摘 要：肉桂醛作为新型的饲料添加剂，具有独特的生理功能，在安全畜禽生产中意义重要，近年来受到广泛的关注。大量研究发现，肉桂醛具有杀菌消毒防腐，抗病毒、抗肿瘤，加强胃肠道运动等功效，能促进和改善动物生长性能，改善饲料适口性，增进饲养动物食欲，能提高饲料消化利用率以及动物产品质量，同时饲料中添加肉桂醛能有效防止饲料变质腐败，延长保质期。本文综述了肉桂醛的作用及其作用机理，以及近年来肉桂醛在养殖过程中的应用情况。
关键词：肉桂醛；作用机理；动物；应用
 
        肉桂醛(Cinnamaldehyde)又名桂皮醛，β-苯丙烯醛，3-苯基-2-丙烯醛，是传统中药肉桂挥发油的主要活性成分（含量>75%）。肉桂为樟科常绿乔木植物肉桂的干燥树皮，其主要分布在广东、广西、云南和福建等，其中两广的肉桂油生产量约占世界产量的80％左右，在四川、贵州、湖南、江西、浙江也有少量的栽培。肉桂醛天然存在于肉桂、桂叶、风信子、玫瑰、广蕾香等植物精油中(刘永华，2001)。
1 肉桂醛的理化性质
        肉桂醛的分子量为132.15，分子式为C9H8O，沸点248℃，熔点-7.5℃，闪点120℃，在空气中易氧化成肉桂酸。性状为无色或微黄色或浅绿黄色的油状液体，具有强烈的肉桂香气，味甜而辣并有灼烧感，难溶于水和甘油，溶于丙二醇，可混溶于乙醇、乙醚、氯仿、不挥发油和挥发油，能随水蒸气挥发。
2 肉桂醛的作用及其作用机理
2.1 杀菌消毒防腐，特别是对真菌具有显著的抑制活性
        肉桂醛对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、伤寒和副伤寒甲杆菌、肺炎球菌、产气杆菌、变形杆菌、炭疽杆菌、肠炎沙门氏菌，霍乱弧菌等都具有抑制活性(谭龙飞等，1996；谢小梅等，2005)，且对革兰氏阳性菌杀菌效果显著，可用于治疗多种因细菌感染而引起的疾病。
        根据目前已有的报道发现，肉桂醛抑菌杀菌的作用机理主要是肉桂醛分子中存在一个与苯环共轭的醛基，醛基是一个亲核基团，易被细菌表面的亲水基吸附而穿入细胞壁，破坏细菌、真菌的细胞壁多糖结构从而发挥抑菌或杀菌效果，而哺乳动物没有细胞壁，因此肉桂醛不会对人类和动物的细胞产生损害作用。有文献报道，通过对22种条件致病性真菌进行肉桂醛抗真菌作用研究发现，肉桂醛抗真菌活性显著，主要是通过破坏真菌细胞壁，使药物渗入真菌细胞内，破坏细胞器而起到杀菌作用(谢小梅等，2005；谢小梅等，2007)。张文娟(1995)等运用电镜研究发现其作用于真菌细胞后，菌细胞的超微结构发生不同程度的破坏，如胞壁、胞膜、胞浆的缺损、疏松等，说明肉桂醛是通过破坏真菌细胞结构起抗菌作用。王帆等（2011）通过研究肉桂醛对大肠杆菌和绿脓杆菌生长、结构和生理指标的影响，发现大肠杆菌和绿脓杆菌的生长完全受到抑制，肉桂醛可能通过氧化胁迫损伤大肠杆菌菌体并导致其死亡，绿脓杆菌虽在肉桂醛作用下形成菌膜，保护菌体免受氧化损伤，但抑制了其生长。
