主要植物提取物添加劑在豬生產中的應用研究進展

武 進，張石蕊，賀 喜

(1．飼料安全與高效利用教育部工程研究中心，湖南 長沙 410128； 2．湖南農業大學動物營養研究所，湖南 長沙 410128)

植物提取物添加劑行業是最近十年發展起來的，是兼于醫藥、精細化工、農業行業之間的一個邊緣行業。目前，植物提取物一般是指是以植物為原料，按照對提取的最終產品用途的需要，經過物理、化學提取分離過程，定向獲取和濃集植物中的某一種或多種有效成分，而不改變其有效成分結構所形成的產品。

隨著抗生素等化學合成藥物的弊端不斷暴露，植物提取物的優勢也越來越受到國內外的認可，因為植物提取物具有取材天然、來源廣泛、化學成分組合天然、作用平穩、毒副作用小、不易導致病原微生物產生抗藥性、很少在動物體內形成有害殘留等特點。

1 植物提取物有效成分的提取方法

植物所含成分比較復雜，包括有效成分、無效成分和有毒成分，為了提高植物提取物的治療效果，需要最大程度地提取有效成分，去除無效成分及有毒成分。目前，提取植物化學成分的方法主要有熱提取法（如煎煮法、回流提取法）和浸泡提取法（如滲漉法、冷浸法）等常規提取法，但是這些常規方法存在有效成分損失大、提取率較低、提取周期長、流程工序復雜等缺點。因此，利用不斷出現的新技術、新方法提取植物化學成分是目前植物提取物研究領域的一大熱點。

1.1 超聲提取技術

超 聲 提 取 技 術 （Ultrasonic Extraction）主要是利用超聲波的空化作用加速植物有效成分的浸出提取。此外，超聲波的次級效應，如機械振動、擴散、乳化、擊碎、化學效應等也能加速欲提取成分的擴散釋放并充分與溶劑混合，利于提取。與常規提取法相比，具有提取時間短、提取效率高、產品質量好、節約成本、有效成分損失少等優點。目前，這項技術處于小規模實驗研究階段，用于大規模生產還有待進一步解決生產工藝放大的問題。

1.2 超臨界流體萃取技術

超臨界流體萃取技術（Supercritical Fluid Extraction，SFE）是一種以超臨界流體代替常規有機溶劑對植物有效成分進行萃取和分離的新型技術。與傳統方法相比，最大的優點是可在接近常溫的條件下提取分離，幾乎可以保留產品中全部有效成分，無有機溶劑殘留，產品純度好，提取速度快，操作簡單，能耗低。但SFE 設備投資大，運行成本高，因此，這項技術目前在工業中還難以普及。

1.3 微波萃取技術

微波萃取技術 （Microwave Extraction Method）是利用微波熱效應提高萃取效率的一種新型高效分離技術。微波萃取技術具有萃取時間短、溶劑用量少、提取效率高和投資少等優點，近年來已成為提取天然植物活性成分的重要方法[1]。如乙醚冷浸→微波提取→水蒸汽蒸餾法提取黨參中揮發油。但這項技術用于植物提取尚處于起步階段，其萃取機理還需進一步研究。

1.4 酶法

酶法（Enzyme Method）主要是利用酶反應的高度專一性，通過對植物細胞壁組成成分的降解作用提高有效成分的提取率。植物提取物的雜質大多為果膠、淀粉、蛋白質等，針對雜質可選用相應的酶分解去除。酶法處理使用條件溫和、選擇性強，使有效成分更易提取，可以較大幅度的提高收率。目前，用于植物提取方面研究較多的是纖維素酶，在應用領域中有關酶的濃度、底物濃度、溫度和酸堿度等對提取物的影響還需進一步探索。

1.5 半仿生提取法

半仿生提取法（Semi-Bionic Extraction Method，SBE）是從生物藥劑學的角度，結合整體藥物研究法與分子藥物研究法，模擬口服藥物經胃腸轉運吸收的環境，為經消化道給藥的植物提取物制劑設計的一種新的提取分離工藝。這種新型提取方法可以提取和保留更多的有效成分，縮短生產周期，降低生產成本。

2 植物提取物添加劑的主要有效成分

目前，植物提取物的產品概念比較寬泛，植物所含化學成分也非常復雜，有一部分具有明顯生物活性并具有醫療作用的通稱為有效成分。目前研究報道較多的天然植物提取物主要有生物堿、糖類、揮發油、皂甙等幾類。

