点。例如，猪对硫酸锌利用率较高；蛋鸡对碳酸锌利用率较高；奶牛对乙酸锌利用率较高。又如，碘酸钙的稳定性比碘化钾强；亚硒酸钙的毒性比亚硒酸钠小。微量元素化合物的粒度要求视具体元素而定，如铁、锌、锰等的化合物的粒度可稍粗，一般要求能全部通过60目；铜、钴等的化合物的粒度宜细，一般要求能全部通过80～100目；碘、硒等的化合物的粒度应更细，粒径务必要在10μm以下。使用微量元素添加剂的目的是弥补基础饲粮中微量元素的不足。微量元素添加剂的用量取决于基础饲粮的本底值。应针对当地具体的基础饲粮，即应检测分析当地畜、禽常用的基础饲粮中各种微量元素含量，确定微量元素添加剂的用量。硒、碘、钴等微量元素有较大毒性，饲料中局部超量，就可使动物中毒，因此对其须特殊处理。可将这些元素中任一种元素定量溶于水中，然后喷洒到细化的稀释剂（或吸附剂）中，再混合均匀，干燥，粉碎，制成预混剂。
非营养性饲料添加剂主要有保健促生长剂（如抗生素、人工合成抗菌药物、中草药与植物提取物、酶制剂、高铜制剂、高锌制剂、微生态调节剂等）、饲料质量提高与保存剂（如诱食剂、增味剂、抗结块剂、吸附剂、黏结剂、抗氧化剂、防霉剂、青贮料添加剂等）、动物产品品质改进剂（增色剂、风味剂、抗氧化剂等）等。目前专家认为，相对安全的饲料添加剂主要有微生态添加剂（有益微生物、寡聚糖等）、酶制剂、大部分中草药与植物提取物添加剂与营养性饲料添加剂等。本书专门介绍这些饲料添加剂，即一般意义上的绿色饲料添加剂。
添加剂预混合饲料（预混料）由添加剂和载体（有时还含有稀释剂）组成。载体（carrier）是指能够接受和承载微量活性成分的可饲物质。脱脂稻壳粉、玉米芯粉、脱脂米糠、玉米粉、小麦麸、小麦粉、大豆粉、大豆饼、碳酸钙、沸石粉、膨润土、麦饭石粉、凹凸棒石粉、海泡石粉等可作载体。对载体的基本要求如下。①化学稳定性强：载体应是不易发生化学反应的惰性物质。②含水量少：无机载体含水量≤5%，有机载体含水量≤8%。③酸碱度：应近中性；④容重：应和添加剂容重相近。⑤粒度：比添加剂大2～3倍。⑥表面特性：应有粗糙的表面或表面有小孔。
稀释剂（diluent）与载体是有区别的。稀释剂虽也是被掺入到一种或多种微量活性成分中去，但它不起承载微量活性成分的作用，而是主要起着稀释微量活性成分浓度的作用。从粒度上说，它较载体细得多。在预混料中，能稀释微量活性成分浓度的可饲物质就称为稀释剂。可作为稀释剂的物质有：脱胚玉米粉、葡萄糖、石灰石粉、高岭土、贝壳粉、炒大豆粉、次麦粉等。对稀释剂也有6个基本要求，前四个要求同上述载体基本要求的①②③④。但要求稀释剂的粒度应比载体的粒度小得多，粒度大小一致；粒度的表面应光滑，流动性强。
吸附剂（adsorbent）是指具有吸附液体性能的可饲物质。其作用是使液体添加剂变成固态预混剂。一些饲料添加剂是液态的，如液体蛋氨酸、抗氧化剂乙氧喹等。使用微量元素硒作为饲料添加剂时，往往先将其溶解于水中制成溶液，后用吸附剂制成固态，再经烘干便成含硒预混剂。可用作吸附剂的物质有蛭石、硅酸钙、玉米芯粉、沸石粉、麦饭石粉等。
添加剂预混合饲料加工的基本工艺流程如图1。硒、碘、钴等添加剂预混剂加工的工艺流程如图2。图1 预混料加工的基本工艺流程图2 硒、碘、钴等预混剂加工的工艺流程
在预混料加工过程中加料程序是，先向混合设备里加入载体和稀释剂，然后再加微量活性成分（即添加剂）。每批料混合10～15分钟。
多种添加剂在载体（和稀释剂）物料中是否分散均匀，对它们在饲粮中的分散均匀度和安全性具有决定作用。应对每批产品混合均匀度进行检测。检测方法是：分别测出在不同空间位置取得的10～12个样本中某添加剂含量，然后按变异系数公式，求出变异系数。要求变异系数不超过5%为合格。
使用营养性饲料添加剂是为了补充基础饲粮中一些养分（如氨基酸、维生素和微量元素等）的不足或减少甚至省去动物体从头合成某些养分（如核苷酸、肉碱、牛磺酸、谷氨酰胺等），这样能保证满足动物的营养需要，加快同化代谢速度，提高动物的生产力。营养性饲料添加剂供量如果不是较大幅度地超过动物的营养需要量，那么一般就不会产生饲料任何安全问题。
使用非营养性饲料添加剂，从动物体层面上说，是为了帮助动物灭杀或抵御有害微生物（如中草药及其提取物、益生菌、寡聚糖等有此作用）；从动物产品层面上说，是为了动物产品颜色美观（如胡萝卜素、虾红素等有此作用）或增强其风味（如次黄嘌呤核苷酸等有此作用）或富集某些营养成分（如多不饱和脂肪酸、锌、碘、硒等制剂有此作用）；从饲料层面上说，是为了提高饲料转化率（如酶制剂有此作用）或改善饲料的适口性（如甜味剂、香味剂、鲜味剂等有此作用）或增强饲料的耐藏性（如抗氧化剂、防霉剂有此作用）。当然，使用非营养性饲料添加剂，还有许多其他多种多样的作用。然而，一些非营养性饲料添加剂（比较突出的是胂制剂、β-兴奋剂、抗生素、高铜制剂等）的使用，会产生严重或比较严重的饲料安全问题。要保障饲料产品乃至动物性食品的安全、促进饲料业的健康发展，开发安全、高效的饲料添加剂将是饲料添加剂工业今后发展的根本方向。第一章 动植物提取物及功能成分饲料添加剂
在动、植物体内，有一些成分，含量虽少，但具有较为特殊的功能。例如，动物乳中的乳铁蛋白具有抗微生物、抗氧化、抗癌、调节免疫等功能；姜科植物中的姜黄素具有抑菌作用；肉桂中的肉桂醛有抑菌与抗病毒抗肿瘤等作用；牛膝中的齐墩果酸具有减轻肝、肾损伤和促进肝细胞再生等作用；牛膝中的蜕皮甾酮不仅能促进核酸、蛋白质合成，还可阻止细胞凋亡，促进组织修复，加快伤口愈合等。目前，已有相当成熟的技术，将一些功能成分从动、植物体内提取出来，部分的功能成分还可被人工合成。近几年来，动植物提取物及功能成分越来越多地被开发作为饲料添加剂。第一节 功能成分提取与精制的基本方法一、功能成分提取的基本方法
