李 鵬 奚印慈 李賢通 王雅春*
(1.中國農業大學動物科技學院 北京 100193;2.上海維丘康敬生物科技有限公司上海 200040;3.邵武市印慈生物科技有限公司 福建南平 3540005)
隨著人們生活水平不斷提高, 牛肉的消費量也逐年遞增,但與發達國家相比,我國肉牛產業仍處于初級階段, 而犢牛繁育水平低下是阻礙我國肉牛產業發展的重要原因之一。 犢牛繁殖和后續飼養是牛場保持健康發展的重要環節, 犢牛斷乳后培育的好壞對其今后生長發育影響巨大。 如果犢牛發生營養不良、腹瀉等情況,將對牛場的健康發展造成嚴重威脅[1],因此,為了改善犢牛的生長和健康,在配制犢牛飼料時采取相應的措施非常重要[2]。 養殖場一般的措施是在飼料中添加抗生素作為生長促進劑, 并使用抗生素治療犢牛腹瀉, 但是抗生素的不規范使用帶來許多風險,包括抗藥性的產生和抗生素殘留,已經引起全社會的廣泛關注[3-5]。
甜葉菊是一種多年生菊科草本植物, 具有豐富的多糖、氨基酸、苷類、有機酸類化合物等營養物質,甜度較高而熱量較低,起源于南美洲。目前我國是甜葉菊種植大國,也是最大的出口國,在我國新疆、甘肅等地都分布有較大的種植基地[6]。 甜葉菊提取物目前已經得到世界糧農組織、 世界衛生組織聯合專家委員會(JECFA)和歐洲食品安全局(EFSA)的科學審查,其安全性得到進一步認可。 除了甜菊糖苷,甜葉菊中還含有具有抗衰老、提高免疫力、抗氧化、促生長等多種活性物質。 甜葉菊提取物具有較高的抗菌活性,對枯草芽孢桿菌、大腸桿菌等具有良好的抑制效果[7]。 LIN L H 等[8]研究發現甜菊雙糖苷可有效抑制枯草芽孢桿菌的生長,且其功效強于青霉素。LI J 等[9]研究發現甜菊醇還具有抗菌消炎和抗腫瘤的功效。 目前還沒有將甜葉菊提取物用于畜禽飼料添加劑方面的報道。
1.1 甜葉菊提取物 甜葉菊提取物(俗稱:維科制劑,質量濃度為0.2 g/mL)由邵武市印慈生物科技有限公司提供。甜葉菊提取物富含黃酮、多糖和酚酸類成分。
1.2 試驗動物和設計 試驗于2020 年6 月24 日至2020 年8 月30 日在福建順鑫鑫源食品有限公司進行。 選取體格健康、 體重相近 (99.23±5.5 kg)的80 頭4 月齡安格斯公牛作為研究對象, 平均分成4 組,每組 20 頭,分別為對照組(SE0)、SE 低劑量組(1 g/頭·d,SE1)、SE 中劑量組 (2 g/頭·d,SE2)、SE高劑量組(4 g/頭·d,SE4)。 預試期 7 d,試驗期 60 d。試驗第1 d、第60 d 測量體重、體尺指標;整個試驗周期記錄犢牛腹瀉情況。
犢牛飼喂方式:每天早上8:00,將各組相應比例甜葉菊提取物放入2 kg 粉狀基礎日糧中, 充分攪拌、 混合均勻,SE0 組不添加甜葉菊提取物,SE1 組按照每頭牛每天1 g 提取物加入,SE2 組按照每頭牛每天2 g 提取物加入,SE4 組按照每頭牛每天4 g提取物加入,然后將混合好的飼糧飼喂各組犢牛,待吃干凈后添加適量基礎日糧正常飼喂。 每組牛草和干稻草自由采食。
試驗開始前對犢牛圈舍進行徹底清洗消毒,并對試驗犢牛進行流行性腹瀉檢測并確保陰性, 同時進行一次驅蟲處理。 犢牛自由飲水, 一天飼喂兩次(8:00,14:00),每天根據上次飼料剩余情況確定下次投喂量,每天觀察記錄犢牛健康情況。
1.3 指標測定
1.3.1 體重測定 試驗第1 d、 第60 d 對每頭犢牛稱重,計算平均日增重(ADG)。 平均日增重(ADG)=(末重-初重)/試驗天數。
1.3.2 體尺指標測定 試驗第1 d、 第60 d 對每頭犢牛測量體高、體斜長、胸圍、管圍指標。
1.3.3 腹瀉率測定 每天觀察并記錄各組犢牛糞便情況,參照Lee H 等[10]方法測定犢牛腹瀉率。 判定標準見表1。 當犢牛糞便評分3 分以上判定為腹瀉,通知獸醫人員及時跟進治療。 腹瀉率=Σ(腹瀉頭數×腹瀉天數)/(總頭數×試驗天數)×100%。

