植物精油对饲料中霉菌抗菌效果的研究进展

霉菌 是丝状真菌的俗称，意即"发霉的真菌"，它们往往能形成分枝繁茂的菌丝体，但又不象蘑菇那样产生大型的子实体。在潮湿温暖的地方，很多物品上长出一些肉眼可见的绒毛状、絮状或蛛网状的菌落。
霉菌及其有毒代谢物可以污染畜禽的饲料，其中曲霉菌属是畜禽饲料的主要污染物，可以使饲料中的蛋白质、脂肪和维生素等物质发生变化，导致饲料的营养价值大大降低，受霉菌污染的饲料也会导致动物的生产性能下降，因此管理和控制饲料中霉菌污染，减少有害影响至关重要。
       生物防治霉菌是利用提取天然的植物抑菌物质达到防治霉菌的效果， 一般不会带来环境问题。植物精油具有强挥发性、无残留等特点，其在霉菌防治以及霉菌毒素控制方面的优势已得到证实。作为天然产物，植物精油可以在17000 种植物中提取得到（Regnault 等，2012）。表1 所列为具有抗霉菌作用的常见精油及其活性成分。

1 植物精油抗霉菌作用机理
       植物精油是存在于植物体内的一种具有芳香气味、易挥发的油状液体，主要含有脂类、醛类、酮类和萜烯类等物质。植物精油具有抗菌抑菌的功效，但植物精油的抗菌机制是非常复杂和多样化的。现阶段相关试验研究对于植物精油抑制细菌、真菌等微生物的生长和真菌毒素的积累取得了一定的进展，认为植物精油对微生物产生抑制作用机理主要有以下三个方面：
（1）影响微生物脂质层的稳定，溶解细胞体内的脂质体。植物精油中的活性物质对脂肪有一定的溶解作用，可抑制微生物的生长。
（2）影响微生物细胞膜的正常功能。研究表明， 植物精油中的酚类物质影响细胞膜或细胞壁的功能，使细胞内容物外泄，最终导致细胞死亡。例如， 植物精油中的香叶醇可以破坏细胞膜脂质层的双层膜结构。

（3）影响微生物能量代谢和还原酶系统。植物精油所含的挥发性物质可以抑制微生物的丁二酸脱氢酶以及还原酶的活性，从而影响微生物的初生能量代谢。植物精油的挥发性物质可以通过抑制微生物呼吸过程中电子的传递及氧化磷酸过程，破坏微生物的呼吸作用及细胞膜功能实现抑菌的目的。（Nakatani 等，2003；Denyer 等，1995）。
2 几种常见植物精油对饲料中霉菌的抑制作用
2.1 百里香精油对霉菌的抑制作用
       百里香（Thymus mongolicus Ronn） 是一种百里香属草本植物，主要分布在甘肃、陕西、青海、内蒙古等地。有关其化学成分研究报道指出，百里香精油的化学成分中百里香酚的含量最多（Rasooli 等，2004；杨荣华，2001）。

      马萱等（2015）研究了法国百里香、苏格兰薄荷、甜薰衣草、阔叶迷迭香四种植物精油对黑曲霉菌的抑制作用，试验结果表明，法国百里香精油的抑菌作用最强。Solimana 等（2002）将万寿菊、留兰香、罗勒、百里香、茴香、肉桂等精油在培养基中进行试验研究，发现茴香、百里香精油对赭曲霉抑菌效果显著高于百里香、茴香和肉桂精油。Rasooli等（2006、2005）研究表明，百里香精油对寄生霉菌具有抑制作用，并且在低pH 时可以增强百里香精油的杀菌能力。
2.2 丁香精油对霉菌的抑制作用
       丁香（Syzygiumaromaticum）为双子叶、桃金娘科植物，主要分布于坦桑利亚、马来西亚、印度尼西亚等国，在我国广东、广西也有种植。丁香花蕾中丁香精油的含量为15%-20%，丁香精油的主要成分为丁香酚、乙酰丁香酚、β-石竹烯等，其中丁香酚的含量最高，广东产的丁香精油丁香酚的含量达到80.33%， 印度尼西亚产的丁香酚含量达到82.01%，产地的不同会导致丁香酚的含量差异显著（Pathak 等，2004）。尚继峰等（2007）研究表明，丁香精油对灰绿曲霉、黄曲霉和青霉均有一定抑制作用，三者抑菌圈直径均达到90 mm，对灰绿曲霉的MIC 值最低，为0.391 mg/mL。Marial 等（1995）研究证实，丁香精油及其提取物丁香酚对青霉菌有一定的抑制作用。

2.3 山苍子精油对霉菌的抑制作用
       山苍子（Litsea cubeba）是被子植物门，木姜子属中的一个种。在我国江苏、安徽南部、福建、江西台湾等地均有种植生产， 我国是全球最大的山苍子精油生产国、出口国，约占全球产量的70%。与国外山苍子精油中柠檬醛含量相比， 我国山苍子精油中柠檬醛含量较高，为60% ～ 90%。

