迷迭香精油替抗養(yǎng)殖理論及應用*

郭舒嵐，趙 雨，王永真，江紅格，張永清，王德國

(1 許昌學院食品與藥學院，生物標識快檢產品與裝備河南省工程實驗室，河南 許昌 461000；2 許昌學院馬克思主義學院，河南 許昌 461000；3 禹州市合同泰藥業(yè)有限公司，河南 禹州 461670)

畜禽飼料中長期添加抗生素，會導致病菌耐藥性不斷增強，畜禽的抗病能力大幅度降低，同時使動物機體以及糞便中出現(xiàn)抗生素殘留問題，既造成環(huán)境污染，又產生機體耐藥菌，從而威脅動物以及人類健康[1]。農業(yè)農村部第194號公告規(guī)定，飼料生產企業(yè)，自2020年7月1日起，禁止在商品飼料中添加具有促生長類功能的藥物飼料添加劑(中草藥類除外)。飼料無抗時代，替抗添加劑越來越受到人們的重視，在畜禽養(yǎng)殖領域，天然飼料添加劑替代化學合成抗生素成為大勢所趨。

迷迭香是一種唇形科的天然香料植物，多年生常綠小灌木，原產地中海沿岸，在我國新疆、云南等地均有種植[2]。迷迭香提取物生物學功能主要在于抗氧化、抗炎、抗菌、調節(jié)免疫功能和改善脂質代謝等方面，是替代抗生素的潛在產品；作為一種體外抗微生物類產品，迷迭香提取物的活性主要是植物精油的活性作用[3]。目前，迷迭香精油在畜牧生產中的應用研究已有一定的進展，飼糧中添加迷迭香精油具有增強動物抗氧化能力和改善機體免疫功能、提高畜禽生產性能及改善產品質量等功效[4-5]。利用天然香料植物迷迭香提取迷迭香精油，作為天然飼料添加劑，旨在解決飼料無抗時代天然飼料添加劑替代化學合成抗生素的難題，克服飼料添加劑中大量使用抗生素的弊端，在畜禽業(yè)中實現(xiàn)高效益、無污染的綠色養(yǎng)殖。本文主要對迷迭香精油主要成分、迷迭香精油替抗養(yǎng)殖的理論、安全性以及應用、存在問題等進行概述，對于我國天然飼料添加劑的開發(fā)具有重要意義和一定的參考價值。

1 迷迭香精油主要成分

迷迭香主要成分為酚酸類、黃酮類、萜類與揮發(fā)性物質等，其中揮發(fā)性物質是其發(fā)揮藥效的主要物質[6]。彭偉等[7]2012年查閱文獻總結發(fā)現(xiàn)，揮發(fā)性的迷迭香精油主要提取方法有水蒸氣蒸餾法、超臨界流體萃取法等，精油中有效成分的檢測方法一般是氣相色譜質譜聯(lián)用法。利用氣相色譜與質譜聯(lián)用(GC- MS)對揮發(fā)性的迷迭香精油進行檢測，鑒定出了29種化學成分，占揮發(fā)油總量的99.2%，幾乎全是萜類化合物(98.7%)。熊俊君等[6]2020年發(fā)現(xiàn)迷迭香鮮品和干品的化學組成成分存在較明顯的差別。采用水蒸氣蒸餾法提取干燥前后的迷迭香揮發(fā)油，迷迭香鮮品、干品中揮發(fā)油得率分別為(1.40±0.20)%、(1.20±0.13)%；GC-MS法分別鑒定出鮮品與干品揮發(fā)油成分均為29個，其中主要成分α-蒎烯在兩者中的含量分別為22.40%和21.42%；桉葉油醇的含量分別為18.73%和17.61%。王有娣等[8]2021年從迷迭香精油中鑒定出了75中化學成分，其中萜類成分共有65個，總含量為95.83%，主要化學成分有樟腦(22.72%)、桉葉油醇(17.66%)、α-蒎烯(16.11%)、莰烯(9.87%)、2-茨醇(4.59%)等。精油中的α-蒎烯、樟腦、1，8-桉葉素、莰烯、龍腦等成分與迷迭香的抗氧化、抗菌、消炎等功能密切相關。

