常见植物提取物在禽类养殖中的应用
2021-03-28孙晓珊林冬梅邵玉新黄建国
孙晓珊 ,王 铮,林冬梅,计 峰,邵玉新,黄建国
(1.北京市农林科学院畜牧兽医研究所 100097;2.河北工程大学生命科学与食品工程学院 056038)
在家禽生产中应用抗生素是高效低成本、促生长和抗病的手段之一,但是根据农业农村部第194号公告[1],自2020年7月1日起,禁止饲料生产企业生产含抗生素类的饲料添加剂。为保障家禽健康和食品安全,寻求有效替抗产品也成为行业研究热点。植物提取物具有提高生产性能、改善肉蛋品质、保护肠道、防治寄生虫感染等作用,作为饲料添加剂能实现安全有效。本文以常见植物提取物的特点为线索,对黄芪、杜仲、丝兰、桑叶等常见植物提取物在肉鸡、蛋鸡及鸽等禽类养殖中的应用效果及其作用机制进行文献综述,为其在禽类的生产应用提供参考。
1 植物提取物的特点
植物提取物来源广泛,组成成分复杂。生物活性物质包括生物碱类、黄酮类、皂甙、酚类等,营养物质包括蛋白质、氨基酸、糖类等[2]。因此有促进机体代谢,提高免疫力、改善产品品质,抑菌杀虫等功能。植物提取物耐药性较小,动物采食含有提取物的饲料后无明显副作用,其有效成分易被动物机体降解,所以动物产品中药物残留较少,有利于保护生态环境。
2 植物提取物在禽类养殖中应用效果研究
2.1 提高生长性能
植物提取物富含蛋白质、氨基酸、糖类等营养物质,在一定程度上可以增加采食量、提高饲料转化率、改善代谢功能等,进而提高生长性能。
王浩男等[3]在饲料里添加4mg/kg万寿菊提取物,能够显著提高21日龄肉鸡体重,显著降低料重比,表明万寿菊提取物能够改善肉鸡早期生长性能。郭丽丽等[4]发现日粮添加黄芪提取物可以显著提高肉鸡饲料转化率(FCR),添加50mg/kg植物提取物能够显著提高消化率和代谢。李漠等[5]发现,添加500g/t山花黄芩提取物,肉鸡在22~42日龄阶段,平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)显著提高,42日龄肉鸡平均体重、ADG、ADFI均显著提高。
黄林等[6]研究表明随着杜仲提取物添加量的增加,黄羽肉鸡生长性能得到改善,添加300mg/kg杜仲提取物组黄羽肉鸡的日增重和采食量(FI)显著提高,干物质、粗蛋白质和粗脂肪的消化率显著提高。Saeed等[7]研究发现,日粮中添加200mg /kg L-茶氨酸体重增加,饲料消耗和FCR方面均优于其他组。
2.2 改善产品品质
畜牧企业或养殖场户在家禽饲料中添加抗生素,其目的除了为防控疫病而获取更多的产品,同时也是为了改善肉蛋的品质,如解决蛋壳颜色、蛋壳质量等问题,才能获取更大的经济效益。滥用抗生素的主要弊端是肉蛋产品中的抗生素残留和细菌耐药性问题,对人类健康以及自然环境威胁极大。植物提取物中富含黄酮、多酚、单宁等成分具有抗氧化性能,在蛋肉鸡饲料中添加植物提取物有利于产品着色,在替代抗生素发挥抗病作用的同时,对动物产品品质具有改善作用。
李峰等[8]在日粮中添加柿子皮及其乙醇提取物,能显著改善蛋壳颜色,添加0.4%柿子皮组蛋鸡的产蛋率提高,添加0.05%柿子皮乙醇提取物组蛋黄颜色显著改善。李丽平等[9]研究发现,随着桑树叶粉添加水平的升高,蛋黄重量和蛋壳重量显著降低,鸡蛋蛋黄颜色L、a、b评分均显著升高,蛋清重量和蛋壳厚度无显著影响。康克浪[10]研究发现随着杜仲粉添加量的提高,蛋鸡色素摄入量增加,蛋黄颜色等级提高,对鸡蛋蛋形指数、蛋壳强度、蛋壳厚度无显著影响。
