饲料添加剂在非洲猪瘟防控中的作用

肖丽霞，陈强强，张金枝

（浙江大学动物科学学院，浙江 杭州 310058）

非洲猪瘟（ASF）是由非洲猪瘟病毒而引起的一种急性、出血性、烈性传染病。其特征是发病过程短，最急性和急性感染死亡率高达100%。ASF病毒进入猪体内通常是通过口服或鼻内途径，其临床表现差异较大，不易识别，通常有以下几种或全部典型症状：高热、呕吐、腹泻或便秘，有的便血，虚弱、难以站立，体表不同部位（尤其是耳、鼻、腹部、臀部）皮肤呈红色、紫色或蓝色，有的猪咳嗽、呼吸困难，母猪流产、产死胎或弱胎。非洲猪瘟的暴发给全球养猪业带来了巨大的危机，仅在2019年，ASF疾病相关的死亡和扑杀就使全球养殖猪数量减少了1/4。自2018年8月以来，非洲猪瘟在我国辽宁、河南、江苏等多个地区迅速蔓延，给我国养猪生产造成了沉重的打击，从而导致2019年至今全国各地猪肉价格持续上涨[1]。非洲猪瘟的防控除综合防控、严格生物安全措施等方面外，还可以从饲料添加剂方面考虑。目前已成功研发出添加中草药饲料添加剂的创新型饲料，可用于提高猪的抗病性和免疫力[2]。

1 非洲猪瘟的发生取决于病原毒力，病原数量及猪的综合抵抗力

非洲猪瘟病毒的毒力、病原的数量可以通过生物安全措施使其数量降低到最低，直到最低感染量以下。猪的综合抵抗力分为特异性抵抗力及非特异性抵抗力。

因特异性抵抗力往往通过疫苗实现，目前为止，非洲猪瘟疫苗尚未研制成功。所以饲料添加剂对于非洲猪瘟的防控主要针对非特异性免疫力方面。中草药饲料添加剂、微生态制剂等可以通过增强猪只的非特异性免疫力及调节免疫系统来增强猪只对非洲猪瘟病毒的抵抗力。

2 两种饲料添加剂在非洲猪瘟疫情防控中的作用

2.1 中草药饲料添加剂

中草药饲料添加剂具有增强免疫、抑菌驱虫和调整功能等保健作用。大多数中药富含多糖、多酚、植物甾醇和内酰胺，其抗癌、抗氧化和抗炎作用日益得到认可；中药中的某些成分可调节动物内分泌和免疫系统；降低血压和减少脂肪沉积。中草药被广泛认为是高效、低毒的“药膳”，能够防止某些副作用。此外，大多数中医疗法还含有某些食物成分，这些成分提供的益处超出了基本营养；因此，一些中药可作为替代补充剂用于动物养殖行业，以调节肠道内生物菌群和促进生长，并减少抗生素对动物和人类健康的威胁。中草药饲料添加剂对于非洲猪瘟的防控作用主要体现在以下四个方面。

一是修复胃肠黏膜损伤，清理肠道内的各种毒素。使胃肠道黏膜上层细胞发挥免疫功能，病原体不能黏附于肠壁。某些中草药的有机酸能调节胃肠内的pH,防止有害细菌的繁殖，调节肠道菌群结构。

中草药饲料添加剂对猪的免疫功能和肝脏合成功能具有有益作用。它可以使猪血清碱性磷酸酶(ALP)，血清总蛋白（TP），白蛋白（ALB）和白球比（A/G）升高，而球蛋白（GLO）降低，从而减轻病原对猪肝脏，胆囊，骨骼肌和心肌的损害。

彭宏刚等试验证明，在仔猪基础日粮中按0.20%和0.30%的添加量添加黄芪多糖，可提高仔猪血清中总蛋白(TP)含量[3]。日粮中添加中药可以改善仔猪肠道内菌群的数量和免疫活性，从而提高了营养物质消化率并降低了断奶仔猪的腹泻频率。有研究评估将人参、洋地黄科、白术、大头草、甘草、枣和大叶桔梗组成的中药饮食添加到仔猪日粮中可使仔猪肠绒毛高度增高，回肠消化道中的乳酸菌计数增加，而结肠中的大肠菌群计数减少，在饲喂的第7天，多形核白细胞（PMN）的免疫活性显著增强[4]。还有少数研究表明薏苡仁可能与胃肠道微生物有关，薏苡仁促进了胃肠绒毛的密度和长度的增加，肠道微生物群测序显示，薏苡仁显著增加肠道微生物群中乳杆菌属的丰度[5]。饲喂连翘提取物（FSE）猪的第14天和第28天粪便大肠杆菌的菌落形成单位含量较低，说明连翘提取物降低其粪便中大肠杆菌的含量[6]。

