植物及其提取物在無抗豬肉生產上的應用研究進展

劉瑩瑩 ，彭英林 ，賀建華

（1.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所，湖南 長沙 410131；2.湖南農業(yè)大學動物科技學院，湖南 長沙 410128）

抗生素的大量、長期使用，甚至濫用，導致豬只體內藥物殘留、耐藥菌株暴發(fā)、豬只機體免疫力減退，嚴重制約我國養(yǎng)豬產業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展，并對環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)造成破壞、危害食品安全、威脅人類健康。2000 年，丹麥率先實施“無抗養(yǎng)豬”，顧名思義，即不使用抗生素的生豬養(yǎng)殖；因此而誕生的“無抗豬肉”也于2003 年在上海進入公眾視野，掀開了我國養(yǎng)豬業(yè)嶄新的一頁。同時，隨著國家對經濟動能轉換和供給側改革的推動以及消費者的消費需求升級，“無抗肉品”必將成為下一個營銷新賣點。

我國飼料行業(yè)在2021 年1 月1 日全面禁抗，“禁抗令”的實施，令養(yǎng)殖產業(yè)鏈受到普遍影響。目前，飼料全面禁抗是繼非洲豬瘟疫情和新冠肺炎疫情后，我國現(xiàn)代畜牧業(yè)面臨的新一輪挑戰(zhàn)。大力發(fā)展綠色養(yǎng)殖，減少養(yǎng)殖過程抗生素使用，提高豬只的抗病能力已迫在眉睫；替抗功能性添加劑需求增加，研究出無殘留、無耐藥性的飼用添加劑成為新時代養(yǎng)豬業(yè)的重中之重。研究表明，抗生素替代技術主要通過調整腸道微生態(tài)系統(tǒng)平衡、促進營養(yǎng)物質吸收和增強機體免疫能力，從而達到與抗生素相同的防止腹瀉、預防疾病和促生長的效果。目前，國內外常用的、可作為替抗產品的主要有：植物提取物、酸化劑、免疫增強劑、中草藥制劑、酶制劑、發(fā)酵飼料、微生態(tài)添加劑、抗菌肽及益生菌等。在畜禽健康養(yǎng)殖中運用天然植物及其植物提取物和中草藥是當前畜牧業(yè)生產的研究熱點。植物提取物或中草藥飼料添加劑不僅含有多種生物活性物質如多糖、生物堿、揮發(fā)油、甙類、黃酮類等，還含有多種營養(yǎng)成分，如氨基酸、維生素、微量元素等，因而具有藥效和營養(yǎng)的雙重作用。

1 植物及植物提取物在無抗豬肉生產上的應用

1.1 植物及其提取物的功效

植物提取物是指采用適當?shù)娜軇┖头椒◤娜炕虿糠种参镏刑崛』蚣庸ざ傻奶厥馕镔|，其有效成分結構并沒有改變。植物提取物中含有豐富的黃酮類、生物堿、甙類及花青素等活性物質，具有廣譜抗菌抗病毒、抗氧化和清除自由基等特性[1-2]。目前的研究證明單一或復合植物提取物對豬只的生產性能和肌肉品質[3-4]、腸道環(huán)境[5]、心血管機能[6]、機體免疫力[7]等有較強的改善作用。植物提取物用于養(yǎng)豬生產，不僅具有抗氧化、抗應激、抗寄生蟲、替代抗生素、提高機體免疫力、促進生長和脂肪代謝的效果，而且能提高肌肉中肌苷酸、甜味和鮮味氨基酸的含量，有效改善豬肉的營養(yǎng)水平，提高食用價值。目前常用的植物及提取物主要來源于大蒜、生姜、肉桂、茶葉、丁香、八角、馬齒莧、野菊花、竹酢粉、甘蔗、菊粉、桑葉、黃芪多糖、香菇多糖、黃酮、葛根、生物堿等。