杨亮[11]在日粮添加蒲公英水提物发现,肉仔鸡脂肪率,肉的颜色、肌肉蛋白质、水分差异在其他每个处理组不明显,不同添加量的蒲公英水提取物能够提高肉仔鸡的腿肌率和胸肌率,改善肌肉嫩度和PH值。李福泉等[12]研究表明,饲粮中添加黄芩提取物屠宰后5d肌肉的滴水损失显著降低,黄芩提取物在一定程度上可以改善对肉鸡的胸肌肉品质。
2.3 提高免疫力
生物碱、多糖、苷类黄酮等活性成分对机体免疫细胞的活性有增强效果,机体的免疫功能以及内环境也能得到有效调节[13]。
胡雄贵等[14]研究发现饲粮中添加博落回提取物,乳鸽血清中总蛋白、低密度脂蛋白、免疫球蛋白IgG含量均提高,同时提高乳鸽的脾脏指数,从而提高乳鸽免疫力,说明博落回提取物可以增强乳鸽体液免疫。冯林川等[15]发现保健砂中添加桃金娘多糖28日龄乳鸽脾脏指数、法氏囊指数显著增加,桃金娘多糖添加浓度提高,血清溶菌酶活性效果也提高。说明桃金娘多糖可以促进免疫器官生长,对机体非特异性免疫也有促进作用。穆春宇等[16]研究发现添加50mg/kg海滨锦葵提取物组种鸽及母鸽体内溶菌酶活性显著提高,能提高青年鸽机体非特异性免疫功能。
雷春龙[17]研究发现,添加不同水平桑叶提取物均能提高蛋鸡血清IgG,添加0.4%和0.8%桑枝叶提取物血清免疫球蛋白IgA、IgM、白介素6(IL-6 )和肿瘤坏死因子(TNF-α)均显著提高,说明桑叶提取物对蛋鸡机体的免疫功能有一定的增强效果。王述浩[18]研究表明,21日龄肉鸡添加0.15%万寿菊提取物血清白介素2(IL-2)水平显著提高,添加0.60%万寿菊提取物IgM和IL-2水平均显著升高。42日龄组添加0.15%和0.60%万寿菊提取物胸腺、脾脏和法氏囊指数都有所增加。Sun等[19]研究表明,加入100mg/kg丝兰提取物(YSE)时,IL-6和干扰素(IFN-γ)浓度增加,对肉鸡的免疫功能有一定的促进作用。
2.4 抗氧化
动物机体产生过量的自由基会损坏细胞功能,导致其生产性能下降。植物提取物具有清除有害自由基,增强机体抗氧化能力,有效预防氧化应激造成的机体损伤;改善肌肉抗氧化状态、提高血清抗氧化能力的作用,并对产品的抗氧化稳定性都有一定的促进作用。
刘亚楠等[20]试验表明,在饲粮中添加200mg/kg迷迭香提取物,能提高京海黄鸡血清总抗氧化能力(T-AOC)。迷迭香提取物中与脂质膜相关的分子,能够改变膜的流动性或清除自由基,阻止诱导脂肪氧化的亲水自由基在双层膜内的传播,进而起到抗脂质氧化的作用[21]。
杨敏等[22]结果表明在雏鸡日粮中添加老蒜提取物(AGE)蛋鸡血清中自由基减少,血液中过氧化氢酶(CAT)含量增加,谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力有增强趋势,雏鸡血清超氧化物歧化酶(SOD)活力提高,说明AGE可能通过清除机体自由基,提高抗氧化能力。刘青翠等[23]研究表明饲粮添加300g/t杜仲叶提取物,蛋鸡血清SOD、CAT活性均增强,血清丙二醛(MDA)值降低,机体抗氧化能力显著提高。杜仲提取物中含有大量黄酮化合物,有抑制自由基活性功能,可能为增强机体抗氧化性主要有效物质。
Alagawany等[24]研究表明,日粮中添加丝兰提取物,血清SOD和GSH-Px抗氧化活性增加,MDA浓度降低,家禽的抗氧化系统得到改善。丝兰提取物作为植物源饲料添加剂未来可应用于改善家禽饲料营养、养殖经济和环境等条件。SU等[25]研究表明,补充200和300 mg/kg丝兰提取物组的肉鸡AOC增强,CAT和SOD活力提高,补充丝兰提取物有益于增强肉鸡抗氧化功能。Saeed[6]研究表明,补充200mg/kg的L-茶氨酸通过增加SOD、GSH-Px,提高CAT水平改善血液抗氧化状态,补充300mg/kg L-茶氨酸可能会对肉鸡的性能和健康产生有害影响。
