中草药饲料添加剂在畜牧业中的应用功效

   日期:2020-01-14     来源:互联网    作者:admin    浏览:6    评论:0    
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中草药饲料添加剂在畜牧业中的应用功效
周平发崔细鹏王敏谢志恒史宝军
广东溢多利生物科技股份有限公司,广东珠海519060
进入20世纪90年代,随着预防医学和动物微生态学的蓬勃发展,人们对抗生素的危害有了更加深刻的认识:抗生素在杀灭病原菌的同时,也会抑制动物胃肠道的有益菌群,造成机体内菌群失调,进而导致消化功能紊乱,影响畜禽的正常发育;同时,抗生素还会导致病原微生物产生耐药性,并将耐药性通过食品传给人。因此,欧盟在1999年针对大多数抗生素饲料添加剂发布了禁令,2006年禁止任何抗生素添加于饲料中,欧盟以外的国家也对抗生素进行了严格限制使用。自2000年以来,人们开始着力于寻找应用于猪和家禽的新的饲料添加剂。由于中草药具有抗氧化性和抗菌性,能促进动物生产,且具有无残留、不易产生耐药性等优点,因此对中草药的研究进展较快。尽管如此,相对来说中草药是一种新的饲料添加剂,对于其作用机制和应用领域我们了解得相当有限。本文对中草药饲料添加剂的一般特性、应用功效和安全性进行了综述。
1·中草药饲料添加剂的一般特性
中草药饲料添加剂不仅具有自然性和多功能性且无毒副作用,同时还具有不产生耐药性与无药物残留的特点。而且中草药具独特的药理作用,如健胃、消炎、抑菌等,进而可起到增强食欲、补充营养、促进生长、增强机体的调节能力、提高免疫水平和抗病能力的作用。
中草药饲料添加剂通常是按照用途进行分类,主要是依据来源和加工,如草本、香味料、香精油(源自冷藏、蒸馏或经酒精提取的挥发性亲脂复合物)和油性树脂(经非水溶剂提取)。在中草药饲料添加剂产品中,活性物质的组分可能变化较大,取决于所使用植物的部位(如种子、叶、根或树皮)、收获季节和地理环境。加工技术(如冷处理、蒸馏、非水溶剂提取等)可影响活性物质和最终产品的特性。
2·中草药饲料添加剂在畜牧业中的应用功效
2.1抗氧化性
草本和香味料具有抗氧化特性[1-4]。在具抗氧化组分的大量植物中,来自唇形科植物(薄荷)的精油很受关注,尤其是来自迷迭香的产品。精油的抗氧化活性源于酚类物质,如迷迭香酸等[1]。其他重要的有抗氧化特性的唇形科物种有百里香和牛至,这些物种含有大量的香芹酚(单萜)[1]。姜科(如生姜和姜黄)和伞形科(如茴香和香菜)的物种、富含黄酮类物质的植物(如绿茶)和富含花青素的物质(如各种水果)也具有抗氧化功效[3-4]。另外,辣椒(胡椒属)和红辣椒(川椒属)也含有抗氧化活性成分[5]。在这些植物中,部分活性成分气味较大,口感可能呈现热或辣,限制了其使用。
中草药的抗氧化特性可以保护饲料中的油脂免受氧化损害,尽管此观点并没有得到猪和家禽相关饲养研究的精确证实,但的确有很多成功使用香精油的试验研究;尤其是来自唇形科植物的香精油,能作为人类食品和宠物饲料中的天然抗氧化剂。
唇形科植物的主要成分是酚类化合物,已经证实了这些化合物能提高动物产品的抗氧化性,这些动物产品包括家禽肉[6]、猪肉[7]、兔肉[8]和鸡蛋[9]。然而,这些中草药抗氧化剂能否取代通常加入到饲料中的抗氧化剂(如维生素E)还有待研究。
 

