藤茶黃酮及吐溫80飼用于肉羊生產(chǎn)的研究進展

劉興能,呂念詞,程 月,保志鵬,曹國春,和曉明,岳 丹,陸 穎,席冬梅,劉萬紅,鄧衛(wèi)東*

(1.云南農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畜牧獸醫(yī)學(xué)院,云南 昆明650000;2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,云南 昆明 650000;3.云南省曲靖市會澤縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,云南 會澤 654200)

莫能菌素等抗生素因具有良好的促生長效果而成為畜禽養(yǎng)殖中生長促進劑的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”,但長期使用會造成細菌耐藥性[1]。伴隨著中國2020年7月1日禁止飼料生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)含有促生長類藥物飼料添加劑(中藥類除外)的商品飼料公告的全面實施[2],開發(fā)綠色、安全、無公害的抗生素替代品成為畜禽養(yǎng)殖發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。本文綜述了莫能菌素、藤茶黃酮和吐溫80在肉羊或畜禽上的研究及應(yīng)用,為探尋抗生素類飼料添加劑的綠色替代品提供參考。

1 莫能菌素飼用于肉羊的研究

莫能菌素(Monensin)又叫瘤胃素,于1976年從肉地鏈霉菌發(fā)酵液中分離得到,屬于聚醚類離子抗生素,常被作為離子載體添加劑用于反芻動物飼料中[3]。其作用機理[4]:一是調(diào)節(jié)瘤胃微生物區(qū)系,抑制革蘭氏陽性厭氧菌的活性;二是提高丙酸比例,降低甲烷產(chǎn)量;三是降低瘤胃內(nèi)蛋白質(zhì)的降解,有利于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。一般,莫能菌素以飼料添加劑的形式直接均勻拌入飼料投喂,肉羊每千克日糧推薦添加量為25～30 mg[5]。

長期以來,莫能菌素在反芻動物上的應(yīng)用研究主要集中在牛生產(chǎn)上,而關(guān)于羊的報道較少,本文收集國內(nèi)近10年關(guān)于莫能菌素應(yīng)用于羊生產(chǎn)的文獻僅4篇,試驗結(jié)果表明:(1)日糧中添加莫能菌素對羊的生長性能有一定的影響,楊華明等[6](添加劑量15 mg/d)、孔繁云等[7](添加劑量0.5 g/d)研究表明,莫能菌素的添加能提高試驗羊只的日增重,增加幅度為11.13%、24.25%(P<0.05),但武斌等[8](添加劑量90 mg/d)報道肉羊飼糧中添加莫能菌素的肉羊日增重降低了0.12%,這有可能是因為添加的劑量不同導(dǎo)致的;(2)提高羊只屠宰性能,其中添加莫能菌素后凈肉率增加幅度最為明顯,可提高5.11%(P<0.05);(3)莫能菌素的添加雖然對羊血清的抗氧化指標(biāo)無顯著影響,但莫能菌素能顯著的提高氮沉積,總氮利用率分別為59.70%、59.81%(P<0.05),同時,顯著降低12.04%甲烷產(chǎn)量(P<0.05)。然而,針對莫能菌素作為添加劑對瘤胃微生物的影響,在羊生產(chǎn)中尚未有報道,而在犢牛上柏妍等[9]進行了研究,試驗表明在犢牛的開食料中添加3.6 g/kg的莫能菌素對瘤胃有如下影響:(1)瘤胃發(fā)酵參數(shù):降低了瘤胃液中26.45%的氨態(tài)氮(P<0.05)和14.56%的乙酸,顯著提高了27.63%的丙酸(P<0.05);(2)瘤胃微生物多樣性:在門水平上,添加莫能菌素能極顯著的降低63.30%變形菌門的相對豐度(P<0.01);在屬水平上,提高犢牛瘤胃液中47.85%的普雷沃氏菌屬相對豐度,降低73.99%的奧爾森菌屬(P<0.05)、瘤胃球菌屬(67.77%)和丁酸弧菌屬(60.85%)相對豐度。

綜上所述,莫能菌素可以作為添加劑應(yīng)用于肉羊生產(chǎn)中。目前相關(guān)的文獻研究表明,添加莫能菌素(綜合考慮相關(guān)試驗結(jié)果,選用莫能菌素添加于肉羊飼糧的最佳劑量為25 mg/kg)能提高羊只日增重和改善飼料轉(zhuǎn)化率,但莫能菌素作為反芻動物載體型添加劑開發(fā)應(yīng)用得較晚,其作用特點及適宜添加量尚無定論,未進行對瘤胃微生物的種類、數(shù)量、活性的影響及其在瘤胃生態(tài)中相互作用關(guān)系系統(tǒng)地研究,對不同種類動物和生理階段、不同飼料組成和飼養(yǎng)方式的適宜添加量的相關(guān)報道較少,加之2019年7月10日《中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告 第194號》[10]禁抗的公布,作為抗生素類的莫能菌素必將被新型無公害添加劑替代。

