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腐植酸鈉是以風化煤、泥炭和褐煤為原料經特 殊工藝加工制成的一種具有多種功能的大分子有機弱酸鈉鹽,其結構比較復雜,已知腐植酸分子中含有苯環、稠環和某些雜環(如吡咯、呋喃、吲哚等),各芳香環之間有橋鍵相連,芳香環上有各種功能基團,主要是羧基、酚基、羥基、甲氧基、醌基等。腐植酸鈉中腐植酸干基含量超過75%,是一種生產綠色乳肉蛋食品用的良好獸藥和飼料添加劑。
我國把腐植酸做藥 用的歷史較久,早在北宋時代(公元1127年)就開始應用,明代李時珍《本草綱目》中記載的“東墻土腐爛之古木”和“烏金石”實際上指的就是泥炭和風化煤。但對其開發利用還是近期一個世紀的事,早在1902年,德國首先利用泥炭回收氣體中的氨制取了腐植酸銨,其后許多國家的科技工作者在腐植酸用于工業、農業、醫 療衛生等方面作了不少工作,在中國起步更晚一些,50年代末60年代初曾有些早期工作,但真正受到國家鼓勵和推動是在70年代中葉以后,而腐植酸鈉在畜牧獸醫上的研究還是近幾年國內外探討的新課題。為了推動腐植酸鈉在畜牧獸醫上的廣泛應用,本文對其作用機理的研究成果做一綜述。
一、腐植酸的藥理學作用
1. 飼料成分的活化吸收
由于腐植酸本身分子量較大,在—定介質中還可締合成更大的粒子,因此具有膠體特性和吸附能力,形成良好的離子交換及催化作用,促*進飼料成分的活化吸收。
- 使飼料中的各種復分子營養成分充分分解并進行良好的有機組合、增加胃腸功能,促*進蛋白質的同化作用。
- 提高動物細胞膜和原生質的滲透性,使肌肉細胞間隙水量及細胞含水量增加,豬體毛光皮嫩的現象由此引起。
- 腐植酸的吸附作用使飼料養分較緩慢的通過腸道,增強了吸收消化時間,提高了營養成分的吸收率。
- 腐植酸分子中富含氮元素,并對氨基有較強的吸收作用,它使飼料中的非蛋白質氨化物達到了充分利用,飼料蛋白較高限度的轉化為肌蛋白,發揮瘦肉生長潛力,提高瘦肉比重,同時殘留在腸道內的腐植酸分子還可吸收糞便中的氨氣,既減少了糞便的臭味,又因吸收了氨氣而增加了肥效。
- 腐植酸含有的醌基參與機體的氧化還原過程,促*進細胞增殖,加速生長。
- 腐植酸鈉能改*善胃腸功能,促*進胃液分泌,增加食欲,促*進營養物質更快的進入機體,刺激胃腸中有益菌的生長,抑制腐敗菌的繁殖。
- 由于腐植酸鈉能促 進消 化吸收,所以可以使飼料配伍中的礦物質元素更 好的吸收利用,充分發揮礦物質元素和多種維生素的作用。
2. 對內分泌功能的影響
- 腐植酸可通過刺激某些腺體分泌,抑制交感神經、引起嗜睡,使畜體處于睡眠或安靜狀態的時間增加,全身軀體運動和內臟活動普遍減少,這一方面有利于整個機體的同化作用,使各器官系統能及時得到恢復,另一方面家畜睡眠時體溫降低,熱耗和多余的運動耗能減少,相對的增加了貯藏能,從而使肌肉、脂肪的沉積量增加、提高了飼料轉化率。
- 腐植酸能激活垂體-腎上腺皮質的功能,促 進分泌ACTH、增加雌激 素分泌,刺激甲狀腺的平衡作用。
3. 抗 菌 消 炎作用
- 腐植酸可以通過活化垂體-腎上腺系統,促 進皮質激 素及ACTH的釋放,抑制前列腺E的合成(前列腺素是疼 痛過程的媒介物),并能對抗組織胺引起的毛 細 血 管滲透性增加。
- 腐植酸鈉為高分子絡合物并含有生物堿,故對于腸道炎性物和有毒物質有較強的吸附能力,同時對腸道粘膜有收斂作用,此外,由于腐植酸鈉結構中含有各種活性基團,從而能收縮血管,降低毛 細 血 管滲透性,起到消 炎止血作用。
- 在各種酶的作用下,腐植酸鈉分子中活性基團可分解出較多的初生態氧,呈現殺 菌作用。
4. 抗 病 毒作用
- 腐植酸與抗 菌素不同,不受霉菌及細 菌的分解,同時能使病毒蛋白變性,從而產生抗 病 毒作用。
- 腐植酸鈉能使DNA病毒(裸露及帶囊膜的)不能吸附連接到細胞處,無法繁殖,此外它還能抑制逆轉錄酶活性,抑 制 病 毒合成.