1.2 復合天然植物提取物對豬肉品質的影響及應用

研究表明，豬只飼糧中添加一定的大蒜、生姜復合植物提取物，可提高育肥豬出欄體重、平均日增重以及飼料轉化率，降低豬肉pH、改善肉色、保持失水率、改善豬肉品質，還能降低豬肉中丙二醛（MDA）含量，提高硫代巴比妥酸值，延長豬肉的貯存時間，與抗生素達到相似的作用效果[8]。在豬只飼糧中添加以肉桂、陳皮、丁香、八角等為主的藥食同源植物提取物，提高了豬的眼肌面積，改善肌肉pH 和肉色，降低滴水損失、剪切力和蒸煮損失，增強持水性和嫩度；還明顯降低肌肉中硬脂酸、豆蔻酸、芥酸含量，提高豬肉中棕櫚油酸和亞麻酸含量，改善豬肉脂肪酸組成[3]。Ranucci 等[9]研究發(fā)現(xiàn)，在豬只飼糧中添加0.2%的牛至揮發(fā)油和栗子木混合提取物，能使生長育肥豬肉色、味道和感官評分都得到有效的提高，并提高背最長肌谷胱甘肽還原酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活性，降低肉品脂類氧化。朱碧泉等[4]研究表明，在飼糧中添加0.04% 的植物提取物（柑橘、大蒜、亞麻子、根芹菜、胡椒、薄荷等），可延緩儲存過程中豬肉pH 的降低速度，增強豬肉系水能力，使儲存96 h 后豬肉的亮度降低，增強豬肉紅度，降低MDA 含量，提高超氧化物歧化酶活性，增強抗氧化能力，改善豬肉品質。涂興強[10]試驗表明，植物提取物大蒜素和糖萜素也能改善豬肉肉色、增加肌內脂肪含量。以茶葉、陳皮、馬齒莧、野菊花等組成的復合提取物，可降低豬肉失水率、減少滴水損失、增加熟肉率，對pH、大理石紋和肉色也有所改善，改善肌纖維直徑和密度，從而改善豬肉嫩度[11]。含香芹酚（牛至）、肉桂醛（肉桂）和辣椒油樹脂（墨西哥胡椒）的植物提取物混合物的肥育豬背最長肌電導率、滴水損失和蒸煮損失較低，但鮮肉的保水能力和a*值（紅色）較高，顯著提高了鮮肉和熟肉的感官品質[12]。

1.3 單一天然植物提取物對豬肉品質的影響及應用

植物提取物是植物次生代謝產物，有兩種不同的形式，其中不溶于水的液體油通常被稱為精油。研究表明，澳洲茶油樹提取的精油能夠改善豬肉品質，肉質更加鮮紅；提高豬肉中不飽和脂肪酸和必需氨基酸的總量[13]。迷迭香提取的精油可抑制豬肉脂肪早期發(fā)生的氧化反應，并且與維生素E 具有協(xié)同作用[14]。董麗等[15]研究發(fā)現(xiàn)，一定比例的竹酢粉可改善育肥豬的肉色，改善肌肉嫩度和多汁性，提高脂肪酸、風味氨基酸和肌苷酸含量，有利于增加豬肉鮮味；提示竹酢粉可以在無抗豬肉生產中使用，具有一定的替抗作用，添加比例為1.0%即可。陳颋[16]用綠豆提取物飼喂肥育豬的試驗結果，同樣顯示該提取物能顯著影響豬肉的大理石紋、肉色和剪切力指標。Xia 等[17]用甘蔗提取物飼喂育肥豬，提高了背最長肌的抗氧化指標。從杜仲葉中提取的多酚不僅能提高肌肉品質，還能調節(jié)脂肪代謝[18]。張志宏等[19]在早期飼喂斷奶仔豬飼糧中添加沙棘提取物，發(fā)現(xiàn)其能顯著提高仔豬血清瘦素水平，增加眼肌面積，降低肌內脂肪。Li 等[20]發(fā)現(xiàn)苧麻粉能顯著提高肌肉中蛋白質含量、降低成脂基因mRNA 水平和肌纖維面積。Liu 等[21]研究發(fā)現(xiàn)，桑葉粉提高了育肥豬肌肉中的粗蛋白、肌苷酸和氨基酸含量，蛋白質沉積量更高，使豬肉的營養(yǎng)和風味更佳；同時降低背最長肌的肌纖維面積，提高肌纖維密度，降低剪切力和肌肉 組 織MyHC-IIb 的mRNA 表 達水平，從而提高豬肉嫩度。在飼糧中長期（從豬斷奶到屠宰）添加馬鞭草甙，能增加背最長肌中α-生育酚水平，降低貯藏24 h 后脂肪氣味和酸敗味強度，提高豬肉的抗氧化狀態(tài)和感官品質，而不影響其他肉質參數(shù)[22]。

