APP下载

植物提取物饲料添加剂在养猪生产和饲料中的应用研究

2013-05-30苏良科金立志程学慧

浙江畜牧兽医 2013年1期
关键词:中草药添加剂提取物

苏良科,金立志,袁 磊,程学慧

(英国美瑞康(广州) 生物科技有限公司,广东广州510080)

近30年来,我国饲料工业的快速发展,为养殖业发展提供了充足的生产资料。在饲料工业的发展过程中,大量的化学合成饲料添加剂,如抗生素、促长素等在饲料中的普遍使用,对预防畜禽疾病、提高生产性能和增加经济效益起到了一定的推动作用,但同时也造成了严重的负面效应,如在饲料中长期使用抗生素,使病原微生物产生抗药性,使动物自身免疫力降低,药物残留引起人体健康危害以及排泄物污染环境等,已经引起了人们对饲料安全和食品安全问题的关注和忧虑[1]。

近年来,许多学者已把目光转到天然植物提取物饲料添加剂上,其独特的作用方式、良好的效果及“安全、高效、稳定、可控”等特点而在饲料工业中越来越受到重视[2,3]。本文主要综述了植物提取物饲料添加剂在养猪生产和饲料中的应用研究和发展前景。

1 植物提取物添加剂对猪肠道微生物的影响

肠道是猪营养物质消化和吸收的重要场所,生存着大量的微生物菌群。在正常状态下,肠道菌群间处于动态平衡状态,与肠粘膜共同构成一道保护屏障,维持猪群的健康。肠道菌群间的平衡很容易受天气、机体炎症、饲料中霉菌毒素等因素的影响而破坏,从而导致肠道致病菌大量繁殖,引起猪群腹泻[4]。饲料中添加的植物提取物大多具有非特异性抗菌作用,不但能直接抑菌杀菌,还不产生抗药性,从而维持猪体肠道健康。

很多植物品种,例如蔬菜、水果、绿茶、洋葱、大蒜、丁香、槐树叶、刺柏、麦芽、万寿菊、黄连、鼠尾草、肉豆寇、月桂、止痢草、蘑菇等植物种类提取物的生物活性都得到了深入研究[5]。在抗菌杀菌方面,止痢草、芥菜和大蒜的提取物作用最强,但大蒜的提取物大蒜素性能不稳定并且有很强的刺激味道,添加饲料中会降低猪群的采食量[2]。止痢草的天然提取物含有香芹酚和百里香酚等30 多种活性成分,其非专利产品有效成分含量低,成本高;而专利的止痢草提取物(商品名为好力高)中有效成分的浓度高,性能稳定且容易使用,对革兰氏阴性致病菌的大肠杆菌、沙门氏菌、巴氏杆菌等均有较强的抑制或杀灭效果,尤其是对某些耐药菌株也有很好的杀灭作用,从而有效保障猪群肠道健康和防止腹泻。

在植物提取物饲料添加剂对动物肠道微生物菌群影响的研究中,有关止痢草的报道较多,其提取物可以促进动物对有机物的消化。止痢草中的香芹酚和百里香酚可以加速肠绒毛表面成熟上皮细胞的更新速率,同时对消化道内皮层的成熟有促进作用,从而减少病原菌在消化道内皮上的殖附,提高营养成分的吸收[6]。英国阿伯丁大学研究了止痢草提取物对断奶仔猪肠道微生物的影响,结果显示止痢草提取物能有效抑制肠道致病性大肠杆菌的生长(试验组的大肠杆菌数量比对照组显著降低,P =0.022),且总需氧菌的浓度较低(P =0.051);有趣的是,止痢草提取物对肠道中总乳酸杆菌的影响不大(对照组7.76,试验组7.28,P =0.189)。说明了植物提取物添加剂在有效杀灭肠道致病菌的同时,可以相对地保护有益菌群,进而保证动物肠道健康[7]。

