植物精油在畜禽生产中的研究进展

侯玉洁，张建刚，孙建勇，侯小辉

（1.扬州大学动物科学与技术学院，江苏 扬州 225009；2.新疆阿勒泰市国营第一牧场畜牧兽医站，新疆 阿勒泰 836500；3.新疆阿勒泰市畜牧兽医站，新疆 阿勒泰 836500）

植物精油主要是从植物的花、叶、茎、根或果实中，通过水蒸气蒸馏法、挤压法、冷浸法、溶剂提取法提炼萃取的挥发性芳香物质，植物精油含量较为丰富的植物有柏科、木兰科、樟科、伞形花科、唇形花科、菊科、芸香科、姜科、桃金娘科、龙脑香科和禾本科等。植物精油有抗菌、防腐、抗虫、杀菌、抗肿瘤功能，广泛用于蔬果保鲜、植物杀虫剂、化妆品等行业中[1－5]。近年来，就植物精油对畜禽生产性能、肠道微生物区系、免疫性能等方面的影响做了大量研究，本文对植物精油的分类以及在畜禽生产中的最新研究进展作一综述。

1 植物精油

精油是从整株植物挥发性香气符合组分中提取出来的，是萜类化合物和苯丙酯类的次级代谢产物。相对分子质量较小且可随水蒸气蒸出，比重为0.85～1.065 g·mL－1，易溶于石油醚等极性小的有机溶剂中，常温下易挥发，纸片上不遗留永久的痕迹，多数有高的折光率和一定的旋光度。

2 分类

植物精油主要可分为：萜烯类化合物（是精油的主要成分，据其基本结构有单萜衍生物、倍半萜衍生物、二萜衍生物）、芳香族化合物（为精油中仅次于萜烯类的第二大类化合物，可分为萜源衍生物和苯丙烷类衍生物，含这类化合物的精油在香料工业上常作辛香型香料）、脂肪族化合物（精油中相对分子质量较小的化合物，几乎存在于所有的精油中，含量较少如橘子香茅等精油中的异戊醛等）、含氮、含硫类化合物（含氮含硫类化合物含硫较多，精油中有辛辣刺激的味道）。

3 在畜禽生产中的应用

3.1 家禽

3.1.1 对家禽生产性能的影响

植物精油中的活性成分具有较强的表面性和脂溶性，能迅速穿透病原微生物的细胞膜，使其内容物流失，有效阻止线粒体内的呼吸氧化过程，使病原微生物丧失能量供给而死亡；此外，植物精油独特的香味，可刺激畜禽消化道黏膜上的感受器，激活消化酶的活性，从而促进营养物质的消化和吸收。

李晓东等在艾维茵肉仔鸡基础日粮上设置对照组、负对照组（吉它霉素20 mg·kg－1+盐霉素60 mg·kg－1）和不同量的植物精油组（100、150、200、250 mg·kg－1），研究结果表明，在肉仔鸡饲粮中添加植物精油100 mg·kg－1可以显著促进日均采食量（P＜0.05）；植物精油100、250 mg·kg－1添加量可以显著提高肉仔鸡的日增重（P＜0.05）；植物精油可以使料重比有所降低，但是差异不显著（P＞0.05）[6]。陈权军等在1日龄雏鸭日粮中分别添加喹乙醇30 mg·kg－1（A组）、喹烯酮30 mg·kg－1（B组）、牛至油15 mg·kg－1（C组），结果显示，C组雏鸭日增重分别高于A组、B组、对照组11.3%、8.9%、7.1%[7]。有研究结果显示，在不添加酶制剂或抗球虫剂的肉鸡小麦基础饲粮中，补充添加百里香酚和肉桂醛能够增加42日龄肉鸡的体增重，并能降低死亡率[8]。陈立华等在艾维茵肉仔鸡基础日粮中分别添加10%牛至油预混剂75、100、125、150 mg·kg－1，结果显示，牛至油可极显著提高肉仔鸡全期的增重速度（P＜0.01），改善料肉比（P＜0.01）；试验组平均胸肌率和腿肌率显著提高（P＜0.05），平均腹脂率极显著下降（P＜0.01）[9]。Amerah等报道，肉鸡饲粮添加精油能够显著改善日采食量、日增重和饲料转化率。还能够改善垫料质量和粪便评分，降低肉鸡死亡率[10]。胡骁飞等在1日龄艾维茵肉仔鸡基础日粮中添加牛至油100 mg·kg－1，研究日粮添加牛至油后对肉鸡生长性能及免疫机能的影响，结果表明，添加牛至油后两组鸡只平均日增重、料肉比、免疫器官重量差异都不显著（P＞0.05），可以显著改善畜禽的生产性能，降低采食量而提高饲料转化效率；两组鸡只新城疫抗体水平前后期差异显著（P＜0.01），可刺激机体免疫器官的生长发育，增加免疫器官的绝对重量和相对重量，在生长前期能刺激机体迅速产生抗体，提高免疫力[11]。

