新型饲料添加剂——植物精油在养猪生产中的应用

2015-08-26 23:34:18|评论:0|点击:1909

 

目前,养殖业面临的来自食品安全、环境保护等方面的压力越来越大,抗生素的限用甚至禁用已成大势所趋。然而,随着抗生素的限制使用,腹泻等肠道疾病的发病率可能上升,猪群的生产性能也可能受到不良影响。因此,寻求绿色、高效的添加剂或是添加剂组合具有重要意义。植物精油(essential oil)是经特殊处理(如水蒸气蒸馏、压榨、溶剂萃取、超临界二氧化碳萃取等)从植物的花朵、叶、枝、根、皮、树胶、果实等中获得的具有一定芳香气味的油状液体。数千年来它一直被人类作为药物或辛香料大量使用[1]。近年来,精油在养猪生产中的应用逐步受到研究者重视并成为研究热点,被被认为是一种安全、高效的饲料添加剂。


1、促生长,改善猪的生产性能

大量研究表明,植物精油能够提高猪的生产性能。Zhaikai等总结植物精油在养殖应用中数据表明,在猪生产中,植物精油平均提高增重10%,平均提高饲料转换率3%[2]Franz等总结了8篇关于植物精油在猪生产中研究报道,结果表明植物精油平均能提高仔猪增重、采食量和饲料转化率2%2.9%3%[3]。国内一些学者总结了一些植物提取物添加剂在猪上的使用效果,表明精油平均能提高仔猪日增重2%,饲料转化率提高3%,对生长性能的改善程度与抗生素、酸化剂等促生长剂相当。此外,植物精油与有机酸复合使用具有协同效应。刁慧等研究表明,饲喂一定浓度的苯甲酸与百里香酚,能提高仔猪日增重,降低料肉比,明显改善腹泻情况[4]


2、抗菌,调节肠道菌群

植物精油在体内、体外均具有抗细菌、真菌、病毒的功能。体内研究表明精油能抑制产气荚膜梭菌、大肠杆菌和艾美球虫,抑制这些病原菌在肠道的定殖,有利于有益菌群繁殖代谢,从而保护肠道完整性,提高肠道免疫[5]Roca等应用PCR-RFLP技术,检测了由香芹酚、肉桂醛等组成的混合物对断奶仔猪肠道菌群多样性的影响,发现该混合物可降低仔猪肠道菌群的多样性[6]。刘猛研究表明,日粮中添加一定浓度的肉桂醛和百里香酚混合物能极显著降低有害菌群数量(p<0.01),提高仔猪的免疫性能[7]。王帆等通过研究肉桂醛对大肠杆菌结构和生理指标的影响,发现大肠杆菌生长完全受到抑制,表明肉桂醛可能通过氧化胁迫损伤大肠杆菌菌体并导致其死亡[8]Ouwehand等研究表明百里香酚和香芹酚能够抑制大肠杆菌并且提高乳酸杆菌与肠杆菌比例,从而改善消化道微生物区系,减少仔猪腹泻[9]。植物精油对细菌的作用机理不同,不同化合物组合表现效果不同,因此筛选与有效组合值得进一步研究。


3、抗氧化

自由基对猪的氧化损伤可导致许多疾病的发生。研究中反映猪抗氧化能力的指标包括血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、超氧化物歧化酶(SOD)、总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)等,其中GSH-PXSODT-AOC反映抗氧化水平,而MDA则反映仔猪过氧化程度。史东辉等研究了止痢草提取物对断奶仔猪的抗氧化作用,表明止痢草提取物提高了血清总抗氧化能力(T-AOC)、SODGSH-PxCAT活性,同时降低了脂质过氧化物产物MDA含量[10]Botsoglou等认为止痢草提取物对肌肉和腹脂具有较强的抗氧化特性,揭示植物提取物饲料添加剂中保护性的抗氧化成分结合在细胞膜中[11]。精油抗氧化成分可以进入到机体循环系统并且可以在肉中分散和保持,因此可以使肉类得到更好的氧化稳定性。除了能阻止脂肪氧化外,精油还能改善各组织器官的氧化还原平衡能力,减轻生理压力造成的氧化损伤。


4、抗炎症反应,提高免疫功能

精油能改善断奶仔猪的免疫功能,提高淋巴细胞增值率、吞噬率,提高血清IgGIgAIgMC3C4水平[12]Liu等以猪肺泡巨噬细胞为模型,结合脂多糖(LPS)刺激,研究了香芹酚、肉桂醛、丁香酚等的抗炎症效应,结果表明香芹酚、肉桂醛、丁香酚等能显著抑制TNF-αIL-1β的表达量,说明香芹酚、肉桂醛等有抗炎症潜力,能提高机体免疫力[13]Manzanilla等研究表明精油能减少空肠的上皮淋巴数和肠系膜B淋巴细胞,这可能是精油在肠道内发挥抗菌功能从而减少机体自身防御功能的需要[14]。自身免疫压力减少,则更多的营养会被机体吸收从而促进生长[15]