2 植物提取物添加剂对猪免疫功能的影响

植物提取物饲料添加剂具有多种营养成分和生物活性物质,包含氨基酸、维生素、生物碱、多糖、甙类、黄酮类、挥发油、微量元素等,兼有营养和药效双重作用,除能改善动物肠道菌群平衡、促进动物生长外,还能提高动物的免疫力。天然植物及其提取物对猪体免疫功能的调节是多方面的,其作用不仅与各种免疫细胞有关,而且与细胞因子的产生和活性,免疫球蛋白的分泌和分化,淋巴细胞增殖等有关,进而起到免疫调控作用[8]。例如刺五加、黄芪、当参、灵芝、茯苓等含有丰富的多糖,能刺激网状内皮系统,提高淋巴细胞转化率和增强单核细胞的吞噬功能;鱼腥草、金银花、丹皮、野菊花、穿心莲、大青叶等能促进白细胞吞噬功能[9]。张荣庆等(1995)[10]报道,妊期母猪日粮中添加5 mg/kg 大豆黄酮,母猪血液和初乳中猪瘟抗体水平分别提高41%和44%,同时可显著提高血清和初乳中的生长激素浓度。

止痢草提取物所含的主要成分是香芹酚和百里香酚,属于生物类黄酮化合物,可以增强机体的体液免疫和细胞免疫功能。美国明尼苏达州大学Ariza-Nieto 等(2006)[11]研究了专利的止痢草提取物对母猪和仔猪免疫系统的影响,试验组母猪在配种后24 h 至哺乳期(19 d)结束的日粮中添加专利的止痢草提取物250 g/t 料,在哺乳的第7 d 和14 d 分别采集仔猪血液、母猪血液、奶和初乳进行免疫指标检测。结果发现,母猪在饲粮中添加止痢草提取物可以提高初乳中26%的胰岛素样生长因子(IGF-1)和10%的γ,δ-T 淋巴细胞水平;在14 d 时奶水中的IGF-1的水平高于对照组8.57%,T-淋巴细胞数提高111.4%(详见表1)。胰岛素样生长因子(IGF-1)的主要功能是促进乳腺分泌乳汁和促进新生动物肠道的发育;而γ,δ-T 淋巴细胞可以产生生长因子和其它细胞因子,具有上皮修复和生长及调节炎症的功能,是细菌病原体感染的屏障。由此可见,专利的止痢草提取物可以显著提高母猪的免疫功能,提高哺乳仔猪的自身免疫功能。经哺乳仔猪试验发现,哺乳母猪饲粮中添加止痢草提取物可以显著提高(P<0.01)仔猪哺乳前的γ,δ-T 淋巴细胞水平和整个哺乳期的自然杀伤细胞数量。

表1 专利止痢草提取物对母猪奶水免疫指标的影响

3 植物提取物添加剂对猪生产性能的影响

3.1 对断奶仔猪的生长发育和肠道健康的作用腹泻是仔猪断奶后最常见的一种临床症状,常可导致猪的生长抑制甚至死亡,给养猪生产造成严重的经济损失。目前治疗猪腹泻的主要手段是应用抗生素,然而因为细菌不断产生的耐药性使得抗生素疗效甚微。因此,许多研究者将目光转移到天然植物提取物上,而且已有大量报道,证实植物提取物对断奶仔猪生长发育和肠道健康的有益影响[12]。魏郑谊等(2009)[13]报道,苍术、石菖蒲等植物提取物可提高断奶仔猪的饲料转化率,平均日增重比抗生素组提高3%。张孝清等(2006)[14]报道,由党参、黄芪、枸杞、杜仲叶、神曲、山楂等植物组成的饲料添加剂,可显著增加40日龄断奶仔猪肠道中的乳酸菌和双歧杆菌数量,而大肠埃希氏菌指数及腹泻发生率则明显降低,且能提高日增重5.50%~13.22%,料重比降低6.64%~15.03%。陈汉忠等(2005)[15]试验,在断奶仔猪饲料中添加2%植物添加剂,可使增重速度提高16.6%~41.1%,饲料转化率提高17.4%~25.6%。

