植物提取物飼料添加劑在養(yǎng)豬生產(chǎn)和飼料中的應用研究

蘇良科，金立志，袁 磊，程學慧

(英國美瑞康(廣州) 生物科技有限公司，廣東廣州510080)

近30年來，我國飼料工業(yè)的快速發(fā)展，為養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展提供了充足的生產(chǎn)資料。在飼料工業(yè)的發(fā)展過程中，大量的化學合成飼料添加劑，如抗生素、促長素等在飼料中的普遍使用，對預防畜禽疾病、提高生產(chǎn)性能和增加經(jīng)濟效益起到了一定的推動作用，但同時也造成了嚴重的負面效應，如在飼料中長期使用抗生素，使病原微生物產(chǎn)生抗藥性，使動物自身免疫力降低，藥物殘留引起人體健康危害以及排泄物污染環(huán)境等，已經(jīng)引起了人們對飼料安全和食品安全問題的關(guān)注和憂慮［1］。

近年來，許多學者已把目光轉(zhuǎn)到天然植物提取物飼料添加劑上，其獨特的作用方式、良好的效果及“安全、高效、穩(wěn)定、可控”等特點而在飼料工業(yè)中越來越受到重視［2，3］。本文主要綜述了植物提取物飼料添加劑在養(yǎng)豬生產(chǎn)和飼料中的應用研究和發(fā)展前景。

1 植物提取物添加劑對豬腸道微生物的影響

腸道是豬營養(yǎng)物質(zhì)消化和吸收的重要場所，生存著大量的微生物菌群。在正常狀態(tài)下，腸道菌群間處于動態(tài)平衡狀態(tài)，與腸粘膜共同構(gòu)成一道保護屏障，維持豬群的健康。腸道菌群間的平衡很容易受天氣、機體炎癥、飼料中霉菌毒素等因素的影響而破壞，從而導致腸道致病菌大量繁殖，引起豬群腹瀉［4］。飼料中添加的植物提取物大多具有非特異性抗菌作用，不但能直接抑菌殺菌，還不產(chǎn)生抗藥性，從而維持豬體腸道健康。

很多植物品種，例如蔬菜、水果、綠茶、洋蔥、大蒜、丁香、槐樹葉、刺柏、麥芽、萬壽菊、黃連、鼠尾草、肉豆寇、月桂、止痢草、蘑菇等植物種類提取物的生物活性都得到了深入研究［5］。在抗菌殺菌方面，止痢草、芥菜和大蒜的提取物作用最強，但大蒜的提取物大蒜素性能不穩(wěn)定并且有很強的刺激味道，添加飼料中會降低豬群的采食量［2］。止痢草的天然提取物含有香芹酚和百里香酚等30 多種活性成分，其非專利產(chǎn)品有效成分含量低，成本高;而專利的止痢草提取物(商品名為好力高)中有效成分的濃度高，性能穩(wěn)定且容易使用，對革蘭氏陰性致病菌的大腸桿菌、沙門氏菌、巴氏桿菌等均有較強的抑制或殺滅效果，尤其是對某些耐藥菌株也有很好的殺滅作用，從而有效保障豬群腸道健康和防止腹瀉。

在植物提取物飼料添加劑對動物腸道微生物菌群影響的研究中，有關(guān)止痢草的報道較多，其提取物可以促進動物對有機物的消化。止痢草中的香芹酚和百里香酚可以加速腸絨毛表面成熟上皮細胞的更新速率，同時對消化道內(nèi)皮層的成熟有促進作用，從而減少病原菌在消化道內(nèi)皮上的殖附，提高營養(yǎng)成分的吸收［6］。英國阿伯丁大學研究了止痢草提取物對斷奶仔豬腸道微生物的影響，結(jié)果顯示止痢草提取物能有效抑制腸道致病性大腸桿菌的生長(試驗組的大腸桿菌數(shù)量比對照組顯著降低，P =0.022)，且總需氧菌的濃度較低(P =0.051);有趣的是，止痢草提取物對腸道中總?cè)樗釛U菌的影響不大(對照組7.76，試驗組7.28，P =0.189)。說明了植物提取物添加劑在有效殺滅腸道致病菌的同時，可以相對地保護有益菌群，進而保證動物腸道健康［7］。

