武 进，张石蕊，贺 喜

(1．饲料安全与高效利用教育部工程研究中心，湖南 长沙 410128； 2．湖南农业大学动物营养研究所，湖南 长沙 410128)

植物提取物添加剂行业是最近十年发展起来的，是兼于医药、精细化工、农业行业之间的一个边缘行业。目前，植物提取物一般是指是以植物为原料，按照对提取的最终产品用途的需要，经过物理、化学提取分离过程，定向获取和浓集植物中的某一种或多种有效成分，而不改变其有效成分结构所形成的产品。

随着抗生素等化学合成药物的弊端不断暴露，植物提取物的优势也越来越受到国内外的认可，因为植物提取物具有取材天然、来源广泛、化学成分组合天然、作用平稳、毒副作用小、不易导致病原微生物产生抗药性、很少在动物体内形成有害残留等特点。

1 植物提取物有效成分的提取方法

植物所含成分比较复杂，包括有效成分、无效成分和有毒成分，为了提高植物提取物的治疗效果，需要最大程度地提取有效成分，去除无效成分及有毒成分。目前，提取植物化学成分的方法主要有热提取法（如煎煮法、回流提取法）和浸泡提取法（如渗漉法、冷浸法）等常规提取法，但是这些常规方法存在有效成分损失大、提取率较低、提取周期长、流程工序复杂等缺点。因此，利用不断出现的新技术、新方法提取植物化学成分是目前植物提取物研究领域的一大热点。

1.1 超声提取技术

超 声 提 取 技 术 （Ultrasonic Extraction）主要是利用超声波的空化作用加速植物有效成分的浸出提取。此外，超声波的次级效应，如机械振动、扩散、乳化、击碎、化学效应等也能加速欲提取成分的扩散释放并充分与溶剂混合，利于提取。与常规提取法相比，具有提取时间短、提取效率高、产品质量好、节约成本、有效成分损失少等优点。目前，这项技术处于小规模实验研究阶段，用于大规模生产还有待进一步解决生产工艺放大的问题。

1.2 超临界流体萃取技术

超临界流体萃取技术（Supercritical Fluid Extraction，SFE）是一种以超临界流体代替常规有机溶剂对植物有效成分进行萃取和分离的新型技术。与传统方法相比，最大的优点是可在接近常温的条件下提取分离，几乎可以保留产品中全部有效成分，无有机溶剂残留，产品纯度好，提取速度快，操作简单，能耗低。但SFE 设备投资大，运行成本高，因此，这项技术目前在工业中还难以普及。

1.3 微波萃取技术

微波萃取技术 （Microwave Extraction Method）是利用微波热效应提高萃取效率的一种新型高效分离技术。微波萃取技术具有萃取时间短、溶剂用量少、提取效率高和投资少等优点，近年来已成为提取天然植物活性成分的重要方法[1]。如乙醚冷浸→微波提取→水蒸汽蒸馏法提取党参中挥发油。但这项技术用于植物提取尚处于起步阶段，其萃取机理还需进一步研究。

1.4 酶法

酶法（Enzyme Method）主要是利用酶反应的高度专一性，通过对植物细胞壁组成成分的降解作用提高有效成分的提取率。植物提取物的杂质大多为果胶、淀粉、蛋白质等，针对杂质可选用相应的酶分解去除。酶法处理使用条件温和、选择性强，使有效成分更易提取，可以较大幅度的提高收率。目前，用于植物提取方面研究较多的是纤维素酶，在应用领域中有关酶的浓度、底物浓度、温度和酸碱度等对提取物的影响还需进一步探索。

1.5 半仿生提取法

半仿生提取法（Semi-Bionic Extraction Method，SBE）是从生物药剂学的角度，结合整体药物研究法与分子药物研究法，模拟口服药物经胃肠转运吸收的环境，为经消化道给药的植物提取物制剂设计的一种新的提取分离工艺。这种新型提取方法可以提取和保留更多的有效成分，缩短生产周期，降低生产成本。

2 植物提取物添加剂的主要有效成分

目前，植物提取物的产品概念比较宽泛，植物所含化学成分也非常复杂，有一部分具有明显生物活性并具有医疗作用的通称为有效成分。目前研究报道较多的天然植物提取物主要有生物碱、糖类、挥发油、皂甙等几类。

