牛至精油在畜禽养殖业中的应用研究进展

牛金玲，刘永需，张玉娟，赵 红，李福昌，刘 磊*

（1.山东农业大学动物科技学院/山东省动物生物工程与疾病防治重点实验室，山东 泰安 271000；2.青岛康大食品有限公司，山东 青岛；3.山东省康复医院，山东 济南）

牛至精油是从植物牛至的全草中提取出的挥发油，具有抗菌、抗氧化、抗炎症等作用。近年来，牛至精油作为饲料添加剂在畜禽养殖业中应用广泛，并取得了良好效果。在动物生产中，牛至精油能增加动物活力和提高抗逆性，增强免疫能力，改善肉质品质等。本文综述了牛至精油在畜禽生产中的应用研究进展，为牛至精油在畜牧业中生产中的进一步开发利用提供参考和借鉴。

抗生素在当今畜牧业生产中发挥着重要作用[1]。但是随着禁止添加抗生素作为饲料添加剂的禁令的颁布，急需开发能够替代畜禽饲料中抗生素的添加剂[2]。秦春力等[3]研究发现，许多植物提取物具有一定的抗菌活性、能提高家兔养分消化率、微生物蛋白浓度，并改善肉兔盲肠发酵状况。刘汉锁等[4]研究发现，植物提取物单宁酸具有抗菌抑菌、抗氧化和抗炎症等作用,可以提高畜禽生长性能及改善肠道健康。刘娇等[5]研究发现，在肉鸡日粮中添加0.50g/kg 辣木提取物能够提高肉鸡的增重和抗氧化性能、降低肉鸡死淘率。李连涛等[6]研究发现，植物提取物亚抑菌浓度山奈酚能够抑制鼠伤寒沙门氏菌侵袭鸡肠道上皮细胞,并降低鼠伤寒沙门氏菌对雏鸡的致病性。因此，植物提取物在养殖投入品中备受关注[7]。其中，牛至精油是一种较为典型的植物提取物，被称为天然抗生素，在实验与生产中均取得显著效果[8]。孔繁云等[9]研究发现，饲料中添加牛至精油可以提高绵羊生长性能和屠宰性能，并增加肌间脂肪沉积，改善羊肉质量，增强绵羊抗氧化能力。特别是日粮中添加牛至精油的育肥效果高于添加罗伊乳杆菌和莫能菌素。据欧盟食品安全局（European Food Safety Authority，EFSA）消息，欧盟动物饲料添加剂和产品（FEEDAP）研究小组对牛至精油作为动物饲料添加剂的安全性和有效性进行评估，结果表明，在建议使用水平下添加牛至精油，畜禽无不良反应[10]。本文综述了牛至精油的作用机制及其在畜禽生产中的应用，为牛至精油进一步在畜禽养殖业中的应用提供理论依据和实践借鉴。

1 牛至精油简介

牛至（Origanum vulgare L）又名止痢草、小叶薄荷，为唇形科牛至属多年生草本植物。牛至精油是从植物牛至的全草中提取出的挥发油，主要加工过程为盛花期收割，连同茎，叶，花放入容器中，通过120℃左右蒸馏，蒸汽将挥发油带出，冷却15 ℃。分离获得的原始精油密度在0.87～0.91 g/ml，将其喷到载体上，做成不同浓度的最终产品。其具有令人愉悦气味、抗菌、抗氧化、抗炎症等作用[11]。Stoilova 等[12]通过GC、FID 和GC-MS 法研究了牛至精油的化学成分，经过鉴定发现共含有33 种化合物，主要是由沉香醇、松油烯-4-醇、β-石竹烯、反式香桧烯、α-萜品烯、γ-萜品烯、对伞花烃、百里香酚、香芹酚等组成，其中牛至精油最主要成分是苯酚类物质—百里香酚和香芹酚[13]，约占总油量的78 % ～82 %，Morten 等[14]研究发现其存在协同和加性相互的作用，并且具有显著的抗有害菌和抗氧化特性。Yanisheva 等[15]还报道在猪油和葵花籽油的纯化的三酰基甘油两种脂质系统中起稳定作用。刁慧等[16]研究发现，在仔猪日粮中添加百香里酚能显著提高养分的消化率和肠道食糜消化酶活性，改善机体代谢状况，从而提高仔猪机体免疫力。张勇等[17]研究发现，在研究沙门氏菌对小鼠的毒害作用时显示，使用百香里酚可显著抑制沙门氏菌的毒害，对小鼠起到保护作用。

