中草药缓解夏季猪热应激的研究应用概况
2016-10-09甘肃省畜牧兽医研究所单冬丽
文/甘肃省畜牧兽医研究所 单冬丽
中草药缓解夏季猪热应激的研究应用概况
文/甘肃省畜牧兽医研究所 单冬丽
猪热应激是我国南方夏季猪普遍发生的一种高温反应,引起猪采食量降低,生长缓慢,发病率增加,繁殖性能下降,经济效益降低,给养猪生产带来严重影响。中兽医认为热应激属于中暑范畴,因感受夏令热邪而引起,由于夏季气候炎热潮湿,机体元气亏损,不能调节适应,致使暑邪乘虚入里而发病。热者,火也。水克火,寒凉药属水,应用性质寒凉的方药添加于饲料中,通过泻火、解毒、凉血等作用,以清除热邪,调节阴阳平衡,全面调节机体免疫力,缓解热应激的不良反应。
1 中草药缓解猪热应激的作用机理
1.1补充营养成分,增加物质代谢
猪在高温环境中,为了减少产热量,降低采食量、减少运动量,致使饲料养分摄入量不足,增重速度降低。Belleo等(2002)研究表明,热应激对蛋白质有直接的负面效应,而且影响蛋白质和脂类沉积的能量分配。胡艳欣等(2009)测定发现,热应激组猪的体重增长率显著下降,热应激后猪肠黏膜结构严重损伤,各段肠的绒毛长度、宽度、隐窝深度,绒毛长度/隐窝深度均出现不同程度地降低,其中回肠绒毛长度减少较为显著,各肠段绒毛宽度的减少均差异显著;肠黏膜上皮内杯状细胞数量增多,其中回肠差异显著;热应激组猪的肠黏膜上皮细胞表面的碱性磷酸酶活性明显降低。中草药含有多种营养成分及活性物质,加入饲料中可改善其营养成分及结构比例,促进消化吸收功能,改善机体造血机能和血液循环,提高饲料利用率和生产性能。何国耀等(1987)检测表明,党参茎叶中含有18种氨基酸,12种无机元素、淀粉和微量生物碱。孔庆雷等(1995)测定了619种常用中草药的20种元素,发现常量和微量元素在中草药中各有一定范围,如钾1,000~3,000mg/kg、钠100~1,000mg/kg、钙1,000~20,000mg/kg、镁500~4,000mg/ kg、铜1~20mg/kg、铁100~1,000mg/ kg、锌10~200mg/kg、钴0.1~1.0mg/ kg、硒0.001~0.4mg/kg、钼0.1~2mg/ kg。朱仁俊等(2002)和李琦华等(2002)试验表明,中草药添加剂能显著改善断奶仔猪生长性能,明显提高消化道淀粉酶、脂肪酶、胰凝乳蛋白酶和黏膜二糖酶的活性;无论前期、中期还是后期,与西药组和对照组相比,中药组和中药+西药组粗蛋白消化率均有所提高,粗脂肪和粗纤维消化率有显著或极显著提高,粗灰分、钙的消化率与西药组无显著差异,但都比对照组有显著、极显著地提高;磷的消化率在前期和后期的变化与粗灰分和钙相似,但中期4个组的差异不显著。诸耀诚等(2006)研究表明,由石膏、藿香、黄柏等天然中药组成的清凉冲剂能有效地缓解微循环障碍,提高内源性一氧化氮(NO)含量,减轻黏膜的损伤,起到保护胃黏膜的作用,促进增重;明显降低不同切变率下的全血黏度,加速外周血循环速度,促进机体散热;能有效地降低血液的黏度,进一步降低血流内阻力;能显著降低红细胞压积,提高红细胞变形指数,延长红细胞寿命,进一步影响血液的流动性,有效改善微循环灌注量,降低因热应激对机体造成的危害。彭晓青等(2009)测定发现,热应激条件下,NO和内皮素-1(ET-1)释放失衡,血管舒张作用减弱,收缩加强,不利于机体散热;中药提取物复合制剂Ⅰ、Ⅱ(藿香、苍术、黄柏、石膏按比例混合提取)分别对ET-1和NO具有调控作用,通过调节血管舒缩活性因子从而调节血管舒张,促进机体散热,对热应激造成的生理损伤有缓解作用。彭晓青等(2011)研究表明,高温下猪日采食量和日增重显著下降,血清皮质醇、热休克蛋白70含量显著升高;按体重0.15g/kg剂量饮水服用中草药复合制剂(藿香、苍术、黄柏和石膏提取物)10d组的猪日增重和日采食量显著增高,血清皮质醇、热休克蛋白70含量均显著降低;结果提示,中草药复合制剂可以显著改善高温条件下猪的生产性能。