2.1 生物碱

生物碱是植物体内一类含氮的具有显著生理活性的有机碱性物质，多数有复杂的环状结构，具有明显的生物活性，能增强体液和细胞的免疫功能，刺激巨噬细胞的吞噬功能。生物碱存在于植物体的叶、树皮、花朵、茎、种子和果实中，分布不一。不同植物提取的生物碱具有不同的特殊生物活性，如麻黄中的麻黄碱具有松弛支气管平滑肌，收缩血管，兴奋中枢神经作用；茶叶中的咖啡碱和茶碱能抑制磷酸二酯酶的活性，抑制细胞内环腺苷酸（cAMP）的水解，使细胞内cAMP 水平提高，对细胞增殖有双向调节功能。

2.2 糖类

糖类是植物及其提取物中普遍存在的一类物质，按其组成可分为单糖、低聚糖和多聚糖三类。一般的单糖和低聚糖没有特殊的药理作用，但是某些多糖具有重要的药理作用，如黄芪多糖具有非特异性的免疫作用，能够提高动物机体免疫力，预防疾病的发生，现已广泛的应用于仔猪的生长中；茶多糖的生理功能主要表现在降血糖、降血脂、抗血凝、抗血栓和增强机体免疫功能等方面；牛膝多糖则具有延缓衰老和抗氧化、抗肿瘤、免疫调节等作用[2]。

2.3 挥发油类

挥发油所含成份复杂，主要由萜类、芳香族化合物、脂肪族化合物等组成。它是一类具有挥发性的可随水蒸气蒸馏，与水不相混溶的油状液体。植物提取中挥发油的重要成分是萜类及其衍生物，具有发散解表，芳香开窍，理气止痛，温里祛寒，清热解毒和抗菌消炎等作用。同时，它还有增强免疫功能、诱食助消化、改善畜产品品质等功效，是一种作用较广泛、成本低、安全性较高的新型饲料添加剂。目前养殖生产应用较多的产品主要有大蒜素、牛至油等。大蒜素具有抗菌、增强免疫功能、诱食助消化、改善畜产品品质等功效；牛至油具有抗菌谱广、作用迅速等特点。都是作用较广泛、成本低、安全性较高的新型饲料添加剂。

2.4 皂甙类

皂甙是由皂甙元和糖、糖醛酸等物质组成的化合物，它广泛存在于植物中。皂甙可分为甾体皂甙和三萜皂甙两大类。研究表明，皂甙类具有特殊的生理活性，不但能影响机体淋巴细胞的增殖，诱导动物产生多种细胞因子，还可清除机体的自由基，增强抗氧化能力，提高动物抗体产生的水平等功效。应用于动物生产中，能通过免疫调节作用，增强机体抵抗力，促进营养物质的代谢合成，达到抗菌消炎、抗病毒、抗氧化、提高生产性能等效果。如人参皂甙是人参的有效活性成分，具有显著增强动物机体免疫功能的作用；作为饲料添加剂大豆皂甙对动物营养物质的代谢提高机体免疫力，改善消化道环境，改善肉质等方面发挥着积极作用[3]。

3 植物提取物添加剂的主要生物学功能

3.1 抗菌作用

植物提取物活性成分通过调理作用，恢复机体阴阳平衡，用所含的多种活性因子，干扰病原微生物的代谢，从而有效地抑制、杀灭细菌和病毒。

有研究发现，在茶叶提取物对大肠杆菌的抑菌实验中，细菌在裂解之前就已经死亡，说明茶叶提取物对大肠杆菌具有较有效的抑制作用。此外，肉桂提取精油及其活性成分可以抑制大肠杆菌的氨基酸代谢中的脱羧酶的活性，从而起到杀灭细菌的作用。叶培根等研究发现血根碱、白屈菜红碱及博落回碱对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆菌、绿脓杆菌、迭杆菌、变形杆菌及某些真菌等都有不同程度的抑制作用。

3.2 抗氧化作用

衰老是细胞和生物体生命周期中的一个自然过程，细胞衰老是机体整个衰老的物质基础。因此，减缓动物细胞衰老，可使动物寿命延长。Ng 等研究发现从植物提取物分离出来的一系列黄酮类、木脂素类、生物碱、香豆素类和萜类物质均具有抗氧化作用，可抑制大鼠脑、肾匀浆和大鼠红细胞溶血的脂质过氧化，且不同草药间的抗氧化能力变异很大。这就说明了不同植物提取物的抗氧化性有个体差异。Li 等[4]发现枸杞子水提物在体内能显著升高急性缺氧小鼠心、肝、肺等器官组织中的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性以及总抗氧化能力，这种结果提示枸杞子对小鼠由急性缺氧而造成的自由基损伤有保护作用。梁越欣等研究发现，牛膝多糖能显著提高H2O2诱导损伤后2BS 细胞的存活率，同时能显著降低衰老细胞特异的SA-β-gal 染色体阳性，从而使动物寿命延长。

