植物精油在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

謝鳳蓮，孫貴賓，劉超齊，王 平，常 娟，尹清強(qiáng)

（河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院，河南鄭州 450000）

近年來，由于抗生素類藥物的殘留等問題，嚴(yán)重危害了人類的身體健康，能夠替代抗生素的藥品試劑亟待被研究開發(fā)，而植物精油因具有抗菌、抗氧化、調(diào)節(jié)免疫力、促生長以及無殘留等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于動物生產(chǎn)當(dāng)中。但由于植物精油產(chǎn)品的穩(wěn)定性差、動物試驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)量不具規(guī)模、機(jī)理闡述不明確等原因，其應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中仍面臨著許多挑戰(zhàn)（賈聰慧等，2015）。

1 植物精油概述

植物精油又被稱為液體黃金，是由多種組分組成的混合物，其主要成分有四大類，萜烯類化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物、含氮、含硫化合物。天然提取的植物精油成分，主要是百里香酚、香芹酚、肉桂醛等（燕磊等，2017）。植物精油具有廣泛的生物學(xué)效應(yīng)，如抗菌、抗炎、抗氧化、抗腐敗、抗癌以及殺蟲等功效（Cobelis等，2016）。

2 植物精油的理化性質(zhì)

植物精油的理化性質(zhì)主要有以下幾點(diǎn)：植物精油在常溫狀態(tài)下易揮發(fā)，且在紙片上不會留下永久的油跡；植物精油均有特殊的氣味，因其種類不同氣味有所區(qū)別；植物精油的色澤透亮，但不同種類顏色有所區(qū)別；植物精油狀態(tài)一般為液體，但常溫下部分植物精油有固體析出；植物精油的密度為0.850～1.065 g/mL，一般情況下比水輕，幾乎不溶于水，但是易溶于極性小的有機(jī)溶劑中，如石油醚等；氧化性高，易氧化分解，保存應(yīng)空氣溫度適宜、避免暴曬；具有較高的折光率。

3 植物精油的生物學(xué)功能

3.1 抗菌抑菌 植物精油具有強(qiáng)揮發(fā)性和無殘留等特點(diǎn)，利于抑菌物質(zhì)達(dá)到防治霉菌的效果，一般不會帶來環(huán)境問題，其在霉菌防治以及霉菌毒素控制方面的優(yōu)勢已得到證實(shí)（張放等，2016）。研究表明，丁香精油對細(xì)菌和真菌有不同程度的抑菌活性，其中對白假絲酵母、真菌的抑菌活性最強(qiáng)（陳百萬等，2015）。單寧能夠抑制微生物在瘤胃中的生長，其中對瘤胃蛋白降解菌的影響最大，單寧可以通過和細(xì)菌細(xì)胞壁以及細(xì)胞膜形成復(fù)合物，從而使細(xì)胞壁被破壞，胞外酶能夠分泌，最終達(dá)到抑制細(xì)菌的作用（賈森等，2015）。利用紙片擴(kuò)散法檢測鮑曼不動桿菌、銅綠假單胞菌、金黃色葡糖球菌、產(chǎn)氣腸桿菌、肺炎克雷伯菌、大腸埃希菌、屎腸球菌以及糞腸球菌八種病原菌在月桂精油、肉桂精油和茶樹精油三種植物精油存在條件下的抑菌活性，研究表明除銅綠假單胞菌外，其他七種病原在月桂精油存在條件下都表現(xiàn)出了很好的抑菌活性，肉桂精油對八種病原菌都有抑菌活性，而茶樹精油只對產(chǎn)氣腸桿菌、銅綠假單胞菌、大腸埃希菌及屎腸球菌有很小的抑菌效果，其他四種病原菌沒有抑菌效果（湯奕越等，2017）。

3.2 抗氧化 基因的表達(dá)能夠在很大程度上影響抗氧化酶的活性，核因子相關(guān)因子信號分子2（Nrf2）能夠調(diào)控抗氧化基因的表達(dá)。研究表明，五味子精油可以通過上調(diào)成肌細(xì)胞Nrf2調(diào)控抗氧化基因的表達(dá)。植物精油可以調(diào)節(jié)信號分子從而調(diào)節(jié)抗氧化物基因的表達(dá)，提高抗氧化酶的活性，降低機(jī)體氧化損傷（周洋等，2017；kang等，2015）。植物精油在豬肉抗氧化方面的研究相對較少。研究發(fā)現(xiàn)，在生長育肥豬日糧中添加0.2%的植物提取物，其背最長肌谷胱甘肽過氧化物酶和谷胱甘肽還原酶活性升高，豬肉脂類氧化降低（Ranucci等，2015）。研究表明，飼料中添加植物提取物能夠增強(qiáng)豬體的抗氧化能力（呂海清等，2017）。