2.1 生物堿

生物堿是植物體內一類含氮的具有顯著生理活性的有機堿性物質，多數有復雜的環狀結構，具有明顯的生物活性，能增強體液和細胞的免疫功能，刺激巨噬細胞的吞噬功能。生物堿存在于植物體的葉、樹皮、花朵、莖、種子和果實中，分布不一。不同植物提取的生物堿具有不同的特殊生物活性，如麻黃中的麻黃堿具有松弛支氣管平滑肌，收縮血管，興奮中樞神經作用；茶葉中的咖啡堿和茶堿能抑制磷酸二酯酶的活性，抑制細胞內環腺苷酸（cAMP）的水解，使細胞內cAMP 水平提高，對細胞增殖有雙向調節功能。

2.2 糖類

糖類是植物及其提取物中普遍存在的一類物質，按其組成可分為單糖、低聚糖和多聚糖三類。一般的單糖和低聚糖沒有特殊的藥理作用，但是某些多糖具有重要的藥理作用，如黃芪多糖具有非特異性的免疫作用，能夠提高動物機體免疫力，預防疾病的發生，現已廣泛的應用于仔豬的生長中；茶多糖的生理功能主要表現在降血糖、降血脂、抗血凝、抗血栓和增強機體免疫功能等方面；牛膝多糖則具有延緩衰老和抗氧化、抗腫瘤、免疫調節等作用[2]。

2.3 揮發油類

揮發油所含成份復雜，主要由萜類、芳香族化合物、脂肪族化合物等組成。它是一類具有揮發性的可隨水蒸氣蒸餾，與水不相混溶的油狀液體。植物提取中揮發油的重要成分是萜類及其衍生物，具有發散解表，芳香開竅，理氣止痛，溫里祛寒，清熱解毒和抗菌消炎等作用。同時，它還有增強免疫功能、誘食助消化、改善畜產品品質等功效，是一種作用較廣泛、成本低、安全性較高的新型飼料添加劑。目前養殖生產應用較多的產品主要有大蒜素、牛至油等。大蒜素具有抗菌、增強免疫功能、誘食助消化、改善畜產品品質等功效；牛至油具有抗菌譜廣、作用迅速等特點。都是作用較廣泛、成本低、安全性較高的新型飼料添加劑。

2.4 皂甙類

皂甙是由皂甙元和糖、糖醛酸等物質組成的化合物，它廣泛存在于植物中。皂甙可分為甾體皂甙和三萜皂甙兩大類。研究表明，皂甙類具有特殊的生理活性，不但能影響機體淋巴細胞的增殖，誘導動物產生多種細胞因子，還可清除機體的自由基，增強抗氧化能力，提高動物抗體產生的水平等功效。應用于動物生產中，能通過免疫調節作用，增強機體抵抗力，促進營養物質的代謝合成，達到抗菌消炎、抗病毒、抗氧化、提高生產性能等效果。如人參皂甙是人參的有效活性成分，具有顯著增強動物機體免疫功能的作用；作為飼料添加劑大豆皂甙對動物營養物質的代謝提高機體免疫力，改善消化道環境，改善肉質等方面發揮著積極作用[3]。

3 植物提取物添加劑的主要生物學功能

3.1 抗菌作用

植物提取物活性成分通過調理作用，恢復機體陰陽平衡，用所含的多種活性因子，干擾病原微生物的代謝，從而有效地抑制、殺滅細菌和病毒。

有研究發現，在茶葉提取物對大腸桿菌的抑菌實驗中，細菌在裂解之前就已經死亡，說明茶葉提取物對大腸桿菌具有較有效的抑制作用。此外，肉桂提取精油及其活性成分可以抑制大腸桿菌的氨基酸代謝中的脫羧酶的活性，從而起到殺滅細菌的作用。葉培根等研究發現血根堿、白屈菜紅堿及博落回堿對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草桿菌、綠膿桿菌、迭桿菌、變形桿菌及某些真菌等都有不同程度的抑制作用。

3.2 抗氧化作用

衰老是細胞和生物體生命周期中的一個自然過程，細胞衰老是機體整個衰老的物質基礎。因此，減緩動物細胞衰老，可使動物壽命延長。Ng 等研究發現從植物提取物分離出來的一系列黃酮類、木脂素類、生物堿、香豆素類和萜類物質均具有抗氧化作用，可抑制大鼠腦、腎勻漿和大鼠紅細胞溶血的脂質過氧化，且不同草藥間的抗氧化能力變異很大。這就說明了不同植物提取物的抗氧化性有個體差異。Li 等[4]發現枸杞子水提物在體內能顯著升高急性缺氧小鼠心、肝、肺等器官組織中的超氧化物歧化酶和過氧化氫酶活性以及總抗氧化能力，這種結果提示枸杞子對小鼠由急性缺氧而造成的自由基損傷有保護作用。梁越欣等研究發現，牛膝多糖能顯著提高H2O2誘導損傷后2BS 細胞的存活率，同時能顯著降低衰老細胞特異的SA-β-gal 染色體陽性，從而使動物壽命延長。