2 植物提取物添加劑對豬免疫功能的影響

植物提取物飼料添加劑具有多種營養(yǎng)成分和生物活性物質(zhì)，包含氨基酸、維生素、生物堿、多糖、甙類、黃酮類、揮發(fā)油、微量元素等，兼有營養(yǎng)和藥效雙重作用，除能改善動物腸道菌群平衡、促進動物生長外，還能提高動物的免疫力。天然植物及其提取物對豬體免疫功能的調(diào)節(jié)是多方面的，其作用不僅與各種免疫細胞有關(guān)，而且與細胞因子的產(chǎn)生和活性，免疫球蛋白的分泌和分化，淋巴細胞增殖等有關(guān)，進而起到免疫調(diào)控作用［8］。例如刺五加、黃芪、當參、靈芝、茯苓等含有豐富的多糖，能刺激網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)，提高淋巴細胞轉(zhuǎn)化率和增強單核細胞的吞噬功能;魚腥草、金銀花、丹皮、野菊花、穿心蓮、大青葉等能促進白細胞吞噬功能［9］。張榮慶等(1995)［10］報道，妊期母豬日糧中添加5 mg/kg 大豆黃酮，母豬血液和初乳中豬瘟抗體水平分別提高41%和44%，同時可顯著提高血清和初乳中的生長激素濃度。

止痢草提取物所含的主要成分是香芹酚和百里香酚，屬于生物類黃酮化合物，可以增強機體的體液免疫和細胞免疫功能。美國明尼蘇達州大學Ariza-Nieto 等(2006)［11］研究了專利的止痢草提取物對母豬和仔豬免疫系統(tǒng)的影響，試驗組母豬在配種后24 h 至哺乳期(19 d)結(jié)束的日糧中添加專利的止痢草提取物250 g/t 料，在哺乳的第7 d 和14 d 分別采集仔豬血液、母豬血液、奶和初乳進行免疫指標檢測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，母豬在飼糧中添加止痢草提取物可以提高初乳中26%的胰島素樣生長因子(IGF-1)和10%的γ，δ-T 淋巴細胞水平;在14 d 時奶水中的IGF-1的水平高于對照組8.57%，T-淋巴細胞數(shù)提高111.4%(詳見表1)。胰島素樣生長因子(IGF-1)的主要功能是促進乳腺分泌乳汁和促進新生動物腸道的發(fā)育;而γ，δ-T 淋巴細胞可以產(chǎn)生生長因子和其它細胞因子，具有上皮修復和生長及調(diào)節(jié)炎癥的功能，是細菌病原體感染的屏障。由此可見，專利的止痢草提取物可以顯著提高母豬的免疫功能，提高哺乳仔豬的自身免疫功能。經(jīng)哺乳仔豬試驗發(fā)現(xiàn)，哺乳母豬飼糧中添加止痢草提取物可以顯著提高(P＜0.01)仔豬哺乳前的γ，δ-T 淋巴細胞水平和整個哺乳期的自然殺傷細胞數(shù)量。

表1 專利止痢草提取物對母豬奶水免疫指標的影響

3 植物提取物添加劑對豬生產(chǎn)性能的影響

3.1 對斷奶仔豬的生長發(fā)育和腸道健康的作用腹瀉是仔豬斷奶后最常見的一種臨床癥狀，?？蓪е仑i的生長抑制甚至死亡，給養(yǎng)豬生產(chǎn)造成嚴重的經(jīng)濟損失。目前治療豬腹瀉的主要手段是應用抗生素，然而因為細菌不斷產(chǎn)生的耐藥性使得抗生素療效甚微。因此，許多研究者將目光轉(zhuǎn)移到天然植物提取物上，而且已有大量報道，證實植物提取物對斷奶仔豬生長發(fā)育和腸道健康的有益影響［12］。魏鄭誼等(2009)［13］報道，蒼術(shù)、石菖蒲等植物提取物可提高斷奶仔豬的飼料轉(zhuǎn)化率，平均日增重比抗生素組提高3%。張孝清等(2006)［14］報道，由黨參、黃芪、枸杞、杜仲葉、神曲、山楂等植物組成的飼料添加劑，可顯著增加40日齡斷奶仔豬腸道中的乳酸菌和雙歧桿菌數(shù)量，而大腸埃希氏菌指數(shù)及腹瀉發(fā)生率則明顯降低，且能提高日增重5.50%～13.22%，料重比降低6.64%～15.03%。陳漢忠等(2005)［15］試驗，在斷奶仔豬飼料中添加2%植物添加劑，可使增重速度提高16.6%～41.1%，飼料轉(zhuǎn)化率提高17.4%～25.6%。