3.1.2 对家禽肠道菌群和肠黏膜形态的影响

植物提取物能够提高肠道乳酸杆菌数量而降低大肠杆菌数量，进而改善肉鸡肠道内环境[12]。陈会良等通过在AA肉鸡基础日粮中添加10%牛至油预混剂100 mg·kg－1，连续饲喂30 d，结果表明，试验组与对照组相比，空肠中乳酸杆菌数量显著增加（P＜0.05），双歧杆菌和大肠杆菌数量变化不显著（P＞0.05）；盲肠中双歧杆菌和乳酸杆菌数量显著增加（P＜0.05），大肠杆菌数量下降（P＜0.05）[13]。有研究报道，在肉鸡基础饲粮中添加百里香酚和肉桂醛的复合物对肉鸡肠道病原菌具有抑制作用，特别是对大肠杆菌作用更显著，但对肠道有益微生物没有影响。张志杰等指出，植物精油能有效降低肉仔鸡的克粪便卵囊数（P＜0.05）和肉鸡球虫小肠病变计分，植物精油能够代替抗生素类化学合成药物，有效地控制鸡的球虫病[14]。毛红霞等报道，在肉仔鸡饲粮中添加植物精油混合物可刺激肠道有益菌生长、降低有害菌增殖及改善肠道功能[15]。

3.1.3 对家禽消化酶的影响

植物精油能杀灭肠道病原微生物，促进有益菌的生长，通过确保有益微生物的数量进而使得肠道功能正常发挥，有益微生物分泌的消化酶促进饲料消化。此外，植物精油具有一定的黏性，可以使饲料贴在肠壁上，刺激肠道分泌消化酶对其进行消化。植物精油混合物中的有效成分胡椒碱具有刺激消化酶分泌、提高营养物质利用率的功能，从而能促进肉鸡生长发育[16]。Lu等报道，在肉鸡饲粮中添加麝香草酚100 mg·kg－1和肉桂醛可促进胰腺消化酶的分泌[17]。李晓东等指出，在艾维茵肉仔鸡基础日粮中添加植物精油100、150、200、250 mg·kg－1，试验组肉仔鸡肠道淀粉酶活性、蛋白酶活性均显著提高（P＜0.05）[6]。

3.2 猪

3.2.1 对仔猪生产性能的影响

植物精油对仔猪生产性能的营养原理主要包括植物精油提取物带有的芳香气味，刺激仔猪消化道黏膜上的感受器，提高饲料的适口性；植物精油提取物成分中有光谱杀菌剂，清除胃肠道中的有害微生物，提高肠道有益微生物，从而提高仔猪对饲料的消化利用率。Maenner等报道，植物精油能提高断奶仔猪饲料转化率，并提高回肠蛋白质和氨基酸的消化率[18]。刘猛通过在仔猪日粮中添加植物精油0.005%、0.01%、0.015%，结果显示，试验组极显著的提高了仔猪日增重和日采食量（P＜0.01），还能极显著降低仔猪腹泻频率（P＜0.01）[19]。

