指纹图谱技术及其在饲料营养活性物质评价中的应用研究进展

动物营养学报２０２０，３２（９）：４０４４⁃４０５２ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＮｕｔｒｉｔｉｏｎ
㊀
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６⁃２６７ｘ．２０２０．０９．０１１
指纹图谱技术及其在饲料营养活性物质
评价中的应用研究进展
潘予琮１㊀蒋林树１∗㊀熊本海２
（１．北京农学院动物科学技术学院，奶牛营养学北京市重点实验室，北京１０２２０６；
２．中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，北京１００１９３）
摘㊀要：指纹图谱是指采用一定的分析手段，通过色谱图或光谱图标示某些复杂物质，如中药㊁某种生物体㊁组织或细胞的ＤＮＡ㊁蛋白质等化学成分特征，从而进行成分鉴定及质量控制的一种可量化手段㊂饲料营养活性物质在饲料原料中天然存在，是具有促进肠道健康㊁维持理想免疫平衡和氧化平衡㊁调节基因表达等特殊营养调控或保健功能的微量成分，一直以来受分析技术的限制而未被畜牧科研产业界系统研究和综合应用㊂利用指纹图谱开展饲料营养活性物质评定将实现饲料营养活性物质的数字化，并能够精准的应用于饲粮配合㊂本文分析总结了近１０年来活性物质研究及图谱技术分析方法，并就图谱技术在饲料营养活性物质种类及含量测定㊁活性物质价值评定和饲粮配方优化中的应用前景进行介绍，为指纹图谱技术的应用与饲料活性物质的进一步研究提供参考㊂
关键词：指纹图谱；饲料营养活性成分；价值评定；研究进展
中图分类号：Ｓ８１６㊀㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号：１００６⁃２６７Ｘ（２０２０）０９⁃４０４４⁃０９收稿日期：２０２０－０３－０９
基金项目：国家自然科学基金（３１７７２６２９，３１７０２３０２，３１８０２０９１）；北京市现代农业产业技术体系奶牛创新团队作者简介：潘予琮（１９９７ ），女，北京人，硕士研究生，研究方向为反刍动物营养与免疫㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：４４３０６６９８３＠ｑｑ．ｃｏｍ∗通信作者：蒋林树，教授，博士生导师，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｊｌｓ＠ｂｕａ．ｅｄｕ．ｃｎ
㊀㊀饲料端禁抗及养殖端减抗㊁限抗已经成为我国畜牧产业发展趋势，如何实现畜禽绿色健康养殖成为迫切需要解决的重大科学问题㊂科学利用饲料原料中天然存在或在加工㊁动物代谢过程中产生的具有营养调控功能的营养活性物质，从而达到调节肠道健康㊁维持机体平衡和调节基因表达的生理效果，被认为是解决上述问题和实现畜禽健康营养技术策略的核心环节［１］㊂饲料活性成分结构复杂㊁主效因子不明确，且受产地来源㊁收获季节㊁使用部位㊁加工方式影响较大［２］，阻碍了其在养殖业中应用推广㊂指纹图谱概念来源于人类 指纹 识别技术，现广泛应用于中草药活性成分鉴定和质量评价中㊂指纹图谱是指采用一定的分析手段，通过色谱图或光谱图标示某些复杂物质，如中药㊁某种生物体㊁组织或细胞的ＤＮＡ㊁蛋白
质的化学成分特征，从而进行成分鉴定及质量控制的一种可量化手段［３］，已经成为国际公认的有效控制天然药物质量的方法［４］㊂饲料营养活性成分与中药材都具有微量高效㊁成分复杂的特点㊂
