摘 要：肉桂醛作為新型的飼料添加劑，具有獨(dú)特的生理功能，在安全畜禽生產(chǎn)中意義重要，近年來受到廣泛的關(guān)注。大量研究發(fā)現(xiàn)，肉桂醛具有殺菌消毒防腐，抗病毒、抗腫瘤，加強(qiáng)胃腸道運(yùn)動(dòng)等功效，能促進(jìn)和改善動(dòng)物生長(zhǎng)性能，改善飼料適口性，增進(jìn)飼養(yǎng)動(dòng)物食欲，能提高飼料消化利用率以及動(dòng)物產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)飼料中添加肉桂醛能有效防止飼料變質(zhì)腐敗，延長(zhǎng)保質(zhì)期。本文綜述了肉桂醛的作用及其作用機(jī)理，以及近年來肉桂醛在養(yǎng)殖過程中的應(yīng)用情況。
關(guān)鍵詞：肉桂醛；作用機(jī)理；動(dòng)物；應(yīng)用
 
        肉桂醛(Cinnamaldehyde)又名桂皮醛，β-苯丙烯醛，3-苯基-2-丙烯醛，是傳統(tǒng)中藥肉桂揮發(fā)油的主要活性成分（含量>75%）。肉桂為樟科常綠喬木植物肉桂的干燥樹皮，其主要分布在廣東、廣西、云南和福建等，其中兩廣的肉桂油生產(chǎn)量約占世界產(chǎn)量的80％左右，在四川、貴州、湖南、江西、浙江也有少量的栽培。肉桂醛天然存在于肉桂、桂葉、風(fēng)信子、玫瑰、廣蕾香等植物精油中(劉永華，2001)。
1 肉桂醛的理化性質(zhì)
        肉桂醛的分子量為132.15，分子式為C9H8O，沸點(diǎn)248℃，熔點(diǎn)-7.5℃，閃點(diǎn)120℃，在空氣中易氧化成肉桂酸。性狀為無色或微黃色或淺綠黃色的油狀液體，具有強(qiáng)烈的肉桂香氣，味甜而辣并有灼燒感，難溶于水和甘油，溶于丙二醇，可混溶于乙醇、乙醚、氯仿、不揮發(fā)油和揮發(fā)油，能隨水蒸氣揮發(fā)。
2 肉桂醛的作用及其作用機(jī)理
2.1 殺菌消毒防腐，特別是對(duì)真菌具有顯著的抑制活性
        肉桂醛對(duì)大腸桿菌、枯草桿菌、金黃色葡萄球菌、白色葡萄球菌、傷寒和副傷寒甲桿菌、肺炎球菌、產(chǎn)氣桿菌、變形桿菌、炭疽桿菌、腸炎沙門氏菌，霍亂弧菌等都具有抑制活性(譚龍飛等，1996；謝小梅等，2005)，且對(duì)革蘭氏陽性菌殺菌效果顯著，可用于治療多種因細(xì)菌感染而引起的疾病。
        根據(jù)目前已有的報(bào)道發(fā)現(xiàn)，肉桂醛抑菌殺菌的作用機(jī)理主要是肉桂醛分子中存在一個(gè)與苯環(huán)共軛的醛基，醛基是一個(gè)親核基團(tuán)，易被細(xì)菌表面的親水基吸附而穿入細(xì)胞壁，破壞細(xì)菌、真菌的細(xì)胞壁多糖結(jié)構(gòu)從而發(fā)揮抑菌或殺菌效果，而哺乳動(dòng)物沒有細(xì)胞壁，因此肉桂醛不會(huì)對(duì)人類和動(dòng)物的細(xì)胞產(chǎn)生損害作用。有文獻(xiàn)報(bào)道，通過對(duì)22種條件致病性真菌進(jìn)行肉桂醛抗真菌作用研究發(fā)現(xiàn)，肉桂醛抗真菌活性顯著，主要是通過破壞真菌細(xì)胞壁，使藥物滲入真菌細(xì)胞內(nèi)，破壞細(xì)胞器而起到殺菌作用(謝小梅等，2005；謝小梅等，2007)。張文娟(1995)等運(yùn)用電鏡研究發(fā)現(xiàn)其作用于真菌細(xì)胞后，菌細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)發(fā)生不同程度的破壞，如胞壁、胞膜、胞漿的缺損、疏松等，說明肉桂醛是通過破壞真菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)起抗菌作用。王帆等（2011）通過研究肉桂醛對(duì)大腸桿菌和綠膿桿菌生長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)和生理指標(biāo)的影響，發(fā)現(xiàn)大腸桿菌和綠膿桿菌的生長(zhǎng)完全受到抑制，肉桂醛可能通過氧化脅迫損傷大腸桿菌菌體并導(dǎo)致其死亡，綠膿桿菌雖在肉桂醛作用下形成菌膜，保護(hù)菌體免受氧化損傷，但抑制了其生長(zhǎng)。