添加中草药有利于肠道健康与营养吸收。它可以提高仔猪肌肉氨基酸浓度，增加肠绒毛高度与隐窝深度比，并对血清生化指标和免疫功能产生积极影响(血清总胆固醇和甘油三酯浓度明显低于未添加组)[7]。猪日粮中添加1%剂量的中草药饲料添加剂减少了十二指肠、空肠和回肠的IEL/100肠细胞计数；空肠和回肠、十二指肠杯状细胞数量增加；减少了十二指肠、空肠和回肠黏膜和黏膜下层的肥大细胞数量；十二指肠中的TNF-α黏膜浓度降低，十二指肠和空肠的白细胞介素-2（IL-2）黏膜浓度升高，空肠十二指肠中的白细胞介素-4（IL-4）的黏膜浓度升高[8]。说明中草药作为添加剂对断奶猪的肠胃健康和小肠黏膜免疫功能参数产生积极影响，将是替代抗生素生长促进剂来保护断奶猪免受感染和断奶应激的有效替代方法。同时赵庆生发现日粮中添加1%的中草药饲料添加剂有助于断奶仔猪较轻腹泻，饲养效果最好[9]。

二是通过中药有效成分的刺激，激活机体非特异性免疫功能。产生大量巨噬细胞、自然杀伤细胞等，吞噬、灭活、弱化病原体；如含有免疫刺激分子的植物紫锥菊、大蒜可以提高猪只机体淋巴细胞、巨噬细胞和NK细胞的活性，增加吞噬作用或刺激细胞间合成。其次还有某些有效成分可以刺激免疫细胞产生干扰素、转移因子等以阻断病原体颗粒黏附或穿入宿主细胞，从而达到防御非洲猪瘟的效果。

在断奶仔猪基础日粮中添加以黄芪、熟地黄多糖、γ-氨基丁酸、朱莎莲为主要原料的复方中草药饲料添加剂可使仔猪发病率降低62.50%，血液中IgA含量增加173.91%，IgM含量提高37.50%，丙二醛含量降低20.87%，总超氧化物歧化酶活性降低22.48%，谷胱甘肽含量增高53.61%。说明该复方中草药饲料添加剂具有增强仔猪的抗病力和体内抗氧化性能的作用[10]。将白头翁、黄连、黄柏、金荞麦、黄芪、朱莎莲等6味中草药按照规定比例配制后，在断奶仔猪基础日粮中添加1%，可使仔猪血浆中IgM、IgG、干扰素 -γ（IFN-γ）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）水平显著增高。在一定程度上增强血液免疫能力，可用于生产实践中替代抗生素[11]。妊娠晚期和哺乳期的母猪服用中草药超细粉对其后代的血清代谢和细胞及体液免疫反应产生有益的影响，可以在其后代可以检测到更多的T淋巴细胞亚群，包括CD4+细胞，CD8+细胞[12]。传统中草药中的黄连和连翘在畜禽的抗炎和抗微生物功能、抗氧化状态方面有积极影响。连翘的果实或叶提取物可广泛用作中药，有利于缓解感染疾病引发的炎症。在仔猪日粮中添加连翘提取物（FSE）可以发现仔猪第28天血清中总抗氧化能力、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶含量增加，而血清中丙二醛含量降低。说明日粮中添加连翘提取物(200 mg/kg)有助于提高断奶仔猪血清抗氧化能力[6]。刘家国等的研究结果表明，试验结束后中药组猪群血清猪瘟抗体水平、胰岛素生长因子 -I（IGF-1）、胰岛素（INS）和T4水平显著高于金霉素组和对照组仔猪。表明该中草药添加剂可通过增强仔猪免疫功能，并显著提高仔猪血清（IGF-I）和胰岛素（ISN）的水平，减缓T4的下降，从而提高仔猪的生产性能[13]。

三是某些中草药具有补中益气、活血化瘀、除热燥湿、解毒排毒的作用。病原体在非特异性免疫力的作用下，毒力减弱转为弱毒，有利于淋巴细胞功能发挥，使猪体在被感染42 d后，产生特异性免疫抗体，从而达到康复的效果。