2 藤茶黃酮飼用于家畜生產(chǎn)的研究

藤茶(顯齒蛇葡萄)生長有明顯的地域性,其主要生長在中國部分省份(湖南、湖北、貴州和廣西),在中國瑤族、土家族、苗族、侗族有近六百年的飲用歷史[11]。《中藥匯編》[12]和《廣西藥用植物名錄》[13]等記載,藤茶是典型的藥食兩用植物[14-15],具有非常重要的開發(fā)利用價值。而藤茶黃酮(Ampelopsis grossedentata flavonoids , AGF)是從藤茶中提取的一種含量為43.4%～44.0%的天然植物添加劑[15-16]。王婉瑩等[17]研究發(fā)現(xiàn),AGF中可分離出近20個黃酮類成分,其中二氫楊梅素(Dihydromyricetin,DMY)是含量最高的一種黃酮物質(zhì),含量高達25%～38.5%[18-19]。因此,大多數(shù)對藤茶黃酮的報道直接以DMY作為研究對象,DMY化學(xué)名為3,5,7,3′,4′,5′-六羥基-2,3-二氫黃酮,分子質(zhì)量為320 ku,其分子結(jié)構(gòu)式見圖1[20]。

圖1 藤茶黃酮分子結(jié)構(gòu)示意圖[20]Fig. 1 Molecular structure of Ampelopsis[20] grossedentata flavonoids

之前,AGF因藤茶生長的地域性和提取技術(shù)的限制導(dǎo)致量的稀缺(國外基本上沒有相關(guān)文獻報道),報道多側(cè)重于人或小鼠的藥理研究上。近年來,隨著AGF的提取技術(shù)不斷優(yōu)化,其成本降低、提取率升高、品質(zhì)穩(wěn)定性增加,加之畜牧業(yè)對“禁抗”的大力實施,新型綠色無公害飼料添加劑的開發(fā)是目前的研究熱點,而AGF具有抗氧化[21-22]、抑菌[23-24]、保肝[25-26]、降血脂[27]、降血糖[28]、抗腫瘤等[29]作用使其作為新型飼料添加劑在畜牧業(yè)中的應(yīng)用逐漸增多。鑒于此,本文全面收集與整理了國內(nèi)外該領(lǐng)域的研究,結(jié)果顯示,AGF應(yīng)用于畜禽生產(chǎn)中具有提高畜禽生產(chǎn)性能和提高免疫力的功效。

首先,添加0.05%的AGF能夠增加肉仔雞(0～42 d)生產(chǎn)性能、加強代謝能力、增強免疫力;還能增加肉仔雞的平均采食量(ADFI)、日增重(ADG),平均增加幅度分別為2.63%～6.34%[30-31]、2.03%～13.79%[31-32];降低料重比,平均降低幅度為0%～6.59%[30-31]。韓愛云等[32]和戴青等[33]研究發(fā)現(xiàn),添加AGF能一定程度的提高肉仔雞血清ALB(1.05%～2.46%)、TP(3.06%～6.25%)的含量并且降低GOT(10.20%～46.27%)、GPT(8.40%～15.78%)的含量,從而表明AGF的添加加強了仔雞代謝能力、且不會損傷肉雞的肝臟組織,對肉雞肝臟無毒副作用。關(guān)于肉仔雞的5篇文獻指出,AGF能增加胸腺、脾臟及法氏囊指數(shù),但與梁萌等[30]與戴青等[33]對血清SOD、MDA及CAT的研究結(jié)果相悖,這可能與肉仔雞試驗日齡有關(guān),具體原因需要進一步的科學(xué)驗證。此外,馮孟等[34]研究表明,在蛋雞飼糧中添加AGF較對照組能提高7.09%的產(chǎn)蛋率(P<0.05)、死亡率降低36.3%,這一結(jié)果與崔志英等[35]研究結(jié)果一致。其次,在豬的日糧中添加一定量的AGF能增加豬的生長性能、提高抗病力,其中,日增重(ADG)平均增幅為20.32%～31.03%、且有降低腹瀉率、咳喘率的趨勢[36-37],但楊茂林等[37]在育肥豬的飼糧中添加AGF增加了2.59%的料重比(P<0.05),這一結(jié)果和武書庚等[36]、楊家軍等[38]及候翔等[39]結(jié)果相反,分析可能是與AGF的添加量、豬的品種、日糧種類、日齡有關(guān)。雷仙荷等[40]在不同肉牛中添加5%的AGF能極顯著增加肉牛的平均體尺(P<0.01);張乃鋒等[41]在育肥羊上添加0.2%的AGF,育肥羊增重提高13.81%(P<0.05),疾病發(fā)生率減少19.36%。此外,相關(guān)藥理試驗證明,AGF具有廣譜抗菌作用[25]。謝鵬等[42]添加一定量的(5 mg/mL、0.1%)藤茶黃酮表現(xiàn)出較強的抑菌(金黃色葡葡球菌、大腸桿菌、沙門氏菌)效果,且適量的藤茶黃酮量可以替代一定量的抗生素(青霉素V鉀溶液)。郭航等[43]發(fā)現(xiàn),添加 0.025%～0.05%的DMY可顯著提高小腸絨毛高度和黏膜厚度,降低小腸隱窩深度(P<0.05),且短期灌服DMY可修復(fù)大腸桿菌損傷的肉仔雞腸道黏膜。