5、其他

除上述途径外,植物精油还可以通过刺激胃肠道蠕动、促进消化酶分泌、调节物质代谢等方式调节动物生长与健康。如肉桂醛具有抗溃疡、加强胃、肠道运动等作用,对仔猪肠胃消化有积极效果;日粮中添加百里酚和肉桂醛能增加肠道丁酸的比例,而丁酸能促进胰腺消化酶的分泌。Matysiak等在哺乳母猪的饲粮中添加了由香芹酚、肉桂醛等组成的植物精油,发现试验组母猪乳汁中乳糖含量显著增加,所产仔猪的生产成绩也提高[16]


6、结语

随着消费者对食品安全的高度关注,限禁用抗生素已经成为养猪生产的必然选择。精油中含有丰富的生物活性物质,这些物质能通过抑制有害微生物、抗氧化、调节免疫等作用,促进猪的健康和生长,提高经济效益。


参考文献

[1]Burt S.Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods-a review.In J Food Microbiol,2004,94:223~253.

[2]Zhaikai Zeng, Sai Zhang, Hongliang Wang , Xiangshu Piao. Essential oil and aromatic plants as feed additives in non-ruminant nutrition: a review. Journal of Animal Science and Biotechnology (2015) 6:7

[3]Franz C, Baser K, Windisch W. Essential oils and aromatic plants in animal feeding–a European perspective. A review Flavour Frag J. 2010;25:327–40.

[4]]Hui Diao, Ping Zheng,Bing Yu,et al.Effects of Benzoic Acid angThmol on Growth Performance and GutCharacteristics of Weaned Piglets. Asian Australas. J. Anim. Sci.2015,http://dx.doi.org/10.5713/ajas.14.0704

[5]Placha I, Chrastinova L, Laukova A, Cobanova K, Takacova J, Strompfova V, et al.Effect of thyme oil on small intestine integrity and antioxidant status,phagocytic activity and gastrointestinal microbiota in rabbits. 2013;61:197208.

[6]Roca MNOFRÍAS MMAJÓ Net al.Changes in Bacterial Population of Gastrointestinal Tract of Weaned Pigs Fed with Different Additives[J]. BioMed Research International,2014 269402

[7]王帆,杨静东等.肉桂醛对大肠杆菌和绿脓杆菌的作用机制[J].江苏农业学报,2011,27(4):888~892.

[8]刘猛,植物精油对仔猪生产性能、肠道微生物及免疫性能的影响[D].2011,河南农业大学

[9]Ouwehand A CTiihoneen KKettunen H . In vitro effects essential oil on potential pathogens and beneficial members of the normal microbiota[J].Vet Med, 201055(2)71~78

[10]Zeng ZK, Xu X, Zhang Q, Li P, Zhao PF, Li QY, et al. Effects of essential oil supplementation of a Low-Energy diet on performance, intestinal morphology and microflora, immune properties and antioxidant activities in weaned pigs.Anim Sci J. 2014. doi:10.1111/asj.12277 (Published online)

[11]Manzanilla EG, Pérez JF, Martín M, Blandón JC, Baucells F, Kamel C, et al.Dietary protein modifies effect of plant extracts in the intestinal ecosystem of the pig at weaning. J Anim Sci. 2009;87:2029–37

[12]Y Liu,M SongTM Che et al. Anti-inflammatory effects of several plant extracts on porcine alveolar macrophages in vitro[J] Journal of Animal Science.201290(08)2774~2783

[13]Zeng ZK, Li QY, Piao XS, Liu JD, Zhao PF, Xu X, et al. Forsythia suspensa extract attenuates corticosterone-induced growth inhibition, oxidative injury, and immune depression in broilers. Poult Sci. 2014;93:1–8.

[14]史东辉,李轶欣,马学会,等.止痢草提取物的抗氧化作用及其对断奶仔猪生产性能影响的研究[J].中国畜牧杂志,2010,46(7):46~49.

[15]Botsoglou N A,Florou-paneri P,et al.Effect of dietary oregano essential oil on performance of chickens and on iro-induced lipid oxidation of breast,thigh and abominal fat tissues[J]British Poultry Science,2002,43,223~230

[16] Matysiaket al.The effect of plant extracts fed before farrowing and during lactation an sow and piglet performance[J].South African Journal of Animal Science,2012,42(1):15~21

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