3.3 促進(jìn)動物生長 植物精油有特殊氣味這一理化性質(zhì)能夠?qū)ωi起到誘食的作用，且其適口性較好，能夠增加豬的采食量，提高其生產(chǎn)性能。研究表明，植物精油可以提高飼料轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)保育豬的生長（任延銘，2017）。植物精油可通過刺激腦神經(jīng)（三叉神經(jīng)等）誘發(fā)食欲，促進(jìn)腸道蠕動，從而促進(jìn)消化道的消化液和消化酶分泌，如唾液（唾液淀粉酶）和胃液、膽汁、胰液酶（包含脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶）及腸液分泌，通過這些機(jī)制可以提高營養(yǎng)成分的消化率（耿文靜等，2017）。但也有研究發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)日糧中添加400 mg/kg植物精油 （含3.3%百里香酚，8%肉桂醛）沒有發(fā)現(xiàn)增重效果（吳云鵬等，2017）。

3.4 調(diào)節(jié)免疫力 研究發(fā)現(xiàn)，飼喂添加120、140mg/kg百里香酚和香芹酚的日糧，試驗(yàn)肉雞血清中新城疫病毒的抗體滴度顯著高于對照組（P＜0.05），證明植物精油可以促進(jìn)免疫細(xì)胞增殖，增強(qiáng)體液免疫力（Du等，2016）。在1日齡AA肉仔雞日糧中分別添加 80、60、240 mg/kg 精油發(fā)現(xiàn)，T、B 淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)換率顯著增加（張文靜等，2016）。但也有研究表明，豬飼料中添加精油并不影響血清中IgG和 IgM 含量（Tan 等，2015）。

4 植物精油在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用

4.1 豬 研究顯示，肉桂醛能夠替代保育豬飼料中聯(lián)用的金霉素和桿菌肽鋅，并且其應(yīng)用效果比金霉素和桿菌肽鋅聯(lián)用的效果更好，并有肉桂醛制劑在保育豬日糧中適宜添加量為600 mg/kg（周明等，2016）。在母豬生產(chǎn)中的研究表明，植物精油具有加速腸絨毛表面上皮細(xì)胞更新，穩(wěn)定腸道菌群，減少有害物質(zhì)數(shù)量和病原菌黏附機(jī)會，同時(shí)增加消化道黏液和膽汁酸產(chǎn)量，并加強(qiáng)胰酶活性（如脂肪酶 淀粉酶 蛋白酶），提高飼料消化率，促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)吸收的作用，進(jìn)而改善母豬健康，有效降低免疫反應(yīng)延遲和產(chǎn)后子宮白細(xì)胞活力下降的不利影響，對母豬起到激活產(chǎn)后免疫系統(tǒng)的作用（賈聰慧等，2015）。研究發(fā)現(xiàn)，植物精油組母豬總產(chǎn)仔數(shù)及產(chǎn)活仔數(shù)、健仔數(shù)均較對照組有所增加，初生死亡率（死胎與木乃伊率）較對照組有所下降（周選武等，2017）。對斷奶仔豬分別飼喂高能量飼料日糧（14.27 MJ/kg DM）和低能量飼料日糧（13.37 MJ/kg DM）發(fā)現(xiàn)，低能量飼料日糧能夠顯著提高仔豬的采食量以及日增重（P＜0.05），對上述兩種飼喂水平的斷奶仔豬日糧中分別加入600 mg/kg的復(fù)合植物精油，兩個(gè)處理組的仔豬料肉比均顯著降低（P＜0.05），其經(jīng)濟(jì)效益也得到了較大的改善（P＞0.05），但是在低能量飼料日糧組中添加復(fù)合植物精油所增加的收益相比高能量飼料日糧組更多 （P＜0.01），因此，植物精油用于改善斷奶仔豬的生長性能和經(jīng)濟(jì)效益方面在低能量飼料日糧中的影響更大，而且日糧消化能的降低并不影響仔豬的生長性能（于彩云等，2017）。植物精油應(yīng)用于養(yǎng)豬生產(chǎn)中明顯提高了飼料轉(zhuǎn)化率及其生長性能，對于養(yǎng)豬行業(yè)有較大的影響（李孟閣等，2016）。