1.2改善免疫机能,增强抗病力
研究表明,应激可抑制机体免疫,包括淋巴细胞活性下降,干扰素产生减少,吞噬作用降低,NK细胞活性减低,辅助性T细胞和抑制性T细胞百分数及比率降低,唾液IgA水平降低等(邵枫等,1999)。胡艳欣等(2006)检测发现,高温下促进CD4+T细胞分化增殖的IFN-γ显著下降而促进CD8+T细胞分化增殖的IL-2显著上升,说明热应激使得机体的免疫机能处于严重失调状态。彭芳珍等(2011)研究发现,慢性热应激中,试验猪肠道结构严重受损,消化吸收功能严重下降,而肠道CD3+T细胞的增多,可能是机体肠道黏膜免疫功能的一种代偿性增强反应。资料表明,近200种中草药具有免疫活性。中草药免疫有效活性成分主要为多糖、甙类、生物碱、挥发性成分和有机酸,可通过提高猪血清中IgG、C3、C4和IL-2水平,刺激机体造血机能,增加免疫细胞的数量和功能来促进细胞免疫,进而调节机体的免疫网络,改善高温下生长猪的体液免疫和非特异性免疫功能,增强机体对不良环境的抵抗力。金岭梅等(1999)研制的抗热应激中草药添加剂(用山楂、苍术、陈皮、槟榔、黄芩、藿香、泽泻等13味中草药配制而成)能使猪血红蛋白浓度、嗜酸性白细胞、血清免疫球蛋白(IgG)和淋巴细胞转化率分别比对照组提高27.8%、41.4%、14.8%和24.1%,对增强猪的抗热应激能力、缓解温热环境对猪的不良影响有一定的积极作用。程远芳等(2006)选用苦蒿、薄荷、棉花根、桑白皮、生地、黄连、地骨皮、香菇、板兰根、苍术、甘草等几十味常见中草药配制成抗热应激中草药添加剂,在高温下生长猪饲料中添加1%抗热应激中草药添加剂饲喂,试验组猪血清中血清免疫球蛋白G,补体C3、C4水平和淋巴细胞百分比在10~20kg阶段显著提高,但在20~50kg阶段差异不显著;白介素2和红细胞数在整个试验期间均显著提高 。IFN-γ、L-4作为重要的Th1/Th2型免疫相关因子,在一定程度上能够反映出机体细胞免疫和体液免疫的基本状况。陈韩英等(2007)测定发现,连续热应激可使猪脾脏中IFN-γ和L-4水平显著上升,使机体免疫机能偏离正常的平衡状态;中药复方Ⅰ(由藿香、苍术、黄柏、石膏按1∶1∶1∶1组成)和中药复方Ⅱ(由藿香、苍术、黄柏、石膏按1∶1∶1∶0.5组成)可以显著调节热应激所致的猪脾脏中IFN-γ、L-4水平的升高,使其恢复到正常状态,从而维持机体正常的免疫机能。
1.3抑菌抗菌作用,预防疾病发生
高温条件下病原微生物大量繁殖,容易侵袭机体,造成大肠杆菌等疾病发病率的增加。研究发现,大多数中草药具有抑菌抗菌、促进有益菌生长的作用,以清热解毒药和清热燥湿药尤为突出,能够降低哺乳仔猪黄白痢的发病率,提高成活率,减少断奶仔猪腹泻发生率。杨宝琦等(1992)用母仔壮中草药添加剂(由益母草、苦参、艾叶、王不留行、苍术等组成)饲喂哺乳仔猪,仔猪黄痢发病率下降11.78%,白痢发病率下降35.54%,成活率提高19.28%,双月窝重提高23.79%。吴力夫等(1998)发现,中草药具有抗仔猪腹泻作用,主要是其中的生物活性物质,能直接抑菌、杀菌,驱除体内有害寄生虫,而且能调节机体免疫机能,具有非特异性抗菌免疫作用。韩剑众等(2002)试验表明,复方中草药抽提物能有效抑制大肠杆菌、沙门氏杆菌、变形杆菌、链球菌、葡萄球菌、枯草芽孢杆菌等多种肠道疾患的致病菌,并且促进胃肠道双歧杆菌、乳酸杆菌、乳链球菌、拟杆菌、消化球菌等有益菌的增殖,抑制韦荣氏球菌、大肠肝菌、葡萄球菌、链球菌、肠球菌、梭菌等有害菌的繁殖,从而调整仔猪胃肠道内微生物区系平衡,起到防治腹泻的作用。