1.溶剂提取法
根据被提取的功能成分的溶解性质，选用合适的溶剂和方法来提取。其原理是溶剂透入植物细胞壁，溶解功能成分，然后渗出胞壁，从而达到提取目的。在生产上，常用水和乙醇作溶剂，用以下方法提取：①煎煮法。将植物铡碎，加水加热煮沸提取。水能提取糖、氨基酸、蛋白质、无机盐等水溶性成分。②浸渍法。将植物铡碎，加水或加乙醇，浸渍一定时间，反复多次，合并浸渍液，减压浓缩即可。③渗漉法。是浸渍法的发展，将铡碎的植物装入渗漉筒中，加水或加乙醇，先浸渍一段时间，后由下口流出提取液（即渗漉液），不断从渗漉筒上口补充新溶剂。④回流提取法。用有机溶剂（如乙醇或乙醚），像索氏法提取粗脂肪那样，提取植物功能成分。有机溶剂能提取甾体、萜类、生物碱、苷类、黄酮类等成分。
2.水蒸气蒸馏法
用于提取能随水蒸馏，而不被破坏的难溶于水的功能成分，如植物挥发油的提取，常用此法。
3.超临界流体萃取法（supercritical fluid extraction，SFE）
为一种集提取与分离于一体，又基本上不用有机溶剂的新技术（图1-1）。超临界流体是处在临界温度和临界压力上，介于气体和流体之间的流体，同时具有气体和流体的双重特性，对许多物质有很强溶解能力。常用CO作为超临界流体。超临界流体萃取植物功能成分2的主要优点是：可在接近室温下进行，防止某些对热不稳定的功能成分破坏或逸散；基本上不用有机溶剂；对环境无污染；提取效率高。图1-1 超临界CO流体萃取装置示意图2二、多糖的提取方法
1.热水浸提法
① 提取条件的优选：影响热水浸提多糖的因素主要有提取时间、提取次数、溶剂体积、浸提温度、pH值、醇析浓度和植物颗粒大小等。在提取前要优选出最佳提取方案。②提取步骤：原料→粉碎→脱脂→粗提（2～3次）→吸滤或离心→沉淀→洗涤→干燥。
先除去脂肪。原料经粉碎后加入甲醇、乙醚、乙醇、丙酮或1∶1的乙醇乙醚混合液，水浴加热搅拌或回流1～3h，脱脂后过滤得到的残渣一般用水作为溶剂提取多糖。温度控制在90～100℃，搅拌4～6h，反复提取2～3次。得到的多糖提取液大多较黏稠，可进行吸滤。也可用离心法将不溶性杂质除去，将滤液或上清液混合（得到的多糖若为碱性则需要中和）。然后浓缩，再加入2～5倍低级醇（甲醇或乙醇）沉淀多糖；也可加入费林氏溶液或硫酸铵或溴化十六烷基三甲基铵等，与多糖物质结合生成不溶性络合物或盐类沉淀。后依次用乙醇、丙酮和乙醚洗涤。将洗干后疏松的多糖迅速转入装有五氧化二磷和氢氧化钠的真空干燥器中减压干燥（若沉淀的多糖为胶状或具黏着性时，可直接冷冻干燥）。干燥后可得粉末状的粗多糖。
2.微波辅助提取法
其原理是利用不同极性的介质对微波能量的不同吸收程度，使原料物质中的某些区域和萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使萃取的成分从原料或体系中分离出来，进入到介电常数小，微波吸收能力较差的萃取剂中。
由于微波能加速细胞壁的破裂，因而应用于中草药中有效成分的提取，能加快提取速度，增大提取率。此外，由于其选择性好，提取后原料能保持良好的性状，提取液也较一般的提取方法清亮。
3.超声波辅助法
其原理是利用超声波的空化作用，加速植物功能成分的浸出提取，另外超声波的次级效应，如机械振动、乳化、扩散、击碎、化学效应等，也能加速待提取成分的扩散释放并充分与溶剂混合，利于提取。
超声波辅助法与常规提取法相比，具有提取时间短、产率高、无需加热等优点。
4.索氏提取法
将植物粉末置于索氏提取器中，加入石油醚，60～90℃条件下提取至无色（一般为6h）。过滤，滤渣挥发干燥完溶媒后加入80% 乙醇，再提取6h，过滤，滤渣乙醇挥发干燥后加蒸馏水。回流提取2次，趁热过滤，滤液减压浓缩，再除蛋白，醇沉，除色素。60℃干燥，称重。
5.醇提法
先后将90% 和50% 乙醇加入植物粉末中，振荡充分再抽滤。滤液中加入足量无水乙醇，至于4℃冰箱中过夜。减压抽滤，再除去色素，得多糖粗品，在60℃通风干燥箱中干燥，再置干燥皿中恒重保存。醇提法简单，易于操作，但提取率较低，乙醇使用量大，不宜大规模提取使用。三、功能成分的精制方法
1.两相溶剂萃取法
利用混合物中各成分在两种不同溶剂中的不同分配系数而分离的方法，包括简单萃取法和连续萃取法。
2.结晶法
利用混合物中各成分在溶剂中的溶解度不同，使拟分离的成分达到过饱和状态而结晶析出，从而达到分离或精制的目的。
3.沉淀法
在提取液中加入某种试剂，使其产生沉淀，以获得功能成分或除去杂质。
4.盐析
在提取液中加入一定浓度的无机盐，使某种水溶性成分在水中的溶解度降低，析出沉淀。或某种成分在水中溶解度降低后，易被与水不相溶的溶剂萃取出来，从而达到与水溶性强的杂质分离的目的。常用的无机盐是氯化钠、硫酸钠、硫酸镁等。
5.分馏法
利用混合物中各成分的沸点不同，因而在分馏过程中产生的蒸气压高低差别而得以分离的方法。
6.色谱法
对用一般分离方法难以分离的混合物，可借助色谱法分离。用色谱法，可获得单体活性成分。层析法种类很多，主要有吸附层析法、分配层析法、离子交换层析法等。四、动物性某些功能成分的提取方法（一）胰酶等的提取方法
1.原料要求
取新鲜或冷冻的健康胰脏，除去脂肪与结缔组织。原料胰脏质量是提取胰酶的关键，采集的胰脏应在3小时内被送入冷库，于-14℃以下冷冻。若立即提取，可不经冷冻。冻胰在半融状态下即应被绞碎，被绞好的胰浆贮存温度应低于4℃。