據(jù)美國明尼蘇達大學進行的研究表明，母豬飼糧中或斷奶仔豬飼糧中添加專利的止痢草提取物250 g/t，可使第1－5 d、第9－12 d、第16－19 d 仔豬的絕對生長速率分別提高15.9%、12.0%，和9.7%(表2)［11］。

表2 專利止痢草提取物對仔豬增重的影響

3.2 對種豬和母豬的應用 目前，豬藍耳病和圓環(huán)病毒2 型的雙重感染在我國部分豬場普遍存在，這兩種疫病主要侵害豬的免疫器官和免疫細胞，造成細胞免疫和體液免疫的抑制，增加對細菌性疾病的易感性，在種豬群中主要表現(xiàn)為母豬的繁殖障礙(流產(chǎn)、死胎或產(chǎn)弱仔)、返情，種公豬的性欲降低、精子活力下降、呼吸道疾病增加等，使母豬因泌尿生殖系統(tǒng)感染和公豬無使用價值而導致淘汰率和死亡率大量增加。所以，在做好免疫接種的前提下，在飼料中添加植物提取物添加劑也是預防目前復雜豬病的一種方法。在養(yǎng)豬生產(chǎn)中，通常選擇能提高豬體免疫功能，增加抗病能力的植物添加劑:如人參、黃芪、香菇、靈芝、茯苓、枸杞、淫羊藿等富含植物多糖，具有增強免疫功能的作用;板藍根、金銀花、大青葉、野菊花等具有抗菌抗病毒作用;石膏、知母、紫花地丁、連翹等不僅能在體外抑制大腸桿菌、鼠傷寒沙門氏菌、多殺性巴氏桿菌.并且可促進機體的細胞免疫和非特異性免疫［16］。有些植物提取物還能夠誘導母豬發(fā)情，增加泌乳量，提高產(chǎn)仔數(shù)。李杰生等(2000)［17］在乏情后備母豬飼料中添加植物提取物，配合氯前列烯醇治療，使配種后46 d 不返情率達到97.56%，產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)都有明顯增加。有些植物提取物添加劑中含有與公豬激素的合成和分泌相關(guān)成分，可改善公豬繁殖性能，提高公豬性欲和配種能力。劉瑞生等(2007)［18］在種公豬日糧中加人植物提取物添加劑，可明顯增加公豬的采精量、提高精子活力和精子密度。龍翔等(1998)［19］在種公豬日糧中添喂植物添加劑后10－18 d、19－30 d 內(nèi)精液量、精子密度、精子存活率與對照組相比明顯提高，精子頂體異常率、精子畸形率顯著降低。

Mauch 等(2004)［20］使用4408 頭遺傳背景相同的母豬，其中對照組母豬2291 頭，試驗組母豬2117頭，試驗組母豬在分娩至配種期飼糧中添加止痢草提取物500 g/t。試驗結(jié)果表明，添加專利止痢草提取物的經(jīng)產(chǎn)母豬，年死亡率比對照組減少43.79%(P=0.02)，泌乳期母豬淘汰率顯著降低，同時分娩率增加8.84%，窩產(chǎn)活仔數(shù)增加1.4 頭/窩，產(chǎn)死胎數(shù)降低22.22%(詳見表3)。