        另外，肉桂醛中的醛基可与细菌中的蛋白以及酶作用，破坏细菌正常的生理代谢，起到抑菌或杀菌效果。Lecchi S等（2005）研究发现肉桂醛能限制细菌细胞内ATP酶的活性，影响细胞壁的生物合成，影响细胞膜的结构以及其完整性。Prerna Domadia等（2007）发现肉桂醛能以细菌FtsZ蛋白（是最保守的细菌分裂蛋白，几乎存在于包括结核杆菌的所有细菌中）为作用靶点抑制细菌的分裂，从而达到抑菌杀菌效果。Hyung S. Youn等（2008）通过实验表明肉桂醛可以抑制由脂多糖（LPS）引起细胞膜上TLR4受体的寡聚化过程，从而降低NF-κB的活性（细菌可通过NF-κB信号通路来改变宿主基因表达，引起宿主细胞的病变和炎症反应），以此达到抗菌作用，这一发现揭示了肉桂醛发挥抗菌作用的一种新机理，不过具体的反应过程目前还不完全清楚。Tae Hoon Kang等研究发现肉桂醛能够抑制真菌壳多糖合成酶的活性，而达到抑菌的作用，将肉桂醛结构进行修饰，邻位引入羟基或将邻位羟基形成苯甲酸酯其抑菌活性显著提高。
2.2 抗溃疡、加强胃肠道运动
        其作用机制是由于溃疡活性因素（胃液与胃蛋白酶）的抑制与防御因素（胃粘膜血流速率）的加强，以及抑制胃粘膜电位降低和对粘膜保护作用所致。除此之外，肉桂醛能降低胰酶活性。肉桂醛系芳香性健胃驱风剂，对肠胃有缓和的刺激作用，可促进唾液及胃液分泌，增强消化功能，解除胃肠平滑肌痉挛，缓解肠道痉挛性疼痛。
2.3 抗病毒、抗肿瘤作用
        肉桂醛可以抑制肿瘤的发生，并具抗诱变作用和抗辐射作用。Koh等(1998)发现肉桂醛可以通过增强T-细胞分化力，增强实验小鼠的免疫力而达到抑制淋巴瘤细胞增殖的效果。Hycon等(2003)发现肉桂醛通过引导白血病HL-60癌细胞发生凋亡而达到抑制癌细胞的作用。肉桂醛对流感病毒，SVl0病毒引起的肿瘤表现出超强的抑制活性(李宏，2002)。另外肉桂提取物可以促使活性氧种类调节的线粒体渗透性的转变，因此能导致细胞色素的释放，这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)。肉桂提取物含有多种对细胞有分化作用的天然分化诱导剂，研究表明小鼠长期服用肉桂醛类可延缓肝癌的发生率(Ka et a1，2003)。
2.4 增强机体免疫机能
        肉桂醛进入机体后能在肠道内降解为机体所需的营养成份，并能刺激乳酸菌的产生，提高动物体液免疫和细胞免疫，使血清中IgG水平升高，促进血液循环，提高动物T淋巴细胞转化率和白细胞吞噬功能。Sung Hyen Lee等（2011）通过体外和体内实验表明，肉桂醛能提高机体免疫力，并且在防治禽球虫病方面有重要作用；添加了肉桂醛的试验组（25-400ng/ml）脾淋巴细胞的增殖能力显著提高（p<0.001），添加了肉桂醛的试验组（1.2–5.0μg/ml）肉桂醛能活化巨噬细胞的吞噬能力（p<0.001），在日粮中添加肉桂醛14.4 mg/kg，在肠淋巴细胞的2-47褶皱处白介素IL-1，IL-6，IL-15以及β-干扰素的含量显著提高(P<0·001)。
3 肉桂醛在动物上的应用
        肉桂醛能加强胃肠道运动，同时能促进胃液分泌，增强消化功能，进而增加动物食量；肉桂醛具有很好的抗霉杀菌作用，添加了肉桂醛的饲料，能保存很长时间不发霉、不变色变味；肉桂醛作为香料，其本身特有的香味能提高动物的进食欲望，添加了肉桂醛的饲料，不用再添加其他香料和引诱剂。
        肉桂醛被美国食品和药物管理局（FDA）公认为安全、无毒的物质(21 CFR 182.60)；美国香味料和萃取物制造者协会（FEMA）认为是安全无毒的食品香料成分(FEMA，1965)；食品添加剂联合专家委员会（JECFA）也认为肉桂醛作为食品添加剂是安全的(JECFA No. 656)。