据美国明尼苏达大学进行的研究表明,母猪饲粮中或断奶仔猪饲粮中添加专利的止痢草提取物250 g/t,可使第1-5 d、第9-12 d、第16-19 d 仔猪的绝对生长速率分别提高15.9%、12.0%,和9.7%(表2)[11]。

表2 专利止痢草提取物对仔猪增重的影响

3.2 对种猪和母猪的应用 目前,猪蓝耳病和圆环病毒2 型的双重感染在我国部分猪场普遍存在,这两种疫病主要侵害猪的免疫器官和免疫细胞,造成细胞免疫和体液免疫的抑制,增加对细菌性疾病的易感性,在种猪群中主要表现为母猪的繁殖障碍(流产、死胎或产弱仔)、返情,种公猪的性欲降低、精子活力下降、呼吸道疾病增加等,使母猪因泌尿生殖系统感染和公猪无使用价值而导致淘汰率和死亡率大量增加。所以,在做好免疫接种的前提下,在饲料中添加植物提取物添加剂也是预防目前复杂猪病的一种方法。在养猪生产中,通常选择能提高猪体免疫功能,增加抗病能力的植物添加剂:如人参、黄芪、香菇、灵芝、茯苓、枸杞、淫羊藿等富含植物多糖,具有增强免疫功能的作用;板蓝根、金银花、大青叶、野菊花等具有抗菌抗病毒作用;石膏、知母、紫花地丁、连翘等不仅能在体外抑制大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、多杀性巴氏杆菌.并且可促进机体的细胞免疫和非特异性免疫[16]。有些植物提取物还能够诱导母猪发情,增加泌乳量,提高产仔数。李杰生等(2000)[17]在乏情后备母猪饲料中添加植物提取物,配合氯前列烯醇治疗,使配种后46 d 不返情率达到97.56%,产仔数和产活仔数都有明显增加。有些植物提取物添加剂中含有与公猪激素的合成和分泌相关成分,可改善公猪繁殖性能,提高公猪性欲和配种能力。刘瑞生等(2007)[18]在种公猪日粮中加人植物提取物添加剂,可明显增加公猪的采精量、提高精子活力和精子密度。龙翔等(1998)[19]在种公猪日粮中添喂植物添加剂后10-18 d、19-30 d 内精液量、精子密度、精子存活率与对照组相比明显提高,精子顶体异常率、精子畸形率显著降低。

Mauch 等(2004)[20]使用4408 头遗传背景相同的母猪,其中对照组母猪2291 头,试验组母猪2117头,试验组母猪在分娩至配种期饲粮中添加止痢草提取物500 g/t。试验结果表明,添加专利止痢草提取物的经产母猪,年死亡率比对照组减少43.79%(P=0.02),泌乳期母猪淘汰率显著降低,同时分娩率增加8.84%,窝产活仔数增加1.4 头/窝,产死胎数降低22.22%(详见表3)。

表3 母猪分娩至配种饲料中添加止痢草提取物对母猪繁育性能的影响

3.3 对肥育猪的应用 植物提取物饲料添加剂富含多种营养元素和有效活性成分,能增进猪的食欲,增加采食量;兴奋动物胃肠道,促进消化腺分泌,提高消化吸收功能;稳定消化道内微生态环境的平衡,促进猪的生长发育,提高饲料利用率[3]。曾代勤等(2003)[21]将3 种植物添加剂按一定比例混合饲喂生长猪,发现与抗生素组相比,猪的日增重.饲料报酬、经济效益均有明显提高。刘家国等(2005)[22]选择75-80日龄体重相近仔猪150 头,随机分为3组,每组5 个重复,每个重复10 头,以植物添加剂(1%)和金霉素(25 mg/kg)分别添加饲喂猪只。结果显示,植物添加剂组肉猪在净增重、日增重和增重率及料重比方面均明显优于金霉素组和对照组猪群。陈小波(2002)[23]在饲粮中添加300 mg/kg 植物提取物明显加速了肥育猪生长,显著提高了肥育猪血清内源性GH 和IGF-1 水平。结果还显示,添加提取的中草药有效成分,对生长育肥猪的促生长效果,与添加抗生素和(或)化学合成药物的相当,经济效益明显。添加中草药添加剂能明显改善生长育肥猪的生长性能和饲料利用率。

