丝兰提取物在动物饲粮中应用的研究进展

陈丹蝶， 黄艳玲*， XILin

（1.西南民族大学生命科学与技术学院，四川成都 610041；2.Department of Animal Science，North Carolina State University，Raleigh，NC 27695-7621，USA）

现代畜牧业的过度集约化和药物使用不当，不仅影响了动物机体的正常发育和健康状况，而且还对环境和人类健康造成了严重的威胁。在猪生产中，通常需要对仔猪进行早期断奶，但因此时仔猪肠道发育不完全而引起应激，抗生素因而成为仔猪早期断奶抗应激常用的添加剂，但其使用会给人类带来一定的危害，因此，开发对动物和人类无毒副作用的产品至关重要。

丝兰是一种生长在美国和墨西哥的丝兰属植物，在我国浙江一带也有生长，且主要作为观赏类植物。YE是一种从丝兰属植物内提取出来的特殊物质，对动物无毒副作用，可提高动物生产性能，减少氨气的排放和降低畜舍有害气体浓度，不仅提高了经济效益，还解决了由养殖业造成的环境问题。有研究表明，YE的使用可以调控动物肠道内环境，提高动物机体对营养物质的消化率和利用率，同时还增强了动物的免疫功能（朱长生，2016）。孙登生等（2018）表示，YE在生产中的使用具有广泛的前景，同时还符合健康养殖理念。因此，YE可以作为一种纯天然、多功能、新型的饲料添加剂应用于畜牧业的实际生产当中。

近年来，国内外对YE在畜牧业生产中使用的研究越来越多，主要集中在断奶仔猪抗应激、肉鸡健康和生长以及改善畜禽舍环境方面。本文重点阐述了YE含有的活性成分，以及其作为一种饲料添加剂对动物生产性能、健康和畜舍环境卫生的影响，为YE在畜牧业中的应用提供参考。

1 丝兰提取物的活性成分

丝兰提取物主要含有皂苷、多糖和多酚三种有效成分（罗莹莹，2017）。皂苷具有表面活性剂的特性，能够降低细胞表面张力，刺激免疫细胞反应，从而促进抗体的生成以提高动物机体免疫；多糖与氨气有非常强的亲和力，因此可以结合氨气，抑制氨的危害，并将氨转化为无害的氮化物被机体利用，从而维持肠道的酸碱平衡，促进肠道菌群的稳定和消化酶发挥作用（马恒甲，2017）；多酚具有抗氧化和抗炎症的作用，其抗氧化作用主要表现在：可以使活性氧自由基消除，阻止脂质发生过氧化反应，使金属离子整合，同时使细胞内的抗氧化防御系统被激活，避免身体细胞和各个组织受到损害；此外，还可以延长机体内其他抗氧化剂的作用时间（如维生素E和维生素C）。多酚的抗炎症作用主要表现在其可以抑制炎症因子（iNOS）表达，同时可还抑制血小板的凝集（龚红，2015）。