3.3 免疫調節作用

植物提取物由于相對分子質量小，更易刺激免疫功能，因而具有明顯的增強免疫作用。自然殺傷細胞在抗病毒感染中有重要作用，它能直接殺傷病毒感染細胞，主要通過自然殺傷來控制病毒感染。向道斌等[5]研究發現，牛膝多糖50～800 mg/L 在體外能增強天然殺傷細胞的活性，牛膝多糖在體外能劑量依賴性增強NK 細胞活性，效果顯著。黃芪多糖可明顯提高血清中IgE、IsM 的含量，促進淋巴細胞轉化率。首烏、刺五加、黨參等可增加白細胞數量，使吞噬功能增強。楊軍等[6]研究表明博落回具有較好的改善肝臟功能和免疫增強作用，對T 淋巴細胞和B 淋巴細胞功能均具有促進作用，可顯著降低血清乳酸脫氨酶的水平，提高動物存活率，提高血清蛋白/球蛋白的比值。

3.4 其他作用

3.4.1 產生激素樣作用

調節機體新陳代謝。當歸能抗VE缺乏癥，黃芪可促進細胞的生理代謝作用，用黃芪、首烏、茴香等中藥可促進育肥豬合成代謝，使豬皮毛紅潤、食欲旺盛、抗病力增強，生長速度加快。

3.4.2 抗應激作用

植物提取物添加劑能夠延長動物生存時間，提高動物耐受力，如刺五加、黨參、延胡索結合VC 和VE 使用，可使小動物適應高、低溫的能力加強。

4 植物提取物添加劑在豬生產中的應用

4.1 對仔豬的影響

仔豬本身的生理發育尚未成熟，因此對營養的消化吸收、對病原菌的抵抗力，以及對溫度變化的適應能力差，易出現腹瀉、生長停滯、甚至死亡，嚴重影響養豬企業的經濟效益。大量的研究表明，在仔豬日糧中添加植物提取物添加劑，在增強仔豬抗病力、提高免疫力和抗應激能力、促進生長、改善消化功能、降低仔豬腹瀉發病率等方面具有良好的效果。

彭慧珍等[7]研究白術粗多糖對斷奶仔豬生產性能及血液生化指標的影響時發現，日糧中添加適宜劑量的白術粗多糖不僅能夠顯著提高平均日增重，還能提高飼料報酬，降低腹瀉率。這可能是通過促進GH、IGF-I 的合成和分泌，加強合成代謝；同時促進T3、T4、cAMP 的合成和分泌，促進脂肪的動員，加速脂肪的氧化和分解而實現。李同洲等研究了黃芪多糖對斷奶仔豬生產性能的影響，指出日糧中添加適量的黃芪多糖可以改善斷奶仔豬的生產性能，提高斷奶仔豬的體重、平均日增重、提高飼料報酬，其中以添加0.05%黃芪多糖組效果最好。適量添加黃芪多糖可以改善斷奶仔豬對營養物質的消化率。另外，黃芪多糖還可以改善斷奶仔豬的腸道微生態環境，降低斷奶仔豬的腹瀉率，有利于斷奶仔豬的健康并保持良好的生產性能。陳清華等[8]試驗結果表明，與對照組和抗生素組相比，牛膝多糖能顯著增加仔豬腸道上皮細胞層厚度，增加絨毛高度，顯著降低隱窩深度(P＜0.05或P＜0.01)，有效增強消化吸收能力，進而提高仔豬的生產性能。吳秋玨等研究發現，在基礎日糧添加0.03%和0.05%的糖萜素均可以提高斷奶仔豬的日增重和總增重。并且以添加0.05%的糖萜素效果更佳，與對照組相比，差異顯著。在料肉比上，添加0.03%和0.05%的糖萜素均可以減低比值，并且也是以添加0.05%效果更佳，與對照組相比，差異顯著。添加0.03%和0.05%的糖萜素均增加了仔豬的日采食量，由此可見，添加適量濃度的糖萜素均可以增加斷奶仔豬采食量，降低料肉比，有利于仔豬的增重。同時適量濃度的糖萜素還可以顯著降低斷奶仔豬的腹瀉率，故可認為，糖萜素能提高仔豬肌體的免疫力、抵抗力和抗應激能力。