3.1 提高生长性能
        农林专家研究发现，肉桂醛以其独有的抑菌和杀菌作用，能在饲料添加剂中对动物营养物质消化产生正面作用。研究表明，肉桂醛能增加动物胆汁的分泌，日粮中添加肉桂醛已被证明可以刺激肠粘膜和胰腺消化酶的活性。有学者在肉鸡日粮中添加100 ppm的百里香酚和肉桂醛，结果发现添加百里香酚和肉桂醛无论对于21日龄还是40日龄鸡的淀粉酶、脂肪酶、胰岛素和胰凝乳蛋白酶活性都有显著性影响，能改善饲料适口性，提高饲料消化利用率，促进和改善动物生长性能以及动物产品质量，另外，饲料中添加肉桂醛后能有效防止饲料变质腐败，延长保质时间。以肉桂醛配合其他植物原料按一定比例组成植物源性饲料复合添加剂，对肉仔鸡采用不同剂量进行饲喂试验，结果发现试验组氮沉积率和干物质消化率、血液中的生长激素、三碘甲状腺原氨酸、甲状腺素水平亦显著高于对照组，尿酸、尿素氮水平显著低于对照组，且显著提高肉仔鸡的生长性能。同时还发现，饲粮中添加肉桂醛，可刺激爱拔益加雄性肉仔鸡肠道有益菌生长、降低有害菌增殖及改善肠道功能，肉鸡生长性能提高。
        WZ Yang等（2010）在一周岁公牛的日粮中添加肉桂醛，试验结果显示，试验的第一个月在育成牛饲料中添加小剂量的肉桂醛可以增加肉牛的采食量，但在整个试验期对肉牛的平均日增重、饲料转化率和胴体特性的影响甚微，在育成牛早期日粮中添加肉桂醛可提高肉牛生产性能和减少肉牛的应激。
3.2 抗菌抗肿瘤
        穆宏磊等（2011）通过对8种天然化合物：麝香草酚、肉桂醛、丁香酚、槲皮素、姜黄素、亚硫酸钠、乳酸链球菌素、L-半胱氨酸的抑菌活性以及抑制南美白对虾多酚氧化酶（PPO）活性能力进行了比较研究，通过菌落总数以及IC50的测定结果，发现肉桂醛同时兼具防黑变和抑菌的双重功效。Shahverdi等(2007)将肉桂提取物与克林霉素混合发现，肉桂提取物能够显著降低克林霉素的最小抑菌浓度，增强其杀菌活性。另外，肉桂醛性温、护脾，且对仔猪肠胃消化有积极效果，王帆等（2011）通过研究肉桂醛对大肠杆菌和绿脓杆菌生长、结构和生理指标的影响发现，肉桂醛可能通过氧化胁迫损伤大肠杆菌菌体，并导致其死亡，一些学者用肉桂醛对多头出现腹泻的仔猪进行治疗后发现，治愈率在75%以上，说明其具有良好的治疗效果。
        Neelofar Khan等（2012）通过研究姜黄素和肉桂醛对临床上38株（3株标准株，24株敏感株，11株耐药株）念珠菌属的90%抑菌浓度（MIC90）的测定发现，姜黄素对敏感株的MIC90范围是250-650μg/mL，肉桂醛对敏感株的MIC90范围是100-250μg/mL；姜黄素对耐药株的MIC90范围是250-500μg/mL，肉桂醛对耐药株的MIC90范围是100-200μg/mL，说明肉桂醛和姜黄素对念珠菌属都有抑制作用，但肉桂醛的抗菌活性更强，另外通过观察没有添加药物以及添加药物浓度分别为MIC（最小抑菌浓度）、MIC/2、MIC/4时菌株的生长情况，得到的生长曲线也可以得出肉桂醛的抗菌活性比姜黄素强的结果。