2 丝兰提取物在动物饲粮中的应用

2.1 丝兰提取物在反刍动物饲粮中的应用 在反刍动物瘤胃中含有功能特殊、种类繁多的微生物（包括原虫与细菌），这些微生物不仅能够协助动物消化各种精、粗饲料，还可以协助动物合成蛋白质、氨基酸、多糖和维生素等物质，最为重要的是这些微生物可以利用非蛋白氮（NPN）合成饲料中容易缺乏且对动物生长和生产极为重要的微生物蛋白质（MCP）（李大刚，2004）。反刍动物对精、粗饲料的降解是瘤胃微生物的总量起主要作用（Wang，1998）。 李国祥等（2008）研究表明，随着丝兰提取物添加量的逐渐增加，培养液中氨态氮（NH3-N）浓度、原虫数目及甲烷（CH4）的产气量均呈下降趋势，而YE不同的添加水平使微生物的组成表现出了一定的波动。李大刚等（2004）研究乙酰氧肟酸、丝兰皂苷、对苯二酚3种脲酶抑制剂对山羊瘤胃中微生物数量变化的影响，结果表明，在基础饲粮中添加36 mg/kg的YE能显著降低山羊瘤胃中原虫数目。刘春龙（2004）研究饲粮中分别添加 100、200、300 mg/kg的YE对绵羊瘤胃发酵以及饲粮中养分消化的影响，结果表明，随着YE添加水平的上升，饲粮中的干物质（DM）、有机物（OM）、酸性洗涤纤维（ADF）和中性洗涤纤维（NDF）的降解率呈上升趋势，其中添加300 mg/kg组与对照组相比，NDF、DM、OM的降解率和消化率差异显著，对ADF的消化率有一定影响，但差异不显著；pH总体变异随时间的推移有变缓的趋势，且各处理组各时间点的pH均正常；平均原虫数随着YE添加水平升高表现出下降的趋势。Lovett等（2006）研究在饲粮中添加YE对奶牛泌乳性能和瘤胃发酵参数的影响，其结果表明，早期喂饲YE对产奶率和消化率没有影响，但对奶牛瘤胃发酵特性产生影响，因此产奶效率提高，且添加量为25、50 mg/kg时极显著地减少了总挥发性脂肪酸（VFA）的浓度。 Liu等（2007）研究表明，在日粮中添加YE可以实现manipu瘤胃后期发酵，且在100～300 mg/kg范围内使用，各组血清的各项指标均在正常的生理范围内，对绵羊的生长无毒副作用。田丽新等（2016）研究饲粮中添加YE对奶牛免疫及抗氧化功能的影响，结果表明，在奶牛饲粮中添加YE能够极显著的降低血清可溶性CD8抗原（sCD8）的含量，提高血清中超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和过氧化氢酶（CAT）的活性，其中YE添加量为200 mg/kg时显著提高了血清免疫球蛋白M（IgM）、免疫球蛋白A（IgA）的含量和CAT的活性；另外，血清中免疫球蛋白G（IgG）的含量在YE添加量为100 mg/kg时显著提高。田丽新等（2014）研究结果表明，在奶牛人工瘤胃液中添加100、200 mg/kg YE，乳中体细胞数（SCC）和尿素氮（MUN）含量显著降低，牛奶乳脂率、乳蛋白率、乳中总固体物质含量显著提高，改善了乳品质；此外，还可以提高营养物质表观消化率，增强机体免疫能力和抗氧化功能。综上所述，在反刍动物饲粮中添加YE能够提高动物对饲粮中养分的降解率和消化率，且最适添加量为100～200 mg/kg。在牛饲粮中添加YE能提高机体免疫能力和抗氧化功能，可能是因为YE的添加使瘤胃中原虫数目降低，减轻了原虫周转引起的可利用蛋白的损失（Jouany，1989），同时还维持了瘤胃微生物环境的稳定。因此，YE可作为一种添加剂应用在牛生产中，但对羊免疫力和抗氧化功能的影响研究较少，需进一步研究。

2.2 丝兰提取物在单胃动物饲粮中的应用

2.2.1 丝兰提取物在猪饲粮中的应用 为缓解仔猪因早期断奶而引起的应激，YE可替代抗生素添加于断奶仔猪饲粮中。陈赞谋等（1998）研究表明，在断奶仔猪饲粮中添加YE不仅能够显著的提高仔猪平均日增重和降低料重比，同时还抑制了仔猪下痢，抗应激效果比其他饲料添加剂要好。胥令辉（2015）研究不同YE添加量对仔猪生长性能的影响，结果表明，与对照组相比，当饲粮中YE的添加水平为120 mg/kg时，料重比降低了7.8%，日采食量和仔猪日增重分别显著提高了9.0%和17.95%；同时仔猪的腹泻指数和腹泻率也显著降低，降低效果60 mg/kg组＞180 mg/kg组＞120 mg/kg组。 何贝贝等（2017）分别添加 0、90、120、150、180 mg/kg YE于断奶仔猪饲粮中，结果表明，与对照组相比，Ⅲ组的血清过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、总抗氧化能力、血清一氧化氮含量、胸腺指数、平均日增重、平均日采食量极显著提高，料重比显著降低；Ⅲ组一氧化氮合酶、诱导型一氧化氮合酶活性极显著提高；Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组的腹泻率显著或极显著降低，IgG含量显著提高。梁国旗等（2009）研究表明，与对照组相比，在仔猪饲粮中添加125 mg/kg YE能显著提高平均末重和日增重，分别提高了6.94%和10.70%，料重比降低6.53%。Guo等（2009）研究表明，饲料中添加YE对仔猪平均日增重和料重比均有显著影响。魏金龙等（2012）研究发现，在饲粮中添加 YE（60、120、240 mg/kg）对母猪的繁殖性能及其哺乳仔猪的生产性能均有改善作用，但效果不明显。Hong等（2001）研究表明，可在不影响生长育肥猪生长性能和营养消化率的前提下，制备环保型生长肥育猪饲粮。以上研究结果表明，在猪饲粮中添加YE可提高采食量、日增重，降低料重比，并且能够缓解断奶仔猪应激。原因可能是YE可增强仔猪肠道内微生物的作用与繁殖，进而促进氮素的有效利用合成蛋白质，通过促进仔猪肠道发育以减慢饲粮通过消化道的速度，使养分充分吸收从而提高消化率和增重率，降低饲养成本，增加经济效益，因此YE可作为饲料添加剂应用于断奶仔猪饲粮中，且添加量为120 mg/kg最佳，但YE在母猪生产中使用的研究较少，不能确定对其使用的最适添加量。

