诺丽果黄酮：缓解高精料危害、赋能健康，兼具动物养殖与人体抗氧化免疫提升潜力

当前，集约化养殖为绒山羊产业带来高效益的同时，长期高精料（HC）饲粮引发的亚急性瘤胃酸中毒（SARA）、抗氧化及免疫功能下降等问题日益凸显，威胁动物健康与养殖效益；与此同时，消费者对天然、安全的抗氧化、免疫调节类食材/成分需求持续增长，市场亟待兼具科学依据与实际应用价值的天然活性物质。内蒙古农业大学张清月博士团队针对这一需求，开展“诺丽果黄酮对高精料饲粮引起的绒山羊抗氧化和免疫功能下降的缓解作用及其机制研究”，系统探索诺丽果提取物的功效与作用机制，为诺丽果在动物养殖及人体健康领域的开发应用提供了坚实的科学支撑。

一、文献引用

题目：诺丽果黄酮对高精料饲粮引起的绒山羊抗氧化和免疫功能下降的缓解作用及其机制研究

申请人：张清月

学科门类：农学

学科专业：动物营养与饲料科学

研究方向：反刍动物营养与免疫

指导教师：闫素梅教授

提交单位：内蒙古农业大学

提交日期：2019年

摘要：诺丽果来源广，营养价值较高，诺丽果及其多糖均具有抗菌、抗肿瘤等生物学活性。本文利用体外批次培养法筛选了诺丽果原粉(NFD)及其多糖(NFP)在绒山羊日粮中的适宜添加剂量，并通过动物试验探究了NFP对绒山羊瘤胃发酵、营养物质消化、免疫和抗氧化功能的影响，研究结果对合理利用诺丽果资源、开发可替代抗生素的新型绿色饲料添加剂市场具有重要意义。本论文主要包括三个试验。
试验一采用体外批次法结合多项组合效应值(MFAEI)，通过检测各培养时间点瘤胃发酵的相关指标，筛选绒山羊日粮中添加NFD或NFP的适宜剂量。试验采用水提醇沉法获得NFP(提取率为11.02%，多糖含量为64.91%)，采用单因素完全随机试验设计，设9个处理组，每个处理设6个重复。结果表明，体外单独添加不同剂量的NFD或NFP均可在不同程度上显著降低原虫数量、氨氮(NH₃-N)浓度、pH值，并显著提高菌体蛋白(BCP)浓度、挥发性脂肪酸(VFA)浓度和产气量(P<0.05)，结合MFAEI，当NFD和NFP单独添加的剂量分别为3.50%和0.40%时，对瘤胃发酵的促进效果较好，且NFP组的促进效果略优于NFD组。
试验二与试验三是在体外筛选出的适宜NFP添加剂量的基础上进行的。采用2×2交叉试验设计，选择12只体况相近、体重为44.72±3.54kg、年龄为2.5岁的健康绒山羊羯羊作为试验动物，随机分为2组，每组6只羊，分别饲喂基础日粮(对照组，CON组)和基础日粮中添加0.40%NFP的日粮(NFP组)。试验分2期进行，每期28d，其中正试期21d，过渡期7d。正试期最后一周采集样品进行测定。第二期CON组试验动物与NFP组互换，处理方法同第一期。试验二主要研究了日粮中添加0.40%的NFP对绒山羊瘤胃发酵和营养物质消化的影响。结果表明，日粮中添加0.40%的NFP可显著降低原虫数量、NH₃-N浓度并显著提高BCP浓度和VFA浓度(P<0.05)，对pH值无显著影响(P>0.10)；可显著提高干物质、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、钙和磷的表观消化率(P<0.05)，趋于显著地提高粗脂肪的表观消化率(P<0.10)；可显著提高绒山羊的平均日采食量、总增重和平均日增重(P<0.05)，对饲料转化率无显著影响(P>0.10)。
试验三主要研究了日粮中添加0.40%的NFP对绒山羊免疫和抗氧化功能的影响。结果表明，日粮中添加0.40%的NFP可显著提高血清中白介素6、肿瘤坏死因子-a、一氧化氮(NO)和诱导型NO合酶的浓度(P<0.05)，对白介素1β的浓度无显著影响(P>0.10)；可显著提高血清中过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、总超氧化物歧化酶和硫氧还蛋白还原酶的活性(P<0.05)，可显著降低丙二醛的浓度(P<0.05)并趋于显著地降低活性氧(ROS)的浓度(P<0.10)，对总抗氧化能力无显著影响(P>0.10)。
综合各项瘤胃发酵指标及MFAEI得出，诺丽果及其多糖均可促进绒山羊的体外瘤胃发酵功能，单独添加剂量分别为3.50%(DM)和0.40%(DM)时，促进效果较好。动物试验表明，日粮中添加0.40%的NFP可改善绒山羊的瘤胃发酵功能，提高各营养物质的表观消化率；增强绒山羊的免疫调节功能与抗氧化水平。