4.2 雞 研究發(fā)現(xiàn)，飼喂添加100 mg/kg香芹酚、肉桂醛、辣椒素混合物的日糧，肉雞生長性能顯著提高 （P ＜ 0.05）（Pirgozliev等，2015）。 飼喂添加300 mg/kg苯甲酸和精油混合物的日糧，可顯著提高 1 ～ 42日齡肉雞增重 （P＜0.05）（Aristimunha 等，2016）。另外，飼喂肉雞添加百里香酚和香芹酚的日糧，可緩解其腸道疾病，增加腸道絨毛高度（P＞0.05）和降低隱窩深度（P＜0.05）（Du 等，2016）。 小腸是家禽消化吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要場所，小腸長度及重量的變化均可引起小腸對營養(yǎng)物質(zhì)吸收的改變，從而影響動物的生長性能（常銀聯(lián)等，2016）。在兩組1日齡肉雞的基礎(chǔ)日糧中分別加入300、500 g/t的植物精油復(fù)合物（主要活性成分為肉桂醛、百里香酚、檸檬酸等），兩組肉雞的生產(chǎn)性能與對照組相比分別顯著增加 12．1%和 21．8%（P ＜ 0.05）， 料重比相較于對照組分別降低了7.4%和6.1%。在存活率方面兩組均比對照組提高了15.3%。因此能夠證明在肉雞飼喂早期添加植物精油能夠有效的提高肉雞的生長性能和免疫力，降低死亡率，而且高劑量組較低劑量組效果更加明顯 （吳醒強(qiáng)，2017）。研究發(fā)現(xiàn)，在肉仔雞的飲用水中添加100、200、500 mL/t的復(fù)合植物精油，其效果并不一致，當(dāng)添加的復(fù)合植物精油成分為桉葉油、薄荷腦時(shí)，不同添加量組均顯著降低了肉仔雞的平均日飲水量；當(dāng)添加的復(fù)合植物精油成分為桉葉油、檸檬烯和薄荷油時(shí)，飲水中添加精油量為200 mL/t組與對照組效果沒有顯著差異，但是在一定程度上可以提高生長性能，然而當(dāng)添加量為500 mL/t時(shí)的效果要比200 mL/t時(shí)差；當(dāng)添加的復(fù)合精油成分為桉葉油、檸檬烯和愈創(chuàng)木酚時(shí)，添加200 mL/t和500 mL/t復(fù)合植物精油都顯著提高了肉仔雞的生長性能，但是這兩種添加量之間的差異并不顯著（石慧芹等，2017）。

4.3 牛 研究表明,丁香精油具有較強(qiáng)的廣譜抗細(xì)菌和抗真菌活性，可以運(yùn)用于防治奶牛乳腺炎細(xì)菌感染性疾?。惏偃f等，2015）。研究顯示，添加生物堿PDA（主要活性成分為白屈菜赤堿和血根堿）到反芻動物飼料中可以在促進(jìn)蛋白質(zhì)降解、顯著提高瘤胃內(nèi)丙酸和戊酸的濃度 （P＜0.05）、調(diào)節(jié)瘤胃pH。但在重度亞急性瘤胃酸中毒，將牧草青貯、玉米、干草為發(fā)酵底物的研究中發(fā)現(xiàn)，添加PDA后對瘤胃內(nèi)微生物豐富度的提高和發(fā)酵變量沒有顯著性的影響 （P＞0.01），但是可以降低脂多糖的濃度 （P＜0.05）（Elsayed等，2016）。對麝香草酚（百里香油和牛至油的活性成分）進(jìn)行體外批次培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)麝香草酚可以促進(jìn)氨基酸的累積，降低氨氮濃度，由此證明麝香草酚能夠抑制脫氨作用（史亭浩等，2016）。對瘤胃發(fā)酵及甲烷產(chǎn)量的影響進(jìn)行研究，分別將洋蔥、生姜和葫蘆巴三種植物提取物加入到瘤胃液中，結(jié)果表明添加洋蔥提取物的組別較對照組瘤胃的總產(chǎn)氣量顯著降低（P＜0.05），葫蘆巴提取物組較對照組瘤胃的總產(chǎn)氣量顯著提高（P＜0.05），然而生姜提取物組較對照組瘤胃的總產(chǎn)氣量沒有顯著的影響（P ＞ 0.05）（李夏云等，2015）。

5 小結(jié)

研究表明，植物精油應(yīng)用于畜牧業(yè)的研究中可以替代抗生素等產(chǎn)品，促進(jìn)動物的健康，但是由于植物精油種類繁多，價(jià)格昂貴，其功效也不盡相同，因此，不同植物精油的作用機(jī)理及在實(shí)際生產(chǎn)中如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和健康環(huán)保雙贏仍然有待進(jìn)一步的研究。

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