2.2.2 丝兰提取物在禽类饲粮中的应用 由于生活中对鸡肉的需求量较大，因此对鸡出栏率有较高的要求，为解决此类问题将YE作为一种饲料添加剂应用于鸡的饲粮中。周霞等（2012）研究结果表明，饲粮中添加YE可增强肉鸡机体的免疫能力，提高肉鸡的日增重，降低料重比；还可以显著降低血清中尿酸、尿素氮、氨气的含量和黄嘌呤氧化酶活性，提高总蛋白和白蛋白的含量。丁永敏等（2011）研究YE对肉鸡生产及血液生化指标的影响，结果表明，在饲粮中添加60、120、240 mg/kg的YE可显著提高肉鸡末体重、平均日增重、平均日采食量并改善肉鸡的生产性能；显著降低血液中尿素氮的含量和料重比，但对血液中甘油三酯和总胆固醇含量无显著影响，且随着YE添加量的增加呈下降趋势。骆桂兰等（2008）将0.10%的尿素和0.01%的YE分别和同时添加到黄羽肉鸡的饲粮中，结果表明，饲粮中单独添加0.10%尿素或单独添加0.01%YE均可提高黄羽肉鸡的日增重，降低料重比，但效果不明显，而饲粮中同时添加0.10%尿素及0.01%YE可使日增重显著提高，料重比显著下降。贾淑庚等（2014）研究表明，饲粮中添加YE可降低料蛋比和平均耗料量，提高蛋鸡产蛋率和平均蛋重，对蛋鸡的蛋黄比率、蛋白高度、蛋形指数、蛋壳厚度、蛋壳强度、蛋壳相对重、哈氏单均无显著影响，对蛋壳颜色的影响没有规律性，随着YE添加剂量的增加，蛋黄颜色轻微降低，蛋黄重有降低的趋势，且YE的适宜添加水平为60～120 mg/kg。李万军（2014）研究结果表明，肉鸡饲粮中添加YE可显著提高末重、平均日增重、代谢能、粗蛋白质利用率以及降低料重比，加快肉鸡的生长速度。苏俊玲等（2015）研究表明，添加YE可显著提高AA肉仔鸡的日增重、饲料转化率、屠宰率以及降低料重比，其中添加100、200 mg/kg YE处理组与对照组比，平均日增重分别提高了6.30%和5.61%，料重比分别降低了8.84%和7.18%；当添加量为200 mg/kg时可显著提高肉仔鸡的屠宰率。白东英等（2004）在肉鸡饲粮中添加250 mg/kg YE，结果表明，与对照组相比死亡率降低了1.75%，饲料报酬提高了8.92%。苏俊玲等（2016）和王勉超等（2007）研究结果表明，饲粮中添加YE显著提高了肉仔鸡空肠、十二指肠绒毛高度（VH）；苏俊玲等（2016）研究表明，饲粮中添加YE可显著提高绒毛高度/隐窝深度 （V/C），提高回肠食糜胰蛋白酶（TRY）、脂肪酶（LPS）和十二指肠食糜LPS活力，提高肉仔鸡干物质、粗蛋白质的表观代谢率；钙（Ca）、磷（P）表观代谢率呈升高趋势。程志斌等（2013）研究发现，在罗斯肉鸡饲粮中添加120 mg/kg YE能够提高肉鸡对饲料蛋白的代谢利用率。Sun等（2018）研究表明，饲粮中添加YE可改善肉鸡生长性能和免疫反应，添加量以100 mg/kg为宜。Sahoo等（2015）研究YE对肉鸡越冬性能的影响，结果表明，添加YE对提高肉鸡生长性能、饲料利用率、蛋白质利用率、能量利用率和生存能力具有重要作用，添加量以125 mg/kg为宜。以上研究结果表明，肉鸡饲粮中添加YE能够提高鸡生产性能，降低饲养成本，取得良好的社会、经济效益，其原因可能是YE可促进鸡肠道的发育，增加肠道绒毛长度，有助于饲料中营养成分被充分吸收利用。因此，YE可以应用于鸡生产当中，且添加剂量以60～200 mg/kg为宜。

