植物精油在动物生产中的应用研究进展

谢凤莲，孙贵宾，刘超齐，王 平，常 娟，尹清强

（河南农业大学牧医工程学院，河南郑州 450000）

近年来，由于抗生素类药物的残留等问题，严重危害了人类的身体健康，能够替代抗生素的药品试剂亟待被研究开发，而植物精油因具有抗菌、抗氧化、调节免疫力、促生长以及无残留等特点被广泛应用于动物生产当中。但由于植物精油产品的稳定性差、动物试验验证数量不具规模、机理阐述不明确等原因，其应用于生产实践中仍面临着许多挑战（贾聪慧等，2015）。

1 植物精油概述

植物精油又被称为液体黄金，是由多种组分组成的混合物，其主要成分有四大类，萜烯类化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物、含氮、含硫化合物。天然提取的植物精油成分，主要是百里香酚、香芹酚、肉桂醛等（燕磊等，2017）。植物精油具有广泛的生物学效应，如抗菌、抗炎、抗氧化、抗腐败、抗癌以及杀虫等功效（Cobelis等，2016）。

2 植物精油的理化性质

植物精油的理化性质主要有以下几点：植物精油在常温状态下易挥发，且在纸片上不会留下永久的油迹；植物精油均有特殊的气味，因其种类不同气味有所区别；植物精油的色泽透亮，但不同种类颜色有所区别；植物精油状态一般为液体，但常温下部分植物精油有固体析出；植物精油的密度为0.850～1.065 g/mL，一般情况下比水轻，几乎不溶于水，但是易溶于极性小的有机溶剂中，如石油醚等；氧化性高，易氧化分解，保存应空气温度适宜、避免暴晒；具有较高的折光率。

3 植物精油的生物学功能

3.1 抗菌抑菌 植物精油具有强挥发性和无残留等特点，利于抑菌物质达到防治霉菌的效果，一般不会带来环境问题，其在霉菌防治以及霉菌毒素控制方面的优势已得到证实（张放等，2016）。研究表明，丁香精油对细菌和真菌有不同程度的抑菌活性，其中对白假丝酵母、真菌的抑菌活性最强（陈百万等，2015）。单宁能够抑制微生物在瘤胃中的生长，其中对瘤胃蛋白降解菌的影响最大，单宁可以通过和细菌细胞壁以及细胞膜形成复合物，从而使细胞壁被破坏，胞外酶能够分泌，最终达到抑制细菌的作用（贾森等，2015）。利用纸片扩散法检测鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡糖球菌、产气肠杆菌、肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌、屎肠球菌以及粪肠球菌八种病原菌在月桂精油、肉桂精油和茶树精油三种植物精油存在条件下的抑菌活性，研究表明除铜绿假单胞菌外，其他七种病原在月桂精油存在条件下都表现出了很好的抑菌活性，肉桂精油对八种病原菌都有抑菌活性，而茶树精油只对产气肠杆菌、铜绿假单胞菌、大肠埃希菌及屎肠球菌有很小的抑菌效果，其他四种病原菌没有抑菌效果（汤奕越等，2017）。

3.2 抗氧化 基因的表达能够在很大程度上影响抗氧化酶的活性，核因子相关因子信号分子2（Nrf2）能够调控抗氧化基因的表达。研究表明，五味子精油可以通过上调成肌细胞Nrf2调控抗氧化基因的表达。植物精油可以调节信号分子从而调节抗氧化物基因的表达，提高抗氧化酶的活性，降低机体氧化损伤（周洋等，2017；kang等，2015）。植物精油在猪肉抗氧化方面的研究相对较少。研究发现，在生长育肥猪日粮中添加0.2%的植物提取物，其背最长肌谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶活性升高，猪肉脂类氧化降低（Ranucci等，2015）。研究表明，饲料中添加植物提取物能够增强猪体的抗氧化能力（吕海清等，2017）。

3.3 促进动物生长 植物精油有特殊气味这一理化性质能够对猪起到诱食的作用，且其适口性较好，能够增加猪的采食量，提高其生产性能。研究表明，植物精油可以提高饲料转化率，促进保育猪的生长（任延铭，2017）。植物精油可通过刺激脑神经（三叉神经等）诱发食欲，促进肠道蠕动，从而促进消化道的消化液和消化酶分泌，如唾液（唾液淀粉酶）和胃液、胆汁、胰液酶（包含脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶）及肠液分泌，通过这些机制可以提高营养成分的消化率（耿文静等，2017）。但也有研究发现，基础日粮中添加400 mg/kg植物精油 （含3.3%百里香酚，8%肉桂醛）没有发现增重效果（吴云鹏等，2017）。

3.4 调节免疫力 研究发现，饲喂添加120、140mg/kg百里香酚和香芹酚的日粮，试验肉鸡血清中新城疫病毒的抗体滴度显著高于对照组（P＜0.05），证明植物精油可以促进免疫细胞增殖，增强体液免疫力（Du等，2016）。在1日龄AA肉仔鸡日粮中分别添加 80、60、240 mg/kg 精油发现，T、B 淋巴细胞转换率显著增加（张文静等，2016）。但也有研究表明，猪饲料中添加精油并不影响血清中IgG和 IgM 含量（Tan 等，2015）。

