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植物提取物对促进畜禽生长的作用

时间:2021年11月25日 分类:农业论文 次数:

摘 要:植物提取物是具有一种或多种生物学功能且绿色、安全、高效、纯天然的活性物质,可以促进畜禽 生长、净化环境卫生、改善畜产品品质等,近年来作为饲料添加剂广泛应用于动物生产中。文章就植物提取物可 能的作用机制及在畜禽生产中的应用进行综述,为其

  摘 要:植物提取物是具有一种或多种生物学功能且绿色、安全、高效、纯天然的活性物质,可以促进畜禽 生长、净化环境卫生、改善畜产品品质等,近年来作为饲料添加剂广泛应用于动物生产中。文章就植物提取物可 能的作用机制及在畜禽生产中的应用进行综述,为其在畜牧生产中的应用提供参考。

  关键词:植物提取物;机制;畜禽

畜禽产业

  在我国集约化养殖中,抗生素的长期使用及滥用造 成的细菌耐药性和残留问题已严重威胁到公共健康。除 中草药外,日粮中禁用其他促生长类药物饲料添加剂。 因此,开发优质、环保、无公害的抗生素替代品成为发 展趋势。植物提取物是绿色、高效、安全的饲料添加剂, 因具有抗菌、抗氧化、抗炎等功效,在医药、食品、化 妆品和农业等领域备受关注。

  畜牧论文范例:浅谈基层畜牧兽医动物防疫工作

  1 植物提取物的功能及作用机制

  1.1 提高生产性能

  植物提取物具有促生长的作用。据报道,日粮中分 别添加4%、8%的紫苏和苜蓿复合植物提取物,育肥猪 平均日增重显著提高23.81%、19.04%,试验末重显著提 高4.53%、3.67%,料重比显著降低10.01%、8.93%[1] 。孙 丹彤等[2] 报道,蛋鸡日粮中添加0.02%槲皮素,试验组产 蛋率极显著提高4.96%,料蛋比显著降低6.55%;日粮添 加0.04%槲皮素的蛋鸡产蛋率极显著提高8.11%,料蛋比 极显著降低11.72%;当添加量达到0.06%时,产蛋率反 而降低。

  槲皮素与黄酮类物质同时具有雌激素样作用和 抗雌激素样作用,对日龄大的蛋鸡调节效果更明显。肖 传明等[3] 研究发现,在肉鸡日粮中添加植物提取物,试验 组 死 淘 率 比 对 照 组 和 抗 生 素 组 显 著 降 低 51.57%、32.09%;在提高日增重、日采食量,降低料重比方面与 抗生素效果相当,可替代部分抗生素使用。 植物提取物促生长作用可能通过以下几个途径实现: 一是作为诱食剂,增加畜禽采食量。植物提取物含有醛 类、酚类和芳香烃类等芳香类物质,可以刺激动物消化 道黏膜上的感受器,改善饲料适口性,进而提高动物采 食量,在诱食效果上猪优于家禽[4] 。

  二是刺激畜禽消化酶 分泌,改善肠道消化机能。在肉鸡日粮中添加植物提取 物,十二指肠脂肪酶活性显著提高29.86%,淀粉酶活性 显著提高15.71%;粗脂肪消化率显著提高41.50%,粗蛋 白消化率显著提高 46.27%,钙磷吸收率均有所提高[3] 。 三是促进动物肠道生长发育,提高消化吸收能力。植物 提取物可以加快肠上皮细胞更新速度,减少病原菌在消 化道内停留,加速消化道内皮成熟[5] 。同时还可以提高十 二指肠绒毛高度,降低隐窝深度,增加绒毛高度与隐窝 深度比值,促进动物对营养物质的吸收。四是维持肠道 菌群平衡。复合植物提取物能够提高蛋鸡盲肠菌群中拟 杆菌门和艾克曼菌属的相对丰度,降低厚壁菌门的相对 丰度,调节盲肠菌群结构,促进肠道有益菌群形成,增 强肠道屏障功能,维持肠道稳态[6] 。