2.提取方法
将绞碎的胰浆在5～10℃下放置4～5小时，按原料重缓缓加入1.2～1.5倍、预冷至0～10℃的25%乙醇，拌匀，在0～10℃下提取12小时。后用滤布吊滤，得胰乳。胰乳用25%～30%乙醇继续浸提，吊滤后所得浸提液供下批投料浸提用。胰乳在0～5℃下放置激活24小时。将已激活的胰乳，缓缓加入到预冷至 5～10℃的乙醇中，使乙醇浓度达到60%～70%，充分拌匀，在0～5℃下静置沉淀18～24小时。虹吸除去上层醇液，下层沉淀物即为胰酶。将沉淀物灌袋吊滤，直至滤去大部分乙醇，最后压榨干燥即得粗品。将压干后的粗酶沉淀物，经12～14目筛制成颗粒。将粗制胰酶颗粒，用1.5～2倍乙醚循环脱脂2～3次，每次浸泡5～6小时，至流出的乙醚用滤纸法检验无脂肪为止，在40℃下通风干燥。干燥后的胰酶颗粒，用球磨机粉碎成80～100目的细粉，即得胰酶原粉。
胰酶通常含有胰蛋白酶、胰淀粉酶、胰脂肪酶等，是一种混合酶。胰酶的常用制剂为复方胰酶片，每片含胰酶0.25 克，碳酸氢钠0.25克。
3.注意事项
在胰酶生产过程中，应避免使用铁器具。所用试剂不含重金属，以免影响产品效价。（二）胆汁酸的提取方法
用兔胆提取胆汁酸，提取率可达3%左右，而用牛、羊胆，其提取率只有0.3%。因此，兔胆是提取胆汁酸的良好原料。
1.酸化
取健康兔等动物新鲜胆汁，加3～4倍量的澄清饱和石灰水，拌匀，加热至沸，过滤后取滤液，趁热加盐酸酸化至刚果红试纸变蓝（pH3.5），静置12～18小时，取绿色黏膏状沉淀物（粗品），用水冲洗后真空干燥。
2.皂化
取上述粗品加1.5倍量的氢氧化钠，9倍量的水，加热皂化16小时。冷却后静置分层，虹吸去上部淡黄色液体，沉淀物补充少量水分使其溶解。然后用稀盐酸（2∶1）酸化至刚果红试纸变蓝，取析出物过滤，水洗至近中性呈金黄色，真空干燥得粗品。第二节 姜黄素一、姜黄素的理化性质
姜黄素（curcumin）是由姜科、天南星科等一些植物的根、茎中提取的一种化学物质，其分子式为C HO，分子量为368.39，分21206子结构式如图1-2所示。图1-2 姜黄素的结构式
姜黄素的熔点为180～183℃，很难溶于水，易溶于甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯和碱性溶液中，微溶于苯和乙醚。姜黄素在碱性条件下呈红褐色，在酸性条件下呈浅黄色，着色力较强，对蛋白质着色较好，对光的敏感性特别强，须避光存储，其最大吸收峰在425nm波长的附近。姜黄素在强酸、强碱或高温下很不稳定。姜黄素易与铁2+2+3+离子形成螯合物。Zn、Fe、Fe、蔗糖、麦芽糖对姜黄素有增色2+作用，Cu、酒石酸、柠檬酸、苯甲酸钠对姜黄素有褪色作用，K+2++、Mg、Na、维生素C对姜黄素无明显影响。二、姜黄素的提取技术
提取姜黄素的传统方法有碱水提取法、有机溶剂提取法、酶提取法和表面活性剂协同提取法；其现代提取方法有微波提取法、超声波提取法和超临界流体萃取法。
胡伟等（2012）研究用乙醇法提取姜黄中姜黄素。结果表明：在30℃时，乙醇浓度70%、料、液比1∶28、浸提时间2h，姜黄素的提取率达到最高。胡忠泽等（2005）认为用超声波法提取姜黄素的最佳工艺为：加入8倍量pH值为12的碱水，提取4次，每次提取40min。高苏亚等（2011）研究用乙醇加热回流和超声波两种方法提取与分离姜黄素。结果表明：乙醇加热回流提取法较佳，提取条件为65% 乙醇，提取2次，固、液比为1∶10，提取时间2h。韩刚等（2007）试验用十二烷基硫酸钠（SDS）提取中药姜黄中姜黄素。结果表明：加入0.3% SDS，乙醇浓度为65%，两次回流提取时间为0.75h是最佳工艺条件。宿树兰等（2002）通过试验认为，渗漉法提取姜黄素的效果最好。具体方法为：将姜黄药材粉碎成粗粉（细度过30目筛），称取适量粉末，用0.7倍85% 乙醇浸润粉末0.5h后，将其均匀地装入渗漉器中，边装边压，以防有空隙或气泡，装完后在顶端压一重物，注入足量乙醇，浸泡6h后，打开下面出口，以3ml/min的流速渗漉，收集渗漉液，直至流出液接近无色时为止。李文杰等（2007）试验探讨了微波辅助提取姜黄素的最佳工艺条件，并用薄层色谱法筛选了最佳淋洗剂。最佳工艺条件为：辐射功率400W ，辐射时间3min ，溶剂为75% 乙醇，剂、料比为1∶20 ；最佳淋洗剂的组成为氯仿∶甲醇∶冰乙酸（125∶5∶2）。蔡曹盛等（2007）用正交试验法对超声波提取法提取姜黄素的工艺条件进行了优选，认为最佳的提取工艺条件为：姜黄粉细度40目，75% 的乙醇超声波提取，提取时间为60min ，姜黄素的提取得率为4.96% 。刘新桥（2004）通过研究发现，大孔树脂法是纯化总姜黄素的较好方法，其所得产品性状良好，纯度可达65%以上，总转移率不低于60%。三、姜黄素的保健作用
1.抑菌作用
姜黄素不仅能增强吞噬细胞的活性，还可抑制细菌、真菌、病毒。姜黄素有很强的广谱抗菌作用，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、红色毛癣菌等有很强的抑制作用。胡忠泽等（2004）在肉鸡饲粮中添加姜黄素，发现姜黄素能增强肉鸡的免疫功能。据报道，姜黄素可增强动物B细胞和CT细胞的活性，从而来提高动物自身的免疫功能。
姜黄活性成分包括姜黄素类化合物和挥发性油类（姜黄酮等）成分，前者可溶于强极性溶剂，后者能溶于弱极性溶剂，它们都有较强的抑菌作用，可有效地改善肠道菌群组成。
2.免疫调节作用
