植物提取物在斷奶仔豬中的應用

姜景譯，　董　麗，　蔣業雷，　喻禮懷*

（1.揚州大學動物科學與技術學院，江蘇揚州 225009；2.長江桂柳盱眙飼料有限公司，江蘇盱眙 211700）

“早期斷奶仔豬綜合征”給養豬生產帶來了嚴重的經濟損失。斷奶應激容易造成豬腸道形態結構和功能發生變化，從而導致采食量下降、消化功能紊亂、生產性能降低、免疫力下降、腹瀉甚至死亡等。通過添加功能性飼料添加劑來緩解仔豬斷奶應激一直是近年來的研究熱點。抗生素雖然在一定程度上可以緩解仔豬的斷奶應激，但是抗生素的殘留、細菌耐藥性，以及長期使用會導致斷奶仔豬免疫力降低和引起二次感染等問題（Barton，2000）。大量研究證明，植物提取物不僅具有一定的抗菌作用，而且還具有抗氧化作用，可改善腸道功能、提高日糧的適口性和促進動物生長（甘利平，2015）。

目前使用的植物提取物種類較多，效果不一。本文主要針對植物提取物在斷奶仔豬上的使用劑量、使用效果及可能的作用機理作一綜述，并探討植物提取物作為斷奶仔豬飼料添加劑存在的主要問題及未來的發展方向，以期為植物提取物更好地應用于斷奶仔豬生產提供一定的理論支持。

1　斷奶仔豬中常用的植物提取物

植物提取物是以物理、化學或生物學手段分離、提純天然植物性原料（根、莖、花、葉、種子等)中的有效成分，以生物小分子形式存在的基團或高分子為主要成分的植物性產品（Tang，1999）。當前在斷奶仔豬上應用較多的主要是植物精油、黃芪多糖、刺五加多糖、黃酮類化合物等成分（甘利平等，2015）。目前在商業上具有應用潛力的一些植物提取物的最佳作用劑量與主要功效見表1。

表1　植物提取物的最佳作用劑量與功效

2　植物提取物在斷奶仔豬生產上的應用

2.1植物提取物對斷奶仔豬生長發育的影響近年來，植物提取物作為抗生素生長促進劑的替代物被添加到日糧中飼喂仔豬，并取得了良好的效果。武進等（2012）在試驗中發現，添加800mg/kg茶葉、陳皮、馬齒覺、野菊花等植物復合提取物均能顯著提高仔豬、中豬、育肥階段日增重。陳如水等（2014）試驗結果表明，發酵豆粕復配植物精油處理組與對照組相比，日均采食量和飼料報酬都有提高。試驗組白蛋白和總蛋白含量顯著提高；試驗前后，試驗組IL-2差異極顯著（P＜0.01)，IL-6差異顯著（P＜0.05)，而對照組差異不顯著（P＞0.05)，表明試驗組相比對照組可以顯著促進斷奶仔豬免疫器官的發育，增強免疫力。肖傳明等（2014）研究發現，在仔豬日糧中添加500g/t的新型豬用植物提取物飼料添加劑，可顯著提高日均采食量和日均增重（P＜0.05），促進仔豬的生長發育。方熱軍等（2010）在日糧中添加適量植物精油提取物發現，斷奶仔豬的平均日增重、平均日采食量都有所增加（P ＞ 0.05），料肉比降低（P ＞ 0.05）。由此推斷，適當劑量的植物提取物能通過增強仔豬免疫力、提高日采食量和飼料利用率來促進仔豬生長。

2.2植物提取物對斷奶仔豬腸道菌群的調節作用斷奶仔豬由于受斷奶應激的影響，大腸桿菌等有害菌群數量增加，乳酸菌、雙歧桿菌等有益菌群數量迅速下降，破壞了仔豬腸道微生態平衡，提高了仔豬腸道感染疾病的概率（Konstantinov，2003）。孫曉磊（2013）研究發現，仔豬早期斷奶會造成消化道內乳酸菌、雙歧桿菌等優勢菌群數量急劇下降，促進了腸道有害菌群的生長，使得仔豬腸道微生態平衡遭到破壞，進而導致腹瀉。

有研究表明，植物多糖可促進乳酸桿菌生長，競爭性抑制大腸桿菌的增殖，進而改善腸道微生物區系，促進腸道微生態平衡（張繼東，2006）。目前研究比較多的有刺五加多糖、牛膝多糖、黃芪多糖等。韓杰等（2014）研究發現，在LPS免疫應激的仔豬日糧中添加800 mg/kg刺五加多糖（ASPS），較飼喂基礎日糧的仔豬糞便大腸桿菌數