因此，应用指纹图谱技术建立饲料营养活性物质指纹图谱，将能较为全面地反映饲料原料及产品中所含活性物质主效成分的种类与数量，进而对饲粮或饲料产品营养活性物质组进行整体描述和评价，在此基础上，如果进一步开展谱效学研究，可使饲料或饲粮营养品质与其生理功效真正结合起来，阐明营养活性物质的作用机理㊂
１㊀饲料营养活性物质分类与提取方法
１．１㊀种类及特点
㊀㊀饲料营养活性物质主要包括多糖类㊁黄酮类㊁
９期潘予琮等：指纹图谱技术及其在饲料营养活性物质评价中的应用研究进展
酚类和挥发油等四大类㊂
㊀㊀多糖类：植物多糖是植物内一类重要的生物大分子，广泛存在于苜蓿㊁大豆等天然植物饲料中，同时也是维持动物生命运行的基本营养素之一，多糖类活性物质在结构上以单糖为基础进行不同种类数量的聚合，分子极性大，可溶于水且具有抗氧化㊁抗菌［５］等诸多药理作用㊂根据其结构特点多糖类通常采用水提法进行提取和分离，结合气相色谱法㊁高效液相色谱法或液质联用技术测定水解液中单糖含量和比例，以判断多糖物质种类和结构［６］㊂
㊀㊀黄酮类：植物黄酮化合物广泛存在于植物各个部位，是植物生长周期中自然产生的一类次生代谢物，主要有游离黄酮化合物和黄酮类化合物２种形式，植物黄酮多以后者形式存在于植物细胞内，具有抗菌㊁消肿㊁解热的作用［７－８］，如槲皮素㊁大豆素㊁银杏素等㊂黄酮类提取方法以溶剂萃取为主，对其活性成分种类鉴定采用高效液相色谱法效果较好［９］㊂
㊀㊀酚类：植物多酚主要以茶多酚㊁苹果多酚㊁丹参多酚等形式存在，具有强极性，易溶于水或甲醇等亲水性有机溶剂，能够对机体产生抗病毒㊁抗菌㊁调节肠道健康［１０］和增加抵抗力等功效［１１］，亲水性有机溶剂能更好地提取酚类成分并结合薄层色谱或高效液相色谱法［１２］对其中微量难分离的成分进行分离和纯化㊂㊀㊀挥发油：也称植物精油，是目前使用较为广泛的饲料添加剂，具有抗氧化㊁抗菌等功效，柴向华等［１３］利用气象熏蒸等体外抑菌试验，研究并证明了茶树油㊁牛至精油等１３种常用精油对细菌㊁霉菌㊁酵母菌的杀菌作用㊂这类成分在菊科植物和芸香科植物中较为常见，具有较强挥发性，是一类难溶于水的油状液体，因此对挥发油类活性成分的提取以水蒸气蒸馏法和微波提取法应用较为广泛，对成分之间的分离鉴定以硅胶吸附柱色谱和气相色谱结合质谱方法效果最好［１４－１５］㊂１．２㊀分离提取方法
㊀㊀饲料营养活性物质的化学成分具有多样性和复杂性，且饲料营养活性物质可通过多途径参与机体免疫㊁基因调控㊁蛋白质合成㊁代谢等生化通路，同时多种活性成分之间还可能存在一定互作关系，因此对营养活性物质的分离提取虽不是动物体内代谢的唯一途径，却是阐明饲料中的营养活性物质种类及含量㊁鉴定其产生生理作用主效因子的必要技术手段㊂提取是指通过适当的溶剂和工艺，将目标成分尽可能完全地从原料中分离出来，同时降低杂质的溶出㊂目前国内外常用的传统提取工艺有溶剂提取法㊁水蒸气蒸馏法㊁超声波提取法，以及现代新型提取技术超临界萃取法和微波提取法，各种提取方法的优缺点及适用对象见表１㊂
表１㊀各种提取方法比较
Ｔａｂｌｅ１㊀Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｖａｒｉｏｕｓｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ
提取方法
Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ
优点
Ａｄｖａｎｔａｇｅ
缺点
Ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅ
适用对象
Ｓｕｉｔａｂｌｅｏｂｊｅｃｔ
文献
Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ
溶剂提取法
Ｓｏｌｖｅｎｔｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ适用范围广㊁操作简单耗时㊁溶剂消耗大甾体㊁萜类等［１６－１８］水蒸气蒸馏法
Ｓｔｅａｍｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ方法简单㊁设备要求低耗时㊁提取效率低挥发油类［１９］
超声波提取法
Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｍｏｔｈｅｄ高效㊁提取温度低㊁
适用范围广
易破坏物质结构
多糖类㊁黄酮类等
多种成分［２０］
超临界流体萃取法
Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｆｌｕｉｄｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ提取纯度高设备造价高㊁更换
样品是清洗繁琐
黄酮类㊁挥发油［２１－２２］
微波提取法
Ｍｉｃｒｏｗａｖｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ选择性高㊁溶剂用量小㊁
适用范围广
成本高㊁要求精密
多酚类㊁黄酮类㊁
芳香族等多种成分［２３］
㊀㊀大部分饲料中营养活性物质存在于细胞壁内，且不同的活性物质亲水性㊁极性㊁沸点均有所差异，所使用的提取方法也会有所区别㊂饲料营养活性物质常用溶剂提取法，该方法几乎适用于
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所有物质，尤其是加热回流提取法和索氏提取，只需要根据提取成分特点，选择适合的溶剂，便能够准确提取㊂耿天佑等［２４］分别采用回流提取法㊁索氏提取法等４种不同原理提取方法制备沉香精油，结果表明４种方法提取的精油成分差异较大，其中超声辅助萃取法提取的黄酮类成分含量最高，微波辅助萃取法对倍半萜类和芳香族化合物提取率最高㊂Ｙｉｌｄｉｚ等［２５］利用多种提取方法对紫雏菊中总黄酮提取工艺进行优化，以芦丁为检测指标测定黄酮成分含量，得出超临界流体萃取所得黄酮含量最高，为０．４７２ｍｇ／ｇ㊂
２㊀饲料营养活性物质指纹图谱的构建２．１㊀指纹图谱技术的分类
㊀㊀指纹图谱技术涉及众多方法，包括薄层扫描㊁高效液相色谱法㊁气相色谱法等色谱法以及紫外光谱法㊁红外光谱法㊁质谱法㊁核磁共振法等光谱法㊂
２．１．１㊀光谱技术
㊀㊀紫外光谱法是根据不同分子中价电子所需跃迁能量不同进行成分的分离并以波谱形式呈现出来，该方法可以准确测定有机化合物中的分子结构，且重复性好，检测速度快，常用于简单成分鉴定时指纹图谱的构建㊂但是，由于不同化合物的吸光度有所差别，会造成多种成分的相互干扰，从而降低定量分析的准确性㊂贾学忠［２６］采用紫外光谱建立金银花中有机酸成分检测模型，在２２０ ４００ｎｍ测得绿原酸等５种成分模型预测值与对照值相似度均大于０．９，能够实现快速准确的检测要求㊂路公静等［２７］认为紫外光谱法具有快速㊁便捷㊁物质投入低的优势，在药用植物成分鉴别和质量控制方面具有广泛的应用前景㊂
㊀㊀红外光谱法是依据分子吸光值差异性而引起的分子振动和跃迁，能够反映整个化合物的分子结构，具有更强的专一性，特别是对具有特殊分子结构的酚酸类㊁醛酮类和脂类分离检测效果更好㊂有研究表明，使用红外光谱法建立大豆油脂过氧化值和酸值的特征吸收光谱模型，实现样品的质量快速检验，为大豆油脂质量评定提供快速㊁便捷㊁高效的检测方法［２８］㊂
２．１．２㊀色谱技术