刘玉庆等(2003)检测结果表明,黄芩、秦皮、黄连、连翘、金银花、夏枯草、石榴皮等具有清热解毒、泻火燥湿功用的药物抑菌效果比较明显;以三黄汤为基础方的清热解毒类复方中草药抑菌作用明显,对大肠杆菌的MIC为125~500mg/mL,复方中草药比单味中草药MIC高。中草药对有益菌的影响方面,不同的菌株药敏性有明显差异。王自然(2006)经体外抑菌试验证明,采用茜草、苦参等13味中药组方对耐药大肠杆菌株和非耐药大肠杆菌株都有较好的抑菌作用,对抗生素有耐药性的大肠杆菌或无耐药性的大肠杆菌引起的腹泻都有极好的治疗作用,治愈率90%以上,有效率达100%。曹国文等(2008)从母猪预产前30d开始添加30g/头·d中药“复方女贞子散”连喂30d,母猪产活仔数、成活率、初生重与断奶重均比对照组高,仔猪初生重提高24.04%,40日龄重提高18.07%,日增重提高17.32%,均达极显著水平;仔猪腹泻次数显著降低。表明中药“复方女贞子散”可以增强母猪和新生仔猪的抗病能力,显著提高繁殖母猪与哺乳仔猪的生产性能。
2 中草药缓解猪热应激的研究与应用情况
一些具有清热解暑、凉血解毒作用的中草药兼有药物和营养的双重作用,能够全面协调生理功能,增强猪对高温的适应性和抵抗环境应激的能力,增加营养物质的消化吸收利用,改善免疫机能,促进血液循环,维持内分泌系统的稳定,使机体的新陈代谢正常进行,为机体抵抗高温提供物质基础,缓解热应激反应,从而提高生产性能。金岭梅等(1998)在夏季高温时,使用具有开胃健脾、清热消暑功能的中草药(山楂、苍术、陈皮、槟榔、黄芩、藿香、泽泻等13味中草药)配制饲料添加剂,添加在20~60kg杜长大三元杂交猪基础日粮中,小猪料按1.0%添加,中猪料按0.5%添加,58d试验表明,可以缓解热环境对商品猪生产性能的影响,试猪体重可提高8.7%,饲料利用率提高12.4%,每千克增重的饲料成本节省8.3%,具有较好的抗热应激效果。刘风华等(2002)在高温高湿条件下,采用具有清热祛湿、健脾益气、镇静安神、调节免疫功效的数味中药(钩藤、黄芩、石膏、香薷、生地、炒麦芽、苍术、陈皮等)配制成4种药物添加剂,按照1%的比例添加到大白杂交育肥猪基础日粮中,饲养20d后发现,可增强育肥猪的机体免疫力,调整生理代谢,表现在各试验组体温和血清中皮质醇含量显著下降,甲状腺激素水平增加,缓解机体应激状况;明显改善血糖、总蛋白、清蛋白、球蛋白、清球比等生化指标;提高育肥猪的生产性能,日增重各试验组均不同程度地优于对照组,其中试验1、4组分别增加体重14.0%和13.35%,料肉比降低0.23和0.39,投入产出比达到1∶3.08和1∶3.18,对缓解热应激有明显的调控效果。席进华等(2003)分别在小猪和中猪阶段添加1.0%和0.5%抗热应激中草药添加剂(由山楂、苍术、陈皮、槟榔、黄芩、神曲、蒲公英、野菊花、当归、益母草、枣仁、麦芽组成)饲养58d,猪体重增加8.7%,饲料利用率提高12.4%,每千克增重的饲料成本降低8.3%。丁升艳等(2006)研究发现,在夏季温热条件下,随着环境温度升高,育肥猪增重减慢,主要是采食量减少所致;在试验后期,饲料中添加薄荷提取物可有效降低呼吸次数和体温,特别是100mg/kg有一定的缓和热应激的作用趋势。邱美珍等(2009)在热应激条件下,怀孕母猪饲粮中分别添加10g/d中药添加剂(含有青蒿、香薷、佩兰、薄荷和甘草,分2次添加)、10g/d中药添加剂+40μg/kg有机铬饲喂30d,母猪的呼吸频率和体温比对照组分别降低6.0%和0.52%、13.1%和0.78%;产健仔数分别比对照组提高14.47%和7.89%,表明所选择的中草药方剂对母猪具有较好的抗热应激作用。