4.2 對肥育豬的影響

眾多研究表明，生長育肥豬日糧中添加植物提取物，在生長速度和飼料利用率方面能起到與抗生素等同的替代效果，從而可以更好地發揮生長豬的生產潛力。

魏鳳仙等研究指出在飼料中添加黃芪多糖不影響生長育肥豬的生產性能（P＞0.05），還具有一定的提高生長豬生產性能的趨勢，在飼料中添加黃芪多糖替代抗生素具有可行性。而且，在飼料中添加黃芪多糖能提高生長豬血液中球/白比值，提高機體體液免疫和細胞免疫的能力，也即具有提高動物機體免疫性能的能力。蔡海瑩等[9]研究發現，日糧中添加茶多酚能提高肥育豬肌肉總抗氧化能力，其效果以添加300～400 mg/kg 較好；在一定的濃度條件下，茶多酚有利于提高生長肥育豬的免疫機能，并對降低生長豬的腹瀉率有一定的作用。李文海等[10]通過試驗表明，55～153 日齡的商品肉豬在同等飼養條件下，糖萜素組在飼料轉化率、單位增重成本方面的效果都略優于抗生素對照組，綜合經濟效益顯著。李文彬等[11]研究表明，在生長豬日糧中添加0.2%由黨參、白術、黃芪、當歸、柴胡、香附、白芍、甘草等24 種植物提取物復方飼料添加劑，試驗豬日增重提高24.10%，飼料轉化率提高1.49%。田允波等[12]研究報道，用黃芪、白芍、茯苓、貫眾、柏子、合歡、使君子、枳實、牽牛子、大黃、柴胡作為基礎配方，加入到生長豬的飼糧中,生長豬日增重比抗生素組提高1.32%，飼料轉化率比抗生素組提高3.95%。由此可見，植物提取物組成復方飼料添加劑，按適當的比例配合使用，效果明顯。

4.3 對母豬的影響

植物提取物不僅可以作為母豬的抗菌、促生長劑，提高食欲,而且還可以提高母豬的繁殖能力。

侯曉礁等[13]在妊娠后期母豬飼料中添加300 g/t 黃芪多糖（Aps）粉，能有效提高妊娠后期母豬的生產性能和出生仔豬的健康水平，對妊娠母豬的各種繁殖障礙和疾病有很好的預防作用，窩均產仔數、窩均活仔數和窩均活仔重均高于對照組；弱仔率、死胎率、木乃伊率和畸形率分別比對照組降 低3.53、1.03、0.35 和0.32 個 百分點。張鶴亮等[14]用黃芪、白術、當歸、王不留行、木通等中草藥與維生素組成的添加劑，以2.5%的比例添加，飼喂產后母豬l0 d，使仔豬20 日齡窩重和30 日齡斷奶窩重分別比對照組提高25.9%和26.9%（P＜0.0l）；仔豬斷奶個體重提高18.56%（P＜0.01）；哺乳期仔豬成活率提高8.0%（P＜0.01）。在母豬哺乳期的飼糧中添加0.5%的植物提取物飼料添加劑，哺乳母豬0～20 日齡及全期的泌乳量提高了21.2%（P＜0.05)；哺乳母豬斷奶后發情間隔縮短了15.6%(P＜0.05)；下一胎窩產仔數提高了27.27%（P＜0.05），且哺乳期采食量有所提高。孫明梅等[15]指出，在哺乳母豬基礎日糧中添加0.5%的植物提取物飼料添加劑能明顯改善哺乳母豬的泌乳性能，提高哺乳仔豬的生長性能，降低哺乳仔豬的腹瀉率及死亡率。此結果為植物提取物添加劑的微量化添加提供了一些科學依據，但其在0.5%以下是否有更適宜的添加劑量，今后還需要進一步探討。

5 植物提取物添加劑發展前景及研發思考

由于傳統的抗生素類藥物存在耐藥性、藥物殘留等問題，其使用范圍越來越受到限制，加之國際上針對獸藥殘留作為農畜禽產品在國際貿易中技術壁壘的作用越來越明顯，因此研制和開發新型、高效、安全的綠色抗生素替代品在促進無公害畜禽產品的發展、保證人們的身體健康，增強我國農畜產品的國際市場競爭力上具有重要的現實意義，也是當代飼料添加劑研究的難點和熱點之一。植物提取物用添加劑具有良好的藥效，在臨床上已經得到了廣泛的應用，對治療和預防一些動物疾病也有很大的優勢，尤其在動物生產中，在一些由于藥物殘留而不能大量使用抗生素的情況下，用植物提取物添加劑替代部分抗生素對保證畜牧生產的健康和可持續發展具有重要作用。

但由于植物提取物成分較復雜，提純有效成分的難度很大，不只是需要相關的設備、還需要有技術人才，這些人力、財力的投資使得植物提取物添加劑的推廣、應用在一定程度上受到了限制。同時天然植物提取物也存在許多值得重視的安全問題，如某些植物原料本身對動物具有毒性，如起抗菌、殺蟲作用和激素樣作用的植物，則對動物存在安全問題。因此，要以嚴肅認真的科學態度，注意天然植物提取物的安全性問題。

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