         经大量山苍子的杀菌作用试验研究证实，山苍子精油中柠檬醛的抗菌作用是一种广谱抗真菌物质。Larrry 等（1975）对山苍子精油中三种主要物质（柠檬醛、桉油酚、香叶醇）进行试验研究，发现柠檬醛是最有效的真菌抑制成分。相关资料研究表明，山苍子精油对黄曲霉、米根霉等多种霉菌有较强的抑制作用， 山苍子精油在饲料中的防霉效果也较为突出（李沛涛等，1994）。
2.4 茴香精油对霉菌的抑制作用
       茴香（Foeniculum vulgare Mill） 属于伞形科茴香属植物。茴香作为一种用途广泛的芳香植物在世界各地广泛种植，印度是第一出口大国。茴香植株各部分均含有精油，其中以果实中含量最高，茴香精油主要成分为单萜类化合物和苯丙烷类化合物。张赟彬等（2012）研究表明，八角茴香精油对微生物抑菌效果为黄青霉＞黑曲霉＞枯草杆菌＞芽孢杆菌＞啤酒酵母＞金黄色葡萄球菌，对大肠杆菌的抑制效果较差。但不同浓度的大肠杆菌对微生物的抑制作用也不相同， 八角茴香的浓度越高对大肠杆菌、芽孢杆菌、枯草杆菌、黑曲霉的抑制作用越显著，对黄曲霉的影响并不明显。Mimica-Dukic 等（2003）认为，八角茴香精油有较强的抗真菌活性，可能与八角茴香精油中的茴香脑、茴香醛有关（Guvicrres 等，1994）。

2.5 大蒜精油对霉菌的抑制作用
       大蒜（Alliumsatium）是百合科葱属多年生草本植物，在我国广泛种植。大蒜精油是大蒜中重要的活性物质，大蒜精油中起杀菌、抑菌作用的主要成分是大蒜素等硫化物。杨光等（2011）研究指出，大蒜精油对4 种常见腐败菌和空气中微生物有较强的抑制作用，但抑菌效果有明显差异，以最大抑菌圈比较，黑曲霉（29.3 mm）＞青霉（24.8 mm）＞金黄色葡萄球菌（23.8 mm）＞大肠杆菌（20.5 mm）。Kshemkalyani 等（1990）研究认为，大蒜乙酸乙酯精油对黄曲霉两种产毒素菌（Aspergillus.flavus 和Aspergillus.Parasiticus）有很好的抑制作用。

2.6 肉桂精油对霉菌的抑制作用
        肉桂树（Cinnamonumcassia Prel.）为樟科樟属植物。在我国，云南是肉桂最理想的种植基地之一。肉桂精油为肉桂干燥枝叶经水蒸气蒸馏所得的挥发性油，其主要成分是肉桂醛。Lopez 等（2005）研究发现，肉桂精油作为一种抗微生物添加剂，对金黄色葡萄球菌、肠道球菌、黄曲霉菌、大肠杆菌、沙门氏菌有很强的抑制作用。研究发现，相比于饲料防霉剂双乙酸钠，肉桂精油对供试霉菌具有较强的抑制作用，抑菌效果优于双乙酸钠， 且肉桂精油的气态抑制作用比固相抑菌作用强，其中对黄曲霉菌的气相抑制作用最显著。

        将肉桂精油应用于大米的储藏试验表明，肉桂精油浓度在150 mg/L 以上对大米中霉菌孢子有较强的抑制作用（刘晓丽等，2012）。王步江等（2011）发现，肉桂精油对试验中的细菌、酵母菌和霉菌均有较强的抑菌活性，其中抑菌圈青霉菌＞啤酒酵母菌＞大肠杆菌＞枯草芽孢杆菌，对霉菌抑菌活性最明显，且气相肉桂精油对以上微生物的抑菌活性大小顺序相同。肉桂精油通过热处理后， 对以上微生物的抑菌效果与未经过热处理肉桂精油没有显著差异。
3 小结
       综上所述，国内外有关百里香、丁香、山苍子、肉桂等8 种植物精油对霉菌防治的研究结果一致表明，植物精油对饲料中部分霉菌有一定的抑制作用，并且每种植物精油对不同种霉菌的抑制效果不同。芳香精油品种繁多，需要筛选价廉而又抑菌性好，同时对畜禽有保健、促生长等作用的成分用作饲料添加剂。因此，要对植物精油的抑制霉菌效果进行深入研究，为工业合成价廉、抑菌性好的精油有效成分或类似物提供科学依据，以筛选出对饲料中常见霉菌抑制效果明显且经济成本低的植物精油，从而研制抑菌效果最好的复配精油。