2 中草藥在無抗豬肉生產上的應用

2.1 中草藥的功效

作為中藥大國，我國很早就將中草藥用作畜禽飼料添加劑。中草藥是與人類、動物共存的天然資源，并因其大多具有來源廣泛、取材天然、功能多樣、安全方便等特點和抗菌抗病毒、無殘留、無抗藥性、毒副作用小等功效而逐漸成為一種理想的飼料添加劑。研究表明，中草藥添加劑含有許多有效活性成分和風味物質，如糖類、甙類、鞣質、生物堿、揮發(fā)油、蛋白質、氨基酸、油脂及色素等。糖類是機體免疫系統(tǒng)的組成物質，鞣質可抑制大腸桿菌、霍亂桿菌、白喉桿菌等常見有害菌；生物堿能促進機體胃腸道蠕動和消化液分泌，增加食欲；色素可顯著改善畜禽產品（如肉、蛋）的色澤；有些中草藥本身含有豐富的蛋白質、維生素和礦物元素。將中草藥用于養(yǎng)豬業(yè)可預防疾病、增進食欲、促進生長、提高瘦肉率和生產性能、改善豬肉的品質和風味。

2.2 中草藥對豬肉品質的影響及應用

豬只飼糧中添加中草藥添加劑，能明顯改善生長育肥豬胴體性狀和肉品質，改善豬肉風味。陳國順等[23]在香豬飼糧中添加0.3%～0.4%中草藥添加劑（當歸、山楂、丹參、黃芪、馬齒莧和地榆等11 味中草藥），提高了豬肉粗脂肪、粗蛋白質含量，提高了必需氨基酸和主要鮮味氨基酸含量，提高了亞麻酸、亞油酸和花生四烯酸含量。在豬只飼料中添加黨參、白術、半夏、茯苓、木香和甘草組合的中草藥超微粉，能顯著提高豬肌肉中呈味氨基酸（谷氨酸、天門冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸）含量[24]；添加黃芪、八角茴香、干姜、橘皮、黨參和甘草組合的中草藥超微粉，能提高育成豬豬肉中肌苷酸、飽和脂肪酸與部分不飽和脂肪酸的含量，降低滴水損失和剪切力，改善肉質風味[25]。胡廣英等在不同品種豬（晉汾白豬、晉陽白豬、山西黑豬、杜長大）飼糧中添加中草藥添加劑（黨參、白術、茯苓、甘草、半夏、陳皮、萊菔子、山楂、麥芽、砂仁、木香、蘇子、神曲、松針），提高了豬肉中總氨基酸、呈味氨基酸、必需氨基酸含量[26]，提高了不飽和脂肪酸和必需脂肪酸的含量，降低膽固醇的含量[27]；進一步研究發(fā)現(xiàn)，中草藥添加劑可能是通過提高豬肉中心型脂肪酸結合蛋白（H－ FABP）基因、鈣蛋白酶抑制蛋白（CAST）基因、脂蛋白脂肪酶（LPL）基因、肌細胞生成素（MyoG）基因、己糖激酶同工酶（HK）基因、ATP 合成酶（ATP5B）基因、磷酸果糖激酶（PFK）基因等7 個與肉質相關的基因相對表達量[28]，改變豬肉的感官品質和相應的營養(yǎng)組分及濃度。

