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植物提取物在猪生产中的研究进展

2016-04-07胡金杰曹霞吴志锋

饲料博览 2016年9期
关键词:断奶提取物抗生素

胡金杰,曹霞,吴志锋

(湖南九鼎科技有限公司技术中心,长沙410003)

植物提取物在猪生产中的研究进展

胡金杰,曹霞,吴志锋

(湖南九鼎科技有限公司技术中心,长沙410003)

抗生素滥用导致的药物残留、耐药菌等问题严重影响畜牧业的健康发展,甚至威胁到食品安全和人类健康。随着畜牧业的转型,养殖行业面临着严格的环保要求,抗生素在饲料中限用或禁用已成为必然趋势。植物提取物能通过改善消化道菌群结构、调节机体免疫机能、增强猪肉抗氧化能力,从而达到防治消化道疾病、促生长和改善肉品质等效果,同时具有无毒副作用、无耐药性、无残留等优势,成为了理想的抗生素替代品。

抗生素;植物提取物;猪;生产

多年来,伴随着中国养殖业的高速发展,抗生素作为促生长和预防疾病的主要饲料添加剂得到广泛应用,但是因抗生素的长期滥用而造成的药物残留、病原菌的耐药性等问题已经引起广泛关注。据报道,针对江苏省、浙江省、上海市逾千名儿童尿液检验研究显示,58%的样本检出1种抗生素,25%样本检出逾2种抗生素,有些样本甚至有6种抗生素,另外还发现金霉素、恩诺沙星、泰乐菌素3种只限于畜禽使用的抗生素,在上述儿童尿液中均有检出,说明抗生素药物残留问题已经通过水体、食物等途径侵害人类健康。很多欧盟成员国和美国等国家都已经限制或者禁止在动物饲料中添加抗生素类药物添加剂,而我国很多学者、企业也开始研究抗生素替代技术。

植物提取物一般是以植物为原料,按照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。植物提取物的化学成分非常复杂,目前已知的主要由苷、酸、多酚、多糖、萜类、黄酮、生物碱等化合物组成,但因植物种类、提取部位以及产地的不同,导致主要组成成分的含量存在较大差异。

1 植物提取物替代抗生素对猪生产性能的影响

断奶仔猪受断奶应激的影响,极易出现免疫力下降、腹泻等症状。目前,普遍通过在饲料中添加抗生素或者高铜高锌等途径来防止仔猪腹泻,但这些物质的长期使用,会引起病原微生物产生抗药性,畜产品及环境中有害残留等问题。刘岭研究结果表明,三颗针提取物降低了仔猪消化道的pH,显著增加空肠、回肠、盲肠和结肠中的乳酸杆菌数量和总厌氧菌数量,显著降低了空肠、回肠、盲肠中的大肠杆菌和回肠的总需氧菌,显著增加了仔猪空肠乙酸和总挥发性脂肪的浓度和结肠乙酸、丙酸、丁酸、戊酸及总挥发性脂肪酸的浓度(P<0.05)[1]。Justin等比较植物提取物添加剂和氧化锌对断奶仔猪生长性能的影响,结果表明,添加植物提取物组的断奶仔猪平均日增重高16 g,饲料报酬低0.083,死亡率低0.2%,差异不显著(P>0.05)[2]。肖传明等选择两组断奶仔猪分别饲喂基础日粮+抗生素和基础日粮+新型猪用植物提取物500 g·t-1(基础日粮不含抗生素),研究表明,植物提取物能够显著降低料肉比和腹泻率(P<0.05),同时改善日均增重和日均采食量[3]。刘则学等研究表明,在教槽料和保育料中添加植物提取物绿原酸250 g·t-1,与添加抗生素相比,添加绿原酸不影响日采食量和日增重,同时具有降低料肉比和腹泻率的趋势,因此在教保阶段仔猪日粮中添加植物提取物同样具有良好的抗腹泻和改善生产性能的作用,与抗生素效果相当[4]。李成洪等提取杜仲、女贞子、黄芪等成分添加于生长猪日粮中,结果表明,植物提取物和金霉素均有提高生长猪日增重、改善饲料利用效率和降低猪只腹泻的作用,而且植物提取物促生长效果和预防猪只腹泻效果优于金霉素[5]。相比仔猪,肥育猪的肠道已经发育完善、菌群结构比较稳定,但由于前期一直使用抗生素,导致肠道黏膜处于亚健康状态,因此肥育猪主要面临肠道修复和促消化、助增长的问题。张强等研究表明,与抗生素组相比,添加植物精油0.01%不影响干物质、粗蛋白质、能量、总必需氨基酸以及非必需氨基酸的猪回肠表观消化率,甚至能够显著提高亮氨酸、色氨酸的表观消化率(P<0.05)[6]。武进研究表明,在55~90 kg体重的猪饲粮中添加植物提取物400、600和800g·t-1,与抗生素相比,日增重分别提高5.02%、6.15%和13.93%(P<0.05)[7]。有研究表明,养殖场恶臭的产生大多与畜禽废弃物中微生物的代谢活动有关,植物提取物不仅能显著促进仔猪生长、养分消化,还能抑制保育仔猪和生长猪的肠道和粪便的脲酶活性,从而减少氨气的排放,减少粪尿混合物中氮素的释放[8-9]。