4 植物精油在动物生产中的应用

4.1 猪 研究显示，肉桂醛能够替代保育猪饲料中联用的金霉素和杆菌肽锌，并且其应用效果比金霉素和杆菌肽锌联用的效果更好，并有肉桂醛制剂在保育猪日粮中适宜添加量为600 mg/kg（周明等，2016）。在母猪生产中的研究表明，植物精油具有加速肠绒毛表面上皮细胞更新，稳定肠道菌群，减少有害物质数量和病原菌黏附机会，同时增加消化道黏液和胆汁酸产量，并加强胰酶活性（如脂肪酶 淀粉酶 蛋白酶），提高饲料消化率，促进营养物质吸收的作用，进而改善母猪健康，有效降低免疫反应延迟和产后子宫白细胞活力下降的不利影响，对母猪起到激活产后免疫系统的作用（贾聪慧等，2015）。研究发现，植物精油组母猪总产仔数及产活仔数、健仔数均较对照组有所增加，初生死亡率（死胎与木乃伊率）较对照组有所下降（周选武等，2017）。对断奶仔猪分别饲喂高能量饲料日粮（14.27 MJ/kg DM）和低能量饲料日粮（13.37 MJ/kg DM）发现，低能量饲料日粮能够显著提高仔猪的采食量以及日增重（P＜0.05），对上述两种饲喂水平的断奶仔猪日粮中分别加入600 mg/kg的复合植物精油，两个处理组的仔猪料肉比均显著降低（P＜0.05），其经济效益也得到了较大的改善（P＞0.05），但是在低能量饲料日粮组中添加复合植物精油所增加的收益相比高能量饲料日粮组更多 （P＜0.01），因此，植物精油用于改善断奶仔猪的生长性能和经济效益方面在低能量饲料日粮中的影响更大，而且日粮消化能的降低并不影响仔猪的生长性能（于彩云等，2017）。植物精油应用于养猪生产中明显提高了饲料转化率及其生长性能，对于养猪行业有较大的影响（李孟阁等，2016）。

4.2 鸡 研究发现，饲喂添加100 mg/kg香芹酚、肉桂醛、辣椒素混合物的日粮，肉鸡生长性能显著提高 （P ＜ 0.05）（Pirgozliev等，2015）。 饲喂添加300 mg/kg苯甲酸和精油混合物的日粮，可显著提高 1 ～ 42日龄肉鸡增重 （P＜0.05）（Aristimunha 等，2016）。另外，饲喂肉鸡添加百里香酚和香芹酚的日粮，可缓解其肠道疾病，增加肠道绒毛高度（P＞0.05）和降低隐窝深度（P＜0.05）（Du 等，2016）。 小肠是家禽消化吸收营养物质的主要场所，小肠长度及重量的变化均可引起小肠对营养物质吸收的改变，从而影响动物的生长性能（常银联等，2016）。在两组1日龄肉鸡的基础日粮中分别加入300、500 g/t的植物精油复合物（主要活性成分为肉桂醛、百里香酚、柠檬酸等），两组肉鸡的生产性能与对照组相比分别显著增加 12．1%和 21．8%（P ＜ 0.05）， 料重比相较于对照组分别降低了7.4%和6.1%。在存活率方面两组均比对照组提高了15.3%。因此能够证明在肉鸡饲喂早期添加植物精油能够有效的提高肉鸡的生长性能和免疫力，降低死亡率，而且高剂量组较低剂量组效果更加明显 （吴醒强，2017）。研究发现，在肉仔鸡的饮用水中添加100、200、500 mL/t的复合植物精油，其效果并不一致，当添加的复合植物精油成分为桉叶油、薄荷脑时，不同添加量组均显著降低了肉仔鸡的平均日饮水量；当添加的复合植物精油成分为桉叶油、柠檬烯和薄荷油时，饮水中添加精油量为200 mL/t组与对照组效果没有显著差异，但是在一定程度上可以提高生长性能，然而当添加量为500 mL/t时的效果要比200 mL/t时差；当添加的复合精油成分为桉叶油、柠檬烯和愈创木酚时，添加200 mL/t和500 mL/t复合植物精油都显著提高了肉仔鸡的生长性能，但是这两种添加量之间的差异并不显著（石慧芹等，2017）。

4.3 牛 研究表明,丁香精油具有较强的广谱抗细菌和抗真菌活性，可以运用于防治奶牛乳腺炎细菌感染性疾病（陈百万等，2015）。研究显示，添加生物碱PDA（主要活性成分为白屈菜赤碱和血根碱）到反刍动物饲料中可以在促进蛋白质降解、显著提高瘤胃内丙酸和戊酸的浓度 （P＜0.05）、调节瘤胃pH。但在重度亚急性瘤胃酸中毒，将牧草青贮、玉米、干草为发酵底物的研究中发现，添加PDA后对瘤胃内微生物丰富度的提高和发酵变量没有显著性的影响 （P＞0.01），但是可以降低脂多糖的浓度 （P＜0.05）（Elsayed等，2016）。对麝香草酚（百里香油和牛至油的活性成分）进行体外批次培养，发现麝香草酚可以促进氨基酸的累积，降低氨氮浓度，由此证明麝香草酚能够抑制脱氨作用（史亭浩等，2016）。对瘤胃发酵及甲烷产量的影响进行研究，分别将洋葱、生姜和葫芦巴三种植物提取物加入到瘤胃液中，结果表明添加洋葱提取物的组别较对照组瘤胃的总产气量显著降低（P＜0.05），葫芦巴提取物组较对照组瘤胃的总产气量显著提高（P＜0.05），然而生姜提取物组较对照组瘤胃的总产气量没有显著的影响（P ＞ 0.05）（李夏云等，2015）。

5 小结

研究表明，植物精油应用于畜牧业的研究中可以替代抗生素等产品，促进动物的健康，但是由于植物精油种类繁多，价格昂贵，其功效也不尽相同，因此，不同植物精油的作用机理及在实际生产中如何实现经济效益和健康环保双赢仍然有待进一步的研究。

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