新型替抗饲料添加剂绿原酸在养猪生产中的应用研究进展
2021-11-28司马博锋
司马博锋
[利拉伐(天津)有限公司,天津 东丽 300308]
绿原酸类物质存在于多种植物中。由于绿原酸具有清除自由基、抗菌消炎、抗微生物及免疫调节等多种生物学功能及生物活性,已成为新型替代抗生素的饲料添加剂潜在的选择。李燕舞等报道体外试验中,20 g/kg和40 g/kg剂量的金银花提取物绿原酸的添加可以降低金黄色葡萄球菌感染小鼠的死亡率并延长其存活天数,同时40 g/kg组降低了肺炎双球杆菌感染小鼠的死亡率并与对照组有显著差异[1]。王学兵等的研究表明体外试验中绿原酸对猪繁殖与呼吸综合征病毒和猪细小病毒有抑制和阻断作用[2-3];随着“禁抗”在全国范围的实施,研究新型具有理想代替效果的饲料添加剂是目前的研究热点。如何将现有的研究结合起来为生产进行指导有非常强的现实意义。本文就绿原酸在国内外的研究进行总结,以为行业内人士提供帮助。
1 绿原酸在仔猪上的应用研究进展
绿原酸在仔猪上的应用研究较多,主要涉及绿原酸替代抗生素后对仔猪生长性能、腹泻率和免疫情况及肠道功能影响方面。从目前大部分研究结果来看,其替代抗生素后仔猪的日采食量与日增重无显著降低趋势,同时绿原酸添加后饲料转化效率升高、仔猪的腹泻率降低,而且仔猪肠道功能和免疫功能增强。
1.1 绿原酸添加对仔猪生长性能的影响
赖星等[4]研究发现在28日龄断奶仔猪饲粮中添加250 mg/kg绿原酸(纯度20%)显著提高了仔猪平均日增重和平均日采食量(P<0.05),且与添加100 mg/kg硫酸黏杆菌素组相比,仔猪平均日采食量无显著差异(P>0.05),同时料重比降低(P>0.05),绿原酸添加组的料重比也显著低于对照组(P<0.05)。刘英等[5]比较了在28日龄断奶仔猪饲粮中分别添加250 mg/kg金霉素、300 mg/kg橙皮苷、300 mg/kg绿原酸对其断奶后28 d生长性能的影响,试验结果表明绿原酸组与金霉素组相比,仔猪断奶后0~14 d日增重无显著差异(P>0.05),同时其断奶后0~28 d的促生长效果也优于基础饲粮组,但与金霉素组有略微差异(日增重388.7 g VS 375.6 g,日采食量678.2 g VS 664.5 g,饲料转化效率1.74 VS 1.77)。王宇等[6]在断奶仔猪(平均体重9.45 kg)饲粮中分别添加250 mg/kg、500 mg/kg和1 000 mg/kg的绿原酸,试验期14 d,试验结果表明各组间的平均日增重和平均日采食量无显著差异(P>0.05),添加1 000 mg/kg绿原酸组的料重比显著低于对照组(P<0.05)。刘则学等在25日龄断奶仔猪饲粮中添加250 g/t绿原酸替代对照组饲粮中硫酸抗敌素20 mg/kg和吉他霉素50 mg/kg,试验期43 d(分为试验前期25~39日龄和试验后期39~68日龄),试验结果表明,添加绿原酸组试验前、后期日采食量与对照组无显著差异(P>0.05),同时试验前期绿原酸组的日增重显著高于对照组而料重比显著低于对照组(P<0.05),而在试验后期绿原酸组的日增重与对照组无显著差异,但料重比有降低趋势(P>0.05);在整个试验期绿原酸组的日采食与日增重与对照组无显著差异,而料重比和腹泻率有降低趋势(P<0.1),试验全期每千克增重成本降低0.26元[7]。卓春柳等也报道指出饲喂绿原酸能提高断奶仔猪的生长性能[8]。
1.2 绿原酸添加对仔猪免疫功能及抗氧化能力的影响
