CN113274503B - 一种植物多酚类替抗添加剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植物多酚类替抗添加剂及其应用。本发明研究发现，没食子酸丙酯和丁香多酚相互配合起到了协同增效作用，在用量相当的条件下，组合物对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、里默氏菌和链球菌的抑菌效果显著优于单一组分的抑菌效果；而将没食子酸丙酯和丁香多酚的配比进行优化，在适宜的配比下，抑菌的协同增效作用更为显著。其抑菌效果与现有常用的抗生素相当，且未表现出耐药性。因此，将没食子酸丙酯和丁香多酚按适当比例组合使用具有高效的抗菌活性，可以替代抗生素，能有效预防金黄色葡萄球菌、链球菌、沙门氏菌、里默氏菌等病原菌引起的感染。

Description

一种植物多酚类替抗添加剂及其应用

技术领域

本发明涉及饲料添加剂技术领域，具体涉及一种植物多酚类替抗添加剂及其应用。

背景技术

抗生素是微生物及高等动植物在代谢过程中产生的天然次级代谢产物或人工合成的类似物，具有抑制或杀死病原体或其他活性。但随着抗生素的长期使用及滥用，抗生素不仅在肉产品及粪污中残留，影响动物生产及生态环境，还通过生物链传递，造成人类对抗生素耐药性，威胁人类健康。

欧盟已于2006年全面禁止抗生素在畜禽生产中的应用，日本和韩国分别在2008年、 2011年禁止抗生素作为促生长剂在动物饲料中应用。基于食品安全、人类健康问题，提升消费者对畜牧产品的信赖，《农业农村部公告第194号》指出，2020年7月1日起，除中草药外，饲粮中禁用其他促生长类药物饲料添加剂。因此，根据国内外抗生素使用的现状及发展趋势，开发绿色、安全、无公害的抗生素替代产品是畜禽养殖发展的必然趋势。

植物多酚(plant polyphenol)是一类广泛存在于植物体内的具有多元酚结构的次生代谢物。狭义植物多酚是单宁(tannins)或鞣质，相对分子量500～3000之间。广义植物多酚还包括小分子酚类化合物，如原花青素、儿茶素、栎精、没食子酸、鞣花酸、熊果苷等天然酚类。按植物来源，植物多酚包括：茶多酚、丁香多酚、苹果多酚、石榴皮多酚、冬青多酚、葡萄籽多酚、五倍子酸(没食子酸)等。

植物多酚具有多种生物活性，其中：植物多酚的酚羟基可作为氢供体易于与活性氧结合，有效清除机体内的过剩自由基，保护生物大分子不受自由基损伤；多酚具有很强的还原能力，对饲料维生素和油脂有保护作用；植物多酚还能通过抑制促炎细胞因子的表达发挥抗炎作用。因此，植物多酚可以作为替抗产品进行应用。

但是，单一种类植物多酚的抑菌作用有限，难以完全替代抗生素使用；将多种替抗物组合使用是现有研究的热点，但目前在植物中发现的多酚类化合物多达十万种以上，而且植物多酚的抑菌作用机制多样，难以预期将不同种类的植物多酚组合在一起的抑菌效果。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种植物多酚类替抗添加剂，本发明将没食子酸丙酯和丁香多酚按特定比例复配，具有显著的协同抗菌作用，可以作为新型替抗添加剂使用。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明的第一方面，提供植物多酚组合物在如下(1)-(3)至少一项中的应用：

(1)制备抑菌产品；

(2)作为抗生素替代产品；

(3)作为饲料添加剂；

所述植物多酚组合物由没食子酸丙酯和丁香多酚按重量比(1-8)：(2-4)组成。

优选的，所述植物多酚组合物由没食子酸丙酯和丁香多酚按重量比5：3组成。

优选的，所述丁香多酚选自异丁香酚、甲基丁香酚、甲基异丁香酚、乙酰丁子香酚、乙酰丁香酚和苄基异丁香酚中的一种或多种。

更优选的，所述丁香多酚由乙酰丁香酚和苄基异丁香酚按重量比1:1复配而成。

优选的，所述抑菌产品对选自大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、里默氏菌和链球菌中的一种及以上的细菌具有抑菌活性。

本发明的第二方面，提供一种植物多酚类替抗添加剂，由以下重量份的原料制成：

没食子酸丙酯1-8份、丁香多酚2-4份；

所述丁香多酚选自异丁香酚、甲基丁香酚、甲基异丁香酚、乙酰丁子香酚、乙酰丁香酚和苄基异丁香酚中的一种或多种。

优选的，所述植物多酚类替抗添加剂，由以下重量份的原料制成：

没食子酸丙酯5份、丁香多酚3份。

更优选的，所述丁香多酚由乙酰丁香酚和苄基异丁香酚按重量比1:1复配而成。

本发明的有益效果：

本发明研究发现，没食子酸丙酯和丁香多酚相互配合起到了协同增效作用，在用量相当的条件下，组合物对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、里默氏菌和链球菌的抑菌效果显著优于单一组分的抑菌效果；而将没食子酸丙酯和丁香多酚的配比进行优化，在适宜的配比下，抑菌的协同增效作用更为显著。其抑菌效果与现有常用的抗生素相当，且未表现出耐药性。因此，将没食子酸丙酯和丁香多酚按适当比例组合使用具有高效的抗菌活性，可以替代抗生素，能有效预防金黄色葡萄球菌、链球菌、沙门氏菌、里默氏菌等病原菌引起的感染。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