㊀㊀薄层液相色谱法是一种半定性㊁定量的色谱分析技术，主要依据化合物中各组分的吸附能力差异性，经反复吸附和分配将成分进行分离㊂该方法分离速度快㊁对设备要求低，可同时对一种物质中的多种成分进行检测，常用于以主效因子为检测指标的药材质量评定㊂洪军［２９］采用薄层液相色谱法鉴别何首乌药材的真伪，对比了５种具有相似成分易混淆的药材品种，得出的标志物色谱图存在明显差异证明了该方法的有效性㊂近年来随着科技的进步，薄层液相色谱法逐渐发展为高效薄层液相色谱法㊁微乳薄层液相色谱法等，其中高效薄层液相色谱法采用特殊材质的色谱板和展开剂，增加了分离的准确度和灵敏性，是目前用来构建指纹图谱较为常用的方法㊂
㊀㊀气相色谱法利用复合物中单一成分所具有的不同沸点㊁吸附性和极性实现成分的分离，该方法主要应用于挥发性好㊁热稳定的成分检测，因其测定环境封闭，受外界干扰较小，所以色谱结果较为稳定，重复性高㊂焦金英等［３０］建立了４种鱼腥草活性成分含量鉴定和质量控制的气相色谱检测方法，经方法学验证色谱条件可行，相关系数大于０．９９９，为鱼腥草药材内部成分质量评定提供参考依据㊂
㊀㊀高效液相色谱法是在传统的液相色谱基础上发展而来的，利用流动相和固定相对复合物各成分分配系数的不同，能够达到实时分离的效果，且仪器自动化程度高㊁操作简单，已成为目前国内外构建指纹图谱的主要方法之一㊂周桂荣等［３１］对
２０种不同产地来源的橘叶进行整体质量评价，采用高效液相色谱法，标定特征图谱中２７个共有峰，并采用聚类分析和主成分分析进行类别划分，按活性成分种类和含量将２０种橘叶分为四大类㊂牛晓静等［３２］通过高效液相色谱法构建淫羊藿总黄酮成分指纹图谱，共测定５批淫羊藿药材样品，指认８个共有色谱峰并建立含量测定方法，经测定淫羊藿中总黄酮含量为７１．６％㊂该方法适用范围最广，在黄酮㊁多酚检测中均有涉及，在对有效活性成分测定㊁不同批次药材质量检测和药材特征图谱构建方面有很大应用前景㊂
２．１．３㊀联用技术
㊀㊀饲料营养活性物质种类繁多㊁结构复杂，使用单一分析技术所得图谱信息量较少，难以满足饲料质量鉴别要求，近年来对中药成分的研究逐渐将具有良好成分分离能力的色谱研究技术与具有良好分子结构鉴定的波谱技术相结合，建立一种
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多维指纹图谱实现图谱信息互补，为活性成分及其效果的研究提供方法，目前，以气相色谱－质谱联用（ＧＣ⁃ＭＳ）和液相色谱－质谱联用（ＬＣ⁃ＭＳ）２种方法较为常用㊂
㊀㊀气相色谱法能够对复杂化合物中的挥发性成分进行很好地分离，此外，质谱法依据各组分在离子源中的电离程度不同，实现化合物的快速筛查，具有检测速度快㊁可检测成分种类多㊁灵敏度高的优点，常与气相色谱法联用进行药物或饲料中挥发性成分及代谢产物的成分分析和鉴定㊂姚慧娟等［３３］采用水蒸气法提取天女木兰叶中易挥发活性成分，气相色谱毛细管柱色谱对其成分进行分离，联用谱技术辅助人工检索判断活性成分的化学结构㊂
㊀㊀液相色谱－质谱联用技术是药物和饲料复杂成分定量㊁定性分析的一种研究方法［３４］，在药物活性成分㊁代谢产物分析㊁分子生物学等方面具有广泛应用㊂Ｈｅ等［３５］总结了共３５０篇有关ＨＰＬＣ⁃ＭＳ技术的应用研究，指明了联用技术在中药成分分析㊁代谢产物分析相关领域的重要作用㊂刘明等［３６］为了对淡竹叶中起抑菌作用的成分进行鉴定，采用ＨＰＬＣ⁃ＭＳ法对起到抑菌效果的植物部分进行提取，最终分离出６种抑菌效果明显的活性成分，分别为香草素㊁香豆素㊁牡荆素㊁苜蓿素㊁卢竹素和白茅素，该方法精准快捷，更适用于成分与药效的结合分析，为天然饲料中营养活性物质的分离鉴定提供方法㊂
