《Animal Biotechnology》：Research progress on biological functions of astragalus stems and leaves and their application in cattle production: a review
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这篇综述系统梳理了黄芪茎叶（Astragalus stems and leaves, ASL）作为新型饲料添加剂的巨大潜力。文章详述了ASL富含的多糖、黄酮、皂苷和生物碱等活性物质，并阐释了其抗炎、抗氧化、抗菌、免疫调节等关键药理作用，及其在犊牛健康、奶牛产奶和肉牛生产中的应用价值。本文为开发ASL这一高产、低成本的饲草资源，缓解饲料短缺、降低养殖成本提供了重要的理论依据。
黄芪（Astragalus membranaceus）作为传统中药材，其入药部位为根部，而地上部分的茎叶（Astragalus stems and leaves, ASL）产量数倍于根，却常被当作废弃物丢弃，造成了资源浪费。近年来，研究发现ASL不仅含有丰富的常规营养成分，如粗蛋白、粗纤维、钙、磷等，更富含多种生物活性物质，使其成为一种极具潜力的绿色饲料添加剂，有望在反刍动物养殖中发挥重要作用。
一、黄芪茎叶的植物化学组成与生物活性
ASL含有与黄芪根相似的活性成分，主要包括多糖、黄酮、皂苷和生物碱等，这些成分是其发挥多种生物学功能的基础。
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黄芪多糖（Astragalus polysaccharide, APS）：是ASL的主要活性成分之一，具有抗氧化和免疫调节益处。其结构为葡萄糖、果糖和半乳糖醛酸的聚合物。
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黄酮类化合物：从ASL中已分离出金丝桃素、异槲皮苷、异鼠李素-3-O-新橙皮苷、紫云英苷和异鼠李素等多种独特黄酮。这些成分具有杀菌、抗癌和免疫增强特性。
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皂苷：主要为黄芪甲苷（Astragaloside），是评价ASL质量的关键成分，具有抗病毒、保肝和强心作用。
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生物碱：是一类含氮有机化合物，在ASL中具有抗炎和抗氧化特性，有助于减少组织损伤。
此外，ASL还含有多种必需氨基酸和锌、硒等微量元素，以及咖啡酸、绿原酸等具有抗氧化和抗炎特性的酚酸。
二、黄芪茎叶的药理作用机制
基于上述活性成分，ASL展现出多方面的药理活性。
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抗炎与免疫调节：ASL中的多糖（如APS-A1和APS-B1）和黄酮类化合物能通过调节特定免疫细胞亚群和细胞因子网络，发挥抗炎和免疫调节作用。研究表明，它们能改善肺纤维化，增强免疫器官指数、血清细胞因子水平以及脾脏淋巴细胞亚群百分比，并提高新城疫病毒（NDV）抗体滴度和干扰素-γ（IFN-γ）、白细胞介素-2（IL-2）含量。其机制可能涉及调节RORγt介导的3型固有淋巴细胞（ILC3）增殖。
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抗氧化能力：ASL是有效的抗氧化剂来源。其黄酮提取物对DPPH自由基、羟基自由基和超氧阴离子自由基具有很高的清除能力。在饲料中添加黄芪粉末可提高动物免疫器官重量、免疫球蛋白G（IgG）水平，改善肝肾功能和抗氧化状态，并显著影响山羊肌肉中的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）水平。
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抗菌作用：ASL提取物中的皂苷表现出显著的抗菌效果，尤其对大肠杆菌的最小抑菌浓度（MIC）值可达12.5 μg/mL。多糖可通过抑制内质网应激来抑制猪圆环病毒2型（PCV2）感染，并通过激活p38 MAPK/JNK和核因子κB（NF-κB）通路增强呼吸道上皮细胞中LL-37的诱导和抗菌作用。全株乙醇提取物对三种革兰氏阳性菌株也显示出抑菌作用。