        另外，肉桂醛中的醛基可與細(xì)菌中的蛋白以及酶作用，破壞細(xì)菌正常的生理代謝，起到抑菌或殺菌效果。Lecchi S等（2005）研究發(fā)現(xiàn)肉桂醛能限制細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)ATP酶的活性，影響細(xì)胞壁的生物合成，影響細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)以及其完整性。Prerna Domadia等（2007）發(fā)現(xiàn)肉桂醛能以細(xì)菌FtsZ蛋白（是最保守的細(xì)菌分裂蛋白，幾乎存在于包括結(jié)核桿菌的所有細(xì)菌中）為作用靶點(diǎn)抑制細(xì)菌的分裂，從而達(dá)到抑菌殺菌效果。Hyung S. Youn等（2008）通過實(shí)驗(yàn)表明肉桂醛可以抑制由脂多糖（LPS）引起細(xì)胞膜上TLR4受體的寡聚化過程，從而降低NF-κB的活性（細(xì)菌可通過NF-κB信號(hào)通路來改變宿主基因表達(dá)，引起宿主細(xì)胞的病變和炎癥反應(yīng)），以此達(dá)到抗菌作用，這一發(fā)現(xiàn)揭示了肉桂醛發(fā)揮抗菌作用的一種新機(jī)理，不過具體的反應(yīng)過程目前還不完全清楚。Tae Hoon Kang等研究發(fā)現(xiàn)肉桂醛能夠抑制真菌殼多糖合成酶的活性，而達(dá)到抑菌的作用，將肉桂醛結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾，鄰位引入羥基或?qū)⑧徫涣u基形成苯甲酸酯其抑菌活性顯著提高。
2.2 抗?jié)儭⒓訌?qiáng)胃腸道運(yùn)動(dòng)
        其作用機(jī)制是由于潰瘍活性因素（胃液與胃蛋白酶）的抑制與防御因素（胃粘膜血流速率）的加強(qiáng)，以及抑制胃粘膜電位降低和對(duì)粘膜保護(hù)作用所致。除此之外，肉桂醛能降低胰酶活性。肉桂醛系芳香性健胃驅(qū)風(fēng)劑，對(duì)腸胃有緩和的刺激作用，可促進(jìn)唾液及胃液分泌，增強(qiáng)消化功能，解除胃腸平滑肌痙攣，緩解腸道痙攣性疼痛。
2.3 抗病毒、抗腫瘤作用
        肉桂醛可以抑制腫瘤的發(fā)生，并具抗誘變作用和抗輻射作用。Koh等(1998)發(fā)現(xiàn)肉桂醛可以通過增強(qiáng)T-細(xì)胞分化力，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)小鼠的免疫力而達(dá)到抑制淋巴瘤細(xì)胞增殖的效果。Hycon等(2003)發(fā)現(xiàn)肉桂醛通過引導(dǎo)白血病HL-60癌細(xì)胞發(fā)生凋亡而達(dá)到抑制癌細(xì)胞的作用。肉桂醛對(duì)流感病毒，SVl0病毒引起的腫瘤表現(xiàn)出超強(qiáng)的抑制活性(李宏，2002)。另外肉桂提取物可以促使活性氧種類調(diào)節(jié)的線粒體滲透性的轉(zhuǎn)變，因此能導(dǎo)致細(xì)胞色素的釋放，這也是肉桂醛及其衍生物具有抗癌作用的又一原因(Ka et a1，2003)。肉桂提取物含有多種對(duì)細(xì)胞有分化作用的天然分化誘導(dǎo)劑，研究表明小鼠長(zhǎng)期服用肉桂醛類可延緩肝癌的發(fā)生率(Ka et a1，2003)。
2.4 增強(qiáng)機(jī)體免疫機(jī)能