２．２　饲料营养活性物质指纹图谱构建主要步骤㊀㊀为了构建一个可信度高㊁数据信息准确的色谱指纹图谱，每一个步骤都非常关键，直接影响图谱的操作性，指纹图谱构建主要包括主要步骤：㊀㊀１）样品采集㊂样品的收集对图谱构建尤其重要，考虑到饲料样品不同产地㊁品种㊁收获季节会使其活性成分种类含量有所差异，构建指纹图谱至少需要１５批样品进行检测［３７］，所得的指纹图谱信息才可表现其特征性㊂
㊀㊀２）方法的选取㊂针对以上提到的多种色谱检测方法，在实际应用中要根据活性成分种类，选择相应的提取手法和色谱技术，如挥发油类成分的检测使用水提法提取效率最高；检测黄酮类成分，液相色谱指纹图谱信息较薄层色谱更为丰富［３８］㊂㊀㊀３）色谱条件筛选㊂色谱条件的筛选关系到指纹图谱中各峰之间的分离度㊁峰面积从而影响对活性成分的含量测定，对色谱条件的筛选包括色
谱柱种类㊁固定相及流动相种类㊁浓度和比例㊁洗
脱时间㊁流动速度㊁柱温㊁进样量等，只有合适的色
谱条件才能将不同种类成分进行完全分离㊂
㊀㊀４）方法学验证㊂方法学验证用来判断色谱条
件的可实用性，包括６个检测参数（分离度㊁线性
关系㊁精密度㊁稳定性㊁重复性和加样回收率），每
个指标有其对应的标准，例如色谱峰分离度在１．５
以上，相对标准差（ＲＳＤ）值不得小于５％，样品回
收率在（１００ʃ５）％等㊂
㊀㊀５）数据分析与评价㊂指纹图谱是包含样品活
性成分种类㊁含量及分布的一个整体表征，如何采
用现代有效的化学计量手段对图谱信息进行解读
成为目前饲料活性物质研究中的主要问题，伴随
生物信息技术㊁中药分析技术及计算机分析等这
类数据处理方式的出现，主成分分析㊁聚类分析为
主的图谱信息模式分析技术为饲料中营养活性物
质的成分差异㊁饲料质量评价提供可能性，例如依
据不同产地来源的杭白菊［３９］㊁葡萄籽原花青素［４０］等饲料活性物质组分含量进行质量分级，并根据
分析结果阐明各成分对应的生理效应关系㊂
㊀㊀①主成分分析（ＰＣＡ）是一种简化数据集的技
术，能对高维数据进行降维处理，简化复杂的数据
信息，饲料营养活性物质指纹图谱属于高维数据，
因此使用ＰＣＡ进行降维处理是十分必要的，ＰＣＡ
在实际使用中常与聚类分析（ＣＡ）㊁偏最小二乘法
等化学模式识别技术联用，判定活性成分分类及
作用㊂黄华花等［４１］采用ＳＰＳＳ软件对８批金橘的高效液相色谱法指纹图谱进行分析，采用ＰＣＡ和ＣＡ分别进行处理和验证，通过ＰＣＡ提供的特征值和方差贡献率数据，将８批金橘样品分为两大类，与ＣＡ检测结果一致，并确定３种主要成分为金橘质量评价指标㊂
㊀㊀②ＣＡ分析也称群集分析，以 物以类聚 的
思想为原理建立的一种用来评价样本相似性的方
法，通过图谱中保留时间和峰面积信息将相似度
高的样本聚为一类并分析其共同特征，同时，能够
快速区分出差异性样本成分㊂目前广泛应用于中
药提取中不同工艺㊁不同炮制方法对其有效成分
的作用研究［４２－４４］，也可用于不同产地来源的饲料成分差异检测［４５］，为饲料质量评定提供方法㊂㊀㊀③偏最小二乘法偏最小二乘法属于一元线性回归法［４６］，相比ＰＣＡ能够更好地解决样品个数
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少㊁变量多的复杂建模问题，非常适用于饲料中多种营养活性物质对应生理效果的研究㊂吴启瑞［４７］
采用ＧＣ⁃ＭＳ技术结合偏最小二乘法分析石菖蒲挥发油中起耐缺氧作用和催醒作用的主要成分，通过对其单体成分的验证表明偏最小二乘法对有效成分及作用判断准确，并为指纹图谱存在的谱效关系不明确问题提供新思路㊂