3.2.2 对仔猪肠道微生物菌群的影响

仔猪肠道微生物菌群是反应仔猪健康状况的重要指标，双歧杆菌、乳酸杆菌等有益细菌数量增加，大肠杆菌等有害细菌数量减少对维持肠道微生物平衡有重要作用。曹建国等发现，断奶仔猪日粮中添加牛至油30～50 g·kg－1，肠道细菌引起的腹泻发生率减少52.51%；用10%牛至油预混剂1 000 mg·kg－1饲粮连续饲喂30 d，试验组与对照组相比，空肠中乳酸杆菌数量增加，双歧杆菌和大肠杆菌数量变化不显著（P＞0.05），盲肠中双歧杆菌和乳酸杆菌数量增加，大肠杆菌数量下降[20]。Tay⁃lanaksu报道，不同卫生条件下，在28日龄断奶仔猪饲粮中分别添加柠檬烯10.0 mg·kg－1、丁香油酚2.0 g·kg－1和胡椒碱混合物4.8 mg·kg－1，肠道乳酸菌数量升高[12]。刘猛报道，在断奶仔猪基础日粮中添加植物精油0.005%、0.01%、0.015%极显著降低大肠杆菌的含量（P＜0.01），添加植物精油0.01%极显著增加乳酸杆菌的含量（P＜0.05）。添加植物精油后能极显著降低有害菌群的数量（P＜0.01）[19]。

3.2.3 对仔猪腹泻率的影响

由于植物精油具有抑菌和杀菌作用，其随日粮进入动物消化道，可改善消化道菌群结构，优化动物肠道中的微生态环境，保持肠道菌群平衡，从而减少腹泻率的发生。邱楚武在仔猪饲料中添加牛至油，试验结果显示，应用牛至油组比对照组的成活率提高10%，腹泻率降低16.3%，增重率提高26.68%，饲料利用效率提高17.13%[21]。孙鎏国等研究表明，在断奶仔猪日粮中添加10%牛至油预混剂 0.5 g·kg－1，试验组腹泻率减少40%[22]。

3.2.4 对仔猪血液生化指标的影响

方热军等在断奶仔猪玉米－豆粕型日粮中分别添加植物精油提取物50、100、200 mg·kg－1，试验结果表明，日粮中添加适量植物精油提取物能提高断奶仔猪的平均日增重、平均日采食量、血清总蛋白（P＞0.05）；降低料肉比、腹泻率和尿素氮（P＞0.05）；谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶的活力分别提高4.06%、38.32%、22.83%（P＜0.05），4.17%、8.69%、2.25%（P＜0.05）[23]。刘猛报道，仔猪日粮中添加植物精油能提高血清中总蛋白、白蛋白、IgG、IgM和IgA含量（P＜0.05），试验Ⅰ、Ⅱ组能显著提高血清中补体C3、C4的含量（P＜0.05）[19]。

3.3 反刍动物

3.3.1 对反刍动物生产性能的影响

关于植物精油对反刍动物生产性能的影响，报道很多，但是结果并不一致，可能是植物中提取的精油成分、活性、剂量对不同的试验动物作用效果不同。赵虎等选取荷斯坦奶牛和娟珊奶牛100头，在日粮精料中添加亚各灵100 ppm，结果表明，试验组奶牛产奶量提高1.45%，对于稳定产奶量、减缓产奶量的下降效果显著（P＜0.05）[24]。曹建国等在断奶仔猪日粮中添加牛至油，结果表明，在断奶仔猪日粮中添加牛至油30～50 g，可提高饲料利用率3.35%，提高日增重0.36%[20]。有研究表明，亚各灵能有效控制瘤胃中的微生物菌群，乙酸、丙酸、丁酸产量增加，能提高产奶量，从试验结果来看，亚各灵对乳品品质和奶牛健康状况无不良影响。Kung等指出，在奶牛基础日粮中添加混合植物精油能够改变瘤胃发酵模式，提高动物生产性能[25]。有研究指出，奶牛日粮中添加混合精油2 g·d－1对采食量无显著影响（P＞0.05）[26－27]。母乳牛日粮中添加精油能提高干物质和有机物采食量，增加饲料在瘤胃中的消化率，但是同时伴随着小肠中过瘤胃蛋白流量的减少[28]。