植物提取物饲料添加剂还能够提高育肥猪胴体瘦肉率,降低胴体脂肪,改善胴体品质和肉质特性。田允波等(1999)[24]从中药麻黄、枇杷叶、防风等提取的有效成分作猪用添加剂,对改善胴体肌肉组织沉积,减少脂肪合成有显著功效,可提高生长速度1O%以上,降低耗料8%~10% ,提高胴体瘦肉率8%~10%,背膘厚度下降30% 以上。张先勤等(2002)[25]将天然植物中的有效成分进行抽提后,加入到生长育肥猪日粮,与对照组相比,植物添加剂组猪的胴体瘦肉率、肌间脂肪含量都有显著提高,脂肪率、板油重、平均背膘厚有显著下降,眼肌面积增加11.92%;具有肉质细嫩、郁香、汤味鲜浓等特点。美国明尼苏达大学研究了从断奶猪到上市期间使用植物提取物的效果,饲粮中添加植物提取物的试验猪平均每头日增重提高30 g,采食量提高近5%,具有良好的经济效益[11]。

4 植物提取物饲料添加剂的发展前景及研发思考

植物提取物饲料添加剂通过维持肠道微生物菌群健康、提高动物免疫力而起到促生长作用,而且在机体内无残留无毒副作用、可生产出安全的动物源食品,有广泛的实用价值和市场前景。我国是一个植物资源非常丰富的国家,利用植物提取物作为新型饲料添加剂,有着无可比拟的优势。但在发展植物提取物饲料添加剂时,必须注意确定植物提取物中的有效成分及其含量,因为即便是相同的植物提取物,其活性组成、组分、浓度及比例差异较大。例如,麝香草属挥发油,其主要成分百里香酚和香芹酚浓度变化可从植物提取物饲料添加剂的最低比例3%到最高的60%;专利止痢草提取物饲料添加剂的活性成分是普通植物的20 倍以上。活性成分组成和比例上的巨大差异,可直接影响植物提取物饲料添加剂的生物学作用。所以在商品化的植物提取物饲料添加剂中,应非常重视所含的活性组分和含量,且应稳定一致[6]。

植物提取物添加剂的研究开发已被世界各国所重视,欧洲及美国、日本等发达国家对植物提取物进行了大量基础和应用研究,我国则多数还停留在简单的“复方制剂”概念上,需要利用现代植物化学和仪器分析手段,对植物提取物中的有效成分(如多糖、甙类、生物碱等)进行分离鉴定和中试开发,达到“微量、高效”的应用原则。

植物提取物有效活性成分的作用机理复杂,需要结合消化生理学、物质的代谢利用途径、免疫调节机理和激素的分泌调控等探讨调理猪体内平衡,改善肠道微循环和微生物区系,以及免疫反应性和体内其他生理生化反应,以利提高植物提取物饲料添加剂的应用效果和开发前景。

[1]巩霞,程学慧.饲用抗生素抗药性研究:现状与未来[J].中国畜牧杂志,2007,43(22):26-32.

[2]金立志.植物提取物在动物生产中的应用研究及发展前景[J].中国畜牧杂志,2007,43(20):11-17.

[3]鲁岩张,露露.中草药添加剂在生长育肥猪饲料中的应用[J].现代农业科技,2007,24:164-169.