㊀㊀④神经网络分析（ＡＮＮ）是一种依据人脑神经拓扑结构为原理设计的计算机学习算法，能够模拟人脑进行复杂信息的处理，包含输入㊁输出㊁隐藏层３部分，由多个节点之间相互连接，信息依次通过输入层和隐藏层，并在每１节点激活函数计算最终输出结果㊂该方法的特点在于其具有非线性映射能力㊂适用于中药产地㊁品种鉴定㊁真伪鉴定和有效成分含量测定等多方面［４８］㊂李味味等［４９］以１２６种中药复方为样本，建立ＢＰ神经网
络功效预测模型，将中药组分特征和作用功效进行量化并建立预测模型，结果表明ＢＰ神经网络模型的预测准确率高达９２．５％，为复方药功效预测提供方法㊂
３㊀指纹图谱技术在饲料营养质量评定中的应用
㊀㊀饲料中营养活性物质种类多样，结构复杂，采用传统的营养价值评定系统难以确定其有效成分和作用效果，同时各类营养活性物质之间的相互作用更增加了饲料营养质量评定的难度，指纹图谱技术作为一种现代检测手段，常用以分析多维复杂问题，为饲料活性物质的研究提供新思路，主要体现在：指纹图谱结合了色谱和光谱的成分分离能力与质谱的快速结构识别能力，能够快速准确地鉴定和检测饲料中的活性物质种类及含量；其次，指纹图谱技术与基础细胞试验㊁炎症试验㊁免疫试验相结合，将有效应用于饲料原料营养活性物质中主效因子与功效关系的评价［８］，有助于活性物质组学产品及相关饲料添加剂产品的研发；最终实现饲粮配方中传统营养素与饲料营养活性物质的协同优化，最大程度发挥饲料的营养价值和生理价值㊂
３．１㊀饲料中营养活性物质的鉴定及快速检测
㊀㊀传统动物营养学以蛋白质㊁脂肪等概略养分分析为主，对饲料中营养活性物质的研究较少，随着 中兽医＋畜牧业 的深度融合，植物中活性物质的作用引起广泛关注，植物提取物㊁植物精油等活
性物质产品逐渐涌现，特别是２０１８年，国家将甘
草㊁黄芩等１１７种具有药食同源特性的天然植物
纳入饲料原料目录，对饲料营养价值测定提出了
新的技术要求，但限于技术手段和检测指标的不
完善，对饲料营养活性物质理论研究仍处在初级
水平㊂指纹图谱因其特有的 整体性 和 模糊性
成为检测和鉴定饲料中营养活性物质种类及含量
的最佳手段㊂崔琦［５０］通过超声波法提取沙棘叶中黄酮成分并结合高效液相－质谱指纹图谱技术对
沙棘叶中的活性物质进行鉴定和含量测定，共分
离出５种沙棘叶中有效黄酮成分并建立沙棘黄酮
的色谱检测条件，为沙棘黄酮类物质的进一步研
究奠定坚实基础㊂波兰植物研究专家为探究苜蓿
中黄酮类成分含量及产地㊁季节对黄酮含量的影
响，采用液相色谱法测定了１０批连续栽培３年的
苜蓿品种，共检测了２２种黄酮的含量㊁总含量及
含量变化，图谱信息显示，苜蓿中含量最多的成分
为苜蓿素（４０％）和芹菜素（４０％）以及木犀草素和
大黄酮苷等，同时证明了，不同品种苜蓿中黄酮含
量差异不大，但在２次切割之间出现连续下降，考
虑可能由于收割时间及光照因素影响［５１］㊂综上，指纹图谱技术为饲料活性物质种类及含量的快速
检测提供了可行性，另外，饲料原料生长环境及加
工方式对营养活性物质的检测影响较大，建立适
用于不同品类饲料营养活性物质的配套提取分离
技术必不可少㊂
３．２㊀饲料中营养活性物质评价体系
㊀㊀饲料中营养活性物质在动物体内的作用具有
方式多样性㊁途径多样性㊁位点多层次性等重要特
点，需要结合指纹图谱技术和现代分析手段建立
饲料原料中活性物质主效因子评价体系，主要包
括：１）主效因子的确定㊂参考刘昌孝院士２０１６年
提出的中药质量评定中质量标志物Ｑ⁃ｍａｒｋｅｒ理
念［５２］，建立饲料原料中营养活性物质评价体系需要找到其中具有 特有性 ㊁ 有效性 以及 可测性 的主效因子物质㊂李丹阳等［５３］采用指纹图谱法结合模式识别分析，对３个产区２０多批次紫苏叶中特征成分进行鉴定，ＵＦＬＣ⁃Ｑ⁃ＴＯＦ⁃ＭＳ图谱结果显示，鉴定出的２１个主效成分分别为黄酮类㊁酚酸类及萜类物质，ＣＡ分析不同产地紫苏叶中主效成分差异性，当类间距大于４时，３个产地紫苏叶更能较好的分开㊂２）通过谱－效关系评价饲料