3.3.2 对动物氮代谢的影响

瘤胃氮存留率是评价反刍动物饲料蛋白质利用率的重要指标，较高的氮存留率可以提高反刍动物对饲料蛋白质的利用效率，减少粪氮和尿氮的排出。瘤胃发酵氨氮的浓度往往作为评价瘤胃氮存留率的重要指标之一，氨氮浓度降低与瘤胃氮的降解率、瘤胃微生物对氮的利用情况有关。有研究采用双流量连续培养罐培养8 d，并保持恒定的pH，发现添加精油1.5 mg·L－1对NH3－N浓度、细菌粗蛋白质降解率和微生物蛋白合成率没有影响。Mallace等对采食了精油的绵羊瘤胃液进行纯培养，发现HAP菌数量减少；同时用DGGE法对芽孢杆菌梭菌属的HAP菌的16SrDNA进行了多样性分析，发现多样性降低[29]。Alexander等研究表明，辣木籽和库洛胡黄连的根提取物也可显著降低体外发酵瘤胃液氨氮浓度且不影响饲料消化率[30]。

3.3.3 植物精油对氨氮浓度的影响

Busquet等报道，在体外分批培养中添加相同浓度的牛至油或其主要成分——香芹酚都能降低NH3－N浓度，表明香芹酚在牛至油抗菌活性中起主要作用[31]。Castillejos等发现，在瘤胃液24 h体外分批培养中逐步增加不同精油化合物的剂量水平（5、50、500、5 000 mg·L－1）对瘤胃发酵产物的影响不同，当剂量为5、50、500 mg·L－1时，香草醛不改变NH3－N浓度，当柠檬烯剂量为5 000 mg·L－1时能降低NH3－N浓度，而丁香油酚和愈创木酚在所有的浓度都能降低NH3－N浓度[32]。Benchaar等研究了多个挥发油调控瘤胃发酵的结果，认为挥发油较低NH3－N的重要原因在于抑制瘤胃产氨菌[33]。

3.3.4 对挥发性脂肪酸的影响

Mohanuned等研究指出，植物挥发油能降低乙酸与丙酸的比例，提高丁酸的含量[34]。Benchaar等报道，在香料油的基本成分及其组成中酚醛抑制了抗菌活性的作用，通过降低日粮瘤胃消化能力，并且将挥发性脂肪酸从少量的丙酸转化成较多的丁酸，这些瘤胃中的改变可能不能够为奶牛提供有用的营养物质[35]。Spanghero等利用几种混合挥发油的体外试验结果表明，挥发油主要在酸性的瘤胃环境中对瘤胃发酵最终的挥发性脂肪酸组成产生影响[36]。

3.3.5 植物精油对甲烷气体产量的影响

甲烷是温室气体，不仅污染环境，在反刍动物消化碳水化合物及氨基酸时，约有8%～12%的能量也损失于甲烷中。Chave等用体外产气法对茴香、苜蓿、大蒜等的乙醇提取物抑制甲烷生成的效果进行研究，结果表明，大蒜提取物使甲烷生成量降低了64%，且对饲料消化率没有负效应[37]。Bodas等筛选出6种富含挥发油的植物，将其细粉添加到体外发酵底物中，可降低瘤胃甲烷产量＞25%，并且对瘤胃发酵的其他指标无显著影响[38]。陆燕等发现，添加辣椒油，瘤胃液中NH3－N浓度和支链脂肪酸浓度降低，添加丁香酚和八角茴香油能降低甲烷生成量，对产气量也有抑制作用[39]。

4 小结

由于植物精油是从植物的花、叶、茎、根或果实中提取，其添加剂量、纯度、与日粮搭配等情况都影响着其生物学功能的发挥，生产中需要从精油对畜禽生产性能、肠道微生物区系、免疫性能及在动物体内是否残留以及副作用等方面多加考虑。

[1]Ezzeddine N B,Abdelkefi M M,Ben A R,et al.Antibacterial screening of origanum majorana L1 oil from tunisia1[J].J Essen⁃tial Oil Res,2001,13（4）:295－297.