袁文军等(2010)在高温、高湿环境下给育肥猪饲料中添加0.5%、1.0%和1.5%抗热应激中草药(选用薄荷、鱼腥草、金银花、枇杷叶、陈皮、甘草、苍术、板蓝根、黄芪、黄连、木香、秦皮等10多味中草药配制而成)饲喂28d,不仅显著改善了育肥猪生产性能,其中1.5%组效果最佳;添加1.0%和1.5%抗热应激中草药添加剂显著提高了育肥猪的瘦肉率,降低了背膘厚以及滴水损失,显著改善育肥猪肉质。赵必迁等(2011)在妊娠母猪基础日粮中分别添加0.3%中药复方1(藿香、连翘、薄荷、陈皮、女贞子、王不留行)和0.3%中药复方2(藿香、苍术、黄柏、石膏),结果中药复方1和2都显著提高母猪哺乳期日采食量、显著降低断奶至发情间隔;方剂1显著提高哺乳仔猪日增重,方剂2有提高哺乳仔猪日增重的趋势;因此中药复方1和2对缓解母猪热应激都有一定效果,且方剂1优于方剂2。董殿元等(2013)在夏季育肥猪饲粮中添加0.5%抗热应激中草药(藿香、薄荷、荷叶、黄芪、苍术、山楂、甘草)饲喂42d,能够显著改善育肥猪的生长性能和胴体性状,日增重提高10.80%,料重比降低2.10%,瘦肉率提高3.10%,应用效果良好。黄忠强等(2014)在怀孕1月龄的2~3胎次的母猪每800kg基础日粮中添加1kg解暑抗热散试验8d,解暑抗热散组母猪的呼吸频率比对照组降低3.57次/min,体温比对照组降低0.99℃,与对照组间呼吸频率差异不显著,但平均体温显著低于对照组;母猪产健仔猪数比对照组提高10.52%,发病数比对照组降低5.49%;表明解暑抗热散在高温条件下能够显著降低妊娠母猪体温,提高产健仔猪数,降低猪只的发病数,具有良好的抗应激作用。王亚芳等(2014)以柴胡提取物添加到饲料中饲喂生长育肥的“杜×长×大”三元杂交猪,不但可以有效地降低由高温引起的体温升高、呼吸加快等症状,而且还可在一定程度上改善猪的生产性能,具有显著的抗热应激功效。林杰等(2015)在遭受热应激的阉割公猪基础日粮中分别添加1.0%、1.5%、2.0%中药添加剂饲喂42d,采食量分别增加70g、100g、80g,日增重分别增加39.21g、45.73g和34.94g,与对照组料重比差异均显著;1.5%、2.0%中药组IL-2比对照组提高0.14ng/mL、0.15ng/mL;综合判断,添加中草药在育肥猪生产性能和免疫力等方面有积极效果,从经济成本考虑,1.5%为最佳添加剂量。黄静等(2016)对空怀母猪基础日粮中添加0.1%新型中草药复方制剂连用10d后,试验组母猪血清中热应激蛋白70含量显著低于高温对照组,血液免疫球蛋白G(IgG)、母猪发情率均显著高于高温对照组,本试验使用的新型中草药复方制剂能够明显改善母猪热应激下的不良状况。
3 中草药缓解猪热应激存在的问题
养猪业中研究应用的中草药添加剂有散剂、提取物制剂、超微粉剂和颗粒剂等剂型,不同剂型中草药添加剂对猪作用效果不同。目前,用中草药防治猪热应激大多为原料粉碎搅拌后制成的散剂,精提高效产品尚属空白。生产工艺落后,加工简单粗糙,科技含量低,有效成分含量不高,使用剂量偏大,产品无系列化。生产和运输不便,增加了产品成本,不适宜工厂化生产的要求,制约其向更高层次发展。目前,中草药在抗猪热应激中还存在辨证施治较难、处方复杂、配方尚无固定标准、作用效果不稳定、作用较缓慢等欠缺,处方有待改进。
4 中草药缓解猪热应激的发展趋势
改进中草药提取和加工技术,对中草药中的有效成分进行提纯和精制,提高提取效率和产物的有效浓度,研制微量高效制剂。要适应现代饲料生产工艺的要求,加快中草药粉碎中破壁技术研究,使中草药添加剂在颗粒上达到易于释放和吸收利用。开展中草药提取物制剂、超微粉剂和颗粒剂抗猪热应激研究工作,争取研制出产品应用生产实践。
借助现代科学方法和仪器分析手段,测定中草药中的有效成分和营养成分,加强配方筛选,科学合理组方,开发几种缓解夏季猪热应激的中草药产品,提高作用效果。■
略)