表1 糞便評分標準
1.4 數據統計與分析 使用EXCEL 軟件對各組數據進行簡單數據處理后,再使用SPSS20.0 軟件進行單因素方差分析, 組間差異性分析使用單因素分析后用最小顯著性差異法(LSD)對結果進行比對,P<0.05 表示差異顯著,P<0.01 表示差異極顯著。 結果以“平均值±標準差”表示。
2.1 不同劑量甜葉菊提取物對犢牛生長性能的影響 由表2、圖1A、圖1B 可知,各組的初重和末重均無顯著性差異, 添加甜葉菊提取物的SE2 組和SE4 組斷乳犢牛的平均日增重顯著高于對照組SE0(P<0.05),分別提高了 4.24%、5.08%;SE1 組平均日增重與對照組相比有提高的趨勢, 但兩組數據之間沒有顯著性差異(P>0.05)。

表2 添加甜葉菊提取物對犢牛生長性能的影響

圖1 添加甜葉菊提取物對犢牛體重的影響
由圖 2A、圖 3A、圖4A、圖 5A 可知,試驗第 1 d和試驗第60 d,各組體高、體斜長、胸圍、管圍指標均無顯著性差異;試驗第1 d,各組胸圍指標無顯著性差異, 試驗第60 d,SE4 組胸圍顯著高于對照組(P<0.05),比對照組高 2.15%,SE1 組、SE2 組胸圍與對照組相比具有增大的趨勢,但差異均不顯著(P>0.05)。
由圖2B、圖3B、圖5B 可知,各組體高、體斜長、管圍平均增加值無顯著性差異; 由圖4B 可知,SE2組、SE4 組胸圍平均增加值顯著高于對照組 (P<0.05),SE1 組平均胸圍增加值與對照組相比有增加的趨勢,但差異不顯著(P>0.05)。

圖2 添加甜葉菊提取物對犢牛體高的影響

圖3 添加甜葉菊提取物對犢牛體斜長的影響

圖4 添加甜葉菊提取物對犢牛胸圍的影響

圖5 添加甜葉菊提取物對犢牛管圍的影響
2.2 不同劑量甜葉菊提取物對犢牛糞便評分及腹瀉率的影響 由表3 可知,試驗第1 d、第10 d、第20 d,各組糞便評分無顯著性差異,試驗第30 d,SE2組、SE4 組評分顯著低于對照組(P<0.05),SE1 組評分有小于對照組的趨勢,但差異不顯著(P>0.05);試驗第 40 d,SE4 組評分顯著低于對照組 (P<0.05),SE1、SE2 組評分有小于對照組的趨勢, 但差異不顯著(P>0.05);試驗第 50 d,SE2 組、SE4 組評分極顯著低于對照組 (P<0.01),SE1 組評分有小于對照組的趨勢,但差異不顯著(P>0.05);試驗第 60 d,SE4組評分極顯著低于對照組 (P<0.01),SE2 組評分顯著低于對照組 (P<0.05),SE1 組評分有小于對照組的趨勢,但差異不顯著(P>0.05)。

表3 日糧中添加甜葉菊提取物對犢牛糞便評分的影響
通過分析犢牛糞便評分變化規律可知, 隨著甜葉菊提取物添加量的增加, 糞便評分曲線高度有下降的趨勢(見圖6A)。SE1 組糞便評分變化曲線比對照組有下降的趨勢, 但曲線不能明顯分離 (見圖6B);SE2 組糞便評分變化曲線比對照組有下降的趨勢,從第28 d 開始,SE2 組曲線與對照組出現明顯分離,顯著低于對照組(見圖6C);SE4 組糞便評分變化曲線比對照組有下降的趨勢, 從第7 d 開始,SE4組曲線與對照組出現明顯分離,顯著低于對照組(見圖 6D)。

圖6 犢牛糞便評分變化曲線
因此,甜葉菊提取物具有抑制犢牛腹瀉的功效,且添加量較高的SE2 組、SE4 組抑制腹瀉效果更顯著。
由表4、圖7 可知,隨著甜葉菊提取物添加量增高,SE0、SE1、SE2、SE4 組犢牛腹瀉率呈下降趨勢,SE1、SE2、SE4 腹瀉率比對照組分別降低了25.64%、57.23、66.67%。 由此可見, 甜葉菊提取物對犢牛腹瀉有較好的防治效果, 且較高濃度抑制腹瀉的效果較好。

