在畜牧生产中，冷热刺激、机体炎症反应等会诱发畜禽产生氧化应激

在畜牧生产中，冷热刺激、环境污染、机体炎症反应和营养代谢异常等均可诱发畜禽产生氧化应激。

氧化应激是由过量活性氧(reactiveoxygenspecies，ROS)所导致的机体氧化和抗氧化系统失衡引起的，可通过破坏蛋白质、脂质以及DNA等生物分子的结构和功能，干扰转录因子表达和氧化还原敏感信号通路，导致细胞氧化损伤甚至死亡。

氧化应激会诱导机体氧化损伤，发生炎症反应，导致畜禽免疫力下降、饲料转化率降低，进而影响经济效益。

在畜禽饲粮中添加抗氧化剂不仅是预防饲料成分自氧化的有效方法，也是一种缓解机体氧化损伤的策略。

考虑到畜牧生产中使用合成抗氧化剂的安全性等因素，寻找绿色的天然抗氧化剂尤为重要。

天然植物提取物不仅有利于调节机体代谢，还具有良好的抗氧化活性。

其中，植物精油(essentialoils，EOs)是通过水蒸馏等方法从植物组织(花、叶和果实等)中提取的次生代谢产物，具有抗菌、抗炎、抗氧化等多种生物活性。

尤其是EOs对ROS或炎症所引起的疾病可能具有良好的预防和治疗效果。

EOs在畜禽生产中具有巨大的应用潜力。

因此，本文综述了EOs的抗氧化作用及其在畜禽生产中的应用，为EOs在畜禽生产中作为合成抗氧化剂的替代物提供理论参考。

抗氧化活性被定义为通过抑制氧化链反应来限制或抑制脂质和蛋白质等营养物质的氧化。

EOs发挥抗氧化活性依赖于其生物活性成分，其活性成分组成复杂，可分为萜烯类化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物以及含硫化合物等，其中萜烯类化合物占主要地位。

除EOs中含有大量的酚类化合物具有高效的自由基清除活性外，研究发现薄荷精油的主要成分薄荷醇和薄荷酮对羟基自由基(·OH)和过氧化氢(H2O2)自由基具有显著的清除活性，其他成分如柠檬烯、1，8-桉树醇和香芹酮等同样可以发挥抗氧化活性。

Sojic'c'等研究表明，芳樟醇、香叶醛和香茅醛等活性成分有助于EOs发挥抗氧化活性。

大蒜精油中含有以大蒜素为主的多种有机硫化合物与酚类化合物，共同发挥抗氧化活性。

此外，柑橘类EOs通过活性成分D-柠檬烯和γ-松油烯之间的协同作用从而发挥抗氧化活性。

综上所述，EOs具有显著的抗氧化活性，且其活性大小有赖于其生物活性成分组成。

具体而言，由酚类化合物、萜烯(单萜烯和倍半萜烯)、醇类、醛类、酮类化合物等低分子质量分子所组成的EOs中含有的共轭碳-碳双键以及羟基官能团，为EOs发挥抗氧化活性提供了结构基础。

体外化学评价法可通过检测EOs的自由基清除能力、还原力以及抑制脂质过氧化水平等方式快速评估其抗氧化活性。

在体外测定EOs清除ROS自由基能力时通常采用1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(1，1-diphenyl-2-picryl-hydrazylradical，DPPH)自由基清除试验、2，2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸[2，2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonicacid)，ABTS]清除试验、β-胡萝卜素漂白(beta-carotenebleaching，BCB)试验、氧自由基吸收能力(oxygenradicalabsorbancecapacity，ORAC)测定试验、自由基捕获抗氧化参数(radical-trappingantioxidantparameter，TRAP)测定试验等方法。

EOs的还原力可作为评价其潜在抗氧化活性的重要指标，还原力越强抗氧化活性越高。

EOs的还原力是通过测定铁还原抗氧化能力(ferricreducingantioxidantpower，FRAP)和总酚含量(totalphenoliccontent，TPC)的方法进行评估。

其中，福林酚法是一种衡量天然产物中总酚类化合物含量的方法。

研究发现，欧防风草精油虽TPC较低，但具有较高的抗氧化活性[15]，因此仅依靠该方法并不能准确评估EOs的抗氧化能力。

此外，EOs的体外抑制脂质过氧化测定通常采用硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituricacidreactivesubstances，TBARS)和抑制脂蛋白脂质过氧化活性(inhibitionabilityoflipoproteinlipidperoxidation，ILLP)的方法。

Wu等[10]研究表明，10～1000μg/mL的薄荷精油处理猪肝脏组织匀浆以剂量依赖的方式降低了组织中丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量，缓解了脂质过氧化损伤。

另有研究显示，黑胡椒精油的ILLP显著高于维生素C，具有良好的脂质过氧化抑制作用。

在细胞模型评价法中通常采用细胞抗氧化活性(cellularantioxidantactivity，CAA)和细胞内抗氧化活性(intracellularantioxidantactivity，IAA)的测定方法。

采用CAA方法测量荧光强度可直接反映细胞内ROS含量，荧光强度越低则表明EOs清除ROS能力越强；也可通过积分荧光随时间的曲线下面积(areaundercurve，AUC)计算EOs的CAA，CAA越高表明EOs清除ROS能力越强。