總之,AGF在畜禽上應(yīng)用能提高畜禽生產(chǎn)性能、改善腸道健康、提高免疫力、改善屠宰性能和肉質(zhì)等,具有良好的應(yīng)用前景。目前,已有單位(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所飼料生物化工研究室)依據(jù)藤茶黃酮的藥理特性和作用機理,將其研制成綠色新型飼料添加劑。但現(xiàn)階段,藤茶黃酮在畜禽上的應(yīng)用主要集中在肉仔雞、豬上,而在肉羊上的研究報道僅有張乃鋒等[41]對生長性能及抗病做了初步的研究。關(guān)于瘤胃添加AGF對瘤胃微生物是否有影響,國內(nèi)外未有報道,對于藤茶黃酮應(yīng)用于育肥羊的最佳劑量需要進一步的試驗驗證。

3 吐溫80在肉羊中的應(yīng)用研究

吐溫80(Tween 80)為非離子型表面活性劑(NIS),化學(xué)名稱為聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯,為淡黃色至橙黃色的黏稠液體,有臭味,味微苦澀,在水、乙醇、甲醇或醋酸乙酯中易溶,最大酸值2 mg(以KOH計)、皂化值45～60 mg(以KOH計)、親水親油平衡值(HLB)15.6[44];因其能增加酶的釋放量和提高酶的活性,促進酶和底物之間的相互作用,且能作為乳化劑安全的添加到食品中而被廣泛認識[45]。自莫能菌素等離子載體類抗生素的安全問題受到質(zhì)疑并禁用以來,食品級的吐溫80作為飼料添加劑被研究人員加以研究[46]。研究表明,吐溫80的LD50(半致死劑量)為25 g/kg時,添加在動物飼料中被認為是安全的[47]。

迄今為止,吐溫80在畜牧上的研究大部分是在體外對瘤胃微生物菌群影響培養(yǎng)的基礎(chǔ)上進行。相關(guān)試驗表明,吐溫80對瘤胃微生物有一定的調(diào)控作用(增加微生物的總數(shù)、瘤胃細菌產(chǎn)量)[48-49],刺激革蘭氏陰性菌(白色瘤胃球菌和黃化瘤胃球菌)生長比陽性菌效果好,促進非纖維分解菌生長比纖維分解菌好[50-51]。一定劑量的吐溫80對真菌(單中心真菌、多中心真菌)有促進營養(yǎng)作用,但劑量過高則會有抑制作用[52];添加吐溫80對原蟲的數(shù)量沒有影響[53]。然而,只有少數(shù)的研究驗證了吐溫80在反芻動物體內(nèi)的作用效果,特別是吐溫80在肉羊生產(chǎn)中的應(yīng)用研究鮮有報道,本文全面收集了國內(nèi)2007年以來吐溫80應(yīng)用于肉羊養(yǎng)殖的文獻報道。研究表明,添加吐溫80能增加羊只的采食量,增加幅度在2.09%～3.18%[54-55];吐溫80飼喂羊能提高日增重,尤其后期增重幅度達40.20%,此外,吐溫80還能顯著降低肉骨比(8.55%,P<0.05),但屠宰率、凈肉率分別降低3.96%、1.93%[27];吐溫80應(yīng)用于羊只日糧可以改善瘤胃發(fā)酵,降低瘤胃pH(0.99%～3.31%)[54,56],減少17.14%甲烷生成,同時對蛋白質(zhì)消化率有一定影響,但增加了乙酸(6.69%～34.75%)[55-56]、丙酸(6.98%～14.23%)[54-55]和丁酸(3.57%～15.59%)[55-56]的產(chǎn)出比例。

綜上所述,添加吐溫80對羊只生長性能、屠宰性能、瘤胃液消化指標(biāo)、日糧消化率、能量代謝和氣體排放有一定的影響,但相關(guān)報道較少,未能提供精確的試驗數(shù)據(jù)使其在實際推廣應(yīng)用中提供的理論依據(jù)不足。

4 小 結(jié)

在畜禽養(yǎng)殖上應(yīng)用藤茶黃酮能提高畜禽生產(chǎn)性能、改善腸道健康、提高免疫力、改善屠宰性能和肉質(zhì)等,作為植物提取類添加劑具有廣闊的前景。同時,吐溫80在一定程度上能改善羊只生長性能、屠宰性能、瘤胃液消化、日糧消化率、能量代謝和氣體排放等相關(guān)指標(biāo);鑒于此,評估藤茶黃酮、吐溫80應(yīng)用于肉羊改善生產(chǎn)性能的作用及機理,值得深入研究,以替代莫能菌素等抗生素在肉羊上的應(yīng)用。