2.5 改善肠道健康
肠道不仅是机体消化吸收营养物质的主要部位,而且是体内外环境的免疫屏障。植物提取物能增加肠道绒毛高度,提升消化酶活性,促进营养物质的消化吸收,增强肠道微生物的恢复能力,保护肠道健康。
黄林等[5]研究表明,基础日粮中添加杜仲提取物组黄羽肉鸡在试验前期和后期十二指肠的绒毛高度增加,试验后期十二指肠胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性分别提高。柴毛毛等[26]研究发现,基础日粮中添加博落回提取物显著增加黄羽肉鸡盲肠长度,提高盲肠食糜中乳酸杆菌和梭菌数量,减少大肠杆菌数量。肉鸡盲肠食糜中总短链脂肪酸、乙酸和丁酸含量增加,有益于肉鸡肠道生长和发育。Huang等[27]发现添加博落回提取物可以改善鸡的生长性能,调节肠道微生物。前肠中微生物变化明显,主要营养物质被吸收,随着乳酸菌等有益细菌增加,氨基酸、维生素和次生胆汁酸生物合成途径上调。
蒋婵等[28]研究显示麻疯树叶提取物显著增加肉鸡十二指肠 VH、绒毛宽度(VW)和VH/CD值,说明其在维持肠粘膜形态、肠道发育和上皮结构完整性方面起着重要作用。 Shan等[29]发现,鸡口服黄芪多糖后空肠VH/CD比值、IgA和分泌性免疫球蛋白(sIgA)水平明显高于阴性对照组和疫苗对照组,说明黄芪多糖可增强鸡肠粘膜免疫功能,可作为疫苗增强剂。Rajani等[30]发现在肉鸡饲粮中添加丝兰提取物(YSE)后,42日龄肉仔鸡回肠食糜中的胰蛋白酶及脂肪酶活性提高,十二指肠食糜中的脂肪酶活性显著提高。
2.6 防治寄生虫感染
酚类、醛类、萜类等活性物质能够通过提高机体免疫力达到抗寄生虫效果,也可以通过抑制球虫卵囊孢子化实现寄生虫病防治[31]。
Zhang等[32]以肉鸡为研究对象,对常山提取物的抗球虫效果进行了评价,结果表明,常山提取物对艾美耳球虫感染有效,特别是添加20mg/kg常山提取物肉鸡体重显著增加,血性腹泻降低,盲肠病变、卵囊排量减少。陈庆忠等[33]研究发现,与感染组比较,所有给药常山提取物组鸡小肠、盲肠和十二指肠肿胀现象明显减轻,血液性内容物明显减少,抗球虫指数均达到中等抗球虫水平以上,可见常山提取物抗球虫效果良好。
在伊朗民间医学中,青蒿被用于治疗人和动物的寄生虫感染。Youssefi等[34]研究了青蒿精油对毛滴虫的体内外作用,用浓度为50mg/kg的青蒿精油治疗4d后,被感染的鸽子完全恢复。Tabari等[35]研究骆驼蓬生物碱体内外抗毛滴虫作用,骆驼蓬生物碱24h最小抑菌浓度分别为30和100μg/mL,用生物碱治疗感染鸽3d后完全恢复。结果表明,骆驼蓬生物碱是一种有效的天然抗滴虫剂。Youn等[36]以苦参等15种中药提取物为试验材料,对艾美耳球虫进行了药效试验,从存活率、血性腹泻症状、病变评分、体重增加和卵囊排出量等数据表明,苦参提取物是最有效的。
3 存在的问题
植物提取物对禽类生长性能以及产品性能的应用研究已取得一定进展,但是仍存在一些问题。用药安全以及活性物质作用机理仍需要深入研究,要明确各活性成分的作用机理,试验前筛选好安全高效的添加剂量。
植物提取物种类繁多、来源广泛,一些植物会带有农残、重金属物质,应对其生长环境、加工提取方式追踪调查并出台相关的卫生标准,加强安全监测管理,确保提取物的卫生安全。
4 展望
我国物质资源丰富,发展历史悠久。随着人们对绿色动物产品需求量的增长,植物提取物作为一种新型绿色添加剂,在禽类养殖中具有良好的应用前景。今后应进一步明确植物提取物活性成分,严格明确质量标准,实现科学用料。相关部门仍需要完善质量标准,在理论与实践基础都相对完善的情况下,更好的在禽类生产中应用植物提取物,加快饲料研究进程。