Wang等[16]研究指出，0.1μL/mL黑胡椒精油的相对荧光强度显著低于白胡椒精油，CAA高于白胡椒精油，两者均具有清除HeLa细胞内ROS的活性。

采用IAA方法测定时，可检测细胞内谷胱甘肽(glutathione，GSH)含量。

GSH作为电子供体直接清除自由基或为谷胱甘肽过氧化物酶(glutathioneperoxidase，GSH-Px)和谷胱甘肽硫转移酶(glutathioneS-transferase，GST)提供底物，其含量增加表明EOs的抗氧化能力增强。

研究发现，绿薄荷精油在25μg/mL的浓度下可显著增加H2O2处理的猪小肠上皮细胞(IPEC-J2细胞)中GSH含量，增强了细胞内源性抗氧化系统的功能。

在细胞氧化应激状态下使用GSH检测试剂盒分析细胞裂解液中总GSH和谷胱甘肽二硫化物的含量并计算两者的比值，在GSH被氧化为谷胱甘肽二硫化物过程中，可猝灭与脂质过氧化氢(lipidhydroperoxide，LOOH)和H2O2相关的细胞内ROS。

近年来，国内外研究学者在动物水平建立氧化损伤模型来评估EOs的抗氧化活性。

一般使用氧化应激诱导剂处理秀丽隐杆线虫等低等生物，检测EOs缓解急性系统性氧化损伤的有效性。

小鼠、大鼠等氧化损伤模型可通过检测血液和组织匀浆中的ROS、MDA含量和抗氧化酶活性来评价EOs的体内抗氧化活性。

Ahmed等研究表明，250mg/kg的百里香精油灌胃大鼠可以通过缓解肝脏脂质过氧化、增加GSH含量、提高GST和GSH-Px活性等，改善机体抗氧化能力。

综上所述，虽然体外化学方法在评价EOs抗氧化活性具有快速、简单、廉价、方便的特点，但不能真实模拟动物内部的生理环境，也不能准确反映抗氧化物质在体内的抗氧化能力。

与体外化学方法相比，细胞模型评价法可分析EOs在细胞内吸收、分布和代谢情况，更准确地预测EOs在动物体内的抗氧化活性。

相比于体外化学方法和细胞模型评价法，动物模型评价法可直接反映EOs在动物复杂的内部生理环境下的抗氧化能力。

ROS自由基的化学本质是含有不成对电子(自由电子)的一种化学实体，Barzegar研究表明，HAT和ET均参与了自由基的清除，如姜黄素异构体的2个酚羟基在HAT和ET中清除ROS发挥重要作用。

在DPPH和ABTS自由基清除试验中，DPPH或ABTS自由基含有单电子，EOs的活性成分通过ET猝灭DPPH或ABTS自由基产生光学差异，从而初步评估EOs的抗氧化能力；BCB试验、ORAC测定试验、TRAP测定试验的原理是EOs作为氢原子供体，发生HAT。

Simirgiotis等研究发现，牛至精油的高DPPH和ABTS自由基清除能力与其主要成分香芹酚和百里香酚的含量有关；相反，阿米芹精油对DPPH自由基清除能力较低的原因则可能是酚类化合物含量较低。

Ahmed等研究指出，罗勒精油的DPPH自由基清除能力与萜烯类化合物发挥抗氧化活性有关。

肉桂精油对β-胡萝卜素变色有较高的抑制作用，能够清除及中和导致β-胡萝卜素变色的亚油酸自由基。

综上所述，EOs中的酚类以及萜烯类化合物等其他次生代谢产物可通过HAT或ET，使ROS自由基形成相对稳定的物质，从而发挥自由基清除的作用。

二价铁离子(Fe2+)和亚铜离子(Cu+)等过渡金属离子同样具有自由电子，在生物系统中Fe2+和Cu+等过渡金属离子会发生芬顿(Fenton)反应，即Fe2+和Cu+会被H2O2快速氧化后产生·OH。

此外，当细胞内Fe2+过度积累时可以与细胞膜上高表达的不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应，诱发细胞死亡即铁死亡。

细胞内高含量的铜离子(Cu2+)还可以通过显著降低GSH含量诱导机体产生氧化应激。

因此，如Fe2+、Cu+、Cu2+等过渡金属离子可破坏细胞结构和功能，造成氧化损伤，使用有效的螯合剂能促进金属离子配位饱和，降低ROS含量，保护细胞免受氧化损伤。

在化合物结构中含有2个或2个以上官能团(如C-OH、C=O、-OCH3等)可表现出显著的金属螯合活性，如姜黄素通过-OH和-OCH3螯合Fe2+，山奈酚可通过C=O螯合Cu2+和Fe2+，迷迭香酸在二酚芳香族基团上螯合了2个Fe2+。

EOs含有酚-OH与Fe2+、Cu2+发生螯合，使其生成相对稳定的配合物。

因此，EOs的生物活性成分能有效结合Cu2+和Fe2+等金属离子，使其生成相对稳定的物质，从而保护机体免受金属离子所诱导的氧化损伤。