2 牛至精油的作用机制

2.1 抗菌活性 牛至精油的主要成分为酚类物质。何兰花等[18]研究发现酚类化合物表面活性以及脂溶性的特点，通过改变H+和K+在细胞膜上的通透性，能够较易进入细菌细胞内，使膜上蛋白质变性，导致菌体细胞内的内容物外漏和水分流失，从而导致细菌失活，以此达到灭菌效果。Sankar 等[19]研究发现，疏水性生物活性化合物抗菌作用也尤为重要，其破坏细胞膜，增加细胞通透性，影响ATP 的产生，作用于蛋白质合成，引起细胞pH 紊乱，从而引起细胞间质变化并干扰，抑制细菌的生长繁殖。此外，Preuss 等[20]采用肉汤稀释法对体外抑菌效果进行测定，其结果表明牛至精油对金黄色葡萄球菌、炭疽芽孢杆菌、幽门旋杆菌以及大肠杆菌等多种细菌具有抑制作用。Martucci 等[21]研究发现，牛至精油对金黄色葡萄球菌以及大肠杆菌的最低抑菌浓度（ MIC ） 分别为 800～900 mg/kg 和 1 600～1 800 mg/kg，其结果表明，牛至精油对金黄色葡萄球菌抑菌效果最好。Zavareh 等[22]研究表明，牛至精油能够有效抑制革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌，与革兰氏阴性菌相比，含酚类化合物的精油对革兰氏阳性菌的活性更高，这是由于革兰氏阴性细菌在细胞壁周围形成了额外的外膜，从而限制了疏水性化合物通过其脂多糖覆盖物的扩散。因此，牛至精油可作为有效的天然抗菌剂。

2.2 抗氧化活性 除抗菌活性外，牛至精油还具有抗氧化活性，这最大程度上归因于百里酚和香芹酚[23]。刘婷等[24]研究发现，牛至精油能够显著降低肌肉脂质氧化和蛋白氧化，从而提高肌肉的脂肪酸含量。Whysner 等[25]研究发现，牛至精油在稳定脂质过氧化和抑制氧化酶活性中起重要作用，并产生超氧自由基，从而提高抗氧化活性。顾仁勇等[26]研究发现，经牛至精油处理的猪油在存放期间，与对照的空白组相比，其过氧化值的增大较慢，第9 天开始呈现出显著差异，其效果随着精油用量的加大而有所增强。此外，牛至精油中的萜类物质，易发生加成反应，具有还原性，并且能够与强氧化剂发生反应，从而抑制了细胞膜和线粒体膜不被脂肪酸氧化，从而维持细胞膜的完整性[27]。

2.3 提高免疫力 除上述作用外，牛至精油能提高机体免疫力，其作用机理主要是提高血清中免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）、补体3（C3）和补体4（C4）的含量，提高动物血清中总补体含量和溶菌酶活性，提高淋巴细胞增殖率和吞噬率，从而提高免疫力[28]。林清华等[29]研究发现，按照小鼠体重50 mg/kg 的牛至精油添加剂量给药，结果显示可显著增强小鼠腹腔吞噬功能以及脾脏重量，但对胸腺的重量则无显著的影响，使得机体抗感染能力加强。另外，通过缓解炎症提高动物免疫力，周洁等[30]研究表明日粮中添加牛至精油能有效降低促炎细胞因子含量, 从而缓解动物炎症反应，抑制炎性介质的表达，促进动物健康。

3 牛至精油在畜禽生产中的作用

3.1 牛至精油对禽类生产的影响 牛至精油对禽类的研究主要是从改善机体免疫力等方面，从而达到提高生产性能的效果[31-32]。耿文静等[33]研究发现，牛至精油对预防和治疗鸡球虫病有显著疗效。在雏鸡饲料中添加0.03 %的牛至精油，可显著降低腹泻率、提高生产性能[34]。郝丹丹等[35]研究表明，用含牛至油的日粮饲喂30 周龄的蛋鸡60 d，可显著提高产蛋率（P<0.05），降低料蛋比（P<0.05），改善蛋鸡血液中白细胞、淋巴细胞和免疫球蛋白含量，另外在第30～60 天，蛋鸡血清新城疫抗体滴度显著提高，但对平均日采食量无显著影响（P>0.05）。此外，按1:10 000 在饮水中分别添加天然牛至精油和人工牛至精油进行试验，结果发现，两种精油均可显著提高日增重，降低料重比；天然牛至精油可显著提高肉鸡的新城疫和H9 的抗体效价，人工牛至精油则能显著提高肉鸡的抗体效价[36]。金立志等[37]对部分研究结果进行总结，日粮中添加牛至精油可提高日增重，降低死亡率，提高日粮转化率。综上所述，牛至精油不仅可以降低腹泻率，提高日增重，改善料肉比，增强免疫力并且可稳定蛋鸡产蛋率，但牛至精油的添加对平均日采食量（ADFI）方面无显著影响，目前几乎没有牛至精油对禽类羽毛影响的研究。