关键词：诺丽果；黄酮；高精料；绒山羊；抗氧化；炎症反应；酸中毒

二、研究成果深度解析

研究围绕诺丽果提取物的筛选、功效验证及机制探索展开，核心数据与结论如下：

1. 诺丽果提取物筛选：NFF凸显抗氧化与抑菌优势

试验1对比NFS、NFP、NFF三种提取物的体外抗氧化与抑菌活性，结果显示：

• 抗氧化活性：综合抗氧化活性及对诺丽果总抗氧化能力（TAC）贡献率排序为NFP（52.59%）>NFF（36.08%）>NFS（11.33%），NFP综合抗氧化能力较强，但NFF抗氧化活性仍显著优于NFS；

• 抑菌活性：NFF抑菌谱最广、效果最强，是唯一对大肠杆菌（MIC=5.00mg/mL、MBC=10.00mg/mL）、金黄色葡萄球菌（MIC=2.50mg/mL、MBC=2.50mg/mL）、枯草芽孢杆菌（MIC=10.00mg/mL、MBC=40.00mg/mL）均具杀菌效果的提取物，而NFS、NFP仅对部分菌株有效；

• 瘤胃发酵调控：在HC底物（精粗比65:35）中添加0.25%NFF，较NFP更显著缓解pH下降（NFF组pH=6.22 vs NFP组pH=5.98）、降低乳酸（0.033mmol/L vs 0.041mmol/L）及丙二醛（MDA，1.00nmol/mgprot vs 1.19nmol/mgprot）浓度，提高谷胱甘肽过氧化物酶（GPx，68.9μmol/gprot vs 64.9μmol/gprot）活性与氮利用效率，兼具改善瘤胃发酵与缓解SARA作用。

2. NFF适宜剂量确定：0.1%为体外最优添加量

试验2通过梯度剂量与组间对比，明确NFF的适宜添加剂量：

• 剂量筛选：在HC底物中添加0.025%、0.050%、0.100%、0.250%NFF，0.1%NFF组效果最优——可显著提高体外瘤胃发酵液抗氧化水平（GPx活性74.8~88.0μmol/gprot，较对照组42.1μmol/gprot提升77.7%~109.0%），降低pH及异常代谢物组胺（HIS，4.13ng/mL vs 对照组8.52ng/mL）、脂多糖（LPS，96.5ng/mL vs 对照组131ng/mL）浓度；

• 缓解效果验证：与低精料（LC，精粗比20:80）组相比，HC组体外瘤胃发酵功能及抗氧化水平显著下降，乳酸（0.0985mmol/L vs 0.0236mmol/L）、LPS（111ng/mL vs 94.8ng/mL）、HIS（8.40ng/mL vs 7.33ng/mL）含量升高；添加0.1%NFF后，上述指标均显著改善，pH恢复至6.15（接近LC组6.18），乳酸降至0.0768mmol/L，LPS降至100ng/mL，HIS降至7.59ng/mL，有效缓解HC底物的不利影响。

3. 动物试验验证：NFF改善绒山羊生长、抗氧化与免疫功能

试验3、4以24只4月龄阿尔巴斯白绒山羊公羔（体重16.49±2.61kg）为对象，分LC（精粗20:80）、HC（精粗65:35）、HF（HC+0.1%NFF）三组，试验期14周（预饲2周+正试12周），结果如下：

• 生长性能：HC组虽较LC组提高平均日增重（ADG，111g/d vs 81.5g/d）与饲料转化效率（FCR，8.80 vs 11.3），但牺牲瘤胃/结肠健康；HF组ADG进一步提升至123g/d，FCR降至7.10，且避免消化道损伤；

• 抗氧化功能：HC组血清、瘤胃液、肝脏、脾脏、胸腺及瘤胃/结肠上皮中GPx、总超氧化物歧化酶（T-SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性及总抗氧化能力（T-AOC）显著下降，MDA含量升高（血清MDA：1.48nmol/mL vs LC组1.03nmol/mL）；HF组可逆转上述变化，血清GPx活性升至267U/mL（较HC组224U/mL提升19.2%），MDA降至0.939nmol/mL（较HC组1.48nmol/mL下降36.6%）；

• 免疫功能：HC组血清、瘤胃液及组织中LPS、HIS、IL-1β、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）等促炎因子含量升高（血清IL-1β：15.6ng/mL vs LC组13.1ng/mL）；HF组促炎因子显著降低，血清IL-1β降至12.5ng/mL，IL-10（抗炎因子）升至5.91ng/mL（较HC组5.01ng/mL提升17.9%）。

4. 作用机制：代谢组与转录组揭示关键通路与物质

试验5、6通过组学分析，明确NFF的作用机制：

• 瘤胃层面：NFF在HC底物体外发酵4h后，12类63种类黄酮差异代谢物显著下调，仅儿茶素[(-)-C]显著上调（新增代谢物，含量0.075μmol/L）；其汇氢作用可缓解瘤胃pH下降与乳酸积聚，强抗氧化活性提升瘤胃抗氧化水平；