姜黄素不仅能增强巨噬细胞的吞噬功能，还可提高动物体的特异性免疫功能。用含姜黄素（40mg/kg）的饲粮饲喂大鼠5周，能提高其IgG 水平。李新建等（2005）报道，姜黄素能增强小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能。
3.抗氧化作用
Toda 等（1985）从姜黄根茎中分离纯化得到了姜黄素等天然抗氧化组分。试验证明，它们都有降低自由基活性的功能。研究发现，可利用姜黄素来减少高脂模型大鼠的血液和肝脏中过氧化脂质化合物的含量；姜黄素还能增强谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶的活性，从而减小脂质过氧化物对心血管系统的健康威胁。姜黄素能降低大鼠血清中丙二醛水平。姜黄素的抗氧化性可能与其所含的邻-二羟基基团有很大关系。许多学者发现，含有邻-二羟基基团的酚类抗氧化剂在抗氧化的过程中，会产生醌类物质，此物质的稳定性好，抗氧化性强，而姜黄素恰好有邻-二羟基基团，所以能很好地发挥其抗氧化作用。姜黄素由口腔进入，通过肠上皮细胞被吸收后转化为无色无臭的具有更强生物活性的四氢姜黄素 。四氢姜黄素捕捉自由基后，就会降解为2-甲氧基苯丙酸，该化合物的抗氧化性很强，所以四氢姜黄素具有较强的二重抗氧化防御能力 。因此，可利用姜黄素作为抗氧化剂来阻止脂质过氧化，起到保护动物体组织、延缓器官衰老的作用。
4.抗炎作用
姜黄素具有抑制多种炎症因子的作用。细胞核因子ΚB（NF-ΚB）可激活多种与炎症有关联的基因转录。哮喘病患者的气管中存在加快炎症反应的刺激因子，如过敏原等，可激活NF-ΚB，加重气管炎症。姜黄素可通过抑制NF-ΚB活性的作用，来发挥其抗炎作用，从而缓解哮喘病情。姜黄素可通过减少动物结肠黏膜Th1细胞因子（IFN-γ、TNF-α、IL-12、IL-1）的表达，来增强Th2细胞因子（IL-4、IL-10）的表达，降低脾细胞中IFN-Y/IL-4的比值，从而治疗由三硝基苯磺酸诱发的结肠炎。由微生物引起的全身性脓毒反应症状可利用姜黄素的抗炎作用来减轻。静脉注射姜黄素，能减轻组织损伤，降低病死率和致炎基因的表达，还能减少由脂多糖诱导的肿瘤坏死因子的表达。因此，姜黄素制剂有望成为治疗炎症的有效药物。麦国丰等（2005）报道，姜黄素可抑制NF-ΚB的激活，下调金属蛋白酶（MMP-9）的表达，并降低MMP-9对大鼠肠组织细胞外基质的降解和破坏作用，减轻炎性细胞浸润。
5.对心血管系统的保健作用
姜黄素在保护心肌与抗动脉粥样硬化方面有一定的效果。试验证明，用姜黄素处理的家兔左心室功能有明显的改善。对照组兔心肌TNF-α和MMPs可表达，但处理组兔的表达被显著地抑制了。心血管疾病发病机制主要是血管平滑肌细胞的迁移、增殖以及胶原的合成。姜黄素可通过对血小板源生长因子（PDGF）信号传导的抑制，从而阻滞PDGF诱导的血管平滑肌细胞的再生。小剂量的姜黄素可通过非脂类代谢途径治疗动脉粥样硬化。
6.对肾的保健作用
许多研究显示，姜黄素可减轻肾功能障碍，减小环胞霉素A（CsA）对肾脏的毒害作用，提高经CsA处理的大鼠体内抗氧化物酶的水平，恢复肾脏的正常形态。以移植后的肾功能为研究对象，结果显示：含有姜黄素的试验组移植后的肾功能得到改善。姜黄素高剂量组与低剂量组比较，由肾移植而产生的急性细胞排斥和神经毒性也最低，其原因是可能与诱导血红素加氧酶-1的作用有关。
7.对肝的保健作用
慢性肝病，多是由肝纤维化引起的。许多试验显示，姜黄素可通过多种途径，发挥肝抗纤维化的作用。已研究证实，姜黄素有抗脂质过氧化作用，并能增强动物体清除氧自由基的能力。姜黄素可有效预防乙醇和多不饱和脂肪酸氧化生成氧自由基，以避免肝毒性损伤，并能有效阻止肝损伤后向纤维化方向发展。Rukkumani等（2004）认为，肝纤维化是引起肝细胞损伤的直接因素。Shen等（2007）试验证明，姜黄素对肝缺血再灌注损伤有保护作用，其原因是与热休克蛋白70的表达增加以及抗氧化酶活性的增强有关。
8.对肺的保健作用
体外研究显示，姜黄素可抑制肺泡炎性细胞的前炎症细胞因子TNF-a、IL-1B和IL-8 的产生。近些年来，Punithavathi等（2000）和Lian等（2006）分别报道，姜黄素对博莱霉素或脂多糖引起的大鼠肺损伤有保护作用。朱瑞芳等（2008）报道，姜黄素对油酸型大鼠急性肺损伤有保护作用，其可能原因是姜黄素能调节抗炎因子和致炎因子，从而使炎症介质不能大量释放。雷素英等（2007）在姜黄素对博莱霉素诱导肺纤维化大鼠结缔组织生长因子表达的影响的研究中证实，姜黄素有抗肺纤维化的作用，这可能与姜黄素抑制结缔组织生长因子在肺组织中的表达有关。李薇等（2009）发现，姜黄素可能抑制TGF-β的表达，进而抑制高氧引起新生大鼠的肺纤维化。1
9.抗肿瘤作用
多项研究表明，姜黄素不仅能抑制超氧阴离子、过氧化氢等多种自由基的产生，而且对它们还有很强的清除作用，可对过氧化氢等自由基损伤多种组织和细胞进行抑制，从而降低肿瘤的发生率。Ligeret等（2004）报道，可利用姜黄素增强线粒体膜通透性的作用，诱导肿瘤细胞的凋亡。其分子机制为：姜黄素还原线粒体膜上的F为2+-Fe，诱导羟基（HO） 的产生与氧化硫醇基，促进通透性转换孔的开放，从而增强线粒体膜的通透性。四、姜黄素在动物中的应用效果
1.姜黄素在鸡中的应用效果