  1.2 增强抗氧化能力

  据报道,山银花和黄芩提取物可以提高肉鸡血清中 总 抗 氧 化 能 力 (T-AOC)、 谷 胱 甘 肽 过 氧 化 物 酶 (GSH-Px)、过氧化氢酶 (CAT) 和总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性,显著降低丙二醛(MDA)含量[7] 。槲皮 素可以提高蛋鸡血清和肝脏中 T-AOC、GSH-Px、SOD 活性,降低 MDA 含量[2] 。茶多酚可以降低育肥猪血清 GSH-Px 活性,提高肝脏 T-AOC 和 GSH-Px 活性,降低 MDA 含量,同时降低肝脏抗氧化相关基因[(GSH-Px、 CAT和醌氧化还原酶 (NQO1)]的表达量,增强机体抗 氧化能力[8] 。 植物提取物的抗氧作用机制:一是缓解炎症反应, 提高动物免疫力。

  介导炎症反应的细胞因子主要有肿瘤 坏死因子 (TNF-α)、白介素 IL-Iβ、IL-6 和 IL-10 等[9] 。 常肖肖等[10] 报道,日粮添加45 g/d茶皂素可以提高奶牛血 清 IL-1、 TNF- α 含 量 及 IL-1、 IL-6、 IL-10、 TNF- α mRNA的表达量,增强奶牛免疫能力。二是直接抑制或 清除自由基。植物提取物可以作为氢质子或电子的供给 体,终止自由基链式反应,发挥抗氧化功能。三是结合 与自由基相关的酶,通过抑制氧化酶活性,增强抗氧化 酶活性来实现。四是螯合钝化过渡金属离子。过渡金属 铁、铜等是许多自由基产生的催化剂,某些植物提取物 中的酚类物质含两个酚羟基,可与这些过渡金属结合, 生成相对稳定的配合物,抑制金属诱导的自由基形成。 五是抗氧化成分之间的互补与促进作用。植物提取物中 的抗氧化成分在体内通过电子或质子转移、螯合钝化过 渡金属离子、影响基因表达、作用于氧化酶和抗氧化酶 等途径联合发挥抗氧化功能。如不同水平的山银花和黄 芩提取物之间存在协同增效效应,对肉鸡抗氧化机能的 影响与浓度呈正相关[7] 。

  1.3 抗菌作用

  植物提取物具有抗菌作用,且不会产生耐药性。据 报道,牛至精油可以降低回肠、盲肠中肠球菌、葡萄球 菌和大肠杆菌数量[11] 。肉桂、丝兰、一串红和桂花可以 降低肉鸡盲肠和排泄物中大肠杆菌和总细菌数,抑菌作 用在生长后期更明显[12] 。 植物提取物抗菌作用机制可能有[13] :影响细菌细胞 壁、细胞膜等形态结构,改变生物膜的通透性,导致细 胞内容物中重要分子或离子外泄。破坏细菌的蛋白质和 遗传物质结构、影响菌体内酶或功能性蛋白活性、抑制 细菌生长、同时影响受精作用或抑制分生孢子的萌发, 降低后代繁殖率。影响能量代谢和还原酶系,抑制细菌 呼吸作用,阻碍代谢活动,致使细菌自溶。植物提取物 中的某些有效成分可以渗透到细胞内,破坏线粒体等细 胞器结构,抑制细胞呼吸作用,阻碍细胞腺嘌呤核苷三 磷酸 (ATP) 的合成,影响细菌的正常生理活动,因此 其抗菌机制可能是单一或多点作用方式。

  1.4 净化环境卫生

  畜禽粪便中的氮和磷均会对畜禽的呼吸道健康等产 生影响,还会对环境造成污染。王金旭等[14] 研究发现, 日粮中分别添加 200 mg/kg 丝兰提取物、200 mg/kg 丝兰提取物+500 mg/kg 酶制剂,氨气含量分别减少 19.10%、 30.61%,硫化氢含量减少13.54%、21.68%,氮排泄量降 低 8.86%、24.26%,单独添加丝兰提取物或联合添加酶 制剂均可以有效降低猪舍内氨气和硫化氢含量,减轻猪 舍中的气味。张会萍等[15] 报道,丝兰属植物提取物可以 降低肉鸡舍内氨气、总氮和血清尿素氮含量,提高氮的 利用率,有效改善养殖环境。