正如背景技术部分介绍的，开发绿色、安全、无公害的抗生素替代产品是畜禽养殖发展的必然趋势。植物多酚具有多种生理活性，可以作为替抗产品进行应用。但是，由于单一种类植物多酚的抑菌活性难以达到抗生素的水平，限制了其作为替抗产品的应用。虽然可以将多种植物多酚复配使用，但由于植物多酚的种类繁多，抑菌作用机制多样，因此，选择何种植物多酚进行复配、复配比例如何选择……等等，这些都是目前复配型替抗物研究所面临的难点。

基于此，本发明首先采用高通量96孔板点阵法对多种植物多酚的抗菌活性进行了筛选考察，然后筛选抑菌活性强的植物多酚进行复配，考察不同复配组合的抑菌活性，最终筛选得到没食子酸丙酯和丁香多酚按重量比5：3组成，其中丁香多酚由乙酰丁香酚和苄基异丁香酚按重量比1:1复配而成，这一组合的抑菌效果最优，可以作为替抗产品使用。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。

本发明实施例中所用的未进行具体说明试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。本发明实施例中所使用的菌株均来自山东省农科院畜牧兽医研究所，公众可从申请人处获得以重复本实验。

实施例1：

采用高通量96孔板点阵法对现有的抗生素和具有抗菌功能的物质的抗菌药敏活性进行筛选。

1.试验材料：

1.1仪器：

96点阵药敏检测仪、天平、高压灭菌锅、旋转混合仪、超净工作台、恒温震荡培养箱。

1.2试剂：

水解酪蛋白琼脂(MH琼脂，MHA)、麦康凯琼脂、SS琼脂(Salmonella Shigellaagar， SSA)等。

1.3菌株：

金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、大肠杆菌、里默氏菌、链球菌的标准株或临床分离株。

2.试验方法：

使用合适的溶剂或稀释液将待测的抗生素及具有抗菌功能的物质制备成浓度为100mg/ml的药物储备液；用96孔点阵培养板接种细菌、培养基和药物，进行细菌培养，观察药物的MIC。

具体的接种方法、培养条件、终点的判读等可以参考《兽医病原菌琼脂稀释法药物敏感性试验规范》(DB37/T 2806-2016)。

3.试验结果：

部分试验结果如表1所示：

表1：替抗添加剂抗菌筛选部分结果

注：表中的“丁香多酚”为乙酰丁香酚；表中不同物质所对应的数值表示该物质对相应菌株的MIC值，单位为μg/ml。

由表1的结果可以看出：丁香多酚和没食子酸丙酯的综合抑菌效果较优，本发明考虑将丁香多酚(乙酰丁香酚)与没食子酸丙酯复配，将复配后的组合物配制成100mg/ml的药物储备液，考察其复配后的抑菌效果，并与现有报道的一些复配组合进行比较。试验方法同上，试验结果见表2。

表2：组合替抗添加剂抗菌考察结果

注：表中不同物质所对应的数值表示该物质对相应菌株的MIC值，单位为μg/ml。

没食子酸丙酯和丁香多酚相互配合起到了协同增效作用，在用量相当的条件下，组合物对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、里默氏菌和链球菌的抑菌效果显著优于单一组分的抑菌效果。与现有报道的其他复配组合相比，丁香多酚和没食子酸丙酯的复配组合的抑菌效果更优。

实施例2：

丁香多酚是丁香、月桂、樟脑等许多药用植物挥发油的主要成分。丁香多酚的种类有很多，例如异丁香酚、甲基丁香酚、甲基异丁香酚、乙酰丁子香酚、乙酰丁香酚和苄基异丁香酚等。本实施例考察了不同种类的丁香多酚与没食子酸丙酯复配的效果。试验方法同实施例1，试验结果见表3。

表3：不同种类丁香多酚与没食子酸丙酯复配抗菌考察结果

注：表中不同物质所对应的数值表示该物质对相应菌株的MIC值，单位为μg/ml。

结果表明：不同种类的丁香多酚与没食子酸丙酯复配后的抑菌效果相差较大，其中，乙酰丁香酚和苄基异丁香酚与没食子酸丙酯复配后的抑菌效果较优；进一步，将乙酰丁香酚和苄基异丁香酚按重量比1:1复配后再与没食子酸丙酯组合使用，发现其抑菌效果得到进一步的优化。但如果丁香多酚的种类选择不当，仅能与丁香多酚或者没食子酸丙酯维持相似的抑菌效果，甚至会降低丁香多酚或者没食子酸丙酯单独使用时的抑菌效果。

实施例3：

将丁香多酚选定为乙酰丁香酚和苄基异丁香酚按重量比1:1复配，考察丁香多酚与没食子酸丙酯按不同重量比组合使用的抑菌效果。试验方法同实施例1，试验结果见表4。

表4：不同重量配比的组合替抗添加剂抗菌考察结果

注：表中不同物质所对应的数值表示该物质对相应菌株的MIC值，单位为μg/ml。

结果表明：丁香多酚与没食子酸丙酯的重量配比不同，会对复配后的组合物的抑菌效果有所影响，其中，丁香多酚与没食子酸丙酯按重量比5:3进行复配的效果最优，其与现有抗生素阿莫西林的抑菌效果相当，甚至对某些沙门氏菌、大肠杆菌的抑菌效果还要优于阿莫西林。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.植物多酚组合物在如下（1）-（3）至少一项中的应用：

（1）制备抑菌产品；

（2）制备抗生素替代产品；

（3）制备饲料添加剂；

所述植物多酚组合物由没食子酸丙酯和丁香多酚按重量比5：3组成；

所述丁香多酚由乙酰丁香酚和苄基异丁香酚按重量比1:1复配而成。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述抑菌产品对选自大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、里默氏菌和链球菌中的一种及以上的细菌具有抑菌活性。

3.一种植物多酚类替抗添加剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：

没食子酸丙酯5份、丁香多酚3份；

所述丁香多酚由乙酰丁香酚和苄基异丁香酚按重量比1:1复配而成。