;2.2对日粮稳定性和肠道功能的特殊影响
通常认为,中草药饲料添加剂通过改善饲料的香味和适口性,来提高产品性能。大量研究表明中草药饲料添加剂对适口性的特别影响是十分有限的。来自茴香、香菜、百里香和牛至的香精油对猪饲料的适口性具有剂量相关抑制;另一方面,也有报道称添加中草药饲料添加剂可增加猪的采食量。但使用促生长饲料添加剂(如抗生素、有机酸和益生素)也能增加猪的采食量。因此,草本、香味料及其提取物能提高饲料的适口性这种理论的依据并不是很充分。
许多我们熟知的草本、香味剂及其提取物能在消化道发挥作用,如解腹泻、解痉挛、阻止肠胃胀气等[10]。而且,中草药饲料添加剂通过刺激消化分泌物(如唾液)、胆汁和粘液的分泌,从而提高酶活力,是营养活力的核心作用模式[11]。在体外环境中,当老鼠胰脏的脂肪酶和淀粉酶接触了各种香味剂和香味剂提取物后,其酶活力可得到显著提高[12]。相同研究人员给老鼠饲喂这种物质时也发现,在胰脏匀浆和流动的胆汁酸中酶活力也得到了较大提高[13-14]。相似的,作为饲料添加剂的香精油提高了肉鸡胰蛋白酶和淀粉酶的活力[15-16]。给老鼠饲喂茴香油后,其小肠中葡糖糖的吸收加快[17]。另外,给猪饲喂香精油和辣椒素的混合物后,发现胃排空的时间延长了。
Manzanilla等[18]报道了中草药饲料添加剂能刺激肉鸡肠道的粘液分泌,进而可减少致病菌的附着、促进动物肠道中微生物的生态平衡[19]。上述研究说明,中草药饲料添加剂可能影响肠道功能。
2.3抗菌性
众所周知,草本和香味料在体外对重要的病原菌(包括真菌)具有抗菌活性,具抗菌特性的活性物质与前面提到的具抗氧化特性的活性物质大体上是一样的,酚类化合物是主要的活性成分,其中以唇形科植物百里香、牛至和鼠尾草为代表,受到了人们的关注[20]。其抗菌机制主要是疏水性的香精油侵入到细菌细胞膜,分解膜结构,导致离子渗漏。另外,也有关于具有高抗菌性活力的大量亲水性物质的报道,如柠檬油精和血草提取物[20-21]。
在体外环境下,香精油能对肉鸡中的大肠杆菌和荚膜杆菌产生抗性[22-23]。总之,可行的文献表明至少对肉鸡而言,中草药饲料添加剂的抗菌性是有效的。
中草药饲料添加剂具抗菌性的另一种原因可能是减少了牲畜体内的微生物数量。确实,有关百里香精油的有益影响的报道称,百里香精油可降低肉鸡体内总的活细菌和特定的病原体(如沙门氏菌)的数量[24]。尽管如此,因有效数据仍然太少而不能得出中草药饲料添加剂可提高动物卫生的结论。
2.4促生长
近几年,中草药饲料添加剂作为一种替代抗生素的生长促进剂已受到了很大关注。尤其是在欧盟,由于存在在人类和动物的疾病治疗中使用的抗生素增加了微生物产生耐药性的风险,自2006年起作为饲料添加剂的抗生素已被完全禁止应用于牲畜饲料中。
饲料添加剂(如有机酸)促生长功效的主要作用机制是,能抑制饲料中病原微生物的生长,甚至能控制潜在的病原菌而有效地影响肠道微生物的生态平衡[25]。这种作用尤其是在消化紊乱、高度敏感动物生产的关键阶段(如仔猪断奶阶段或家禽早期阶段)效果更明显。由于有一个更为稳定的健康肠道,动物将更少的暴露在微生物毒素和其他有不利影响的微生物代谢分子(如氨气和生物胺)中[26]。另外,生长促进饲料添加剂释放了宿主动物的免疫力来抵抗关键形势下的压力,并增加肠道基本营养物质的有效吸收,促使动物更好的生长。有关中草药饲料添加剂生物功效的文献

较为分散。Rodehutscord等[27]统计的数据表明,有机酸和益生素一样起到了促进生长的作用。对家禽而言,这些数据出现得更早。最近许多试验表明,中草药饲料添加剂能降低动物采食量并提高料肉比。上面所提到的研究中,正面的试验结果表明,中草药饲料添加剂具有促进猪和家禽生长的功效。然而,目前可行的数据十分有限,更多的有效文献集中在对经济产品(包括不同复合物的混合)的研究。
最近,有关猪和家禽的研究表明,中草药饲料添加剂能稳定影响胃肠微生物区的生态系统。Kroismayr等[28]比较了来自牛至、大茴香和橘皮香精油的混合物对抗菌和促生长的研究。当混合了2种饲料添加剂后降低了末端回肠、盲肠、结肠微生物活性,也明显地减少了细菌数量以及挥发性脂肪酸食糜和生物胺的含量。草本香精油和油性树脂对肠道微生物活性的影响也能在猪和肉鸡的相关文献中找到[18,22]。
现在,人们普遍认为,提高了小肠消化能力是饲料添加剂稳定内脏微生物生态平衡的一个直接影响。对中猪添加抗生素饲料添加剂[29]、肉鸡和猪添加植物提取物也有类似的影响[22,30]。消化能力的提高能减少发酵产物流向尾肠、有害微生物的生长和排泄物中微生物的分泌,还能明显提高日粮蛋白的消化率。与抗生素和有机酸一样,应用在猪[31]、肉鸡[30]和火鸡[32]的中草药饲料添加剂也有类似的效果。上述结果更能支持中草药饲料添加剂能稳定消化功能的假设。
3·小结
中草药饲料添加剂的使用应对动物、使用者、动物产品的消费者和环境是安全的。对于报道过的使用时安全的动物,剂量过大也可能会对其健康产生不利的影响。对使用者而言(如饲料加工者和养殖户),在处理饲料添加剂时要有保护措施,因为他们受到了潜在的刺激,可能会引发过敏性接触性皮炎[20]。至于消费者的安全,中草药饲料添加剂并不能消除动物机体内的其他有害残留物。
另外,应考虑中草药饲料添加剂与其他饲料添加剂的相互作用。许多动物试验研究了中草药饲料添加剂的功效,包括生长促进性,如与抗生素、有机酸和益生素共同作用的效果,这些饲料添加剂相互作用后并没有表现出抗性。另一方面,对中草药饲料添加剂与饲用酶制剂(如植酸酶、非淀粉多糖酶等)相互作用的研究十分有限。Sarica等[33]研究了将非淀粉多糖酶分别与大蒜和百里香混合饲喂肉鸡,出现了负面影响。
总之,中草药饲料添加剂具有抗氧化、抗菌和促生长的功效,可提高饲料的稳定性,也可提高部分饲料的消化率,与有机酸和益生素一样,具有广阔的应用前景。
参考文献:略

 
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