        近年来，国内外有许多学者研究发现，肉桂醛在体外对多种肿瘤细胞有杀伤、抑制和细胞毒作用，并且能够诱导肿瘤细胞发生凋亡。黄敬群（2006）通过腹腔注射的方式给小鼠注射肉桂醛，分为25mg/kg，50mg/kg和100 mg/kg三个不同剂量组，观察肉桂醛对小鼠肝癌H22、小鼠肉瘤S180和白血病L1210体内抗肿瘤作用效果，试验结果表明肉桂醛对鼠源性瘤株的敏感程度是不相同的，肉桂醛对小鼠肉瘤S180瘤株比较敏感，抗肿瘤活性好，25mg/kg，50mg/kg和100 mg/kg剂量组的抑瘤率分别达到27.09％，49.78％和56.83％。
3.3 防腐保鲜
        随着生活质量的提升，消费者对肉的加工体系和消费形态的要求日益提高，肉食品的安全卫生、质量和保鲜问题也围绕化学防腐剂的安全性逐步深入，寻求天然食品防腐剂的需求也与日俱增，开发广谱、高效、安全和低廉且抑菌性能较好的天然防腐剂已成为一项紧迫的工作。
        黑龙江八一农垦大学食品学院学者经对迷迭香、肉桂醛和丁香酚对肉制品的防腐抗氧化作用进行平行比较研究后发现，三者中肉桂醛抗菌效果最佳。研究特别说明，肉桂醛对不同菌种均有抑制作用，对黄曲霉的抑制作用尤其明显。相同剂量下，使用肉桂醛，能比使用山梨酸钾使肉制品保鲜期延长一周左右，更为重要的是，肉桂醛本身作为一种食品用香料，对人体完全无毒无害。
        穆宏磊等（2011）为延长南美白对虾贮藏期，对8种天然化合物的抑菌和南美白对虾多酚氧化酶(PPO)抑制活性进行了对比试验，发现肉桂醛同时兼具抑菌和抑制多酚氧化酶活性的双重效果。同时，穆宏磊等还发现以肉桂醛为原料之一的复合保鲜剂可有效抑制虾体菌落总数的增加和挥发性盐基氮的积累，还可抑制贮藏过程中的脂肪氧化，对感观品质具有良好的保持作用，在(4±1)℃条件下贮藏期可达8-10d，明显提高了南美白对虾贮藏过程中的品质和货架期。
3.4 其它方面的应用
        有研究人员发现，在水产养殖过程中肉桂醛可以代替喹乙醇，而且其综合性能还要远远高于喹乙醇，是一种真的绿色安全“快育灵”。进一步研究发现，肉桂醛因其同时具有广谱的杀菌作用，投放池中能杀灭绝大多数的不良菌种，削减废水的产生，对生态修复具有很好的作用。
        另外，肉桂醛可用作杀虫剂、驱蚊剂，对传播黄热病的伊蚊幼虫有很强的杀灭效果，它将成为新型的杀虫剂。肉桂醛不仅安全环保而且气味芬芳，含有肉桂醛的抗微生物剂，可驱避昆虫。
3.5 无残留问题
        一些学者对肉桂醛在家鼠和老鼠的尿中代谢产物进行了研究。肉桂醛在最初的24h通过尿快速排出，在72h后，仅所给予的剂量2%还保留在胴体中，其主要的代谢产物是马尿酸。此外，长期使用肉桂醛的猪场、鸡场，其掺杂粪便的泥土经检验发现，肉桂醛被排泄至泥土中经过 24 小时后，有90-99%已经分解消失，且对于肉鸡肉感观质量也没有影响，专家一致认为肉桂醛是绿色无公害饲料添加剂。
4 展望
        肉桂醛是一种新型的绿色饲料添加剂，发展时间较短，目前正处于快速发展期，肉桂醛作为饲料添加剂已被人们逐步认识，其饲用功效也被认可并正被人们接受。肉桂醛除了具有杀菌消毒防腐，抗病毒，加强胃肠运动，提高动物生产性能等优点外，还具有无残留、无毒副作用等优点，这也正符合绿色畜牧和食品安全的要求。随着畜牧业健康快速的发展，肉桂醛在饲料工业中的应用前景十分广阔。
 
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