机体在对抗病毒感染的时候，免疫机制启动速度快慢影响着疾病的发展结果。而良好的免疫系统可以有利于免疫机制的快速启动。非洲猪瘟是免疫器官损伤性烈性病毒病，病毒损伤猪只实质器官的速度非常快，因此，需要提前把猪的免疫系统调整到最佳状态。而中草药饲料添加剂能够保肝护肝，它可使母猪的血浆谷丙转氨酶（GPT），碱性磷酸酶（ALP）和乳酸脱氢酶（LDH）活性降低，从而减轻肝脏的损伤[14]。卢福庄等试验表明，在猪日粮中添加中草药，猪的死亡率比对照组和植物提取物添加剂组下降66.7%和75.0%，淘汰率均降低33.3%。同时，在猪瘟疫苗免疫后29 d，猪瘟抗体阳性率显著高于对照组和植物提取物添加剂组[15]。

四是某些中草药可以降低猪的应激反应。国内外研究发现，猪处于高温环境下，采食量减少，生长受抑制，增重速度减慢。据NRC(1998)等研究报道，如果环境温度提高5～10℃，则猪的采食量每天可能下降200～400 g，气温每升高1℃，其采食量可能下降约40 g[16]。金岭梅用山楂、苍术、陈皮等中草药组成的添加剂饲喂不同生长阶段的商品肉猪，发现肉猪血液中平均血红蛋白浓度、嗜酸性白细胞、血清免疫球蛋白和淋巴细胞的转化分别比对照组提高28.7%、41.4%、14.8%、24.1%，证明中草药能有效增强猪的抗应激能力[17]。有研究发现黄芩苷具有缓解仔猪应激的功效，因为黄芩苷的药理学机制与其缓解炎性细胞因子的过量产生密切相关，同时由于仔猪免疫应激与炎性疾病具有极为相似的机制，可以推知黄芩苷能通过降低仔猪体内的白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等炎性因子，从而对缓解仔猪应激有一定作用[18]。将藿香、连翘、薄荷、陈皮、女贞子制成中药复方制剂，饲喂受夏季高温高湿热应激下的哺乳母猪，结果发现，中药复方制剂显著提高母猪的日采食量及哺乳仔猪日增重、缩短断奶至发情间隔[19]。经过试验观察发现，在基础日粮中添加主要以大青叶、菊花、银花、鱼腥草等组成的新型饲料添加剂可显著降低母猪热应激、提高免疫力、改善热应激下的发情状况。这表明在母猪日粮中添加新型饲料添加剂在提高抗应激能力、增强免疫功能、提高繁殖性能等方面都有明显效果，此新型饲料添加剂在养猪业中具有推广价值[20]。

对于非洲猪瘟病毒的防控，猪场环境的卫生防控也十分重要，舒适的生长环境能尽量避免猪遭受到应激反应。使用中草药饲料添加剂能有效控制猪舍内NH3、H2S、CO2有害气体的产生,改善猪舍空气质量,为生猪生长创造优良的环境条件；同时，还具有显著的灭蝇效果,且使用时间越长，效果越好[21]。

2.2 微生态制剂

微生态制剂主要功能是促进正常微生物群生长繁殖及抑制致病菌生长繁殖，快速构建肠道微生态平衡。微生态制剂具有激活猪体免疫机能、增强免疫应答、提高猪瘟疫苗免疫抗体水平的显著功效;还能极显著降低猪群呼吸道疾病、腹泻病的发病率,显著提高猪只的生长性能[22]。

肠道微生物群在有益于宿主动物健康方面起着关键作用。益生菌可以刺激仔猪的免疫系统，抑制病原体的生长，并调节原始微生物群的组成和活性[23]。添加益生菌的断奶仔猪的血清天冬氨酸转氨酶和丙氨酸转氨酶活性在第14天和第28天下降，第14天血清中IgM水平增加，第28天血清IgA、IgG和IgM水平分别增加。此外，益生菌还增加了空肠绒毛高度和隐窝深度之比。同样，在施用益生菌后，观察到炎症相关途径因子表达增加，添加益生菌的仔猪结肠内容物中挥发性脂肪酸的浓度高于对照组。高通量测序表明益生菌调节结肠细菌多样性，添加益生菌的仔猪细菌样品的物种丰富度和α多样性指数增高[24]。益生菌植物乳杆菌JDFM菌株LP11增加了粪便中乳酸菌的数量，促进了小肠绒毛的发育。宏基因组分析表明，饲喂益生菌的断奶仔猪体内微生物的多样性和丰富度增加。预测微生物群落功能分布的PICRUSt分析表明，益生菌可增加促进肠道发育和健康的支链氨基酸生物合成和丁酸盐代谢[25]。饲喂益生菌第7天时降低了仔猪血清谷草转氨酶（GOT）、谷丙转氨酶（GPT）和碱性磷酸酶（ALP）的浓度，补充益生菌可使回肠凋亡细胞减少。第28天血清和回肠中肿瘤坏死因子和白细胞介素-1（IL-1）的浓度显著降低，第14天和第28天血清中白细胞介素-6(IL-6)的浓度显著降低。在饲喂28 d后，益生菌喂养的仔猪表现出较高的下丘脑5-羟色胺和多巴胺含量，以及血清氨基丁酸和较高的丁酸盐和戊酸盐结肠浓度。益生菌仔猪体内芽孢杆菌属的相对丰度增加。以上结果说明以丁酸梭菌为基础的益生菌增强了断奶仔猪的肠道形态，改变了下丘脑神经递质和调节了结肠菌群[26]。