已有研究表明，姜黄素对肉鸡的生产性能和免疫机能有增强作用，也对鸡体有抗氧化的作用，还能改善脂质代谢、提高鸡肉品质等。胡忠泽等（2004）在肉鸡饲粮中添加姜黄素（250mg/kg），可显著地（P＜0.05）提高肉鸡日增重、增加采食量、降低饲料增重比；同时还能显著提高肉鸡胸腺指数和新城疫抗体效价。这些结果证明，姜黄素有促进肉鸡生长和提高肉鸡免疫功能的作用。胡忠泽等（2006）进一步试验证明：姜黄素可增加鸡血清中IgG的含量（P＜0.05），对淋巴细胞数量和淋巴细胞转化率有增高作用（P＜0.05），对白细胞吞噬功能也有增强作用（P＜0.05），但对肉鸡法氏囊生长发育无明显影响。祝国强等（2007）对姜黄素在肉鸡日增重、脂质代谢与肉品质等方面的作用进行了研究，其结果与胡忠泽等（2006）报道的试验结果基本一致。另外，姜黄素还有增强鸡肉色泽、提高鸡肉品质与降低腹脂沉积等功能。胡忠泽等（2008）报道，姜黄素通过改变皖江黄鸡体内脂肪代谢相关酶的活性，可调节脂肪代谢，降低体脂肪的沉积。
刘兆金等（2007）报道，姜黄素能显著地提高蛋鸡产蛋率，在饲粮中添加150mg/kg姜黄素时能获得较好的经济效益。
2.姜黄素在鱼中的应用效果
姜黄素有促进鱼类生长、提高其消化酶活性与改善鱼体色泽等功能。胡忠泽等（2003）报导，姜黄素能显著地促进草鱼生长，增强其肠道蛋白酶和淀粉酶的活性，提高营养物质消化率和饲料利用率。在基础饵料中分别添加0.02%、0.04%、0.06% 的姜黄素，大黄鱼的平均增重、平均增重率、成活率都显著地高于对照组；姜黄素对大黄鱼的体色能明显改善，有较强的着色作用。姜黄素在饵料中的适宜添加量为0.04%。郑清梅等（2008）用罗非鱼进行试验，也得到了相似的结果。将重量为49.71g±1.58g的240尾奥尼罗非鱼均分成四组，饲喂结果如下：姜黄素添加量500mg/kg组的鱼体重增长率最高（69.76%），SOD活性显著增强，肠道中脂肪酶活性显著提高；姜黄素添加量800mg/kg组的鱼胰脂肪酶、肝谷胱甘肽过氧化物酶和SOD活性都显著提高，肝、胰中丙二醛含量显著下降。
3. 姜黄素在猪中的应用效果
周明等（2014）试验研究了姜黄素在育肥猪中的应用效果，并探讨了姜黄素在猪饲粮中的适宜添加量。试验结果如下：与对照组比较，补饲姜黄素的试验组猪平均日增重提高12.32%（P＜0.01），饲料转化率提高12.69%（P＜0.05），血清谷草转氨酶活性降低21.75%（P＜0.05），血清总蛋白质提高6.10%（P＜0.05），血糖提高12.28%（P＜0.05），血清丙二醛含量降低，猪肌肉pH值随姜黄素在饲粮中添加量的增加而有下降的趋势，猪瘟血清抗体提高7.74%（P＜0.05）；猪O型口蹄疫血清抗体显著提高（P＜0.05）；猪蓝耳病血清抗体提高8.46%。根据生产性能，育肥猪饲粮中姜黄素的适宜添加量是300mg/kg；而根据血清生化指标，则为400mg/kg。第三节 肉桂醛一、肉桂醛的来源与理化性质
肉桂醛（cinnamaldehyde，cinnamic aldehyde），常被称为桂皮醛、桂醛、β-苯丙烯醛（β-phenylacrolein）、3-苯基-2-丙烯醛，系醛类化合物，为黄色液体，在肉桂等植物中含量较多，天然产物主要存在于肉桂油、桂皮油、藿香油、风信子油、玫瑰油等中。肉桂醛是由肉桂树（Cinnamonumcassia prel.）的树皮经过CO 超临界萃取所获2得香精油的主要成分，其化学名称为三苯基丙烯醛。肉桂醛也可被人工合成。
天然存在的肉桂醛为反式结构，其分子是一个苯环连接一个丙烯醛，分子式为CHO，结构简式为CHCHCHCHO，分子量为132.16，9865分子结构式如图1-3所示。图1-3 肉桂醛的分子结构式与立体结构图
肉桂醛比重（25℃）：1.046～1.050；熔点：-7.5℃；折光率（20℃）：1.619～1.623；沸点：253℃（常压）；酸值：≤2.0mg KOH/g。肉桂醛具有桂皮油和肉桂油的辛香气和烧焦芳香味，香气持久。它难溶于水、甘油与石油醚，易溶于醇、醚中，可随水蒸气挥发。肉桂醛在空气中易被氧化，在强酸或强碱环境中不稳定，易变色。二、肉桂醛的制备方法
1.天然的肉桂醛制备方法
可用化学法提取肉桂醛：在肉桂油或桂皮油中，加亚硫酸氢钠，生成复合物，再通过碱分解分离，尔后精制得到。也可用物理法提取肉桂醛。物理法主要采用水和有机溶剂（酒精和甲醇等），并辅之于加热加压。试验研究证明，酒精高压萃取肉桂皮中肉桂醛的适宜技术参数为：压力200MPa，保压时间5分钟，固液比1∶10，萃取溶剂酒精浓度80% 。但另有研究认为，用甲醇对肉桂粉中肉桂醛的提取率较其他溶剂高，且操作较简便。用分子蒸馏技术对从肉桂油中分离提纯肉桂醛的适宜工艺参数为： 蒸馏压力100Pa、蒸馏温度60℃、物料流量1滴∕秒、刮膜蒸馏转速370～390 转/分、冷却水温度4～5℃。钟昌勇（2009）也对肉桂油提纯肉桂醛的工艺技术参数进行了优化，认为以下技术参数较佳：系统压力为1.333kPa 时，全回流时塔顶温度70℃，轻组分收集塔顶温度70～100℃，过渡馏组分收集时塔顶温度控制在100～115℃，肉桂醛收集塔顶温度控制在115～120℃。
武伟等（2002）用阿拉伯树胶和麦芽糊精为壁材，以喷雾干燥法制成了肉桂醛微胶囊，该产品具有缓释抑菌作用。吴敬超等（2012）制备的肉桂醛微乳，其载药量较多，稳定性较强，抑菌效果较好。彭雪萍等（2012）试验研究证明，对肉桂醛包被，可增强其抑制黑曲霉、酵母菌的能力。
2.肉桂醛的人工合成方法