  周霞等[12] 报道,植物提取 物可以降低肉鸡肠道和排泄物中尿素氮、尿酸、氨态氮 含量及脲酶活性,抑制肠道尿酸氧化酶、产脲酶、尿囊 素酶菌生长,进而降低粪中尿酸酶活性,减少氨气释放, 减少环境对肉鸡的应激。 植物提取物中的某些成分可以抑制肠道中脲酶活性, 如丝兰提取物中的皂苷是一种脲酶抑制剂,可抑制含氮 物质分解成氨气,减少粪、尿中氨气的产生;活性基团 可以吸附空气中的氨气分子;多糖可以促进微生物利用 氨气合成菌体蛋白;多酚类物质可以结合氨基,减少氨 气的产生,降低氨气对肠道的刺激作用,减少排泄物和 肠道内氨的释放,降低环境中氨气浓度[16] 。

  1.5 改善肉品质

  郑梓等[17] 报道,在日粮中添加5 g/kg药食同源植物提 取物可以使育肥猪背膘厚、剪切力、失水率分别降低 17.25%、26.99%、6.27%,背最长肌中油酸、亚油酸、 亚麻酸、棕榈酸含量分别提高12.46%、3.17%、82.28%、 2.05%,芥酸、硬脂酸、豆蔻酸含量分别降低 96.09%、 7.26%、0.60%,脂肪、胆固醇降低13.79%、13.05%,有 效改善猪肉风味,增加猪肉嫩度,减缓猪肉变质速度, 且药物无残留。

  王珍珊等[1] 研究发现,紫苏和苜蓿植物提 取物可以提高育肥猪肉色、瘦肉率、胴体率、屠宰率和 眼肌面积,降低平均背膘厚。晁娅梅等[8] 研究表明,茶多 酚对育肥猪的胴体性状影响不显著,但可以提高育肥猪 屠 宰 后 45 min 亮 度 值 (L *)、 24 h 的 pH 值 , 降 低 24 h后的L*。李冲等[18] 研究报道,肉桂、黄连、丁香复 合植物提取物可以降低肌肉剪切力和电导率,改善肌肉 嫩度,提高蛋氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、甘氨 酸含量,改善肉品风味,可以作为肉质改良添加剂。

  植物提取物中含有可溶性蛋白质、氨基酸、维生素、 多糖、生物碱、黄酮类、微量元素等多种活性物质,兼 具营养和药效双重功效,可以提高营养物质在体内的消 化吸收。植物提取物含有芳香类物质,对于改善和提高 肉品风味有一定促进作用[18] 。同时,植物提取物中的某 些成分可以调节脂质代谢,通过提高过氧化物酶激活受 体-γ活性,增加胰岛素受体含量,提高糖原合酶活性和 糖原积累,降低炎性细胞因子表达,进而改善畜产品品 质[19] 。

  如紫苏中的α-亚麻酸可以影响不饱和脂肪的吸收, 降低脂肪在体内的沉积量,苜蓿富含多种活性成分可以 提高营养物质在体内消化吸收[1] 。丝兰提取物可以延长食 物在消化道的停留时间,提高血清中胰岛素、肌酸水平,改善肉品质[16] 。槲皮素能够提高蛋鸡血清极低密度脂蛋 白胆固醇(VLDL-C)、载脂蛋白B(Apo-B)、载脂蛋白 A1(Apo-A1)水平,提高蛋黄卵磷脂含量[20] 。