[2]闭兴明,孟日增,郭娜,等.麝香草酚体外抗真菌活性研究[J].中国农学通报,2009,25（1）:21－24.

[3]Park I K,Lee H S,Lvee S G,et al.Insecticial and famigant activi⁃ties of cinnamomum cassia bark－derived materials against Mecho⁃ris ursulus（Coleoptera:attelabidae）[J].Agric Food Chem,2000,48（6）:2 528－2 531.

[4]刘学文,徐汉虹,鞠荣,等.植物精油在农药领域中的研究进展[J].香料香精化妆品,2004（2）:36－39.

[5]Moon E Y,Lee M R,Wang A G,et al.Delayed occurrence of H－ras 12 V－induced hepatocellular carcinoma with long－term treatment with cinnama1dehydes[J].Eur Journal of Pharmacol,2006,530（3）:270－275.

[6]李晓东,韩新茹,王成章,等.植物精油对肉仔鸡生产性能、消化率和肠道酶活性的影响[J].江苏农业科学,2010（6）:321－324.

[7]陈权军,邓岳松,杜景德.牛至油对肉鸭生产性能的影响[J].饲料工业,2004,25（3）:5－6.

[8]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.

[9]陈立华,袁缨,冷义福.牛至油对肉仔鸡生长性能和胴体品质的影响[J].中国家禽,2007,29（5）:9－11.

[10]Amerah A M,Mathis G,Hofacre C L.et al.Effect of xylanase and a blend of essential oils on performance and salmonella coloniza⁃tion of broiler chickens challenged with salmonella heidelberg[J].Poultry Science,2012,91（4）:943－947.

[11]胡骁飞,林东康,王利娜,等.牛至油对肉鸡生产性能和免疫功能的作用[J].饲料博览,2004（5）:3－5.

[12]Aksu T,Bozkurt A S.Effect of dietary essential oils and humic ac⁃ids on broiler performance,microbial population of intestinal con⁃tent and antibody titres in the summer season[J].Kafkas Universi⁃ties Veteriner Fakaltesi Dergisi,2009,15（2）:185－190.

[13]除会良,应小强,杨刚.牛至油对肉鸡肠道微生物菌群的影响[J].中兽医学杂志,2005（3）:8－10.

[14]张志杰,李发弟,汝应俊,等.植物精油和复合酶对肉仔鸡生产性能和球虫病防治的效果[J].甘肃农业大学学报,2011,46（3）:16－21.

[15]毛红霞,武书庚,张海军,等.植物提取精油混合物对肉仔鸡生长性能、肠道菌群和肠黏膜形态的影响[J].动物营养学报,2011,23（3）:433－439.

[16]Platel K,Srinivasa K.Influence of dietary spices and their active principles on pancreatic digestive enzymes in albino rats[J].Mo⁃lecular Nutrition Food Research,2000,44（1）:41－46.

[17]Lu J R,Edris U,Harmon B,et al.Diversity and succession of the intestinal bacterial community of the maturing broiler chicken[J].Applied and Environmental Microbiology,2003,69（11）:6 816－6 824.

[18]Maenner K,Vahjen W,Simon O.Studies on the effects of essen⁃tial－oil－based feed additives on performance,ileal nutrient digest⁃ibility,and selected bacterial groups in the gastrointestinal tract of piglets[J].Journal of AnimalScience,2011,89（7）:2 106－2 112.

[19]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].郑州:河南农业大学,2011.

[20]曹建国,潘正伟,陈正华,等.“牛至油”在仔猪饲料中的抗菌促生长效果[J].上海畜牧兽医通讯,2004（1）:24－25.

[21]邱楚武.牛至油在仔猪饲料中的应用试验[J].粮食与饲料工业,2003（7）:32.