2 植物提取物替代抗生素对猪血液生化指标及免疫功能的影响

抗生素可以减少微生物对免疫组织的刺激、扑灭或抑制抗原活性,但同时也会干扰体内蛋白质和免疫球蛋白的合成,降低体内T、B淋巴细胞的有丝分裂活性,造成动物免疫抑制。而植物提取物含有大量苷、酸、多酚、多糖、萜类、黄酮、生物碱等天然生物活性物质,其中黄酮类化合物具有双向调节雌性激素及抗肿瘤、降低胆固醉等作用;多糖具有增强机体细胞免疫功能,如刺激巨噬细胞和淋巴细胞、促进干扰素的产生、竞争性结合细菌毒素和病毒、保护细胞的完整性。田允波等研究表明,与添加抗生素相比,在饲粮中添加天然植物提取物0.3%显著提高生长猪血清中总蛋白、球蛋白、总胆固醇和甘油三酯含量(P<0.05);显著提高谷丙转氨酶、谷草转氨酶和碱性磷酸酶活性(P<0.05);显著提高血清生长激素和类胰岛素生长因子、三碘甲腺原氨酸、甲状腺素和环腺苷酸含量(P<0.05)。表明植物提取物促进了猪体内蛋白质、脂类以及糖原等物质的合成、分解、代谢[10]。王亮等在玉米-豆粕型日粮中分别添加牛至油提取物、苦木甘草提取物、植物精油复合物及抗菌肽1 000 g·t-1,对照组饲喂基础日粮+抗生素,试验结果表明,与添加抗生素相比,牛至油提取物和植物精油复合物均能够显著提高免疫球蛋白IgA、IgG含量(P<0.05),同时IgM也有升高的趋势[11]。免疫球蛋白是体液免疫应答中最主要的免疫因子,免疫球蛋白最显著的生物学特点是能够特异性地与相应的抗原结合,如细菌、病毒、寄生虫、某些药物或侵入机体的其他异物。肖传明等研究表明,基础日粮中添加新型植物提取物500 g·t-1可以显著促进免疫因子(ALB、TP、IgG、GPT)的分泌,改善免疫功能[3]。因此,植物提取物替代抗生素能够明显调节动物体内免疫因子,改善免疫机能[12]。

3 植物提取物替代抗生素对猪胴体及肉质的影响

随着生活水平的提高,对猪肉品质的要求越来越高,但在规模化养殖过程中,伴随着猪只生长速度的提高,猪肉却面临品质下降、药物残留等问题。植物提取物由于具有抗菌性和抗氧化性,而被广泛应用于肉制品加工中,以延长保鲜时间。刘文营等研究结果表明,迷迭香精油在猪肉脂肪发生氧化反应的前期起到抑制作用,并且与VE具有协同作用[13]。植物提取物不仅对生长肥育猪的日增重、日采食量等生产性能均有改善作用,还能够显著提高血清中的谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)含量和降低丙二醛(MDA)含量,在屠宰率、瘦肉率、背膘厚和眼肌面积等胴体性状方面及滴水损失、熟肉率、肉色等肉质性状方面均有不同程度的改善作用,因此在饲料中添加植物提取物不仅能够预防腹泻,还能够增强机体免疫力和抗氧化能力,在改善猪生产性能和肉质方面具有一定的效果[7]。曹璐研究表明,植物提取物不会影响育肥猪的生长性能和胴体品质,还能够明显改善猪肉红度、亮度和黄度(P<0.05),同时降低猪肉中MDA含量、提高谷胱甘肽过氧化物酶活性和超氧化物歧化酶活性(P<0.05)[14]。王建华等和蔡海莹等研究表明,在育肥猪饲粮中添加一定水平的茶多酚,具有提高眼肌面积、增加胴体长度以及提高屠宰率的趋势[15-16]。

