植物精油对猪和禽健康的影响

周美玲（上海美农生物科技股份有限公司，上海　201807）



植物精油对猪和禽健康的影响

周美玲
（上海美农生物科技股份有限公司，上海201807）

摘要：植物精油作为抗生素的有效替代品在猪和家禽生产中备受关注。精油通过增强机体营养物质的吸收、减少肠道病原菌、增强机体免疫调节等途径来提高猪和家禽的生产性能。文章综述了植物精油在猪和禽抗菌、抗氧化、免疫调节等方面的应用。

关键词：植物精油；抗菌；抗氧化；猪；禽

植物精油是植物次级代谢产物，其组成非常复杂，主要是萜烯及其衍生物[1-2]。植物精油功能因组分复杂而多样化，具有抗菌、抗氧化、促进动物采食、提高生产性能和增强机体免疫等生物学功能，可作为抗生素的替代品应用于动物饲料。植物精油饲料添加剂组分在进食、肺部吸收或皮下注射后能快速吸收，多数通过代谢并通过肾脏以葡萄糖苷酸的形式排出或者通过呼吸以CO2形式排出[3]。由于植物精油快速降解和半衰期短，不在体内蓄积，因此植物精油被认为是一种安全、高效、绿色的新型饲料添加剂。

1　对猪和禽生产性能的影响

大量研究表明，植物精油对猪和禽的生产性能有一定影响，但结果并不一致。Zeng等研究表明，在猪生产中，植物精油可提高增重10%，提高饲料转换率3%；在家禽生产中，植物精油可提高增重和饲料转换率3%[4]。Franz等研究结果显示，植物精油能分别提高仔猪增重、采食量和饲料转化率2%、2.9%和3%[5]。Windisch等研究结果表明，植物精油可分别提高家禽增重、采食量和饲料转化率0.5%、-1.6%和-2.6%[6]。但于海霞报道，使用牛至、肉桂醛、百里香酚等香精油的商用混合物对禽生产性能几乎没有影响[7]。曹建国等研究发现，牛至精油（主要有效成分为香芹酚）可抑制饲料的不良气味，让饲料变得更美味，从而增加日粮的适口性，提高动物采食[8]。AL-kassieg研究表明，肉桂和百里香提取物能提高肉鸡平均日增重、日采食量和饲料效率[9]。

植物精油可有效替代抗生素用于防止仔猪断奶应激。Li等研究表明，仔猪日粮添加精油后增重、饲料转换率均优于对照组，其饲喂效果与抗生素组相似[10]。印遇龙在断奶仔猪饲料中添加植物提取物，可极显著提高断奶仔猪全期平均日增重（P< 0.01），显著降低料重比（P<0.05），表明植物提取物抗断奶应激效果优于抗生素或与其相当[11]。植物精油可以与有机酸复合使用，有机酸的作用部位为饲料和消化道上段，而植物精油的作用部位主要在消化道后段，二者合用具有协同效应。刁慧等研究表明，饲喂一定浓度的苯甲酸与百里香酚复合物，可提高仔猪日增重，降低料肉比，明显改善腹泻情况[12]。植物精油对动物生产性能受众多因素影响，包括动物消化系统构成、精油组成、饲喂过程中的稳定性、基础日粮组成、试验环境条件、卫生标准等，均有可能造成植物精油在猪和家禽生产中作用效果不同[13]。