  2 植物提取物在畜禽养殖生产中的应用

  2.1 植物提取物在猪养殖中的应用 母猪日粮中添加1 000 mg/kg的复合植物提取物可以 显著提高仔猪初生重和活仔数 (3.10%)、降低死胎数 (48.72%)、缩短产程 (9.55%),显著增加初生重高的仔 猪 (1.4~1.8 kg) 比 例 , 显 著 降 低 初 生 重 低 的 仔 猪 (1~1.4 kg) 比例,改善仔猪均匀度,提高母猪繁殖性 能[21] 。吴胜等[22] 研究发现,日粮中添加植物精油制剂 (100、200 mg/kg) 可以提高断奶仔猪平均日增重,两组 在Ⅰ、Ⅱ级层上微生物气溶胶浓度分别下降 16.60%、 27.07% 和 10.34%、18.04%,猪舍内氨气浓度降低,且 200 mg/kg 组舍内不同位置的平均氨气浓度极显著低于 100 mg/kg 组和对照组。李宁等[23] 报道,日粮中添加 300 g/t黄芪蒲公英提取物+1 000 g/t丁酸钠可以提高仔猪 血清中 IL-4、TNF-α、IFN-γ 含量及 GSH-Px 活性,降 低MDA含量,与对照组和抗生素组相比,试验组腹泻率 分别降低 82.69%、61.43%,咳喘率分别降低 88.81%、 55.17%。植物提取物和酸制剂联合使用可以提高仔猪抗 氧化能力,改善仔猪健康状况。

  陶新等[24] 在基础日粮中 添加 107 mg/kg 金霉素+40 mg/kg 黄霉素或添加 0.05%、0.10%、0.20% 的复合植物提取物后发现,3 种比例的复 合植物提取物完全替代饲用抗生素使用,对仔猪生长性 能无显著影响,且 0.10% 组仔猪平均日增重比对照组高 2.44%。同时设计无抗组 (饲喂基础日粮)、抗生素组 (基础日粮中添加67 mg/kg金霉素+20 mg/kg黄霉素) 和 0.10%复合植物提取物组,发现与无抗组相比,复合植物 提取物可以显著提高仔猪平均日增重,降低血清中胆固 醇 (CHOL)、白蛋白 (ALB)、低密度脂蛋白胆固醇 (LDL-C)、一氧化氮(NO)含量和铜蓝蛋白(CER)活 性,提高 GSH-Px 活性;与抗生素组相比,复合植物提 取物显著提高仔猪平均日增重,降低血清中LDL-C、尿 素氮(BUN)和NO含量。结果表明,0.10%复合植物提 取物可以替代饲用抗生素 (金霉素+黄霉素),甚至在抗 生素的添加量超过60%的条件下,也可以降低仔猪死淘 率、提高仔猪的生长性能和抗氧化功能。

  3 展望

  植物提取物作为一种绿色、安全、无残留的新型饲 料添加剂,在畜禽生产上应用前景广阔,但仍存在一些 问题等待解决,如植物地区来源、刈割时间、使用部位、 提取工艺等。未来需对植物提取物中的有效成分进行精 细化开发,达到微量、高效的应用原则,同时需从各种 有效成分的代谢利用途径、免疫调节、激素调控等方面 系统性的研究其作用机制,最大限度的发挥植物提取物 在替代抗生素方面的功效。

  参考文献

  [1] 王珍珊,孙鹏.饲料中添加复合紫苏植物提取物对育肥猪生长性能和 胴体品质的影响[J].中国饲料,2018(23):55-58.

  [2] 孙丹彤,滕楠,由莹,等.日粮添加槲皮素对蛋鸡生产性能及抗氧化 能力的影响[J].中国饲料,2014(21):8-10,13.

  [3] 肖传明,邓家俭,王红妍.植物提取物饲料添加剂对肉鸡生产性能的 影响[J].中国畜牧杂志,2014,50(22):73-77.

  [4] 王改琴,邬本成,刘春雪,等.植物精油在养猪生产中的应用[J].今 日畜牧兽医,2014(1):23-25.

  [5] Namkung H, Li M, Gong J, et al. Impact of feeding blends of organic acids and herbal extracts on growth performance, gut microbiota and digestive function in newly weaned pigs[J]. Canadian Journal of Animal Science, 2004, 84(4): 697-704.

  [6] 陈祥宇,耿浩川,侯建库,等.复合植物提取物对蛋鸡生产性能、肠 道黏膜形态及盲肠菌群结构的影响[J]. 动物营养学报,2021,33 (4):2033-2043

  作者: 张定华1 谭占坤2 杜 敏1 金卫华1 吉色曲伍

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