2.3 丝兰提取物对畜禽有害气体减排的影响为了改善畜舍的环境卫生，提高畜禽健康状况，有研究发现，YE对氨气的减排有一定的效果，并被广泛用作畜禽舍的除臭剂。刘文裴等（2015）研究表明，饲粮中添加100 mg/kg YE可显著降低鸡舍内氨气的浓度。白东英等（2004）研究表明，与对照组相比，YE用量为250 mg/kg时，鸡舍内氨气的平均浓度显著降低了9.05 mg/L。李万军（2014）研究分别添加 0、60、120、180 mg/kg的 YE 对鸡舍有害气体浓度的影响，结果表明，添加YE极显著的降低了鸡舍内NH3的含量，显著降低了H2S的含量，改善了鸡舍内的空气状况。苏子峰等（2012）研究发现，在罗斯肉仔鸡的饲粮中添加120 mg/kg YE可显著降低20日龄的鸡舍NH3、H2S浓度，说明YE的使用能够减轻鸡舍有害气体的污染。潘宝海等（2014）研究表明，在肉鸡饲粮中添加150 mg/kg YE能有效降低鸡舍内氨气浓度。王保黎等（2010） 在仔猪饲粮中分别添加 45、90、135、180 mg/kg YE，结果表明，添加YE的试验组氨气产量比对照组显著降低，并且添加量为90 mg/kg的降低幅度最大。何贝贝等（2017）分别添加90、120、150、180 mg/kg YE于断奶仔猪饲粮中，结果表明，与对照组相比，Ⅳ组粪便中总氮的含量显著降低，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组粪便中氨态氮的含量显著降低，Ⅲ、Ⅳ组粪便中大肠杆菌数量显著减少；各组间粪便中总磷含量无显著差异，添加量为120 mg/kg较为适宜。梁国旗等（2009）研究表明，与对照组相比，在仔猪饲粮中添加125 mg/kg的YE能有效降低仔猪排泄物中脲酶的活性，减少氨气的散发，同时减缓尿素分解；另外还能有效的减缓可溶性硫化物的产生量，减少舍内硫化氢散发，改善猪舍内的空气环境。Guo等（2009）比较了肉桂提取物（CFPE）和YE对断奶仔猪粪中NH3和H2S排放量的影响，结果表明，饲料中添加YE可以降低尿素的分解速率和可溶硫化物的生成，从而降低NH3和H2S的排放，且效果较好。田丽新等（2014）研究表明，在奶牛粪便中添加YE，可以减少粪便中氨气的产生，添加量为2%时氨态氮浓度最低；此外，粪便中总需氧菌和大肠杆菌数量显著降低，乳酸菌数量显著提高。Pen等（2010）研究枇杷总皂苷（QS）单独或与YE联合应用对瘤胃发酵和体外产甲烷的影响，结果表明，添加QS不影响CH4的产量，添加YE后CH4产量显著下降。以上研究结果表明，在动物饲粮中使用YE可有效减少畜舍内有害气体的产生，改善畜舍环境卫生状况，以90～120 mg/kg为最佳添加量。

3 小结

综上所述，丝兰提取物作为一种新型的饲料添加剂，适量的应用于动物饲粮中不仅可以明显的提高动物生产性能、机体免疫力和饲料转化率，降低饲料成本，提高畜牧业的经济效益，同时还能降低畜舍有害气体的浓度，减轻对环境造成的污染，具有良好的生态学效益，是养殖业中较好的天然饲料添加剂；但对于不同种类及不同生长阶段的动物，其最佳添加水平并没有形成固定的标准，而且其生产方式及在动物饲粮中添加的种类也不尽相同，因此，丝兰提取物在动物饲粮中的应用还有待进一步的研究。