2　对肠道微生物的影响

由于酚类物质对病原菌细胞壁的破坏作用，含酚量较高的植物精油表现出较强的抗细菌、抗真菌、抗病毒功能。通常植物精油对革兰氏阳性菌的抑制作用强于阴性菌[14]。Thapa等研究表明，植物精油能破坏革兰氏阳性菌细胞完整性并呈剂量依赖关系，对革兰氏阴性菌的生长抑制作用并没有表现出破坏细胞的完整性[15]。Placha等研究表明，植物精油能抑制产气荚膜梭菌、大肠杆菌和艾美球虫病原菌在肠道的定植，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[16]。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，结果发现，该混合物可降低仔猪肠道菌群的多样性[17]。刘洋等研究肉桂醛对肉鸡肠道菌群、肠道结构的影响，结果表明，一定浓度的肉桂醛可以提高盲肠双歧杆菌、乳酸杆菌数，降低大肠杆菌数，对肉鸡肠道微生物具有调节作用[18]。Ouwehand等研究表明，百里香酚和香芹酚能够抑制大肠杆菌生长，提高乳酸杆菌与肠杆菌比例，改善消化道微生物区系，减少家畜腹泻[19]。刁慧研究表明，苯甲酸与百里香酚混合使用能改善仔猪腹泻情况，说明苯甲酸和百里香酚对腹泻的降低机制可能是通过影响肠道食糜的酸度进而抑制病原微生物，维持肠道微生态平衡，改善肠道形态和功能，减少腹泻[20]。Namkung等研究发现，香辛植物精油如香芹酚和百里香酚，能加速肠绒毛表面成熟肠上皮细胞的更新速率，同时对消化道内皮层的成熟有促进作用，刺激肠道绒毛发育，增加消化吸收面积，还能使胃肠道兴奋，促进肠道各种消化酶的分泌，改善动物的消化吸收功能，从而提高对饲料的消化利用率[21]。

3　对营养物质吸收及肠道形态的影响

大量研究表明，植物精油能促进猪和禽营养物质的吸收[10, 22-23]。Zeng等试验表明，与低能量日粮组相比，添加植物精油组能显著提高仔猪日粮干物质的表观消化率、粗蛋白质消化率以及仔猪日增重（P<0.05）[24]。Ilsley等研究表明，辣椒素、香芹酚和肉桂醛能显著提高母猪饲料中粗蛋白质消化率（P< 0.05），提高干物质消化率，增加母猪产奶量，但未提高母猪采食量[25]。有研究报道，在基础日粮中添加不同水平的百里香和八角精油混合提取物研究其对Cobb公肉鸡生产性能的影响，结果表明，随添加量的增加，饲料转化率、回肠中粗灰分、粗蛋白质、粗脂肪、钙、磷等消化率增加。研究人员认为，植物精油能促进营养物质吸收的原因是增加了唾液和胆汁的分泌以及酶活的提高[26]。然而也有研究表明，植物精油对仔猪的营养消化率、胰腺和十二指肠的淀粉酶以及胰蛋白酶酶活并没有影响[27]。Jamroz等认为出现这两种表观消化率不一致的结果是由于植物精油的刺激导致黏液内源性分泌量不同造成的[28]。

肠道绒毛高度和隐窝深度的改变是引起肠道功能改变和吸收机能降低的主要原因。仔猪受到应激时，肠细胞有丝分裂速度加快，隐窝深度增加，当肠细胞向绒毛的迁移速度加快后，顶端肠细胞的脱落速度增快，成熟肠细胞损失加剧。由于其吸收和消化能力都较高，成熟细胞数量的减少会导致酶活性和吸收能力下降。这些变化与肠道营养物质周转速度加快和消化不良密切相关，而且很可能会提高小肠对大肠杆菌等病原微生物的敏感性，进而导致肠道组织的进一步损伤[11]。因此，肠道病原菌的减少能提高肠道上皮细胞绒毛再生的能力，并增强小肠吸收能力[29]。研究报道，香芹酚和百里香酚在肠黏液成熟腔上皮细胞的上皮层具有活性效应，有助于肠绒毛表面加速成熟腔上皮细胞的更新，减少病原体对腔上皮细胞的感染，提高营养吸收能力[30]。然而，也有研究报道植物精油对猪、禽肠道绒毛长度与隐窝深度没有影响[31-32]。对此，Windisch等提出两种假设，一是植物精油刺激肠道，使肠道表面积减少，另一种是精油减少肠道病原菌，并提高绒毛长度与肠道表面积[33]。因此，肠道有益菌微生态环境以及植物精油对肠道的刺激性对肠道形态的改变十分重要。

