位于美国肯塔基州列克星敦市的农业研究局(Agricultural Research Service, ARS)草地与畜牧研究中心(Forage-Animal Production Research Unit)的科学家们,在红三叶草中发现了一种天然抗菌化合物——鹰嘴豆素A(biochanin A)。科学家们发现鹰嘴豆素A能够抑制并杀死“浪费蛋白”的细菌,而这些细菌通常都是通过抗生素杀死的。
反刍动物的独特之处在于拥有由四个胃组成的高级消化系统。最大的胃是瘤胃,其含有许多不同类型的细菌,例如能够分解纤维让动物得以从草或中获取能量的有益细菌。但也包含一些有害的细菌,例如超级产氨菌(hyper ammonia-producing bacteria, HABs),又被称为“浪费型”细菌,因为这类细菌会消化蛋白质,并把消化后的蛋白质转化成了氨。
草地与畜牧研究中心的微生物学家迈克尔·弗莱斯(Michael Flythe)说:“‘浪费型’细菌要发酵蛋白质,就会减少动物可用的蛋白质。此外,‘浪费型’细菌产生的氨还会污染环境。氨由动物排泄出来,最终将渗入地下水中。”
动物饲养的目的是通过喂养来让动物吸收蛋白质,而不是将蛋白质转化为氨。传统做法是饲养人喂牛吃抗生素,利用抗生素来杀死超级产氨菌,从而保证动物能够获取足够的蛋白质,但是使用抗生素也有诸多弊端。
弗莱斯首先在实验室里证明了鹰嘴豆素A能够杀死“浪费型“细菌。之后,草地与畜牧研究中心的科学家格林·艾肯(Glen Aiken)给牛喂食混合了鹰嘴豆素A的饲料。结果显示,鹰嘴豆素A能够杀死超级产氨菌,从而让动物增重。也减少了氨的排放,起到保护环境的作用。
鹰嘴豆素A的获取和其他治疗方法不一样,无需从植物中提取或者提炼成产品,在非常容易种植的红三叶草中就能找到,所以属于“功能植物”。弗莱斯解释,人类营养的趋势之一是“功能食物”。“功能食物”不仅能满足人类基本的功能需要,还有其他功效,就像红酒中的有益化合物。但是红叶三草不适用于带犊母牛,因为鹰嘴豆素A有类似雌性激素的功能,会对繁殖造成干预。
美国农业研究局交流处(ARS Office of Communication)的桑德拉·阿万特(Sandra Avant)表示:“我们认为红三叶草是一种‘功能食物’,不仅能提供蛋白质,也是有效、天然的抗生素替代品。”
(编译 梁晓贺)