人工合成肉桂酸的方法有多种，包括Knoevenagel 法、Perkin 法、苯甲醛-丙酮法、苯甲醛-乙烯酮法、苯甲醛-醋酸法、苯乙烯-四氯化碳法、苯乙烯-CO法 、苯乙烯-CO 法、苯基氯甲烷-无水醋酸钠法、2卤代苯-丙烯酸法、肉桂醛氧化法等。工业上生产肉桂酸的方法主要是Perkin法和苯乙烯-四氯化碳法。Perkin 法产率低，能耗高；苯乙烯-四氯化碳法的成本和环境污染等问题有待进一步解决。目前较常用的方法是，在近临界水中，用苯甲醛与乙醛作为原料，不加任何催化剂，羟醛缩合而得，合成反应式如图1-4所示。图1-4 合成肉桂醛的化学反应
合成肉桂醛化学反应的适宜条件为：①碱浓度5%；②碱液用量2.00g（以30% 乙醛30g为基准）；③反应温度20℃；④反应时间45分钟；⑤原料摩尔比（苯甲醛∕乙醛）1.4∶1。也有研究认为，在严格控制或抑制发生氧化反应的条件下，氢氧化钠的浓度为1% ，温度为28℃时进行反应，其产物率有较大的提高，效果最好。三、肉桂醛的抑菌作用
肉桂醛对黄曲霉、黑曲霉、橘青霉、串珠镰刀菌、交链孢霉、白地霉、青霉、毛霉等真菌都有显著的抑制作用，主要是通过破坏真菌细胞壁，使药物渗入真菌细胞内，破坏其细胞器而起到杀菌作用。试验研究发现，0.28μg/mL 浓度的肉桂醛作用8h 后，黄曲霉孢子萌发数显著减少（P ＜0.05），至12h，基本无孢子萌发。张文艳等（2012）报道，肉桂醛对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、志贺氏痢疾杆菌、伤寒和副伤寒甲杆菌、肺炎球菌、产气杆菌、变形杆菌、炭疽杆菌、沙门氏菌、霍乱弧菌等都有抑制作用。而且，肉桂醛抗金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、沙门氏菌和志贺氏菌等，活性为苯甲酸钠和山梨酸钾的16～64倍。何衍彪等（2009）的试验发现，肉桂提取物对芒果炭疽病菌有较强的抑制作用。其进一步研究证明，20% 肉桂醛乳油对芒果炭疽病有较好的防治效果；另外，20% 肉桂醛乳油可显著减轻芒果采后病害的发生。柳凤等（2011）对肉桂醛防治芒果炭疽病的机理进行研究后认为：炭疽病菌侵入芒果后，活性氧自由基等物质含量上升，肉桂醛减少了此类物质的产生，减小芒果因病菌侵染而致使防御酶系统发生紊乱的程度，使芒果保持较为正常的生理状态，从而抑制和减轻病害的发生。肉桂醛对黄曲霉菌、烟曲霉菌有较强的抗菌活性，其抗菌机理可能是抑制曲霉菌的DNA、RNA和蛋白质的生物学合成。罗东辉等（1999）试验证实，肉桂醛比茴香醛抗糠秕孢子菌的活性更强。用电镜观察发现，肉桂醛能明显地损伤耐药型白色念珠菌菌体，且阻碍其细胞膜麦角甾醇的合成。王新伟等（2010）等试验研究了柠檬醛、肉桂醛、牛至油和香芹酚对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制效果，结果发现其抑菌效力大小为：肉桂醛＞香芹酚＞牛至油＞柠檬醛。肉桂醛能抑制烟曲霉色素的合成与关键基因a1b1mRNA的表达。肉桂醛通过对黑曲霉细胞的菌丝体和孢子囊的形态结构发生作用，而抑制黑曲霉的生长，或致菌丝体细胞死亡，孢子失去萌发力而被杀死。李春红等（2002）从霉变月饼中分离到青霉、曲霉等优势霉菌，发现肉桂醛对其有很强的抑制作用。薛京昌等（2013）探讨了肉桂醛对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌的体外抑制效果，发现肉桂醛对这四种细菌的生长和增殖均有较强的抑制作用，其抑菌能力随着肉桂醛浓度的增大而增强；肉桂醛对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的最低抑制浓度为0.4μg/mL，对枯草芽孢杆菌的最低抑制浓度为0.3μg/mL，对沙门氏菌的最低抑制浓度为0.2μg/mL。肉桂醛能抑制绿脓杆菌的生长，并通过氧化性损伤大肠杆菌菌体而致使其死亡。许颖等（2011）研究表明，肉桂醛对白色念珠菌生物膜的结构和功能有显著的抑制作用。李科玮等（2010）试验证明，肉桂石油醚提取液对金黄色葡萄糖球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞、扩展青霉、互格交链孢、硫色镰刀菌和粉红单端孢8种菌具有明显的抑制作用，具有广泛的抑菌活性，是一种高效的天然抗菌剂。肉桂醛抗烟曲霉的方式是通过抑制细胞壁多糖合成的关键基因FKS的表达，使烟曲霉胞壁结构异常，因此烟曲霉增殖被抑制。肉桂醛直接或间接影响了真菌细胞DNA、RNA的合成，不能完成细胞正常周期，影响孢子的分化，或是抑制真菌细胞壁葡聚糖和几丁质的合成，从而抑制真菌生长和增殖。也有一种观点认为，肉桂醛可损伤黄曲霉细胞质膜，进入胞内，使胞内分子结构变化，新陈代谢被破坏，因而黄曲霉的生长增殖被抑制。四、肉桂醛的抗病毒抗癌作用
肉桂醛对流感病毒有较强的抑制作用。试验证明，肉桂醛有抗腺病毒作用，但却对宿主细胞无保护作用；并认为肉桂醛的抗腺病毒作用可能与调节腺病毒六邻体蛋白的表达有关。肉桂醛可抑制肿瘤的发生，并具有抗诱变和抗辐射作用。肉桂醛也可抑制SV10病毒引起的肿瘤发生。肉桂醛可抑制人黑素瘤细胞的增殖和血管内皮细胞生长因子的分泌，肉桂醛抑制强度与其浓度和作用时间成正比。王跃新等（2011）试验证明，肉桂醛可促进宫颈癌HeLa细胞P21蛋白的合成和阻碍CDK4 蛋白的合成，这可能是促进HeLa 细胞凋亡的原因之一。肉桂醛可抑制人类宫颈癌细胞系HeLa 细胞、肺癌细胞系A-549 细胞和肝癌细胞系HepG2 细胞的增殖；肉桂醛剂量越大，对癌细胞的抑制作用越大。五、肉桂醛在人类和动物中的应用效果