5. 促 進傷口愈合作用
- 腐植酸鈉對于軟組織創傷化膿性感染有較好的去腐生肌作用,感染的機體組織細胞,在微生物的刺激和損害下,局部組織細胞缺氧引起壞死,分離出有害的離子和毒物,這種毒性產物破壞健康組織,使創面擴大。腐植酸鈉與創面接觸后由于理化作用的變化,消 除了金屬離子和毒物,膿液的臭味和分泌物也隨之減少。
- 腐植酸鈉能很快在創傷表面形成一個保護膜,并使微細血管收縮,即可止血。由于腐植酸鈉分子結構決定它既是一種氧化劑,又是一種還原劑,從二能分離出初生態氧,增加細胞的內呼吸,促 進細胞代謝,有利于間生態細胞的存活及肉芽組織的新生使感染得到有 效的控制。
- 腐植酸鈉能增加血小板數量,使血管收縮,降低毛 細 血 管通透性,能逆轉異常的微循環灌注促 進恢復正常。
- 腐植酸鈉能刺激胃黏膜內前列腺素的合成,增加胃黏膜血流量,保護胃黏膜,使潰瘍愈合。
6. 對免疫功能的影響
- 腐植酸鈉可使小鼠和兔子的脾臟重量增加,白髓區域變大,紅髓的細胞明顯增多,
- 出現很大的巨噬細胞,從而增 強 免 疫器官的功能。
- 腐植酸鈉對網狀內皮系統的功能,即對非特異性免疫功能有興奮作用。
- 腐植酸鈉有增 強體液免 疫功能的作用。
- 腐植酸鈉能使淋轉率升高,有類似植物血凝素(PHA)的作用,參與細胞免疫。
二、腐植酸鈉的毒理學及解 毒作用
腐植酸鈉經一般毒性和特 殊毒性試驗證明安 全,如腐植酸鈉對大鼠口服LD50 12克/千克,用腐植酸鈉對小鼠灌胃LD50 3150毫克/千克,犬口服大的耐受量LD50 4克/千克。腐植酸鈉不但沒有毒性而且還有解 毒作用,對重金屬、馬錢子堿等有解 毒作用,并可降低尿素毒性。
三、存在問題
- 腐植酸的組成結構迄今尚未完 全清楚。
- 腐植酸鈉對Gˉ菌有肯定療 效,對G+菌、支原體等是否有 效還需進一步試驗。
- 國內外研究證明對口 蹄 疫、羔羊口膜炎、雞新城疫有效,對其機理需進一步證實,國內外證明對DNA病毒有 效,畜禽DNA病毒包括3科20種,這20個成員中文獻報道有 效的只有雞傳染性喉氣管炎、牛乳房炎兩種,其他病毒還沒人試驗。
- 腐植酸鈉的作用效果是積累性的,作為生長促 進劑需連續使用。
- 腐植酸鈉的藥 物質量尚未統一,農業部藥政處尚沒制定統一標準,目前市售商品中,由于質量不合格嚴重損害了腐植酸鈉的聲譽。
- 由于原料不同或提取方法不同,所得到的腐植酸鈉的組分及分子結構有較大差異,其生物學活性也將隨之而異。
四、應用展望
目前人類對食品中的化學藥 物、抗 生 素、磺胺、農藥、重金屬的殘留問題非常重視,各國制定了各種法規,進出口都要嚴格檢查。我國豬、雞產量占世界第—位,但出口量很少,殘留問題是一個主要原因。80年代我國肉類出口問題是DDT、六六六和口 蹄 疫,近年來化藥、抗 生 素和磺胺成為國外檢查的目標,而腐植酸鈉不存在休藥期問題,它既能增重、減少糞便臭味,又能防病,可一直喂到宰前,是生產乳肉蛋產品的一種很好的飼料添加劑。此外,我國具有豐富的煤炭資源,而含有腐植酸的泥煤,褐煤等在工業上為劣質煤,使用價值不大,正好用于飼料。因而,腐植酸類飼料添加劑作為一種新型、低成本、高 效益的添加劑,其開發利用前景非常廣闊。