刘英等[5]研究发现在28日龄断奶仔猪饲粮中添加300 mg/kg绿原酸与基础对照组相比,仔猪血浆中谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶活性及抑制羟自由基能力均显著提高(P<0.05);同时仔猪血浆中IgG含量比对照组提高15.2%,IgA与IgM与对照组无显著差异(P>0.05)。赖星等同样发现在仔猪饲粮中添加250 mg/kg绿原酸(纯度20%)可以显著提高仔猪血浆和肝组织中总抗氧化能力、总超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活力(P<0.05),同时与对照组相比,绿原酸添加组仔猪血浆中谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性显著降低(P<0.05)[4]。王宇等[6]则发现在仔猪饲粮中添加250 mg/kg、500 mg/kg和1 000 mg/kg的绿原酸,仔猪血清IgA和IgM含量各处理组间无显著差异(P>0.05),添加1 000 mg/kg的绿原酸组仔猪血清IgG含量也显著高于对照组和添加250 mg/kg组。
1.3 绿原酸添加对仔猪肠道健康及功能的影响
绿原酸添加对仔猪肠道健康方面的影响很多,有研究表明[4]仔猪饲粮中添加250 mg/kg绿原酸(纯度20%)与添加100 mg/kg的硫酸黏杆菌素组及基础饲粮对照组相比脾脏指数显著升高(P<0.05),同时添加绿原酸组仔猪的小肠长度指数、空肠长度指数均显著高于对照组(P<0.05),而且绿原酸组仔猪的回肠长度指数也显著高于硫酸黏杆菌素组(P<0.05);绿原酸添加组的仔猪空肠绒毛高度和完整性均显著优于对照组(P<0.05),绿原酸组β-防御素2蛋白表达水平也显著高于对照组(P<0.05),同时其仔猪空肠黏膜肿瘤坏死因子-αmRNA丰度也显著高于对照组(P<0.05),但仔猪空肠黏膜HSP-90和TLR4蛋白质水平以及TGF-β1 mRNA丰度与对照组无显著差异(P>0.05)。王宇等[6]发现在仔猪饲粮中分别添加250 mg/kg、500 mg/kg和1 000 mg/kg的绿原酸,1 000 mg/kg绿原酸添加组仔猪十二指肠绒毛高度和绒毛高度与隐窝深度的比值均显著高于对照组(P<0.05),所有添加绿原酸组仔猪十二指肠隐窝深度均显著低于对照组(P<0.05);添加1 000 mg/kg绿原酸组仔猪空肠绒毛高度和绒毛宽度均显著高于对照组(P<0.05);绿原酸添加组各组间回肠绒毛高度、绒毛宽度、隐窝深度及绒毛高度与隐窝深度的比值均无显著差异(P>0.05);添加绿原酸试验组的十二指肠蔗糖酶活性与对照组无显著差异(P>0.05),但有升高趋势,而麦芽糖酶活性较对照组均显著升高(P<0.05);绿原酸添加组各组间空肠蔗糖酶活性无显著差异(P>0.05),但空肠麦芽糖酶活性与对照组无显著差异(P>0.05);各绿原酸添加组间回肠蔗糖酶活性无显著差异(P>0.05),1 000 mg/kg绿原酸添加组仔猪回肠麦芽糖酶活性显著高于对照组(P<0.05)。绿原酸添加组各组间十二指肠钠-葡萄糖协同转运蛋白1葡萄糖转运蛋白2和空肠钠-葡萄糖协同转运蛋白1基因相对表达量无显著差异(P>0.05),而1 000 mg/kg绿原酸添加组空肠葡萄糖转运蛋白2基因相对表达量显著高于对照组(P<0.05)。
2 绿原酸在生长肥育猪上的应用研究进展
绿原酸添加在生长肥育猪上的应用较少,且主要集中在绿原酸添加对肥育猪生长性能和猪肉品质的影响。从仅有的研究来看,绿原酸的添加可以提高饲料利用效率并改善猪肉品质。但对于提高饲料利用效率具体机制的研究目前较少。
2.1 绿原酸添加对生长肥育猪生长性能的影响