2 迷迭香精油替抗養(yǎng)殖的理論基礎

2.1 抗菌作用

迷迭香精油具有廣譜的抗菌活性。賈佳等[9]采用濾紙片法和微量肉湯稀釋法對迷迭香精油的抗菌性能進行研究，結果顯示，迷迭香精油對表皮葡萄球菌、金黃色葡萄菌、枯草芽孢桿菌、大腸埃希菌、變形桿菌、綠膿桿菌、白色念珠菌和黑曲霉均有較強的抑制作用，其中對綠膿桿菌和黑曲霉的抗菌活性較弱(MIC值為1.0%V/V)，對其他菌株具有較好的抗菌活性，MIC值的范圍為0.125%～0.25%(V/V)。王勇[10]采用平板連續(xù)稀釋法對迷迭香精油的抗菌性研究結果顯示，迷迭香精油對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌和黑曲霉均有一定抑制作用，其抑菌效果與樣品中迷迭香精油的含量正相關。采用小鼠體內外抑菌實驗研究精油對金黃色葡萄球菌、鏈球菌種、大腸埃希菌的抑制效果，結果表明，與茶樹精油和薰衣草精油相比，迷迭香精油對這幾種菌的抑制效果最好[11]。

迷迭香精油抗菌原理主要在于其對細菌細胞膜的影響。迷迭香精油使細菌細胞膜通透性增加，還原糖和蛋白質出現(xiàn)滲透，細菌細胞代謝受到影響，同時DNA聚合酶活性被抑制，DNA復制被阻制，細菌從而被殺滅[12]。迷迭香含有的1，8-桉葉素化合物，能夠破壞大腸埃希菌的細胞膜，從而使迷迭香能夠抗大腸埃希菌[13]；將迷迭香精油用油酸或氯仿包被后形成微滴，能夠抑制白念珠菌和熱帶念珠菌的附著和生物膜的形成[14]。

2.2 抗炎作用

迷迭香精油具有良好的抗炎作用。小鼠炎癥模型實驗表明，對于三種急性炎癥：二甲苯致小鼠耳廓腫脹、角叉菜膠致小鼠足腫脹、醋酸致小鼠腹腔毛細血管通透性亢進，迷迭香精油有良好的抗炎作用[15]。金黃色葡萄球菌滴鼻法建立小鼠肺炎模型實驗顯示，小鼠感染金黃色葡萄球菌后，出現(xiàn)肺臟腫脹、充血，肺葉上有出血斑等肺炎癥狀；小鼠吸入迷迭香精油后，能夠緩解金黃色葡萄球菌感染導致的肺炎癥狀，出現(xiàn)肺臟形態(tài)明顯好轉、出血斑減少、充血減弱等現(xiàn)象[11]。小鼠體內乙醇誘導的胃潰瘍模型實驗結果顯示，50 mg/kg迷迭香精油處理后，小鼠胃中粘膜損傷部位被抑制[16]。

迷迭香的抗炎機理可能與自由基有關。用迷迭香精油處理不同類型炎癥小鼠后，小鼠血清中超氧化物歧化酶、過氧化氫酶活性增強，并且與迷迭香精油劑量呈正相關；迷迭香精油劑量與小鼠組織中的丙二醛含量則呈負相關，隨著精油含量增加丙二醛含量呈降低趨勢。迷迭香精油能夠抑制小鼠胃粘膜損傷部位，可能是通過超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化酶活性的調節(jié)，維持了谷胱甘肽的水平，從而保護胃粘膜[16]。