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调节血糖血脂与抗糖尿病活性：APS可改善葡萄糖和脂质代谢紊乱，降低炎症和氧化应激水平。黄芪甲苷IV通过调节Akt/磷酸二酯酶3B（PDE3B）减少环磷酸腺苷（cAMP）积累，从而抑制脂解。其抗糖尿病机制主要涉及APS通过激活AMPK（AMP活化蛋白激酶）和PI3K/Akt（磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B）通路增强胰岛素信号通路和胰岛素敏感性。黄酮和多糖的抗氧化活性可减少氧化应激保护胰岛β细胞，而皂苷和多糖可通过抑制NF-κB通路抑制肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和IL-6等炎症因子的释放。
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其他特性：APS可抑制人胃癌MGC-803细胞增殖，并通过增加促凋亡/抗凋亡蛋白（Bcl-2/Bax）比率、激活半胱天冬酶-9/-3（caspase-9/-3）等途径诱导癌细胞凋亡。它还能通过下调Toll样受体4/核因子κB（TLR4/NF-κB）信号通路抑制胰腺癌进展。此外，ASL可影响青年母鸡的粪便微生物组成，黄芪甲苷IV具有潜在的心血管保护特性，而环黄芪醇可通过激活Hedgehog信号通路抑制脂肪生成。
三、黄芪茎叶在牛生产中的应用实践
ASL的活性成分可增强牛的免疫和抗氧化功能，缓解热应激，促进生长，降低料重比。
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在犊牛生产中的应用：在犊牛日粮中添加ASL，可有效降低发病率和死亡率，增强免疫系统，减少腹泻发生率。添加黄芪皂苷IV可使犊牛平均日增重提高，料重比降低，血清总蛋白含量上升，尿胆素水平下降，有效缓解犊牛热应激。同时，能显著提高血清谷胱甘肽过氧化物酶活性，降低丙二醛含量，增强抗氧化能力。
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对产奶量的影响：在奶牛日粮中添加黄芪复方制剂，可提高平均日产奶量和乳脂率，降低血清丙二醛含量和过氧化氢酶活性，改善抗氧化性能和血清生化指标。对热应激奶牛注射APS，可有效改善奶牛的血清代谢功能。ASL生物发酵可促进奶牛产奶量并降低乳腺炎发病率。产后奶牛饲喂黄芪添加剂，对伤口恢复、免疫功能、内分泌调节和繁殖效率均有积极影响。
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在肉牛生产中的应用：在肉牛日粮中添加含黄芪的中草药，可显著提高血清IL-2和CD4+水平，增强免疫系统。含有石膏、黄芪等的健脾化湿方可促进热应激肉牛的脂质合成代谢。含有黄芪的中草药添加剂可显著增加牛肉背最长肌的肌内脂肪含量，使肉质更嫩更均匀。定制配方（APS+参苓白术散）可用于预防和治疗肉牛运输应激，具有抗应激特性。
四、潜在毒性作用与安全考量
虽然ASL潜力巨大，但其潜在毒性作用不容忽视，尤其是长期大剂量使用时。毒性主要影响消化系统，可能导致腹泻、瘤胃蠕动减慢和采食量下降，因为皂苷可能破坏瘤胃微生物平衡，黄酮过量可能刺激肠黏膜。生物碱（如胆碱）在肝脏代谢中可能产生自由基，长期食用可能增加肝脏代谢负荷，导致肝毒性。多糖成分可能通过增加肾小球滤过率对肾小管重吸收造成负担。黄酮的类雌激素作用可能干扰内分泌系统，造成生殖毒性。报告建议，茎叶粉在日粮中的添加量应低于干物质的5%，提取物不应超过0.3%。与益生菌（如酵母）结合使用或进行发酵处理（可降解40%以上的皂苷抗营养因子）可减轻其负面影响。目前尚缺乏不同肉牛品种对黄芪毒性敏感性的比较研究。
五、结论与展望
黄芪茎叶营养丰富且含有同源活性物质，是具有潜力的饲料资源。在牛生产中已显示出增强免疫、促进生长、改善生产性能等显著应用效果，但仍存在活性成分稳定性、提取效率需提高，以及针对不同牛种和生长阶段的最佳应用方案尚未确立等问题。未来需进一步研究ASL活性物质对牛生产性能和肉品质的影响，并通过基因组学、蛋白质组学等多学科协作探索其对动物生理功能的调控机制。利用基因编辑等现代生物技术深入研究ASL活性成分的合成与调控机制，开展大量田间试验，制定针对不同牛种和生长阶段的精准补充方案，并与饲料加工企业合作开发高效、低成本的ASL饲料产品，有望推动其在畜牧业的广泛应用。