3.3 免疫调节作用

植物提取物由于相对分子质量小，更易刺激免疫功能，因而具有明显的增强免疫作用。自然杀伤细胞在抗病毒感染中有重要作用，它能直接杀伤病毒感染细胞，主要通过自然杀伤来控制病毒感染。向道斌等[5]研究发现，牛膝多糖50～800 mg/L 在体外能增强天然杀伤细胞的活性，牛膝多糖在体外能剂量依赖性增强NK 细胞活性，效果显著。黄芪多糖可明显提高血清中IgE、IsM 的含量，促进淋巴细胞转化率。首乌、刺五加、党参等可增加白细胞数量，使吞噬功能增强。杨军等[6]研究表明博落回具有较好的改善肝脏功能和免疫增强作用，对T 淋巴细胞和B 淋巴细胞功能均具有促进作用，可显著降低血清乳酸脱氨酶的水平，提高动物存活率，提高血清蛋白/球蛋白的比值。

3.4 其他作用

3.4.1 产生激素样作用

调节机体新陈代谢。当归能抗VE缺乏症，黄芪可促进细胞的生理代谢作用，用黄芪、首乌、茴香等中药可促进育肥猪合成代谢，使猪皮毛红润、食欲旺盛、抗病力增强，生长速度加快。

3.4.2 抗应激作用

植物提取物添加剂能够延长动物生存时间，提高动物耐受力，如刺五加、党参、延胡索结合VC 和VE 使用，可使小动物适应高、低温的能力加强。

4 植物提取物添加剂在猪生产中的应用

4.1 对仔猪的影响

仔猪本身的生理发育尚未成熟，因此对营养的消化吸收、对病原菌的抵抗力，以及对温度变化的适应能力差，易出现腹泻、生长停滞、甚至死亡，严重影响养猪企业的经济效益。大量的研究表明，在仔猪日粮中添加植物提取物添加剂，在增强仔猪抗病力、提高免疫力和抗应激能力、促进生长、改善消化功能、降低仔猪腹泻发病率等方面具有良好的效果。

彭慧珍等[7]研究白术粗多糖对断奶仔猪生产性能及血液生化指标的影响时发现，日粮中添加适宜剂量的白术粗多糖不仅能够显著提高平均日增重，还能提高饲料报酬，降低腹泻率。这可能是通过促进GH、IGF-I 的合成和分泌，加强合成代谢；同时促进T3、T4、cAMP 的合成和分泌，促进脂肪的动员，加速脂肪的氧化和分解而实现。李同洲等研究了黄芪多糖对断奶仔猪生产性能的影响，指出日粮中添加适量的黄芪多糖可以改善断奶仔猪的生产性能，提高断奶仔猪的体重、平均日增重、提高饲料报酬，其中以添加0.05%黄芪多糖组效果最好。适量添加黄芪多糖可以改善断奶仔猪对营养物质的消化率。另外，黄芪多糖还可以改善断奶仔猪的肠道微生态环境，降低断奶仔猪的腹泻率，有利于断奶仔猪的健康并保持良好的生产性能。陈清华等[8]试验结果表明，与对照组和抗生素组相比，牛膝多糖能显著增加仔猪肠道上皮细胞层厚度，增加绒毛高度，显著降低隐窝深度(P＜0.05或P＜0.01)，有效增强消化吸收能力，进而提高仔猪的生产性能。吴秋珏等研究发现，在基础日粮添加0.03%和0.05%的糖萜素均可以提高断奶仔猪的日增重和总增重。并且以添加0.05%的糖萜素效果更佳，与对照组相比，差异显著。在料肉比上，添加0.03%和0.05%的糖萜素均可以减低比值，并且也是以添加0.05%效果更佳，与对照组相比，差异显著。添加0.03%和0.05%的糖萜素均增加了仔猪的日采食量，由此可见，添加适量浓度的糖萜素均可以增加断奶仔猪采食量，降低料肉比，有利于仔猪的增重。同时适量浓度的糖萜素还可以显著降低断奶仔猪的腹泻率，故可认为，糖萜素能提高仔猪肌体的免疫力、抵抗力和抗应激能力。