        肉桂醛進(jìn)入機(jī)體后能在腸道內(nèi)降解為機(jī)體所需的營養(yǎng)成份，并能刺激乳酸菌的產(chǎn)生，提高動(dòng)物體液免疫和細(xì)胞免疫，使血清中IgG水平升高，促進(jìn)血液循環(huán)，提高動(dòng)物T淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率和白細(xì)胞吞噬功能。Sung Hyen Lee等（2011）通過體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，肉桂醛能提高機(jī)體免疫力，并且在防治禽球蟲病方面有重要作用；添加了肉桂醛的試驗(yàn)組（25-400ng/ml）脾淋巴細(xì)胞的增殖能力顯著提高（p<0.001），添加了肉桂醛的試驗(yàn)組（1.2–5.0μg/ml）肉桂醛能活化巨噬細(xì)胞的吞噬能力（p<0.001），在日糧中添加肉桂醛14.4 mg/kg，在腸淋巴細(xì)胞的2-47褶皺處白介素IL-1，IL-6，IL-15以及β-干擾素的含量顯著提高(P<0·001)。
3 肉桂醛在動(dòng)物上的應(yīng)用
        肉桂醛能加強(qiáng)胃腸道運(yùn)動(dòng)，同時(shí)能促進(jìn)胃液分泌，增強(qiáng)消化功能，進(jìn)而增加動(dòng)物食量；肉桂醛具有很好的抗霉殺菌作用，添加了肉桂醛的飼料，能保存很長(zhǎng)時(shí)間不發(fā)霉、不變色變味；肉桂醛作為香料，其本身特有的香味能提高動(dòng)物的進(jìn)食欲望，添加了肉桂醛的飼料，不用再添加其他香料和引誘劑。
        肉桂醛被美國食品和藥物管理局（FDA）公認(rèn)為安全、無毒的物質(zhì)(21 CFR 182.60)；美國香味料和萃取物制造者協(xié)會(huì)（FEMA）認(rèn)為是安全無毒的食品香料成分(FEMA，1965)；食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)（JECFA）也認(rèn)為肉桂醛作為食品添加劑是安全的(JECFA No. 656)。
3.1 提高生長(zhǎng)性能
        農(nóng)林專家研究發(fā)現(xiàn)，肉桂醛以其獨(dú)有的抑菌和殺菌作用，能在飼料添加劑中對(duì)動(dòng)物營養(yǎng)物質(zhì)消化產(chǎn)生正面作用。研究表明，肉桂醛能增加動(dòng)物膽汁的分泌，日糧中添加肉桂醛已被證明可以刺激腸粘膜和胰腺消化酶的活性。有學(xué)者在肉雞日糧中添加100 ppm的百里香酚和肉桂醛，結(jié)果發(fā)現(xiàn)添加百里香酚和肉桂醛無論對(duì)于21日齡還是40日齡雞的淀粉酶、脂肪酶、胰島素和胰凝乳蛋白酶活性都有顯著性影響，能改善飼料適口性，提高飼料消化利用率，促進(jìn)和改善動(dòng)物生長(zhǎng)性能以及動(dòng)物產(chǎn)品質(zhì)量，另外，飼料中添加肉桂醛后能有效防止飼料變質(zhì)腐敗，延長(zhǎng)保質(zhì)時(shí)間。以肉桂醛配合其他植物原料按一定比例組成植物源性飼料復(fù)合添加劑，對(duì)肉仔雞采用不同劑量進(jìn)行飼喂試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組氮沉積率和干物質(zhì)消化率、血液中的生長(zhǎng)激素、三碘甲狀腺原氨酸、甲狀腺素水平亦顯著高于對(duì)照組，尿酸、尿素氮水平顯著低于對(duì)照組，且顯著提高肉仔雞的生長(zhǎng)性能。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加肉桂醛，可刺激愛拔益加雄性肉仔雞腸道有益菌生長(zhǎng)、降低有害菌增殖及改善腸道功能，肉雞生長(zhǎng)性能提高。