表3 母豬分娩至配種飼料中添加止痢草提取物對母豬繁育性能的影響

3.3 對肥育豬的應用 植物提取物飼料添加劑富含多種營養(yǎng)元素和有效活性成分，能增進豬的食欲，增加采食量;興奮動物胃腸道，促進消化腺分泌，提高消化吸收功能;穩(wěn)定消化道內(nèi)微生態(tài)環(huán)境的平衡，促進豬的生長發(fā)育，提高飼料利用率［3］。曾代勤等(2003)［21］將3 種植物添加劑按一定比例混合飼喂生長豬，發(fā)現(xiàn)與抗生素組相比，豬的日增重.飼料報酬、經(jīng)濟效益均有明顯提高。劉家國等(2005)［22］選擇75－80日齡體重相近仔豬150 頭，隨機分為3組，每組5 個重復，每個重復10 頭，以植物添加劑(1%)和金霉素(25 mg/kg)分別添加飼喂豬只。結(jié)果顯示，植物添加劑組肉豬在凈增重、日增重和增重率及料重比方面均明顯優(yōu)于金霉素組和對照組豬群。陳小波(2002)［23］在飼糧中添加300 mg/kg 植物提取物明顯加速了肥育豬生長，顯著提高了肥育豬血清內(nèi)源性GH 和IGF-1 水平。結(jié)果還顯示，添加提取的中草藥有效成分，對生長育肥豬的促生長效果，與添加抗生素和(或)化學合成藥物的相當，經(jīng)濟效益明顯。添加中草藥添加劑能明顯改善生長育肥豬的生長性能和飼料利用率。

植物提取物飼料添加劑還能夠提高育肥豬胴體瘦肉率，降低胴體脂肪，改善胴體品質(zhì)和肉質(zhì)特性。田允波等(1999)［24］從中藥麻黃、枇杷葉、防風等提取的有效成分作豬用添加劑，對改善胴體肌肉組織沉積，減少脂肪合成有顯著功效，可提高生長速度1O%以上，降低耗料8%～10% ，提高胴體瘦肉率8%～10%，背膘厚度下降30% 以上。張先勤等(2002)［25］將天然植物中的有效成分進行抽提后，加入到生長育肥豬日糧，與對照組相比，植物添加劑組豬的胴體瘦肉率、肌間脂肪含量都有顯著提高，脂肪率、板油重、平均背膘厚有顯著下降，眼肌面積增加11.92%;具有肉質(zhì)細嫩、郁香、湯味鮮濃等特點。美國明尼蘇達大學研究了從斷奶豬到上市期間使用植物提取物的效果，飼糧中添加植物提取物的試驗豬平均每頭日增重提高30 g，采食量提高近5%，具有良好的經(jīng)濟效益［11］。

4 植物提取物飼料添加劑的發(fā)展前景及研發(fā)思考

植物提取物飼料添加劑通過維持腸道微生物菌群健康、提高動物免疫力而起到促生長作用，而且在機體內(nèi)無殘留無毒副作用、可生產(chǎn)出安全的動物源食品，有廣泛的實用價值和市場前景。我國是一個植物資源非常豐富的國家，利用植物提取物作為新型飼料添加劑，有著無可比擬的優(yōu)勢。但在發(fā)展植物提取物飼料添加劑時，必須注意確定植物提取物中的有效成分及其含量，因為即便是相同的植物提取物，其活性組成、組分、濃度及比例差異較大。例如，麝香草屬揮發(fā)油，其主要成分百里香酚和香芹酚濃度變化可從植物提取物飼料添加劑的最低比例3%到最高的60%;專利止痢草提取物飼料添加劑的活性成分是普通植物的20 倍以上。活性成分組成和比例上的巨大差異，可直接影響植物提取物飼料添加劑的生物學作用。所以在商品化的植物提取物飼料添加劑中，應非常重視所含的活性組分和含量，且應穩(wěn)定一致［6］。

植物提取物添加劑的研究開發(fā)已被世界各國所重視，歐洲及美國、日本等發(fā)達國家對植物提取物進行了大量基礎和應用研究，我國則多數(shù)還停留在簡單的“復方制劑”概念上，需要利用現(xiàn)代植物化學和儀器分析手段，對植物提取物中的有效成分(如多糖、甙類、生物堿等)進行分離鑒定和中試開發(fā)，達到“微量、高效”的應用原則。

植物提取物有效活性成分的作用機理復雜，需要結(jié)合消化生理學、物質(zhì)的代謝利用途徑、免疫調(diào)節(jié)機理和激素的分泌調(diào)控等探討調(diào)理豬體內(nèi)平衡，改善腸道微循環(huán)和微生物區(qū)系，以及免疫反應性和體內(nèi)其他生理生化反應，以利提高植物提取物飼料添加劑的應用效果和開發(fā)前景。

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