4.2 对肥育猪的影响

众多研究表明，生长育肥猪日粮中添加植物提取物，在生长速度和饲料利用率方面能起到与抗生素等同的替代效果，从而可以更好地发挥生长猪的生产潜力。

魏凤仙等研究指出在饲料中添加黄芪多糖不影响生长育肥猪的生产性能（P＞0.05），还具有一定的提高生长猪生产性能的趋势，在饲料中添加黄芪多糖替代抗生素具有可行性。而且，在饲料中添加黄芪多糖能提高生长猪血液中球/白比值，提高机体体液免疫和细胞免疫的能力，也即具有提高动物机体免疫性能的能力。蔡海莹等[9]研究发现，日粮中添加茶多酚能提高肥育猪肌肉总抗氧化能力，其效果以添加300～400 mg/kg 较好；在一定的浓度条件下，茶多酚有利于提高生长肥育猪的免疫机能，并对降低生长猪的腹泻率有一定的作用。李文海等[10]通过试验表明，55～153 日龄的商品肉猪在同等饲养条件下，糖萜素组在饲料转化率、单位增重成本方面的效果都略优于抗生素对照组，综合经济效益显著。李文彬等[11]研究表明，在生长猪日粮中添加0.2%由党参、白术、黄芪、当归、柴胡、香附、白芍、甘草等24 种植物提取物复方饲料添加剂，试验猪日增重提高24.10%，饲料转化率提高1.49%。田允波等[12]研究报道，用黄芪、白芍、茯苓、贯众、柏子、合欢、使君子、枳实、牵牛子、大黄、柴胡作为基础配方，加入到生长猪的饲粮中,生长猪日增重比抗生素组提高1.32%，饲料转化率比抗生素组提高3.95%。由此可见，植物提取物组成复方饲料添加剂，按适当的比例配合使用，效果明显。

4.3 对母猪的影响

植物提取物不仅可以作为母猪的抗菌、促生长剂，提高食欲,而且还可以提高母猪的繁殖能力。

侯晓礁等[13]在妊娠后期母猪饲料中添加300 g/t 黄芪多糖（Aps）粉，能有效提高妊娠后期母猪的生产性能和出生仔猪的健康水平，对妊娠母猪的各种繁殖障碍和疾病有很好的预防作用，窝均产仔数、窝均活仔数和窝均活仔重均高于对照组；弱仔率、死胎率、木乃伊率和畸形率分别比对照组降 低3.53、1.03、0.35 和0.32 个 百分点。张鹤亮等[14]用黄芪、白术、当归、王不留行、木通等中草药与维生素组成的添加剂，以2.5%的比例添加，饲喂产后母猪l0 d，使仔猪20 日龄窝重和30 日龄断奶窝重分别比对照组提高25.9%和26.9%（P＜0.0l）；仔猪断奶个体重提高18.56%（P＜0.01）；哺乳期仔猪成活率提高8.0%（P＜0.01）。在母猪哺乳期的饲粮中添加0.5%的植物提取物饲料添加剂，哺乳母猪0～20 日龄及全期的泌乳量提高了21.2%（P＜0.05)；哺乳母猪断奶后发情间隔缩短了15.6%(P＜0.05)；下一胎窝产仔数提高了27.27%（P＜0.05），且哺乳期采食量有所提高。孙明梅等[15]指出，在哺乳母猪基础日粮中添加0.5%的植物提取物饲料添加剂能明显改善哺乳母猪的泌乳性能，提高哺乳仔猪的生长性能，降低哺乳仔猪的腹泻率及死亡率。此结果为植物提取物添加剂的微量化添加提供了一些科学依据，但其在0.5%以下是否有更适宜的添加剂量，今后还需要进一步探讨。

5 植物提取物添加剂发展前景及研发思考

由于传统的抗生素类药物存在耐药性、药物残留等问题，其使用范围越来越受到限制，加之国际上针对兽药残留作为农畜禽产品在国际贸易中技术壁垒的作用越来越明显，因此研制和开发新型、高效、安全的绿色抗生素替代品在促进无公害畜禽产品的发展、保证人们的身体健康，增强我国农畜产品的国际市场竞争力上具有重要的现实意义，也是当代饲料添加剂研究的难点和热点之一。植物提取物用添加剂具有良好的药效，在临床上已经得到了广泛的应用，对治疗和预防一些动物疾病也有很大的优势，尤其在动物生产中，在一些由于药物残留而不能大量使用抗生素的情况下，用植物提取物添加剂替代部分抗生素对保证畜牧生产的健康和可持续发展具有重要作用。

但由于植物提取物成分较复杂，提纯有效成分的难度很大，不只是需要相关的设备、还需要有技术人才，这些人力、财力的投资使得植物提取物添加剂的推广、应用在一定程度上受到了限制。同时天然植物提取物也存在许多值得重视的安全问题，如某些植物原料本身对动物具有毒性，如起抗菌、杀虫作用和激素样作用的植物，则对动物存在安全问题。因此，要以严肃认真的科学态度，注意天然植物提取物的安全性问题。

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