3.2 牛至精油对猪的生产的影响 牛至精油对提高猪生产性能以及提高对营养物质的吸收能力至关重要，邱楚武等[38]研究发现，在日粮中添加15 mg/kg 的牛至精油可以将肠道微生物区系维持一个健康水平，可降低仔猪腹泻率，并且能够显著的提高平均日增重和饲料转化率。在繁殖母猪的日粮中添加1 g/d 的牛至精油，能够提高母猪的产仔量和仔猪的成活率，从而降低仔猪死亡率[39]。Pu 等[40]研究发现，在日粮中添加4 mg/kg 牛至精油，能够降低断奶仔猪盲肠消化道中的大肠杆菌（P<0.05），并增加断奶仔猪盲肠消化道中双歧杆菌种群，郭慧慧等[41]在小鼠的实验研究中发现，双歧杆菌可以调节肠道微生态失调,对溃疡性结肠炎有治疗作用。Cheng 等[42]实验结果表明，日粮中添加牛至精油能够调节猪的肠道菌群结构、肠道形态以及抗氧化能力，可提高生产性能和提高消化率。从目前针对牛至精油的试验结果看出其具有一定的抗菌和抗氧化作用，可通过进一步的试验研究其替代抗生素的作用。

3.3 牛至精油对反刍动物的影响 将牛至精油用于反刍动物的研究相对较多，牛生产中，Zhou 等[43]研究发现，在日粮中添加7 g/d 牛至精油可广泛改变瘤胃细菌群落从而改善瘤胃发酵，改变挥发性脂肪酸浓度并减少甲烷排放。王欣荣等[44]研究发现，牛至精油可杀灭一定数量的病原菌并预防持续感染，有利于促进奶牛产后发情以及恢复体况，但对产奶量无影响。每头牛添加牛至精油28 g/d，可以提高血液中总蛋白、白蛋白的含量（P<0.05），降低甘油三酯含量（P<0.05），但对半腱肌饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸均无显著影响（P>0.05），显著提升多不饱和脂肪酸含量（P<0.05），多不饱和脂肪酸和饱与脂肪酸比值增大（P<0.05），使油酸和亚油酸含量提高，从而改善牛肉品质[45]。柏妍等[46]研究发现，饲料中添加4 g/kg 牛至精油，可改善犊牛的健康状况以及调控瘤胃微生物区系，在一定程度上可以替代其他抗生素对犊牛期进行预防治疗。

羊生产中，梁婷玉等[47]研究发现，在日粮中添加牛至精油可提高肌肉中共轭亚油酸含量。周瑞等[48]发现，在日粮中以7 g/d 的添加量添加牛至精油能促进瘤胃发育以及能够促进瘤胃中真菌和纤维分解菌的增殖，抑制原虫的生长，提高瘤胃消化酶活性。张然等[49]研究发现，绵羊日粮中添加0.015 % 牛至精油可显著提高绵羊干物质消化率、平均日增重和饲料转化率；但对血液生化指标和CH4产量无显著影响。韦胜等[50]研究发现，添加4 g/d 牛至精油时经济效益更好。由此可见，适量的牛至精油对瘤胃的发育有明显的促进作用。

由牛至精油在反刍动物的研究中可以看出，牛至精油能够有效抑制和杀灭肠道致病菌，不同剂量的牛至精油对反刍动物有不同的效果，在不同生长阶段，适宜剂量的牛至精油对动物有积极影响，牛至精油在维持肠道菌群平衡，改善肠道内环境，提高动物生产性能等方面均有显著作用。

4 结语

目前，牛至精油在畜禽生产上的应用有一定的进展，现有研究主要集中在牛、羊等反刍动物上，其结果表明，牛至精油具有抗菌、抗氧化、提高免疫力，促进生长发育等功效。随着抗生素作为饲料添加剂禁令的颁布，急需开发能够替代畜禽饲料中抗生素的添加剂，有关新型牛至提取物研发和应用引起国内外的重视，但目前在单胃动物猪、兔、禽等的利用还较少，应加大对单胃动物影响的研究力度，以实现牛至精油在单胃动物畜禽生产上的替抗应用，更好地促进畜牧业的健康发展。