植物精油在家禽生產(chǎn)中的應用及相關機制

李紅英，儲玉雙，黃恩福

（江西生物科技職業(yè)學院，江西 南昌 330200）

早前研究發(fā)現(xiàn)，抗生素對畜禽生長有一定的促進作用，且對幼齡動物作用更為顯著［1］。因此，為了經(jīng)濟效益，養(yǎng)殖過程中出現(xiàn)大量抗生素類飼料添加劑濫用現(xiàn)象。而抗生素濫用帶來很多危害，包括畜產(chǎn)品出現(xiàn)抗生素殘留、病原菌耐藥性加劇、畜禽抗病能力下降、土壤和水資源環(huán)境污染等［2］。造成這一系列的后果的原因主要是抗生素清除了敏感菌，使得一部分耐藥菌株生存下來。而致病菌的毒力基因與抗生素的耐藥菌存在很大關聯(lián)［3～5］。 此外，宏基因組研究也證實了，在環(huán)境中存在的微生物耐藥機制和臨床上微生物耐藥機制相互聯(lián)系［6］。雖然部分動物來源的細菌對人類無致病作用，但它們可能會攜帶并傳播抗生素耐藥基因［7］。這樣會對人類治療疾病上關于抗生素的選擇帶來很大難題。因此，尋找既能保證養(yǎng)殖戶利益，又能保證畜禽與人的健康，還能保證人與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的抗生素替代物迫在眉睫。目前，抗生素替代物研發(fā)主要包括微生態(tài)制劑、抗菌肽、功能性寡糖和植物提取物等產(chǎn)品上［8］。而植物精油在后抗生素時代的背景下備受關注，因為它不僅具有抗菌殺菌、促進家禽生產(chǎn)、維持消化道菌群平衡和提高機體免疫的功能，而且天然、安全高效且無殘留［9～10］。本文闡述植物精油對家禽生產(chǎn)性能、消化酶活性、抗氧化性能、腸道菌群和機體免疫的影響和作用機制。為植物精油在家禽生產(chǎn)中合理應用提供理論依據(jù)。

1 植物精油概述

植物精油為植物提取物的核心，屬于植物源次生代謝物。經(jīng)植物器官合成后儲存在腺體、油室、分泌細胞等部位。因其相對分子質量較小，可通過蒸餾、脂吸、浸漬、榨取、浸泡和壓縮等方法從植物中提煉［11］。常見植物精油包括牛至油、丁香油、茶樹油、肉桂油、百里香精油等。根據(jù)其主要成分可分為四類：萜烯類、芳香族、脂肪族和含氮含硫類化合物［12］。早期研究發(fā)現(xiàn)，它具有抗菌、殺菌、防腐和抗蟲等作用，主要用于水果蔬菜保鮮、護膚品和殺蟲劑等產(chǎn)品中［13～14］。 因其藥理活性強且安全穩(wěn)定，在畜牧業(yè)上也做了一系列研究。研究發(fā)現(xiàn)，植物精油能一定程度提高家禽生產(chǎn)性能，降低腹瀉率，維持胃腸道菌群平衡、并能提高機體免疫，且在豬和反芻動物上也有相應的效果［11，15～18］。

2 植物精油對家禽生產(chǎn)的影響及相關機制

2.1 植物精油對家禽生產(chǎn)性能影響

研究發(fā)現(xiàn)，在肉仔雞飼糧中添加植物精油，可顯著提高肉仔雞平均日采食量（ADFI）和平均日增重（ADG），但對料重比（F/G）無明顯影響［19］。 而添加牛至油能顯著改善肉仔雞全期料重比，并降低肉雞腹脂率［20］。此外，在飼糧中添加百里香酚和肉桂醛能降低42日齡肉雞死亡率［21］。這可能是由于植物精油中活性成分具有較強的脂溶性，能夠穿過病原微生物細胞膜，阻止線粒體的呼吸氧化過程，使病原微生物死亡。因此降低了畜禽的發(fā)病率和死亡率。植物精油的芳香具有一定的誘食作用［22］。研究發(fā)現(xiàn)，植物精油中胡椒堿、麝香草粉、肉桂醛均可刺激消化酶的分泌，還可刺激畜禽消化道黏膜，激活消化酶活性［23～24］。 William 等［25］研究發(fā)現(xiàn)，植物精油促進了肉雞腸道淀粉酶分泌，還能改變飼料在腸道中的形態(tài)，降低食糜粘度，從而促進了營養(yǎng)物質的消化吸收。但也有研究發(fā)現(xiàn)，添加百里香酚和肉桂醛對雞腸道和胰腺消化酶活性無顯著影響［26］，這可能與添加劑類型和添加水平有一定的關系。綜上所述，植物精油可能通過提高畜禽的采食量，刺激胃腸道分泌消化液，促進消化道對營養(yǎng)物質的消化吸收，從而提高畜禽的生產(chǎn)性能。