        WZ Yang等（2010）在一周歲公牛的日糧中添加肉桂醛，試驗(yàn)結(jié)果顯示，試驗(yàn)的第一個(gè)月在育成牛飼料中添加小劑量的肉桂醛可以增加肉牛的采食量，但在整個(gè)試驗(yàn)期對(duì)肉牛的平均日增重、飼料轉(zhuǎn)化率和胴體特性的影響甚微，在育成牛早期日糧中添加肉桂醛可提高肉牛生產(chǎn)性能和減少肉牛的應(yīng)激。
3.2 抗菌抗腫瘤
        穆宏磊等（2011）通過對(duì)8種天然化合物：麝香草酚、肉桂醛、丁香酚、槲皮素、姜黃素、亞硫酸鈉、乳酸鏈球菌素、L-半胱氨酸的抑菌活性以及抑制南美白對(duì)蝦多酚氧化酶（PPO）活性能力進(jìn)行了比較研究，通過菌落總數(shù)以及IC50的測(cè)定結(jié)果，發(fā)現(xiàn)肉桂醛同時(shí)兼具防黑變和抑菌的雙重功效。Shahverdi等(2007)將肉桂提取物與克林霉素混合發(fā)現(xiàn)，肉桂提取物能夠顯著降低克林霉素的最小抑菌濃度，增強(qiáng)其殺菌活性。另外，肉桂醛性溫、護(hù)脾，且對(duì)仔豬腸胃消化有積極效果，王帆等（2011）通過研究肉桂醛對(duì)大腸桿菌和綠膿桿菌生長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)和生理指標(biāo)的影響發(fā)現(xiàn)，肉桂醛可能通過氧化脅迫損傷大腸桿菌菌體，并導(dǎo)致其死亡，一些學(xué)者用肉桂醛對(duì)多頭出現(xiàn)腹瀉的仔豬進(jìn)行治療后發(fā)現(xiàn)，治愈率在75%以上，說明其具有良好的治療效果。
        Neelofar Khan等（2012）通過研究姜黃素和肉桂醛對(duì)臨床上38株（3株標(biāo)準(zhǔn)株，24株敏感株，11株耐藥株）念珠菌屬的90%抑菌濃度（MIC90）的測(cè)定發(fā)現(xiàn)，姜黃素對(duì)敏感株的MIC90范圍是250-650μg/mL，肉桂醛對(duì)敏感株的MIC90范圍是100-250μg/mL；姜黃素對(duì)耐藥株的MIC90范圍是250-500μg/mL，肉桂醛對(duì)耐藥株的MIC90范圍是100-200μg/mL，說明肉桂醛和姜黃素對(duì)念珠菌屬都有抑制作用，但肉桂醛的抗菌活性更強(qiáng)，另外通過觀察沒有添加藥物以及添加藥物濃度分別為MIC（最小抑菌濃度）、MIC/2、MIC/4時(shí)菌株的生長(zhǎng)情況，得到的生長(zhǎng)曲線也可以得出肉桂醛的抗菌活性比姜黃素強(qiáng)的結(jié)果。
        近年來，國內(nèi)外有許多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，肉桂醛在體外對(duì)多種腫瘤細(xì)胞有殺傷、抑制和細(xì)胞毒作用，并且能夠誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡。黃敬群（2006）通過腹腔注射的方式給小鼠注射肉桂醛，分為25mg/kg，50mg/kg和100 mg/kg三個(gè)不同劑量組，觀察肉桂醛對(duì)小鼠肝癌H22、小鼠肉瘤S180和白血病L1210體內(nèi)抗腫瘤作用效果，試驗(yàn)結(jié)果表明肉桂醛對(duì)鼠源性瘤株的敏感程度是不相同的，肉桂醛對(duì)小鼠肉瘤S180瘤株比較敏感，抗腫瘤活性好，25mg/kg，50mg/kg和100 mg/kg劑量組的抑瘤率分別達(dá)到27.09％，49.78％和56.83％。
3.3 防腐保鮮
        隨著生活質(zhì)量的提升，消費(fèi)者對(duì)肉的加工體系和消費(fèi)形態(tài)的要求日益提高，肉食品的安全衛(wèi)生、質(zhì)量和保鮮問題也圍繞化學(xué)防腐劑的安全性逐步深入，尋求天然食品防腐劑的需求也與日俱增，開發(fā)廣譜、高效、安全和低廉且抑菌性能較好的天然防腐劑已成為一項(xiàng)緊迫的工作。
        黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院學(xué)者經(jīng)對(duì)迷迭香、肉桂醛和丁香酚對(duì)肉制品的防腐抗氧化作用進(jìn)行平行比較研究后發(fā)現(xiàn)，三者中肉桂醛抗菌效果最佳。研究特別說明，肉桂醛對(duì)不同菌種均有抑制作用，對(duì)黃曲霉的抑制作用尤其明顯。相同劑量下，使用肉桂醛，能比使用山梨酸鉀使肉制品保鮮期延長(zhǎng)一周左右，更為重要的是，肉桂醛本身作為一種食品用香料，對(duì)人體完全無毒無害。
        穆宏磊等（2011）為延長(zhǎng)南美白對(duì)蝦貯藏期，對(duì)8種天然化合物的抑菌和南美白對(duì)蝦多酚氧化酶(PPO)抑制活性進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)肉桂醛同時(shí)兼具抑菌和抑制多酚氧化酶活性的雙重效果。同時(shí)，穆宏磊等還發(fā)現(xiàn)以肉桂醛為原料之一的復(fù)合保鮮劑可有效抑制蝦體菌落總數(shù)的增加和揮發(fā)性鹽基氮的積累，還可抑制貯藏過程中的脂肪氧化，對(duì)感觀品質(zhì)具有良好的保持作用，在(4±1)℃條件下貯藏期可達(dá)8-10d，明顯提高了南美白對(duì)蝦貯藏過程中的品質(zhì)和貨架期。
3.4 其它方面的應(yīng)用
        有研究人員發(fā)現(xiàn)，在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中肉桂醛可以代替喹乙醇，而且其綜合性能還要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于喹乙醇，是一種真的綠色安全“快育靈”。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，肉桂醛因其同時(shí)具有廣譜的殺菌作用，投放池中能殺滅絕大多數(shù)的不良菌種，削減廢水的產(chǎn)生，對(duì)生態(tài)修復(fù)具有很好的作用。
        另外，肉桂醛可用作殺蟲劑、驅(qū)蚊劑，對(duì)傳播黃熱病的伊蚊幼蟲有很強(qiáng)的殺滅效果，它將成為新型的殺蟲劑。肉桂醛不僅安全環(huán)保而且氣味芬芳，含有肉桂醛的抗微生物劑，可驅(qū)避昆蟲。
3.5 無殘留問題
        一些學(xué)者對(duì)肉桂醛在家鼠和老鼠的尿中代謝產(chǎn)物進(jìn)行了研究。肉桂醛在最初的24h通過尿快速排出，在72h后，僅所給予的劑量2%還保留在胴體中，其主要的代謝產(chǎn)物是馬尿酸。此外，長(zhǎng)期使用肉桂醛的豬場(chǎng)、雞場(chǎng)，其摻雜糞便的泥土經(jīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，肉桂醛被排泄至泥土中經(jīng)過 24 小時(shí)后，有90-99%已經(jīng)分解消失，且對(duì)于肉雞肉感觀質(zhì)量也沒有影響，專家一致認(rèn)為肉桂醛是綠色無公害飼料添加劑。
4 展望
        肉桂醛是一種新型的綠色飼料添加劑，發(fā)展時(shí)間較短，目前正處于快速發(fā)展期，肉桂醛作為飼料添加劑已被人們逐步認(rèn)識(shí)，其飼用功效也被認(rèn)可并正被人們接受。肉桂醛除了具有殺菌消毒防腐，抗病毒，加強(qiáng)胃腸運(yùn)動(dòng)，提高動(dòng)物生產(chǎn)性能等優(yōu)點(diǎn)外，還具有無殘留、無毒副作用等優(yōu)點(diǎn)，這也正符合綠色畜牧和食品安全的要求。隨著畜牧業(yè)健康快速的發(fā)展，肉桂醛在飼料工業(yè)中的應(yīng)用前景十分廣闊。
 
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