2.3 抗氧化作用

迷迭香精油具有良好的抗氧化作用。體外抗氧化實驗結果表明，迷迭香精油的抗氧化能力弱于VC和VE，但隨著添加量的增加，抗氧化活性也隨之提高[15]。當迷迭香精油濃度在0.0001～0.01 mg/mL之間時，其羥自由基清除率最高可達52.30%[8]。迷迭香精油含量為40%時，其DPPH自由基半清除率的體積為4.52 mL；而0.5 mmol/L的VC，其DPPH自由基半清除率的體積為3.43 mL，迷迭香精油的DPPH自由基清除效果比VC效果好；迷迭香精油能夠抑制蛋白質、脂肪的氧化，其抗氧化性隨著濃度的增大而增強[17-18]。

迷迭香的抗氧化作用主要在于其提取物能猝滅單重態(tài)氧，清除自由基，切斷類脂自動氧化的連鎖反應，螯合金屬離子，以及有機酸的協(xié)同增效等，同時也可減少人半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3)、人半胱氨酸蛋白酶-9(caspase-9)和白細胞介素-6(IL-6)的分泌或降低其活性[19-20]。

3 迷迭香精油替抗養(yǎng)殖的安全性

迷迭香精油按照其主要成分的不同，分為1，8-桉葉油型(即“高1，8-桉葉素/蒎烯與低樟腦”型，亦稱西班牙型)和馬鞭草烯酮型(即“低1，8-桉葉素/蒎烯與高樟腦”型，亦稱突尼斯/摩洛哥型)2種化學類型，其中最常見的是1，8-桉葉油型[21]。不同化學型的迷迭香精油安全性不同。1，8-桉葉油型和馬鞭草烯酮型迷迭香的LD50分別為7220.35和8088.24 mg/kg，LD50的95%可信限分別為5172.53～8124.41 mg/kg和6982.70～9842.84 mg/kg；通過急性經口毒性試驗、急性皮膚刺激試驗、多次皮膚刺激試驗、眼刺激試驗分析了迷迭香精油毒理和刺激性，結果發(fā)現(xiàn)，對于馬鞭草烯酮型迷迭香精油，急性皮膚刺激試驗和多次皮膚試驗輕度刺激性時，精油濃度均為2.3%；對于1，8-桉葉油型迷迭香精油濃度，急性皮膚刺激試驗中度刺激性時，精油濃度為100%，多次皮膚試驗輕度刺激性時，精油濃度為40%；濃度相同時，馬鞭草烯酮型迷迭香精油刺激性要明顯大于1，8-桉葉油型迷迭香精油[21]。

4 迷迭香精油替抗養(yǎng)殖的應用

近些年，研究人員對迷迭香以及迷迭香提取物在畜禽養(yǎng)殖中的應用進行了實踐探索，成效顯著。

迷迭香提取物可以應用于肉雞和蛋雞養(yǎng)殖。對1日齡京海黃雞(B×J)日糧中添加不同比例的迷迭香添加物對其生長、脂質代謝、抗氧化能為及肉品質的影響進行研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加迷迭香可不同程度的增加京海黃雞的胸肌率、降低腹脂率，提高京海黃雞的肉用性能，改善其肉品質，增強其抗氧化性能；日糧中迷迭香最佳添加量為0.015%[2]。日糧中添加迷迭香提取物，還能夠提高1日齡京海黃雞成活率，顯著降低料重比；迷迭香提取物在150 mg/kg添加水平時，京海黃雞體重和日增重的影響大于對照組，育雛期差異顯著(P<0.05)，育成期差異不顯著(P>0.05)[22]。當迷迭香精油添加量在100～250 mg/kg時，隨著精油添加量的增加，胸肌肉色(OD540)由0.29±0.21升至0.70±0.28，失水率由(39.41±1.57)%降至(29.06±1.11)%，剪切力(kg·f)由3.19±0.09降至2.61±0.05，水分含量由(72.57±0.58)%升至(73.25±0.13)%；血清總超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化酶活性呈先增加后降低趨勢，而丙二醛含量則呈先降低后又稍微升高的趨勢；迷迭香精油最佳添加量為150 mg/kg[23]。飼糧添加迷迭香提取物，提高了黑羽綠殼蛋雞蛋黃顏色和全蛋中粗蛋白質含量，雞蛋品質得到改善；同時，黑羽綠殼蛋雞血清葡萄糖含量顯著降低(P<0.05)，抗氧化能力提高[24]。

