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近二十年来,由于抗生素耐药性和残留问题日益凸显,作为抗生素重要替代物之一的植物提取物饲料添加剂,在动物饲料生产和畜禽养殖中越来越受到重视。尤其2000年以来,欧洲、美国、日本等发达国家在科技杂志上发表的有关植物提取物饲料添加剂的论文数量显著增多。在这几百篇科技论文中,不仅在作用机制方面给予了深入的研究,而且对植物提取物如何在动物营养和饲料领域的应用研究也有越来越多的报道。本文将集中就近年来研究较多的植物提取物功能特性及其在后抗生素时代动物应用中的应用做一综述。有关植物提取物添加剂的名称和定义非常混乱,本文采用"植物提取物饲料添加剂(Phytogenic feed additive or Plant extract feed additive)"一词，定义为:从植物中提取（非化工合成）,活性成分明确、含量稳定并且可以测定，对动物和人类没有任何毒副作用，并已通过动物试验证明可以提高动物生产性能的饲料添加剂。其他常见的名称还有:草药(Herbs)，药用植物（Phytoceuticles）,中草药添加剂(Chinese traditional medicine),阳生素(Phytobiotics)等。
1、植物提取物抗菌杀菌/保障肠道健康
植物提取物添加剂在畜禽生产上的应用--仔猪
肠道是猪营养物质消化和吸收的重要场所，生存着大量的微生物菌群。在正常状态下，肠道菌群间处于动态平衡状态，与肠粘膜共同构成一道保护屏障，维持猪群的健康。肠道菌群间的平衡很容易受天气、机体炎症、饲料中霉菌毒素等因素的影响而破坏，从而导致肠道致病菌大量繁殖，引起猪群腹泻。止痢草提取物（好力高/泰乐津）可有效抑制多种有害菌，如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、链球菌、产气荚膜梭菌、镰刀霉、白色念珠菌。止痢草提取物（好力高/泰乐津）对来自于动物、植物、食物的25个属的细菌的抑菌试验表明，其对革兰氏阴性菌和病原性的革兰氏阳性菌都有抑菌杀菌能力。止痢草提取物（好力高/泰乐津）对各种病原菌的最小抑菌浓度见表1。研究表明，止痢草提取物（好力高/泰乐津）对一些耐药性菌株有着明显的抑菌或杀菌效果，如耐四环素、阿莫西林、恩诺沙星、卡那霉素的大肠杆菌血清型O45（见图1A），耐卡那霉素、链霉素、庆大霉素的鼠伤寒沙门氏菌菌株（见图1B），耐卡那霉素、多粘菌素的嗜水气单胞菌菌株（见图1C）。有趣的是，如果使用完整的止痢草提取物，其抗菌功能要比用主要成分的混合物要大的多[1, 2]。这种结果也说明了非主要活性成分也起到重要的作用，并可能与主要活性成分有叠加效应。
2、保障肠道绒毛健康/促进营养物质消化吸收
动物在生长过程中，受应激、疾病、药物等因素影响，会引起小肠绒毛萎缩，肠道通透性增加等肠道粘膜形态结构发生变化，严重影响动物生长，提高疾病发生率。美国明尼苏达大学Ariza-Nieto等研究发现，断奶仔猪日粮中添加止痢草提取物，可以显著提高断奶仔猪小肠绒毛的发育（图2）。止痢草提取物中的香芹酚和百里香酚可以加速肠绒毛表面成熟肠上皮细胞的更新速率，同时对消化道内皮层的成熟有促进作用，从而减少病原菌在消化道内皮上的黏附，提高营养成分的吸收[3]。
3、植物提取物添加剂的抗氧化作用
植物提取物添加剂在畜禽生产上的应用--仔猪
研究表明，唇形科类植物提取物具有较强的抗氧化活性，如止痢草、牛至草、百里香、迷迭香、丁香和肉桂等。Milos 等[4]系统评估了一系列物质包括止痢草的挥发性糖苷、止痢草精油、纯百里香酚、百里醌和维生素 E（α- 生育酚）的抗氧化性能。在没有抗氧化剂的情况下（对照组）过氧化氢的生成速度在储藏10天后即显著飙升；添加止痢草/牛至提取物和糖苷配基组即使是在储藏了80天以后还可以抑制过氧化氢的形成，而纯化的百里香酚和百里香醌则表现出了很低的抗氧化效果。
Kačániová等[2]通过DPPH法研究了止痢草与百里香提取物对氧自由基清除能力。将不同浓度的止痢草提取物与百里香提取物样品添加到DPPH试液中，然后在30分钟和60分钟测定DPPH的清除率。结果表明，不同浓度的止痢草提取物具有更强的DPPH清除能力，且对DPPH的清除率随浓度的增加和作用时间的延长而增加。通过相同时间内清除50%的DPPH所需试剂浓度的试验结果显示，止痢草提取物的DPPH清除活性不仅高于Vc，也高于化工合成抗氧化剂BHT。
