花粉(Pollen)属于孢子,为植物的雄性生殖细胞,是植物最精华之所在。我国是应用花粉最早的国家,在古代,人们把花粉制成上等酒曲和各种名酒,如屈原的故乡就有饮菊花酒的风俗。此外,我国部分地区还有松花糕、花粉饼等食品。花粉在国外也早已被应用。我国的花粉资源非常丰富,亟待大力开发利用,而作为饲料添加剂应用于畜牧业,是其开发利用的重要途径之一。
1花粉的营养成分
花粉在国际上有完全营养素之称(PerfectFoods)其营养成分非常丰富,几乎含有机体所需的各种营养物质,如蛋白质、氨基酸、糖、脂肪、矿物质元素、多种维生素、酶类及其他活性物质。每种营养成分含量也很高,如氨基酸含量高出牛奶、牛肉和鸡蛋5倍以上,胡萝卜素含量高出胡萝卜10倍以上,铁的含量高出含铁丰富的菠菜20倍以上,核酸含量是人们公认的含核酸食物鸡肝和虾米的5倍。
1.l花粉中的氨基酸
花粉中的氨基酸种类齐全,含量丰富,是氨基酸的浓缩体。它与那些被视为富有营养的牛肉、鸡蛋、干酪相比,其中的必需氨基酸含量要高5~7倍。花粉中蛋白质所含必需氨基酸之间比例,可以与酪蛋白相媲美,而且配比合理。
1.2花粉中的酶
花粉中的酶已发现有上百种,这些酶是为了花粉本身的物质代谢和能量代谢需要,它们分属于氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶和连接酶六类。酶的种类越多,与酶有关的辅酶、维生素及微量元素也越多。酶发挥作用时,须依赖辅酶,而辅酶的组成又包含维生素或微量元素,因此它们之间成为起催化反应的一个整体。一般认为,酶进入动物机体后除能在消化道发挥作用外,多数经消化道的蛋白质消化酶破坏,并以氨基酸形式被机体吸收,但超氧化物歧化酶(SOD)则例外。
此外,花粉中的维生素已发现有十余种,包括VA原、VB群及VC、VD、VE、VK、VP等,它们多数是辅酶的组成成分。花粉中含有丰富的微量元素,有Cu、Zn、Cr、Mn、Co、Mo、Si、Ni等。另外,花粉中还含有生长激素及能抑制多种病菌的抗生素。
2花粉的生物学活性
2.1降低胆固醇和甘油三酯
保加利亚索非亚第一医院给60例高脂血症和40例动脉硬化患者服用花粉,结果发现,患者血清总胆固醇、游离脂肪酸、甘油三脂明显下降。昆明医学院肖瑞荣等临床试验146例,经服用花粉降低胆固醇的总有效率为84.29%。花粉的这种作用,与花粉中的不饱和脂肪酸、磷脂、黄酮类化合物有关,而且花粉中的膳食纤维也起着不可忽视的作用。因为胆固醇的代谢主要通过粪便,膳食纤维能缩短脂肪通过肠道的时间,同时能螫合和吸附胆固醇、胆汁酸等有机分子,从而减少机体对胆固醇的吸收量,有利于降低血清胆固醇和甘油三酯含量。
2.2清除体内过多自由基,减少过氧化脂质形成
氧是ATP、激素及各种生理活性物质合成必不可少的要素,当氧在体内代谢转化为能量时,98%的氧被消耗,2%的氧则转化为氧自由基,如超氧阴离子自由基、羟自由基等。这些自由基的化学性质非常活跃,能攻击细胞膜上的不饱和脂肪酸,产生过氧化物导致细胞膜损伤、分解,蛋白质变性,还引起一系列对细胞有破坏性的连锁反应。而在动物机体内部本身存在各种抗氧化酶,如SOD、过氧化氨酶、过氧化物酶等,能够清除一定量的过多自由基。花粉中含有丰富的胡萝卜素、VE、VC和微量元素Se、Zn、Cu、Mn、Mg等抗氧化营养素,它们是天然的抗氧化剂,可以消除在机体代谢过程中积累的过多自由基,防止细胞膜损伤。