圖7 添加甜葉菊提取物對犢牛腹瀉率的影響

表4 添加甜葉菊提取物對犢牛腹瀉率的影響
世界衛生組織對抗生素耐藥性問題十分關切,并指出抗生素耐藥性問題是世界性的日趨嚴重的公共衛生問題, 對人類和畜禽的健康都產生巨大威脅[11-14]。2006 年1 月,歐盟通過法案禁止在動物飼料中添加促進畜禽生長的抗生素, 韓國和美國分別于2012 年和2013 年禁止在飼料中添加抗生素。 我國近幾年對抗生素的管理也日趨嚴格,自2020 年1 月1 日起, 廢止僅有促生長用途的藥物飼料添加劑等品種質量標準; 注銷相關獸藥產品批準文號和進口獸藥注冊證書; 執行修訂后的抗球蟲類藥物飼料添加劑相關進口獸藥品種的質量標準、 標簽和說明書樣稿。因此,抗生素的不合理使用已經引起國內外政府的高度重視,禁止使用飼用抗生素成為必然趨勢,開發無污染、無公害、經濟有效的動物飼料添加劑及非抗生素治療動物疾病方法, 對人類食品安全及身心健康產生積極作用, 純植物添加劑防治犢牛疾病成為國內外關注的熱點。梁松瓊等[15]報道,杜仲中的綠原酸具有廣譜抗菌性,能抑制病原菌增殖,并提高動物機體免疫能力,是一種良好的抗菌促生長劑。丑有財等[16]發現復方女貞子與益生菌聯合使用可顯著提高犢牛平均日增重。
甜葉菊中含有多種活性物質, 是一種無毒、健康、綠色、無副作用的天然草本植物,在抗衰老、抗氧化、提高免疫力等方面發揮著生物活性。甜葉菊含有豐富的甜菊糖苷,其甜度遠高于蔗糖,但幾乎不含熱量成分,因此,甜葉菊被廣泛應用于食品、藥品、添加劑等研發和生產[17]。 甜葉菊提取物目前已經得到世界糧農組織、世界衛生組織聯合專家委員會(JECFA)和歐洲食品安全局(EFSA)的科學審查,其安全性得到進一步認可。除了甜菊糖苷,甜葉菊中還含有具有抗衰老、提高免疫力、抗氧化、促生長等多種活性物質。 陳婷等[18]發現甜葉菊提取物具有很高的抗氧化活性, 從甜葉菊殘渣中提取的黃酮類化合物有很強的清除自由基能力。 于慧等[19]用生產甜菊糖苷后的廢料制取3 種制劑, 均具有較高的抗氧化性。王玉兵等[20]從甜葉菊中分離出具有高抗氧化活性的內生真菌,這也是甜葉菊具有抗氧化性的原因之一。本研究中使用的甜葉菊提取物包含酚類、 黃酮和鉀離子,酚類至少包含3-烯丙基-6-甲氧基苯酚。本研究發現甜葉菊提取物可顯著提高犢牛日增重, 但同時也有劑量依賴性,甜葉菊提取物添加量為1 g/頭·d 時,犢牛平均日增重有增高的趨勢,但與對照組差異不顯著;甜葉菊提取物添加量為2 g/頭·d、4 g/頭·d 時,犢牛平均日增重顯著高于對照組。 同時,測量各組犢牛的體高、體斜長、胸圍、管圍、十字部高等體尺指標,發現SE4 組犢牛胸圍顯著高于對照組,SE1組、SE2 組胸圍數據與對照組相比具有增大的趨勢,但差異均不顯著, 說明甜葉菊提取物可提高犢牛體重,對體尺的影響主要表現在增加犢牛胸圍。
甜葉菊提取物還可顯著降低犢牛腹瀉率, 隨著甜葉菊提取物添加量的增加, 糞便評分曲線高度有下降的趨勢,抑制腹瀉的效果更加明顯。添加濃度為1 g/頭·d 時,從第 28 d 開始 SE2 組曲線明顯低于對照組; 而當添加濃度為 4 g/頭·d 時, 從第 7 d 開始SE4 組曲線明顯低于對照組。任曉靜等[7]研究發現甜葉菊提取物具有很強的抑菌作用, 其效果明顯強于山梨酸鉀,對常見致病菌如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等均具有很好的抑制作用, 甜葉菊提取物可抑制犢牛腹瀉,與其抑菌作用可能有很大關系。 因此,甜葉菊提取物具有抑制犢牛腹瀉的功效, 且添加量較高的SE2 組、SE4 組抑制腹瀉的效果更顯著。
由于甜葉菊提取物在飼料添加劑上的應用還處于研究階段, 目前商業化的生產成本還不能進行核算,還不能做系統的經濟效益分析。從平均日增重角度來看,SE4 組比對照組增加0.06 kg, 按照目前肉牛價格 35 元/kg 計算,0.06 kg 換算成肉牛金額為2.1 元,因此,按照SE4 組添加量飼喂,每頭牛每天4 g 甜葉菊提取物飼喂成本不能超過2.1 元,即甜葉菊提取物價格不能超過0.525 元/g。 另外,甜葉菊提取物還可以降低犢牛腹瀉率, 從而降低藥物使用成本、提高飼料轉化率,在一定程度上也可降低養殖成本。同時,甜葉菊提取物可從甜葉菊被生產利用后的副產品中提取,是農產品副產品的再利用,原材料價格低廉,符合環保要求的同時創造了新的經濟價值。因此,如何優化提取工藝、降低提取成本對該產品商業化利用具有重大意義。