乳酸菌菌株作为益生菌在畜牧行业也发挥着重要的作用，一些乳酸菌可以通过产生乳酸和其他微生物化合物来改变宿主肠道微生物群组成，并且它们可以通过竞争排斥来防止病原体的定居[27]。乳酸菌可以利用宿主不能代谢的营养物质，从而影响动物的生理功能，如一般的健康和生长。发酵乳杆菌菌株改善了断奶仔猪的抗氧化防御系统[28]，并防止了由产肠毒素大肠杆菌引起的肠道感染[29]。先前的一项研究表明，发酵乳杆菌I5007通过降低参与应激反应的蛋白质的表达和增加与蛋白质合成和免疫反应相关的蛋白质水平来缓解断奶应激[30]。饲喂含乳酸片球菌的益生菌可以调节与断奶仔猪肠道健康相关的细菌群落[31]。

关于其他种类的益生菌提高猪的免疫性能和机体健康也有广泛研究。在生长育肥猪日粮中添加凝结芽孢杆菌(BC)提高了血清中溶菌酶(LZM)、 补 体 3(C3)、 补 体 4(C4)、白介素-10(IL-10)和总抗氧化能力；同时增加了结肠内容物中双歧杆菌的数量[32]。在断奶仔猪基础日粮中添加植物乳杆菌（LP）能提高仔猪的抗氧化能力，提高了超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-px)和过氧化氢酶(CAT)的活性[33]。日粮中添加丁酸梭菌能促进断奶仔猪的生长性能，提高免疫力，减轻肠绒毛损伤和炎症，优化肠道菌群[34]。双歧杆菌可以增加绒毛高度和结肠隐窝深度，对猪黏膜免疫系统发育产生有利影响，可以作为免疫增强剂候选物[35]。添加枯草芽孢杆菌(DSM25841)能提高试验感染致病性大肠杆菌的断奶仔猪的生长速度和肠道屏障功能[36]。猪日粮中的酿酒酵母通过增加抗病原体的IgM和IgA活性来增强黏膜免疫，增强肠道发育和功能，吸附真菌毒素，调节肠道微生物群和减少仔猪断奶后腹泻[37]。

微生态制剂也由单一微生态制剂向复合微生态制剂发展，功能也越来越多样化。给仔猪分别空腹灌服10%复合酵素混悬液，10%活力99生酵剂悬混液，10%EM菌原粉混悬液可使肠道的大肠杆菌、肠球菌菌群数量逐渐降低，仔猪肠道的乳酸杆菌、双歧杆菌菌群数量逐渐提高[38]。0.1%的复合微生态制剂能够提高断奶仔猪的增重效果和免疫功能,效果与抗生素大致相同,甚至优于抗生素。基础日粮中添加0.1%复合微生态制剂可使断奶仔猪平均日增重、IgM、IgG均显著提高，腹泻率显著降低[39]。对于育肥期藏香猪，添加复合微生态制剂同样可以显著提高血清免疫球蛋白IgM和IgA含量，降低发病率和死亡率[40]。对于普通生长猪在饲料中添加200 mg/kg的复合微生态制剂可以提高其生长性能,改善其腹泻率,增强机体免疫力[41]。研究表明,日粮中添加500 mg/kg微生态制剂可以提高育肥猪生长性能和改善肉质,降低腹泻和增强动物机体免疫力[42]。

3 小结

中草药饲料添加剂、微生态制剂作为传统饲料添加剂抗生素的热门替代品具有很大的发展潜力。这两种饲料添加剂主要是通过改猪善肠道菌群组成，保持猪肠道完整，刺激机体产生免疫细胞或者干扰素来提高猪对于非洲猪瘟病毒的抵抗力。非洲猪瘟的防控需要多方面的不断努力，相信随着饲料添加剂行业的深入研究与不断完善，将会有更多种类的饲料添加剂可用于提高猪的免疫力，为防控非洲猪瘟疾病做出相应贡献。