量顯著下降（P＜0.05），糞便乳酸桿菌數量顯著升高（P＜0.05）。由此可見，ASPS具有促進免疫應激仔豬免疫器官發育和調節腸道健康的作用。朱宇族等（2016）報道，日糧中添加500 mg/kg植物提取物（黃芪、杜仲、金銀花、黃連等天然植物提取物復方)可顯著降低斷奶仔豬腸道大腸桿菌數量（P＜0.01），顯著提高乳酸桿菌和雙歧桿菌的數量（P＜0.01），從而改善腸道微生物平衡，降低仔豬腹瀉率。由此可知，植物提取物可以通過促進仔豬腸道有益菌群生長，抑制有害菌群繁殖來維持仔豬腸道微生態平衡。

2.3植物提取物的抗氧化作用動物機體在代謝過程中會產生自由基，適當數量的自由基對機體有益，但過量的自由基會對生物膜產生破壞作用，容易造成機體氧化損傷，影響動物的生產性能。史東輝等（2012）發現日糧中添加連翹提取物替代50%抗生素可以提高斷奶仔豬的抗氧化能力；替代全部抗生素有提高斷奶仔豬抗氧化能力的趨勢。這說明連翹提取物可以增強機體清除自由基的能力，減弱脂質過氧化的程度，改善動物的抗氧化能力，能夠一定程度上緩解仔豬斷奶帶來的應激反應。楊侃侃等（2013）發現在斷奶仔豬基礎日糧中添加300mg/kg的ASPS后，血液中的超氧化物歧化酶活力相對提高（P＜0.01），谷胱甘肽過氧化物酶活力顯著提高（P＜0.05），表明ASPS具有提高仔豬抗氧化能力的作用。黃其春等（2012）研究發現，斷奶仔豬日糧中添加銀杏葉提取物的質量分數為0.2%時效果最佳，此時可顯著提高斷奶仔豬血清總超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶的活性和總抗氧化能力（P＜0.05）。由此可見，添加適量的植物提取物能提高斷奶仔豬血清的抗氧化能力。

3　植物提取物的主要作用機理

3.1植物提取物的促生長作用機理許多研究表明，植物提取物具有特殊的氣味，尤其是精油、香料、甜味劑等物質，能夠提高飼料適口性，提高仔豬日采食量（蘇良科，2011）。其次，植物提取物可通過維持仔豬腸道內菌群平衡來間接增強宿主的免疫力，緩解仔豬腹瀉（史東輝，2012）。再次，植物提取物能通過增強仔豬免疫功能來提高生長性能。Li（2012）在仔豬日糧中添加適量精油復合物，主要成分是百里香酚和肉桂醛，試驗組與對照組相比，淋巴細胞轉化率和吞噬率都增加了，同時仔豬血液中IgA、IgM、C3和C4的含量也有提高，說明植物精油能夠提高仔豬體液免疫與細胞免疫能力。香芹酚和百里香酚還能通過提高腸黏膜成熟腔上皮細胞的更新率，減少病原微生物對上皮細胞的感染率。此外，這兩種化合物可抑殺有害菌的生長，維持腸道菌的平衡，有利于營養物質的吸收，從而促進動物生長 （王秋梅，2008；李振，2006）。植物提取物中某些具有生物活性的物質，如小肽，可以通過一定的途徑作用于靶腺，傳遞信息、影響中樞神經系統的功能，促進激素內分泌，從而促進生長（黃洪波，2005）。

3.2植物提取物調節腸道菌群平衡的作用機理植物提取物所用的植物種類繁多，其抗菌活性成分也很多，因此，植物提取物添加劑可能有多種抗菌機制。各種機制之間可能會互相影響。植物提取物中起抗菌作用的活性成分主要是酚類化合物，如香芹酚、百里香酚等。（1）香芹酚可通過擠壓開磷脂的脂肪酸鏈，在細菌細胞膜上形成很多小管道，從而讓細胞內的離子（如磷酸根離子等)從細胞內流出細胞外；（2）香芹酚和百里香酚具有極強的表面活性，能加速腸黏液成熟腔上皮細胞的更新，會減少病原體對腔上皮細胞的感染和有利于吸收營養（胡倡華等，2000）；（3）酚類物質往往能通過降解細菌細胞壁，破壞其細胞膜及蛋白質結構，凝聚細胞質，抑制質子的運動而發揮抗菌作用（陳月明，2010）；（4）酚類化合物能迅速穿透病原微生物細胞膜，通過改變線粒體膜的通透性，以阻止線粒體吸取氧氣使細胞窒息而死（胡倡華等，2000）。