4　对免疫调节的影响

植物精油中的活性成分进入机体后很快被吸收参与代谢，植物精油经过肾脏以葡萄糖苷酸或以CO2的形式排出体外。被机体吸收的成分可能参与机体的免疫调节，改变血液免疫参数；未被吸收的成分可能参与肠道免疫，然而其确切机制有待进一步研究。日粮中添加植物精油可改善仔猪肠道健康、降低肠道组织中NF-κB和TNF-α表达[34]。植物精油能改善断奶仔猪的免疫功能，提高淋巴细胞增殖率、吞噬率，提高血清IgG、IgA、IgM、C3、C4水平[10, 24]。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-α和IL-1β的表达量（P< 0.05），说明香芹酚、肉桂醛等具有抗炎症潜力，能提高机体免疫力[35]。Manzanilla等研究表明，植物提取物能减少空肠的上皮淋巴数和肠系膜B淋巴细胞，这可能是植物提取物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[32]。而自身免疫抑制减少，则更多的营养会被机体吸收进而促进生长[36]。Ariza-Nieto等研究表明，复方精油可改善动物的健康水平，降低生长猪腹泻和呼吸道疾病的发生，原因在于精油中生物类黄酮化合物如香芹酚可以增强机体的体液免疫和细胞免疫功能，可提自然杀伤细胞数量[37]。

5　对猪、禽产品品质的影响

抗氧化剂作为一种食品添加剂在饲料行业也有广泛应用，主要用于防止蛋白质、脂肪的氧化。为了延长食物的贮存期，在工业发展过程中开始使用合成的抗氧化剂。然而，有毒理学家已经证实合成的抗氧化剂（如BHT、BHA）有潜在的致癌性[38]。现在很多消费者拒绝使用合成的食品添加剂，因此，越来越多的人致力于使用天然添加剂来替代合成抗氧化剂的研究。

植物精油不仅在体外的抗氧化效果好，而且其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沉积，因此可以使肉类得到更好的氧化稳定性。Marcincak等在肉仔鸡饲粮中添加止痢草提取物，研究其对肉仔鸡生长性能的影响，试验检测了在-21℃条件下贮存了0、3、6及12个月后的鸡胸肉和腿肉中丙二醛（MDA）的含量，结果表明，止痢草提取物能更有效地延缓脂质氧化，不受贮藏时间的影响[39]。然而，Simitzis等和Janz等试验表明，饲喂添加牛至油的日粮对猪肉的抗氧化效果并没有影响。这可能是因为猪肉和禽肉的脂肪组成不同，禽肉的脂肪较低，但是相对于猪肉，禽肉的多不饱和脂肪酸相对较高，因此禽肉更易受氧化变质的影响[40-41]。除了防止脂肪氧化外，植物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[42-43]。Habibi等研究表明，饲喂精油后肝脏中总超氧化物歧化酶（TSOD）活性提高，MDA含量显著降低（P<0.05）；血清总抗氧化能力（TAC）增强，MDA含量降低[44]。

6　小　结

植物精油可通过抗菌、抗氧化等作用改善肠道健康，提高机体免疫，从而提高猪、禽的生产性能。但精油因植物种类、提取因素等不同所含活性成分复杂且功能各异，从而导致精油在畜禽上的实际应用效果不一致。因此，今后需对某一活性成分进行系统研究与组和效应筛选，以期为植物精油替代抗生素在畜禽养殖的应用提供科学依据。

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前沿科技摘编

Effect of Essential Oil on the Health of Swine and Poultry

ZHOU Meiling
（Shanghai Menon Animal Nutrition Technology Co., Ltd., Shanghai 201807, China）

Abstract:As a alternative to antibiotics, essential oil has been widespread concern in pig and poultry production. Essential oil can improve the production performance of swine and poultry with enhancing nutrient absorption, reduc⁃ing the intestinal pathogenic bacteria, and reinforcing the body's immune regulation. In this paper, the functions of es⁃sential oil andits application in swine and poultry were reviewed.

Key words:essential oil; antibacterial; antioxidation; swine; poultry

作者简介：周美玲（1989-），女，江苏南通人，硕士，主要从事饲料添加剂研发。

收稿日期：2015-04-07

中图分类号：S828；S831；S816.7

文献标志码：A

文章编号：1001-0084（2015）05-0031-05