在绿原酸添加对肥育猪生长性能的影响方面,龙次民[9]研究发现在55 kg左右二元杂种(长白×大白)阉公猪饲粮中添加800 g/t(纯度为25%)的绿原酸饲喂60 d后,绿原酸组肥育猪全程料重比与对照组相比下降10.20%(P>0.05),同时绿原酸组生长肥育猪肝脏指数提高8%左右(P>0.05)。
2.2 绿原酸添加对生长肥育猪血液指标的影响
龙次民研究发现在55 kg左右二元杂(长白×大白)阉公猪饲粮中添加800 g/t(纯度为25%)绿原酸对肥育猪血清中胆固醇和甘油三酯含量均无显著影响(P>0.05)[9]。Wu等[10]研究则发现生长猪饲粮中添加0.05%绿原酸可以提高其血清中游离氨基酸水平,与对照组相比,血清中天冬氨酸、苏氨酸、丙氨酸和精氨酸含量均显著提高(P<0.05)。
2.3 绿原酸添加对肥育猪肉质的影响
在绿原酸添加对肥育猪肉质影响方面,龙次民[9]研究发现在肥育猪饲粮中添加800 g/t绿原酸可显著提高肥育猪肌内脂肪含量,游离氨基酸组氨酸、甘氨酸、精氨酸、缬氨酸、亮氨酸、赖氨酸含量,并有提高肌肉中单不饱和脂肪酸含量的趋势。李玲等的研究则表明0.8~2.0 mmol/L的绿原酸可以抑制肌原纤维蛋白的氧化和亚硝基二乙胺的生成[11]。
2.4 绿原酸添加对生长肥育猪肠道微生物的影响
Wu等研究发现在生长猪饲粮中添加0.05%绿原酸(试验期60 d)可以提高肠道微生物多样性及结肠中5-羟色胺水平[10]。
3 绿原酸在种猪上的应用研究进展
绿原酸在种猪上的应用研究较少,仅有的研究表明绿原酸的添加可以显著提高仔猪初生重,同时提高母猪和仔猪的抗氧化能力。在种猪精液保存方面,适当浓度的绿原酸添加可以使常温保存的种猪精液保存期延长。
3.1 绿原酸添加对母猪繁殖性能的影响
在绿原酸添加对母猪繁殖性能的影响方面,黄少文等研究发现在妊娠后期湖北白猪饲粮中添加300 mg/kg绿原酸可以显著提高仔猪初生重(P<0.05),但对窝产活仔数、21日龄仔猪窝增重、哺乳期母猪背膘损失则无显著影响(P>0.05)[12]。Nguyen等研究了绿原酸添加对猪的卵母细胞发育的作用,卵母细胞成熟期分别使用1 0、5 0和100 µmol/L绿原酸进行处理,处理时间44 h,结果显示50 µmol/L绿原酸处理组改善了猪的卵母细胞发育状态,提高了胚胎的质量[13]。
3.2 绿原酸添加对母猪抗氧化能力和所生仔猪抗氧化能力的影响
有研究表明在妊娠后期湖北白猪饲粮中添加300 mg/kg绿原酸可显著提高母猪分娩时仔猪脐带血清中和母体(产后21 d)血清中谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶的生物学活性(P<0.05),但对血清中超氧化物歧化酶活性、总抗氧化能力和丙二醛的含量则没有显著影响(P>0.05)[12]。
3.3 绿原酸添加对种猪精液保存的影响
孙敬春[14]在种猪稀释液中添加0.08 g/L的绿原酸显著提升了精子的活力、运动性能、质膜完整性、抗氧化能力以及抑菌能力,但抑菌效果要低于庆大霉素(0.25 g/L)。而添加0.08 g/ L绿原酸和0.125 g/L庆大霉素可以使种猪精液的保存时间延长至7 d,添加0.08 g/L绿原酸能显著提升精液中总抗氧化能力和超氧化物歧化酶的水平,并显著降低丙二醛和活性氧的生成(P<0.05)。
4 小结
从目前已有的报道来看,绿原酸添加在仔猪上应用可以提高饲料利用效率和仔猪生长性能,同时降低仔猪腹泻率。从机制方面来讲,这可能是由于绿原酸的添加改善了肠道微生物的多样性,并提高了营养物质的消化吸收效率。绿原酸的添加对仔猪生长性能的提高与常用的抗生素差异不大,具有很大的潜力替代或部分替代抗生素在仔猪上的应用。