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营养活性物质㊂依据饲料营养活性物质的基本特
性，卢德勋［５４］提出对活性物质功效评价应包含肠道及瘤胃健康指标㊁血液免疫指标㊁炎症反应指标
和氧化水平指标等特定生理指标，并结合图谱信
息进行谱－效关系评价㊂例如，在验证活性物质的
抗炎作用时，通常采用小鼠炎症模型，检测白细胞
介素－１β（ＩＬ⁃１β）㊁肿瘤坏死因子－α（ＴＮＦ⁃α）㊁前
列腺素Ｅ２（ＰＧＥ２）等主要炎性因子的表达来判定
其作用效果，在此基础上结合指纹图谱中主效因
子的种类和含量选取适合的模式分析方法，可实
现对每类饲料营养活性物质的客观评价㊂３）确定
各类营养活性物质的最佳添加剂量㊂量－效关系
的研究同样是饲料营养活性物质评价的重点，有
研究表明，当野茼蒿挥发油浓度为原液１／１０时，
抑制肿瘤细胞增生效果最佳［１５］；随着沙葱总黄酮浓度的增加，其对金黄色葡萄球菌㊁沙门氏菌的抑
制效果越显著［５５］㊂除此之外，结合指纹图谱法对各类生理指标进行检测时，应关注作用临界点，包括主效活性物质的最低有效剂量（ＭＥＤ）和每日最大允许摄入量（ＡＤＬ）等㊂
３．３㊀饲粮配方的系统性优化
㊀㊀饲料营养活性物质的提出根本目的在于以营
养调控的手段调节动物机体健康，减少疾病和应
激反应的发生［５６］，而饲料原料中既含有动物不可或缺的传统营养素，也含有具有微量高效的营养活性物质，特别是在动物饲粮配方中多种饲料原料按种类和比例混合，使得活性物质之间不能简单以加性效应进行说明㊂以奶牛饲粮为例，在奶牛全混合日粮（ＴＭＲ）中含有苜蓿㊁玉米㊁大豆㊁燕麦草等多种植物性饲料，因此对ＴＭＲ中活性物质的研究需要根据各原料中主效因子的种类，应用指纹图谱技术再次进行检测，为达到最佳饲喂效果，可依据图谱信息添加活性物质组学产品或调整饲粮配方中原料的种类及比例，同时应充分考虑饲粮类型㊁动物种类㊁生长阶段等影响因素，进行饲粮配方的全面升级和优化㊂
４㊀小㊀结
㊀㊀卢德勋［５４］对饲料营养活性物质的研究背景和
研发思路进行了深入的研究与分析，提出了把营
养活性物质正式列入饲料正常营养组成，以及常
用饲料营养活性物质有效因子和主效因子测定㊁
指纹图谱数据库建立及其生理功能的研究等科学问题㊂采用指纹图谱技术将实现对饲料营养活性物质的整体描述与评价，但受传统饲料营养价值评价观念及生产实际应用困难的影响，指纹图谱技术应用于饲料营养活性物质评价还存在着待为改善的问题：第一，关于饲料活性物质的研究应考虑 系统思维 ，卢德勋［１］提出 营养物质组学 理论，要研究活性物质之间的相互作用结果与最适配比，而不仅仅单一的研究某一营养活性物质的作用；第二，关于饲料营养活性物质的谱－效关系，现代先进的指纹图谱技术和化学模式分析方法为饲料原料中活性物质的鉴定提供有效途径，在实际生产中多种饲料原料配合使用，其中各种活性物质相互影响，即使各原料主效因子明确，其对于配合饲粮的生理作用机制仍需要结合组学技术进一步研究；第三，饲料加工工艺是对营养活性物质造成损害的原因之一，例如膨化大豆，在高温膨化过程中会引起部分挥发油类物质的损失，在保证动物饲粮适口性和营养价值的基础上，提高活性物质含量仍需饲料业及动物营养领域的不断研究和优化㊂
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［９］㊀袁珂，薛月芹，殷明文，等．ＲＰ⁃ＨＰＬＣ同时测定淡竹
９４０４。