2.2 植物精油對家禽抗氧化性能的影響

飼糧中添加牛至油可降低雞肉丙二醛含量［27］。添加復合植物精油，還能提高肉雞肝臟抗氧性能［28］。Botsoglou等［29］研究發(fā)現(xiàn)，在火雞飼糧中添加200mg/kg牛至油能延遲脂類氧化，其效果與在飼糧中添加α-生育酚醋酸鹽效果類似。這可能是由于植物精油中含有的抗氧化成分香芹酚和百里香酚有關。

2.3 植物精油對家禽腸道微生物的影響

畜禽腸道中定值著大量微生物菌群。腸道菌群結構一般趨于動態(tài)平衡狀態(tài)，但腸道菌群結構易受飼糧、環(huán)境等因素影響，而畜禽腸道健康狀況可直接影響畜禽生產(chǎn)。在肉雞飼糧中添加植物精油，顯著提高肉雞回腸末端干物質、粗蛋白表觀消化率。還能一定程度上抑制腸道有害菌的生長，顯著降低斷奶仔豬糞便中大腸桿菌數(shù)量和仔豬腹瀉指數(shù)［30］。飼糧中添加百里香精油能顯著增加鵪鶉回腸乳酸桿菌數(shù)量，并能顯著降低大腸桿菌的數(shù)量［31］。Mitsch等［32］在肉仔雞飼糧中添加丁香酚、姜黃和胡椒堿能減少腸道產(chǎn)氣莢膜梭菌的增值。體外試驗發(fā)現(xiàn)，植物精油對革蘭氏陽性菌抑制作用強于革蘭氏陰性菌。但茴香精油可顯著抑制革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的生長，阿魏精油只能顯著抑制革蘭氏陽性菌的生長［33］，芫荽植物精油只對革蘭氏陰性菌存在抑制作用［34］。當腸道中大腸桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌等有害菌減少時，一定程度降低了畜禽腹瀉率和腸道疾病的發(fā)生。同時，腸道中乳酸桿菌等有益菌數(shù)量相對增多，畜禽腸道內(nèi)環(huán)境得以改善，有利于畜禽健康。

2.4 植物精油對家禽血清免疫系統(tǒng)的影響

動物機體的免疫器官、免疫組織和免疫細胞組成機體的免疫系統(tǒng)。研究表明，植物精油能通過提高血清細胞因子和免疫球蛋白含量，以及促進抗體和補體生成來提高免疫機能。在肉雞飼糧中添加植物精油（主要含有成分為肉桂醛、辣椒素和香芹酚）能顯著提高血凝抑制效價水平，減緩抗體衰退速度［35］。在斷奶仔豬上研究發(fā)現(xiàn)，植物精油能提高仔豬血清免疫球蛋白IgG、IgA和IgM含量，對C3、C4也有一定的調(diào)節(jié)作用，還能調(diào)節(jié)仔豬淋巴細胞增值［30］。在肉雞上也存在改善血清免疫球蛋白的效果［36］。因此，植物精油通過提高機體血清免疫球蛋白和細胞因子的含量，從而改善畜禽免疫能力，促進畜禽健康生長。

2.5 植物精油對霉菌的影響

飼料中常見的霉菌包括青霉、曲霉和串珠鐮刀菌等［37］。當飼料發(fā)生霉變時，不僅會影響畜禽生產(chǎn)，損害畜禽健康，畜產(chǎn)品中毒素殘留還會影響人的健康。植物精油作為一種安全、穩(wěn)定、無污染的飼料添加劑，其可在17 000種植物中提取獲得［38］。在生物防霉技術上，植物精油因具有抗菌抑菌的功效，其在霉菌防治以及霉菌毒素控制方面存在一定的優(yōu)勢［39］。研究發(fā)現(xiàn)，復合植物精油（主要含有肉桂醛和香芹酚）可顯著抑制青霉和黑曲霉的生長［40］。這可能是由于植物精油破壞菌絲體、孢子細胞壁和質膜，霉菌細胞膜通透性發(fā)生改變，導致細胞內(nèi)容物外泄，使得霉菌生長受到抑制甚至死亡［41］。

3 小結

植物精油作為一種來源廣、安全、穩(wěn)定、無污染的飼料添加劑，是一種理想的抗生素替代產(chǎn)品之一。大量研究結果證實植物精油對家禽生產(chǎn)有積極影響，此外，植物精油還能用于霉菌防治以及霉菌毒素控制，可作為一種天然的防霉劑。但是，植物精油的特性與來源、提取工藝和精油濃度等都有著不可分割的聯(lián)系。不同產(chǎn)品單獨添加和有效聯(lián)用需進一步研究，以確定適宜的添加產(chǎn)品和添加量。而在細胞分子水平上，還要加強其作用機理的相應研究，為其在畜禽生產(chǎn)應用中提供更透徹的理論依據(jù)。