3.3植物提取物提高仔豬抗氧化功能的作用機理氧化應激對仔豬的影響很大，過多的氧化物質蓄積在體內不僅會使仔豬產生各種代謝疾病，還會致使脂質過氧化發生，而脂質過氧化又會使細胞及細胞器膜中的脂質受到損傷，導致細胞的功能和完整性受損，最終使仔豬的生產性能下降（Panda等，2014）。因此從植物中尋找高效、廉價、低毒的天然抗氧化劑成為養豬業發展的一個必然趨勢。目前研究報道的抗氧化機理主要包括以下幾方面：

3.3.1直接清除或抑制自由基植物提取物能夠作為氫質子或電子的供給體，直接猝滅或抑制自由基，終止自由基的連鎖反應，發揮抗氧化功能。植物提取物中的酚類化合物含有酚羥基，具有抗氧化活性，其作用機理是通過脫氫反應來清除烷氧自由基，產生較穩定的苯氧自由基終止鏈式反應，其產生苯氧自由基的穩定性與所清除自由基的活性有關（王玲平，2010）。

3.3.1.1提供質子植物提取物本身可以釋放出體積小、親合性很強的氫質子，捕捉高勢能的極活潑的自由基使之轉變為非活性或較為穩定的化合物，同時自身轉變成較氧化鏈式反應生成的自由基更穩定的物質，從而中斷或延滯鏈式反應（李秋紅等，2008）。

3.3.1.2提供電子植物提取物通過電子轉移直接給出電子而清除自由基。維生素C有很好的抗氧化作用，主要是通過逐級供給電子而轉變成半脫氫抗壞血酸和脫氫抗壞血酸以實現清除活性氧自由基的目的（朱將偉，2008）。

3.3.2作用于與自由基有關的酶與自由基有關的酶類分為氧化酶與抗氧化酶兩類，植物提取物抗氧化成分不僅能防護體內抗氧化酶，還能增強機體內抗氧化酶活性 （Sparg等，2004；Toyokuni等，2003）。黃酮類化合物中的棚皮素、姜黃素在缺血再灌注損傷時可抑制誘導型一氧化氮合成酶（iN0S）的活性，從而起到抗氧化作用（Groneberg等，2002）。武進等（2013）研究發現，復合植物提取物中劑量添加組（600 g/t)與抗生素組相比，谷胱甘肽過氧化物酶 （GSH-Px)和超氧化物歧化酶（SOD)活性明顯提高（P＜0.05)，自由基的清除能力增強；丙二醛（MDA)含量明顯下降（P ＜ 0.05)，降低了脂質過氧化的發生。表明一定劑量的該復合植物提取物可改善豬體內的氧化狀態。

3.3.3螯合鈍化過渡金屬離子在氧自由基產生過程中過渡金屬離子（如 Fe2＋、Cu2＋等)是必需的，如Fe2＋既能介導脂質過氧化，也是·OH等自由基產生的催化劑。植物提取物中的黃酮類化合物具有4-酮基，5-羥基的分子結構，且B環3’和4’位的連位羥基含有孤對電子，因而能螯合金屬離子（凌關庭，2004）。能通過配位電子螯合鈍化促氧化金屬離子的抗氧化成分還有單寧、多糖、活性肽、植酸、檸檬酸等。

植物提取物抗氧化成分之間還存在相互補充、相互協調的關系，可通過多種抗氧化途徑聯合發揮抗氧化作用。對止痢草提取物抗氧化作用的體外試驗研究表明，止痢草中的主要成分百里香酚和香芹酚有很強的抗氧化性質，而其他次要成分在抗氧化方面發揮著重要的協同作用。

4　小結與展望

早期斷奶仔豬由于受到營養、環境和心理等刺激，可引起仔豬腸道微生態失衡、腸道發育受阻、腸道功能紊亂，從而導致生產性能低、腹瀉及死亡率上升，給養豬生產帶來很大的經濟損失。植物提取物替代抗生素應用于飼料中可以顯著改善仔豬生長性能、維持腸道微生態平衡、提高斷奶仔豬的抗氧化能力、改善養殖生態環境等，具有很好的經濟效益和社會效益。隨著養豬業的發展，植物提取物作為飼料添加劑的使用將會有更廣闊的發展空間。但是植物提取物成分是否會在斷奶仔豬體內殘留或蓄積，殘留期和對機體損害作用等問題還需要進一步研究。今后，植物提取物飼料添加劑的研發首先需要深入開展對提取有效成分進行科學的分析鑒定和實際使用效果試驗等研究工作，掌握最佳采集生產季節、植物品種和具體提取部位等問題，然后對植物提取物產生功效的物質基礎、作用機制、方劑配伍等規律進行深入研究，為開發綠色、安全、無污染的新型植物提取物飼料添加劑提供科學依據。

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