肉桂醛对胃、肠有积极的作用。肉桂醛可防止消化道溃疡、增强胃、肠蠕动。其作用方式是阻止消化酶对消化道黏膜的侵蚀和加快消化道黏膜血流速度。肉桂醛可促进唾液与消化液分泌，增强消化功能，解除胃、肠平滑肌痉挛，缓解胃、肠痉挛性疼痛，并起活络筋骨、散淤血、镇静、镇痛、解热等作用。
肉桂醛具有扩张血管与降压作用，如对肾上腺皮质性高血压有降压作用。肉桂醛可增加血液中白细胞和血小板的数量。肉桂醛还有降糖调脂作用。肉桂醛可促进葡萄糖转化为脂肪。因此，可用肉桂醛作为控制血糖的药物，以防治糖尿病。肉桂醛的这种作用可能与升高糖尿病大鼠腓肠肌中胰岛素受体底物1和降低磷脂酰肌醇3 激酶调节亚基P85A水平有关。
肉桂醛能促进动物生长、提高饲料利用效率（提高饲料中氮素在动物体内的贮留量达7% 以上）、控制畜、禽细菌性腹泻（杀灭溶血性大肠杆菌）、防止饲料霉变等。在羔羊饲粮中加200mg/kg肉桂醛（以干物质计），可增强瘤胃酸度，增加挥发性脂肪酸总量，并增大羔羊的内脏重量。在肉鸡饲粮中加肉桂醛，可促进消化道益生菌增殖。刘洋等（2013）在肉鸡饲粮中加肉桂醛，能促进鸡肠道有益菌群的增殖，改善肠壁形态结构，增强鸡的免疫力，提高养分消化率；并认为，肉桂醛在肉鸡饲粮中适宜添加量为100mg/kg。肉桂醛能促进肉鸡肠道后段乳酸杆菌的增殖，抑制大肠杆菌的生长。肉桂醛还具有抗氧化作用，能保护肠绒毛免受自由基的破坏，从而增大肠绒毛高度。肉桂醛能增强网状内皮系统的功能，提高小鼠巨噬细胞吞噬炭粒的能力。Mazuranok等（2007）发现，肉桂醛可调控肉鸡62个基因的表达，从而增强鸡的生理功能与抗病力。在肉牛饲粮中添加肉桂醛，可增加肉牛瘤胃总VFA含量。肉牛精料型饲粮中添加香油精可使瘤胃产生更多的乙酸，而甲烷的浓度下降，从而提高肉牛对饲料的转化率。在育成牛饲粮中添加肉桂醛，可提高肉牛的生产性能和减少应激反应。林波等（2011）试验证明，肉桂醛对体外瘤胃发酵有抑制作用，并认为肉桂醛的抗菌机制是肉桂醛结合在细菌蛋白上并干扰其细胞的能量代谢。肉桂醛既有抑菌作用，又能抑制多酚氧化酶活性。肉桂醛复合保鲜剂可有效抑制虾体菌落总数的增加和贮藏过程中的脂质氧化，能显著延长南美白对虾的货架期。
肉桂醛在动物体内无残留。肉桂醛被动物食入24h后，5% 随粪便排出，90% 经尿排泄，剩下的5% 在动物体内转化为营养物质，在动物产品中无任何残留。另外，通过粪、尿排出的肉桂醛在24h后，有 90～99% 被分解消失。肉桂醛在动物饲粮中的用量如下：体重5～20kg的猪：100mg/kg；体重20～60kg的猪：50～100mg/kg；体重60～100kg的猪：50mg/kg；鸡饲粮：20mg/kg；鸭饲粮：50mg/kg 。六、肉桂醛在食品与饲料中的应用效果
肉桂醛复配型防腐剂对麻辣素食品有很好的防腐保鲜效果，为山梨酸钾和丙酸钙效果的5～20倍。张彬等（2011）报道，肉桂醛添加量为6% 的大豆分离蛋白可食膜可显著地增强冷鲜猪肉的保鲜效果。肉桂醛被用作食用香料，同时也是很好的调味（料）油，被用来改善方便面、面包、蛋糕、糕点、口香糖等的口感风味。肉桂醛被用于口香糖，既可杀菌，又能除臭。美国芝加哥伊利诺伊大学牙科学院取得了一项最新的研究成果：含有肉桂醛等植物提取物的口香糖能杀灭口腔中的细菌，使唾液中的厌氧菌浓度减少了50%，甚至舌后的厌氧菌也被清除了43% ，并因此而减少口臭的产生；不加肉桂醛的口香糖基本上不减少口腔中的细菌。肉桂醛也被用作牙膏口气清新剂等的配料。
袁萍等（2001）报道，肉桂醛对黄曲霉、毛霉等霉菌有很强的抑制作用，可有效地防止饲料霉变，保护饲料养分不被破坏。七、肉桂醛的其他积极作用
肉桂醛对传播黄热病的伊蚊幼虫有很强的杀灭效果，它将成为新型杀虫剂。肉桂醛既气味芳香，又安全环保，可驱避蚊虫。肉桂醛可被直接用于汽车专用香精、空气清新剂、氧气发生器和冰箱的除味剂，保鲜剂等。肉桂醛被用作香精香料。肉桂醛作为羟酸类香气化合物，有很好的散香作用，在调香过程中作配香原料，使产品更清香。肉桂醛的沸点较分子结构相似的其他有机物高，因此可将其作为定香剂，常被用于皂用香精，调制栀子、素馨、铃兰、玫瑰等香精，也可被用于苹果、樱桃等水果香精 。
近年来，肉桂醛被用作驱鸟胶体剂。驱鸟胶体剂中有效成分肉桂醛含量高、时效长，常被用于机场航道。以肉桂醛为主要原料的生物制剂驱鸟胶体剂，可缓慢持久地释放出一种影响鸟雀中枢神经系统的气体，它们闻后即刻飞走，在其记忆期内不会再来。肉桂醛驱鸟剂既能将鸟类驱赶走，又不会伤害到鸟类，因此是一种绿色环保型的驱鸟剂。
综上所述，肉桂醛既能从肉桂等植物中提取，又可被人工合成。肉桂醛具有较为广泛的生物学作用，如具有抗菌、抗病毒和抗肿瘤等作用；对人和动物有保健作用；对食品与饲料既有增香作用，又有防腐保鲜效果等。另外，肉桂醛在动物体内无残留。抗生素类以及人工合成抗菌药物类饲料添加剂由于其毒副作用将可能被停（禁）用。肉桂醛作为一种新型的饲料添加剂将可能被越来越广泛地应用。第四节 乳铁蛋白
乳铁蛋白（lactoferrin，LF）由Groves（1960）首次从牛乳中分离获得，因与铁结合而呈红色，故称之为“红蛋白”。在发现之初，LF被认为是一种与铁的转运和存储有关的蛋白质，故又被称为乳转铁蛋白。进一步研究发现，LF是一种分子量为70～80ku的糖蛋白，广泛存在于动物乳汁、唾液、泪液等外分泌液或血浆、中性粒细胞中。它在人类初乳中含量很高，可达6g/L，在常乳中浓度为1～2g/L，在牛乳中含量比人乳中少得多，牛泌乳中期乳中LF含量仅为0.7g/L，犬乳不含LF 。LF是一种具有多种生物学功能的蛋白质，它不仅参与铁的转运，而且具有抗微生物、抗氧化、抗癌、调节免疫等功能，被认为是一种新型的抗菌、抗癌药物和具有开发潜力的食品和饲料添加剂。