[4]吴仲文.肠道屏障与肠道微生态[J].中国危重病急救医学,2004,16(12):768-770.

[5]Hammer KA,Carson CF,Riley TV.Antimicrobial activity of essential oils and other plant extracts [J].Journal of Applied Microbiology,1999,86:985-990.

[6]Namkung H,Gong MLJ,Yu H,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.

[7]Veligratli E,Fowler V.The Journal of Aberdeen University Agricultural Graduates’Association,[C].2002.

[8]李璐璐,郑亚秋,刘祥国.中药免疫增强剂在动物生产中的应用[J].兽药研究与应用,2009,139(3):32-35.

[9]曹华斌,郭剑英,苏荣胜,等.中草药及提取物的免疫增强及抑制作用[J].当代畜禽养殖业,2009,1:24-25.

[10]张荣庆,韩正康,陈杰,等.大豆黄酮对母猪免疫功能和血清及初乳中GH、PRL、SS 水平的影响[J].动物学报,1995,41(2):202-206.

[11]Ariza-Nieto C,Baidoo SK,Bandrick M,et al.Effect of dietary supplementation of oregano essential oils (OEO)to sows on colostrum and milk composition,growth pattern and immune status of suckling pigs [J].Doctoral dissertation,University of Minnesota,2006,112-136.

[12]金立志.植物提取物添加剂在单胃动物中的营养研究[J].饲料工业,2008,29(18):1-8.

[13]魏郑谊,卢富庄.中草药添加剂代替抗生素时断奶仔措生长性能的影响[J].饲料工业,2009,30(2):40-41.

[14]张孝清,曹文斌,孙子龙,等.中草药添加剂的抗菌及促生长效果研究[J].中国畜牧兽医,2006,33(9):18-19.

[15]陈汉忠,蒋荣华,庞宏凌,等.中草药饲料添加剂对仔猪生长的影响[J].饲料研究,2005,5:37-39.

[16]张永平,贾震虎.中草药添加剂预防猪场疫病思路探讨[J].畜禽业,2007,218:26-27.

[17]李杰生,王前.乏情后备母猪药物处理试验[J].养猪,2000,2:10-10.

[18]刘瑞生.猪用中草药添加剂的研究进展[J].饲料与营养,2007,4:28-32.

[19]龙翔,邰秀林.中草药添加剂对公猪精液品质的影响[J].四川畜牧兽医,1998,3:23-33.

[20]Mauch C,Bilkei G.Strategic application of oregano feed supplements reduces sow mortality and improves reproductive ferformance- a case study [J].J Vet PharmacolTherap,2004,27:61-63.

[21]曾代勤,曹国文,戴荣国,等.中草药饲料添加剂饲喂生长猪的效果研究[J].黑龙江畜牧兽医,2003,6:11-12.

[22]刘家国,赵志辉,张宝康,等.中草药与金霉素对生长猪的影响及其机理初探[J].西南农业大学学报,2005,27,6:877-880.

[23]陈小波,田允波,葛长荣,等.中草药添加剂对生长肥育猪免疫功能的影响研究[J].云南农业大学学报,2002,17(2):176-179.

[24]田允波,葛长荣.绿色饲料添加剂的研制与开发[J].饲料工业,1999,20,4:43-46.

[25]张先勤,葛长荣,田允波,等.中草药添加剂对生长肥育猪胴体特性和肉质的影响[J].云南农业大学学报,2002,17(1):86-90.

猜你喜欢

中草药添加剂提取物
益林中草药 初现规模化
虫草素提取物在抗癌治疗中显示出巨大希望
中药提取物或可用于治疗肥胖
三味中草药 消炎效果好
Seeking UNESCO's recognition for the baguette
预防和控制食品添加剂对食品安全的影响
植物提取物:你意想不到的辣椒
中草药制剂育肥猪
紫地榆提取物的止血作用
脑筋急转弯