迷迭香精油在斷奶仔豬的養(yǎng)殖中的應用也已見有報道。馬紅等[25]以28日齡健康斷奶仔豬為研究對象，將包含10%迷迭香精油、1%大蒜精油和1%牛至精油的包被迷迭香精油添加至基礎飼糧中(添加量為300 mg/kg、試驗時間21d)，與飼喂基礎飼糧的對照組相比，試驗結束后，2組平均日增重和平均日采食量沒有顯著差異(P>0.05)，迷迭香精油組比對照組飼料轉化效率提高了10.3%(P<0.05)；2組間血清免疫指標無顯著差異(P<0.05)；與對照組相比，迷迭香精油組血清谷胱甘肽過氧化物酶活性顯著提高(P<0.05)，趨于提高超氧化物歧化酶活性(P=0.07)；此外，迷迭香精油組粗脂肪和中性洗滌纖維表觀消化率顯著高于對照組(P<0.05)。飼糧中添加包被迷迭香精油，可提高斷奶仔豬血清抗氧化能力和養(yǎng)分表觀消化率，改善仔豬飼料轉化效率。

5 存在問題

5.1 作用機理研究不足

迷迭香精油成分多，揮發(fā)性強，優(yōu)質復合精油配制以及包被難度大，關于迷迭香精油如何應用的資料較少，使用成分及劑量沒有嚴格規(guī)定，缺乏產品質量標準，不利于其良好效果的發(fā)揮，也不能完全回避其潛在的殘留危險。下一步需加大迷迭香精油作用機理研究，規(guī)定使用劑量，建立評價體系。

5.2 生產工藝相對落后

植物精油酶提取、微波提取等新工藝、新方法如果應用于迷迭香精油提取，需要投入資金進行前期研究，正式投產應用則需要更換設備等，增加了企業(yè)的生產成本。目前，應用酶提取、微波提取等新工藝、新方法提取迷迭香精油的研究較少，迷迭香精油生產中大多采用水蒸氣蒸餾法等傳統(tǒng)工藝方法進行提取，精油純度低，質量不穩(wěn)定。因此，迷迭香精油生產中需要增大投入，研究和采用先進的提取工藝和方法，提高產品質量，應對畜禽業(yè)無抗養(yǎng)殖的市場需求。

6 結 語

社會經濟的高速發(fā)展，促使人們消費觀念不斷提升，食品安全問題也越來越被人們重視。我國飼料禁止添加含有促生長類的藥物(中草藥除外)，標志著我國動物源性食品正式進入無抗時代。畜禽無抗養(yǎng)殖符合現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展方向，是一種經濟效益高、生態(tài)效益好、社會效益顯著的健康養(yǎng)殖方式，能夠實現(xiàn)農民增收、畜禽養(yǎng)殖業(yè)增效、保障動物源性食品安全。天然飼料添加劑作為一種綠色飼料添加劑，是將來飼料添加劑的發(fā)展方向。天然植物具有毒副作用小、藥物殘留率低等優(yōu)點，其提取物作為天然飼料添加劑在畜禽養(yǎng)殖中應用，能有效提升動物的抗病能力，保障動物健康生長，同時為動物提供一些營養(yǎng)成分，改善動物產品的風味及口感。合理使用天然植物作為天然飼料添加劑，既能夠在飼料中添加使用以替代抗生素，又能夠降低治療用抗生素的用量，從而實現(xiàn)畜禽無抗養(yǎng)殖，獲得高品質畜禽產品。

迷迭香精油作為天然植物提取物，既有綠色、安全、無污染的特點，又有抗菌、抗炎和抗氧化等功能，對于飼料禁抗后畜禽養(yǎng)殖企業(yè)面臨的成活率低等問題具有積極意義。在畜禽養(yǎng)殖中，迷迭香精油的廣泛應用，能夠促進現(xiàn)代畜禽業(yè)的發(fā)展，對于其他天然飼料添加劑的開發(fā)也有一定的參考價值。