1.乳铁蛋白的结构
人和牛LF的一级结构具有高度的相似性，二者同源性高达69%。人的LF一级结构是由703个氨基酸残基组成的。由已确定的人LF完整高级结构和牛LF的部分高级结构比较可见，LF的二级结构是由α-螺旋和β-折叠交替排列组成的（图1-5）。LF是糖蛋白，每个LF可结合3+两个Fe 和两个碳酸根离子。图1-5 乳铁蛋白三维示意图
2.乳铁蛋白的功能
① 结合功能： LF不但可结合铁离子，而且可与许多过渡金属如 2+2+3+Cu、Ca、Al 等结合。LF也可与许多蛋白质（如酪蛋白、白蛋白、免疫球蛋白A和溶菌酶以及β-乳球蛋白等）和DNA结合。LF可从血清中进入细胞，再进入细胞核结合在DNA、RNA的特定序列上，从而活化转录。LF还可与细胞结合，从而发挥其抗癌、抗微生物的作用。
② 抗微生物的功能：肝细胞病毒C（HCV）是一种有囊膜的单链RNA病毒，它可引起慢性肝炎、肝硬化、肝癌。LF可通过结合于肝病毒C的囊膜蛋白上阻止病毒与靶细胞结合。轮状病毒感染最易引起婴、幼儿非细菌性胃肠炎，全世界每年有很多儿童死于轮状病毒感染。轮状病毒（rotavirus）基因组是包裹在3层衣壳内的10段不同的RNA片段。Superti等（1997）研究发现，LF可阻止病毒吸附于靶细胞上，从而防止感染。而且，在病毒进入靶细胞后，LF仍有抗病毒效果。LF对HIV病毒也有抑制作用。Defer等发现，艾滋病患者的血浆、唾液中LF水平明显下降，故他们更易感染其他疾病。Viani等（1999）报道，LF与叠氮磷基结合后，可增强 LF抗 HIV的效果。
铁离子是几乎所有细菌生长必需的物质（为细菌生物氧化酶所必3+需的），而LF能够夺取细菌生长所需要的Fe。嗜中性粒细胞是含LF很多的细胞。LF在进入血液前，未结合铁离子，在进入血液后，与铁离子的结合能力强，因而具有较强的抑菌作用。也有研究者认为，LF通过与细菌竞争结合位点来抑制细菌。LF还具有直接的杀菌能力。据报道，LF可黏附于细菌胞膜，通过改变膜的通透性而使细菌死亡。LF可导致革兰氏阴性菌外膜中脂多糖的释放，从而改变胞膜的通透性。LF经酸性蛋白酶降解后，其抗菌活性要比LF高出20倍，从其降解物中可分离出比LF的抗菌活性高400倍的多肽，这说明LF可在胃肠道消化过程中继续发挥作用，而且作用更强。乳铁多肽素（LFcin）对革兰氏阴性和阳性病原菌，如大肠杆菌、肠炎沙门氏菌、肺炎克氏杆菌、普通变形菌、结肠炎耶氏森氏菌、铜绿假单胞菌、弯曲杆菌、金黄色葡萄球菌、白喉杆菌、利斯特氏菌、产气荚膜梭菌等，都有抑制作用。但乳铁多肽素对有益菌双歧杆菌不但没有损害，反而有益生作用。LF还具有抑杀真菌的能力。然而，研究发现，LF和2+2+LFcin的杀菌作用会因为Ca、Mg 等阳离子的存在而降低甚至消失；++Na、K 也能使LFCin活性减弱或丧失。
③ 免疫调节的功能：据报道，LF可增强中性白细胞或巨噬细胞的杀菌作用和吞噬作用，对NK细胞的活性和淋巴细胞、中性白细胞的增殖具有调节作用。在一般情况下，血清中含有LF 0.30～0.5μg/mL，但一旦发生感染，LF将从活化的嗜中性粒细胞中释放到血液中，而且释出量可增加到平时的20倍，因此LF可被视为抗炎因子。
④ 抗氧化的功能：人和牛LF都有抑制脂质过氧化的作用，因此LF被用作食品和饲料添加剂，可起到抗氧化剂的作用。
⑤ 其他功能：LF还有抗癌细胞、抑制胆固醇积累的作用。最近的研究还发现，LF可作为基因转移的活化剂和动物细胞的促生长因子。
3.展望
LF具有独特的理化性质，如LF可耐受较高温度，因而在饲料加工过程中不易变性失活。LF具有较为广泛的生物学功能，如它能促进铁的转运和吸收，可治疗仔猪贫血；有广谱的抗菌、抗病毒作用，可被用来预防和治疗仔猪腹泻；激活免疫系统，增强动物对疾病的抵抗力；具有抗真菌和抗脂质氧化作用，可被用作饲料防霉剂和抗氧化剂。因此，LF在饲料工业中应用前景广阔。但是，由于LF价格昂贵，目前它在饲料工业中应用还很少。第五节 金属硫蛋白
金属硫蛋白（metallothionein，MT）是一组分子量较小（6000～7000u）、半胱氨酸含量较多、易被金属离子等诱导合成的蛋白质。Margoshe等（1957）首次在马的肾组织中发现并分离出MT，以后其他学者又发现MT广泛存在于其他各种生物体内。截至1997年，被发现并确定其分子组成的MT达170余种。MT的生物学功能主要有参与微量元素的代谢、解除重金属的毒性、清除自由基、促进动物的生长发育和抗应激等。一、应激因子对MT合成的诱导
金属等矿物元素、糖皮质激素等多种因子均可诱导MT的合成，许多应激性因子也能诱导MT的合成，故MT被认为是一种应急性蛋白质。因此，MT必然与应激反应以及应激性疾病有着紧密的联系。
1.环境性应激因子
研究表明，大鼠在低温下肝脏、肾脏可被诱导合成MT。 Beattie等（1996）测定了大鼠在低温下棕色脂肪组织中MT-I基因的表达。试验结果如下：在控制温度6℃ 6h后，棕色脂肪组织（BAT）中MT-mRNA表达量增加；在24h后，大鼠肝、肾中的MT-I含量分别较常温组（25℃）增加3倍和1.4倍，BAT中的MT-I含量增加16倍。由此可见，低温可诱导BAT和肝、肾中MT-I的合成。
Hidalgo等（1990）的试验结果也表明，成年鼠在应激诸如饥饿或口渴等的情况下，其肝、脑和心脏中MT含量都显著地增加。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]