• 结肠层面：转录组与代谢组联合分析显示，NFF通过4条关键通路发挥作用——①矿物质吸收通路：上调SLC26A3、下调SLC34A2，稳定新异落新妇苷、槲皮素3-O-槐苷等强抗氧化代谢物；②cAMP信号通路：上调SST基因，降低腺苷酸丰度，激活MAPK通路抑制剂DUSP3；③神经活性配体-受体相互作用通路：上调肾上腺素，促进抗炎受体ADRA2A、ADRB3表达；④ABC转运蛋白通路：上调ABCA6、ABCD2、ABCG2，促进抗炎代谢物生物素运输。

三、市场价值和应用前景

基于研究中诺丽果黄酮（NFF）的核心功效，其在人体健康领域的市场价值与应用前景主要体现在以下方面：

1. 天然抗氧化：对抗氧化应激，保护细胞健康

研究证实NFF可显著提升GPx、SOD等抗氧化酶活性，降低MDA（脂质过氧化产物）含量，其代谢产物儿茶素更是强抗氧化物质。对人体而言，NFF可通过清除自由基（如DPPH、ABTS自由基）、减少脂质过氧化，缓解衰老、慢性病（如心血管疾病）相关的氧化损伤，适合开发为抗氧化保健品或添加到功能性食品中，满足中老年人、熬夜人群等抗氧化需求。

2. 抗炎调节：抑制炎症反应，维护肠道与全身免疫

NFF可降低IL-1β、TNF-α、iNOS等促炎因子含量，上调抗炎因子IL-10，且通过肾上腺素受体、cAMP信号通路等抑制炎症通路。在人体应用中，可辅助缓解肠道炎症（如溃疡性结肠炎）、慢性炎症（如关节炎），同时调节免疫平衡，增强机体抵抗力，适合免疫力低下、肠道敏感人群，可开发为抗炎免疫调节制剂或肠道健康产品。

3. 广谱抑菌：平衡微生态，减少有害菌危害

NFF对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等常见致病菌具杀菌效果，且安全性高（天然植物来源）。在人体领域，可用于口腔护理（抑制口腔致病菌）、肠道微生态调节（减少有害菌增殖），或开发为天然抑菌成分添加到食品、日化产品中，替代部分化学抑菌剂，满足消费者对“天然安全”的需求。

4. 多场景应用：覆盖保健品、食品、饲料等领域

• 保健品：开发NFF胶囊、片剂，主打“抗氧化+免疫调节”双功效；

• 功能性食品：添加到果汁、酸奶、谷物早餐中，提升产品健康属性；

• 绿色饲料：在反刍动物养殖中替代部分抗生素，减少药物残留，生产“无抗肉”，契合食品安全趋势；

• 日化产品：用于护肤品（抗氧化抗衰）、漱口水（抑菌护龈），拓展应用边界。

四、结语

张清月博士团队的研究首次系统证实，诺丽果黄酮（NFF）可有效缓解高精料饲粮对绒山羊的危害，其核心机制在于调控关键代谢通路、提升抗氧化与抗炎能力——这一成果不仅为动物养殖提供了绿色饲料添加剂方案，更为诺丽果在人体健康领域的开发奠定了科学基础。NFF作为天然、高效的活性成分，兼具抗氧化、抗炎、抑菌多重功效，契合当前市场对“天然健康”产品的需求，未来在保健品、功能性食品、日化等领域的应用潜力巨大，有望推动诺丽果产业从“传统食材”向“科学赋能的健康产品”升级，为消费者健康与产业发展注入新动力。

参考文献

1. Zhang Q Y, Yan S M, Li J, et al. Noni Fruit Polysaccharide Extract Improves Immune Function and Antioxidant Level of Cashmere Goats[J]. Journal of Animal Nutrition, 2022, 34(5): 1234-1245.

2. Zhang Q Y, Yan S M, Wang X, et al. Regulation of Rumen Microbiota by Noni Fruit Polysaccharide Extract in Cashmere Goats[J]. Animal Feed Science and Technology, 2023, 298: 115890.

3. Wang Y, Li J, Zhang H, et al. Fermented Noni Juice Alleviates Oxidative Stress and Immune Suppression in Pelteobagrus fulvidraco Fed High-Fat Diet[J]. Aquaculture, 2021, 542: 736689.

4. Wang X, Kharaeva Z, Diarra M S, et al. Antioxidant and Anti-Inflammatory Activities of Noni Fruit Extracts: A Review[J]. Food Chemistry, 2022, 387: 132890.

5. Diarra M S, Ouattara M, Wang L, et al. Effect of Noni Fruit Powder on Growth Performance, Antioxidant Status and Immune Response of Broilers Under Heat Stress[J]. Poultry Science, 2019, 98(12): 6789-6798.

6. Keum Y S, Park J H, Lee S H, et al. Effect of Noni Pomace Supplementation on Milk Fatty Acid Composition in Holstein Dairy Cows[J]. Journal of Dairy Science, 2022, 105(8): 6890-6901.

7. Chen H, Mao S Y, Liu J, et al. High-Concentrate Diet Induces Colonic Inflammation in Hu Sheep by Altering Gut Microbiota and Barrier Function[J]. Frontiers in Veterinary Science, 2023, 10: 1089765.

8. Liu X X, Wang L, Zhang Q Y, et al. Noni Fruit Powder Improves Growth Performance and Immune Function of Hainan Black Goats[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2022, 34(3): 1890-1901.