中草藥添加劑除了能提高生豬胴體性狀、改善豬肉風味和營養(yǎng)價值外，還能減少豬肉滴水損失，防止PSE 肉發(fā)生，延長貨架期，保持肉品質量。Ahmed 等[29]研究發(fā)現(xiàn)，在豬只飼糧中添加石榴、銀杏、甘草和發(fā)酵中草藥，可減少生長肥育豬膽固醇含量，增加n-3 脂肪酸含量，降低n-6/n-3；明顯降低新鮮豬肉和儲存2～3 周豬肉中的硫代巴比妥酸反應物水平。陳國順等[30]采用固相微萃取-氣相色譜質譜技術（HS-SPME-GCMS）發(fā)現(xiàn)，在豬只飼糧中按一定比例添加當歸、黃芪、丹參、山楂、地榆和馬齒莧等11 味中草藥后，豬肉中能檢測到的揮發(fā)性化合物（醛類、醇類、酸類等）數(shù)量增多。閆雪等[31]在溫熱環(huán)境中給豬只飼糧添加中草藥（藿香、滑石、甘草、蘆根、淡竹葉和鉤藤和五味子等），有效減少試驗豬背肌的滴水損失及剪切力，降低血糖水平、而提高肝臟中糖原含量，有效調節(jié)機體的糖類代謝。張善文等[32]研究報道，添加中草藥微生物調理劑（以絞股藍為主要原料，同時輔以黃芪、首烏藤、黨參、烏梅等中藥材），可有效提高湘沙豬配套系肌肉熟肉率和嫩度、肌肉中油酸和鎂含量；復方中草藥調理劑（黃芪、淮山、葛根、茯苓等）顯著提高豬肉中硬脂酸、珍珠酸含量以及微量元素鈣和鈉含量。由黃芪、甘草、白芷、砂仁、炒山楂、陳皮、麥芽、神曲、大茴香、肉豆蔻和肉桂等11 味中草藥組成的復方中草藥添加劑，不僅提高試驗豬生產性能、降低料重比，還能增加背最長肌肌內脂肪含量，有助于形成優(yōu)良豬肉品質，與抗生素組相比，使用效果較好[33]。其他研究也證實，在無抗飼糧中添加中草藥制劑或中草藥復方（白鮮皮、川芎、熟地黃、白術、馬齒莧和茯苓[34]，黃芪、陳皮、丁香、當歸和肉桂[35]，黃芪、金銀花和菊芋[36]）能明顯促進試驗豬的生長性能、胴體性狀和肌肉營養(yǎng)水平的提升，并防止豬肉酸敗變味，有利于提高加工肉制品的感官指標及衛(wèi)生品質，提高豬肉營養(yǎng)和食用價值。

3 結語

大量研究表明，天然植物提取物和中草藥作為替抗產品具有促進豬只生長、提高豬生產性能和繁殖性能、增強機體抗病能力和改善肉品質量的作用，且效果相當于甚至優(yōu)于抗生素。隨著生物提取技術與加工工藝的不斷改良升級，人們對食品衛(wèi)生和肉品安全的不斷關注和重視，天然植物提取物和中草藥在無抗豬肉生產上的使用越來越受生產者和消費者青睞。值得注意的是，植物提取物和中草藥用作功能性飼料添加劑，需要配合飼料端的精準營養(yǎng)配比和養(yǎng)殖端的高質量管理水平，才能保證產品端的綠色安全，保障我國養(yǎng)豬業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。