4 小结

抗生素虽然具有促生长和治疗疾病的作用,但由于耐药菌、药物残留以及环境污染等问题已经严重阻碍人类健康和畜牧业的健康发展。而植物提取物替代抗生素主要是通过改善消化道菌群结构、调节机体免疫机能、增强猪肉抗氧化能力,从而达到防治消化道疾病、促生长和改善肉品质等效果。植物提取物属于天然生物活性物质,具有安全、无药物残留的优势。但是,目前植物提取物的种类繁多,组成成分不一,因此今后的研究应该着重于产品的作用机理、最佳添加量以及生产工艺标准等方面,为植物提取物广泛应用于畜牧业打下良好的行业基础。

[1]刘岭.三颗针提取物替代抗生素在断奶仔猪饲粮中的应用研究[D].郑州:河南农业大学,2006.

[2]Dr Justin,陈学慧.植物提取物添加剂和氧化锌对断奶仔猪生产性能影响的比较研究[C].中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十次学术研讨会论文集,2008.

[3]肖传明,刘志成.新型猪用植物提取物饲料添加剂对断奶仔猪生产性能及血液生化指标的影响[J].饲料工业,2014,35(20): 7-10.

[4]刘则学,彭首策,沈峰,等.植物提取物绿原酸对仔猪生长性能和经济效益的影响研究[J].养猪,2013(2):43-44.

[5]李成洪,王孝友,杨睿,等.植物提取物饲料添加剂对生长猪生产性能的影响[J].饲料工业,2012,33(17):14-16.

[6]张强,朴香淑,李鹏飞,等.精油对生长猪蛋白质和氨基酸等回肠末端表观消化率的影响[J].饲料工业,2012,33(14):15-19.

[7]武进.一种复合植物提取物对猪生长性能和肉质品质的影响[D].长沙:湖南农业大学,2012.

[8]石军.樟科植物提取物对保育期仔猪粪尿氮排放的影响及其机理探讨[D].杭州:浙江大学,2003.

[9]张云刚.樟科植物提取物对生长猪粪尿氮排放的影响及其机理探讨[D].杭州:浙江大学,2003.

[10]田允波,葛长荣,高士争.天然植物提取物对生长猪的促生长作用及其内分泌机制的研究[J].粮食与饲料工业,2006(7): 40-42.

[11]王亮,梁代华,杨运玲,等.4种抗生素替代产品对断奶仔猪生长性能、血液生化及免疫性能的影响[J].饲料研究,2015(6): 53-56,60.

[12]张杰,张兰兰.植物提取物添加剂对生长肥育猪淋巴细胞免疫性能和生产性能的影响[J].饲料与畜牧,2011(4):28-29.

[13]刘文营,戚彪,成晓瑜,等.猪脂肪诱导氧化过程及添加迷迭香精油的抗氧化活性[J].肉类研究,2014,28(12):21-23.

[14]曹璐.植物提取物对断奶仔猪及育肥猪生长性能、抗氧化能力和胴体品质的影响[D].成都:四川农业大学,2010.

[15]王建华,戈新,张宝殉,等.茶多酚复合添加剂对肉猪肥育性能、胴体性状和肌肉品质的影响[J].畜牧与兽医,2011,43(1):46-48.

[16]蔡海莹.茶多酚和维生素E对肥育猪生产性能及其肉品质的影响[D].合肥:安徽农业大学,2006.

Research Progress of Phytogenic Feed Additives Substituting for Antibiotics in Swine Production

HU Jinjie,CAO Xia,WU Zhifeng

(Technology Center of Jiuding Science and Technology Co.,Ltd.,Changsha 410003,China)

The drug residues and drug resistance is caused by the abuse of antibiotics seriously.It has affected the healthy development of animal husbandry and threatened food safety and human health.The aquaculture industry is facing strict environmental protection requirements while animal husbandry is in transition.So the restricted or pro⁃hibitive use of antibiotics in the feed has become an inevitable trend.Phytogenic feed additives can prevent and treat digestive tract diseases and promote growth by improving digestive tract flora balance,increasing body immunity and absorption capacity with no toxic and side effects,no drug resistance,no residue.Phytogenic feed additives has be⁃come an ideal substitute for antibiotics.The paper mainly introduced research progress of phytogenic feed additives in swine nutrition.

antibiotics;phytogenic feed additives;piglet;product

S828;S816.7

A

1001-0084(2016)09-0025-03

2016-08-11

胡金杰(1987-),男,安徽合肥人,硕士,主要从事猪饲料配方的研究。

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