组成生物膜的脂质(主要是不饱和脂肪酸)在机体缺乏抗氧化剂时,容易生成过氧化脂质,结果生物膜的通透性发生改变,同时细胞内的有膜结构(如线粒体)也发生破裂,从而造成细胞代谢和功能形态的改变。过氧化脂质还可与蛋白质结合生成脂褐素,沉积在心、脑等细胞中,影响细胞的正常功能。而SOD活性的提高,过氧化脂质及脂褐素含量的降低,可阻止生物膜生成过氧化脂质。花粉所含的营养成分如VE、VC、Se、Zn、Cys等有助于提高SOD的活性,这些抗氧化成分能阻止生成过氧化脂质,从而增强体质。
2.3增强机体免疫功能
实验表明,花粉可促进动物生长发育,不仅使动物体重增加,而且肝脏、脾脏及内分泌腺体明显发达。它能促进骨髓、淋巴结和胸腺等免疫器官的发育,增强T淋巴细胞、巨噬细胞等免疫细胞的活性,提高机体的免疫功能及对疾病的抵抗力。对雄性大鼠进行一次性钴-60辐照再每天口服花粉水溶液,结果动物死亡率降低30%,外周白细胞升高,脾脏B淋巴细胞功能增加,保护了胸腺组织结构等,说明花粉具有免疫增强功能,使清除自由基的超氧化物歧化酶活性增加。
2.4抗肿瘤作用
花粉的抗肿瘤作用主要是由于花粉中含有丰富的β-胡萝卜素(VA原)。β-胡萝卜素进入机体能被杨壁或肝脏加双氧酶降解为两分子VA(视黄醇、视黄醛、视黄酸),其中视黄酸的抗癌作用研究比较广泛,其抗癌机理主要是保护正常细胞膜外侧寡糖链的不断修补及更新,不让物理、化学、生物致癌物质进入细胞而致癌。β-胡萝卜素还能消除机体产生的自由基。机体自由基过多,会损伤细胞核中基因,造成基因突变。实验表明,β-胡萝卜素有消除辐照动物体内自由基的能力。体外试验表示,花粉提取液能抑制培养的肿瘤细胞生长。
花粉中的膳食纤维也有预防肿瘤作用,在于其通便作用和吸附作用。它能吸除肠道内的致癌物,并随粪便很快排出体外,减少致癌物在胃肠道中积累及接触时间,从而起到解毒作用及防止结肠炎和结肠癌的发生。属于水溶性膳食纤维的水苏糖、棉籽精,它们不能被机体消化吸收而直接进入大肠内为双歧杆菌所利用,有促进双歧杆菌增殖的作用,而双歧杆菌能分解致癌物N一亚硝胺并能提高巨噬细胞的吞噬能力,从而增强机体免疫力及抗癌力。
另外,花粉还具有抗便秘作用,实验表明,花粉能使豚鼠肠平滑肌细胞兴奋,活动加强。花粉含有的脂肪酸及芳香类物质,对皮肤具有保护作用。
3花粉饲料添加剂在养禽业中的应用
当前蛋鸡饲养中淘汰率较高,年淘汰率达25%以上,如能降低蛋黄中胆固醇可使鸡蛋的营养价值更高。花粉不仅营养物质含量丰富,而且能提高机体免疫能力,降低胆固醇的功效,且花粉中的黄酮素、胡萝卜素可提高蛋黄色泽。鸡的消化道短,花粉中的多种活性醇和维生素能更好促进其对饲料的消化吸收,提高饲料转化率,因此在蛋鸡料中添加花粉是一种理想的、能获多方面效果的选择。
张玉兰等(1997)实验表明,蛋鸡饲喂复方花粉添加剂后其产蛋率、只蛋重明显提高,破蛋率、料蛋比低于对照组。而且试验组死淘率降低14.58%,进一步说明花粉能提高机体的免疫功能,并对机体消化系统有特殊疗效。王开发等(1998)有类似结果的报道,而且,鸡蛋中的胆固醇含量亦有所降低。据报道,蜂花粉能刺激造血功能,具有升高血糖增加肝糖代谢、促进性腺发育、维持生殖机能正常的作用,从而提高产蛋率。用复方花粉添加剂饲喂肉鸡则可增进食欲,减少疾病,促进生长,这与花粉促进机体免疫能力密切相关(王开发等,1988)。另外,复方花粉饲料添加剂饲喂鸵鸟,不仅促进了其产蛋率增加,而且孵化率和育成率均有显著提高,经济效益十分显著。
4花粉的饲用前景
我国花粉资源极其丰富,居世界第二位,估算仅蜂产花粉每年可产2400~2 4 000万千克,风媒花粉资源则更多,而目前开发利用的花粉尚不到蜂产花粉的1/200。花粉作为饲料添加剂不仅天然无副作用,不存在耐药性问题,能起到全面促进机体新陈代谢,具有提高免疫功能、促进畜禽生长、提高生产性能、抗菌、防病等优点。由于花粉资源丰富,且加工工艺简便,具有明显的特色和广阔的应用前景。