[22]孙鎏国,杨海燕,陆玉娟,等.牛至油对断奶仔猪生产性能的影响[J].中国畜牧兽医文摘,2006（2）:37－38.

[23]方热军,李美君,周学彬,等.植物精油提取物对断奶仔猪生产性能及血液生化指标的影响[J].饲料工业,2010,31（16）:9－12.

[24]赵虎,张洪芳,张庚财.植物精油亚各灵对奶牛生产性能影响的研究[J].广东奶业,2011（2）:26－29.

[25]Kung L,Williams P,Schmidt R J,et al.A blend of essential plant oils used as an additive to alter silage fermentation or used as a feed additive for lactating dairy cows[J].J Dairy Sci,2008,91（12）:4 793－4 800.

[26]Benchaar C,Petit H V,Berthiaume R,et al.Effects of dietary ad⁃dition of essential oils and monensin premix on digestion,ruminal fermentation characteristics,milk production,and milk composi⁃tion in dairy cows[J].J Dairy Sci,2006,89（11）:4 352－4 364.

[27]Wattiaux M A,Karg K L.Protein level for alfalfa and corn si⁃lage－based diets:Ⅰ.Lactational response and milk urea nitrogen[J].J Dairy Sci,2004,87（10）:3 480－3 491.

[28]Yang W Z,Benchaar C,Ametaj B N,et al.Effects of garlic and ju⁃niper berry essential oils on ruminal fermentation and on the site and extent of digestion in lactating cows[J].J Dairy Sci,2007,90（12）:5 671－5 681.

[29]Wallace R J,McEwan N R,McIntosh F M,et al.Natural products as manipulators of rumen fermentation[J].Journal of Animal Sci⁃ence,2002,15（10）:1 458－1 468.

[30]Alexander G,Singh B,Sahoo A,et al.In vitro sereening of plant extracts to enhance the effieieney of utilization of energy and nitro⁃gen in ruminant diets[J].Anim Feed Sci,2008,145（1－4）:229－244.

[31]Calsamiglia S,Busquet M,Cardozo P W,et al.Invited review:es⁃sential oils as modifiers of rumen microbial fermentation[J].Amer⁃ican Dairy Science Association,2007,90（6）:2 580－2 595.

[32]Castillejos L,Calsamiglia S,Ferret A,et al.Effect of essential oil active compounds on rumen microbial fermentation and nutrient flow in in vitro systems[J].J Dairy Science,2006,89（7）:2 649－2 658.

[33]Benchaar C,Calsamiglia S,Chaves AV,et al.A review of plant de⁃rived essential oils in ruminant nutrition and production[J].Anim Feed Sci Technol,2008,145（1－4）:209－228.

[34]Mohanuned N,Ajisaka N,Lila Z A,et al.Effect of Japanese horse⁃radish oil on methane production and ruminal fermentation in vi⁃tro and in steers[J].J Anim Sci,2004,82:1 839－1 846.

[35]Benchaar C,Chaves A V,Fraser G R,et al.Effects of essential oils and their components on in vitro rumen microbial fermentation[J].J Anim Sci,2007,87（3）:413－419.

[36]Spanghero M,Zanfi C,Fabbro E,et al.Effects of a blend of essen⁃tial oils on some end products of in vitro rumen fermentation[J].Animal Feed Science and Technology,2008,145（1－4）:364－374.

[37]Chaves A V,Stanford K,Gibson L L,et al.Effects of carvacrol and cinnamaldehyde on intake,rumen fer－mentation,growth per⁃formance,and carcass characteristics of growing lambs[J].Anim Feed Sci Technol,2008,145（1－4）:396－408.

[38]Bodas R,López S,Fernández M,et al.In vitro screening of the po⁃tential of numerous plant species as anti－methanogenic feed addi⁃tives for ruminants[J].Anim Feed Sci Technol,2008,145（1－4）:245－258.

[39]陆燕,林波,王恬,等.植物精油对湖羊瘤胃发酵和甲烷产量的影响[J].畜牧与兽医,2009,41（12）:35－39.