4、植物提取物添加剂在无抗饲料动物营养中的应用
植物提取物添加剂在畜禽生产上的应用--仔猪
4.1 植物提取物添加剂在肉鸡上的应用综述
在实际养殖过程中，由于细菌产生抗药性，许多营养师或配方师不得不超倍使用和使用多种抗生素。但即使如此，由于 50%～60%以上的致病菌已经产生抗药性，畜禽下痢和肠道亚健康的情况仍频繁发生，不仅给养殖业带来巨大损失，也使养殖企业面临食品安全及成本的压力。大多数研究表明，植物提取物添加剂对家禽的采食量没有显著影响，而对增重与饲料报酬则有显著改善。金立志[5]综述中指出日粮中添加止痢草或牛至草提取物添加剂的结果比较一致，平均改善饲料报酬3.1%（幅度从1%至9%），而对日增重和采食量方面的结果并不一致。大多数植物提取物饲料添加剂具有高效的杀菌、抑菌作用，能明显改善动物肠道健康，提高动物的抗病力，进而提高动物生产性能。表2总结了植物提取物替代抗生素的应用效果，总体来说在肉鸡日粮中添加植物提取物饲料添加剂在平均增重和FCR两项指标上与使用抗生素的效果相仿，同时也降低了肉鸡的死亡率。
植物提取物在肉鸡球虫病的防止上也可以发挥作用。该疾病导致家禽出现临床和亚临床症状，如饲料转化率下降、鸡群均匀度差、生长性能降低[6]。而且，球虫病也是肠炎和腹泻病的诱因，可能会导致鸡群的死亡率显著升高。目前，在饲料中添加抗球虫药是控制球虫病的主要途径。然而，耐药菌株对人类健康存在潜在风险[7]。Lu等[8]研究抗生素替代性添加剂对高剂量接种艾美尔球虫疫苗肉鸡的肠道炎症和完整性的影响，并确定替代品对肉鸡生长性能和营养利用率的影响。结果显示在0-21日，植物提取物（止痢草）组增重最高，和抗生素组（盐霉素）在增重/饲料比方面最好（见表3）。第21日龄，植物提取物组和盐霉素组肉鸡的能量和干物质的消化率显著高于商品酵母组，盐霉素组和好力高组比直接饲喂微生物和商品酵母组肉鸡的氮和磷消化率也显著高（见表4）。
4.2 植物提取物添加剂在猪上的应用综述
4.2.1 植物提取物添加剂在仔猪上的应用
腹泻是仔猪断奶后最常见的一种临床症状，往往导致猪的生长抑制甚至死亡，给养猪生产造成严重的经济损失。目前治疗猪腹泻的主要手段是应用抗生素，然而因为细菌不断产生耐药性，使得抗生素疗效甚微。因此，许多研究者将目光转移到天然植物提取物上，而且已经有很多文章报道了植物提取物完全或部分取代抗生素对断奶仔猪生长性能和肠道健康的影响（见表5）。塞萨洛尼基的Kyriakis博士比较在日粮中添加止痢草提取物与硫酸粘杆菌素对断奶仔猪生产性能的影响，在饲喂添加250g/t止痢草提取物日粮的断奶仔猪在日增重、饲料转化率方面和硫酸粘杆菌素组基本相当，腹泻指数和死亡率方面略优于硫酸粘杆菌素组；而饲喂添加500g/t止痢草提取物日粮的断奶仔猪在上述几个指标方面则优与硫酸粘杆菌素组[9]。史东辉[10]研究也比较了止痢草提取物与复配抗生素对断奶仔猪生产性能的影响，日粮添加止痢草提取物替代50%抗生素（杆菌肽锌40g/t和金霉素70g/t）可以提高断奶仔猪的生产性能；替代全部抗生素有提高断奶仔猪生产性能的趋势。
4.2.2 植物提取物添加剂在育肥猪上的应用
植物提取物饲料添加剂富含多种营养元素和有效活性成分，能够增进猪的食欲，增加采食量；兴奋动物胃肠道，促进消化腺分泌，提高消化吸收功能；稳定消化道内微生态环境的平衡，促进猪生长发育，提高饲料利用率[11]。 Zou等[12]的研究结果显示在育肥猪饲粮中添加300g/t植物提取物（止痢草），改善了肠道的屏障功能，降低了空肠、回肠和结肠中大肠杆菌的数量，改善了生长育肥猪的肠道健康。
植物提取物饲料添加剂还能够提高育肥猪胴体瘦肉率，降低胴体脂肪，改善胴体品质和肉质特性。Zhang等[13]研究显示在运输应激导致的脂质过氧化加强的情况下，添加植物提取物（止痢草）能有效的提高动物机体抗氧化酶活性，改善机体抗氧化能力，抑制自由基和MDA的过量产生，从而降低猪肉的滴水损失（3.5% vs 1.8%）。Janz等[14]是仅有的一篇比较了止痢草提取物和其它植物提取物（迷迭香、大蒜和生姜）在猪上的应用效果的报道。结果显示在日粮中添加止痢草植物提取物组具有最低的MDA值，可能的原因是止痢草植物提取物中的抗氧化物质吸收进入循环系统，最终到达并保留在了肌肉和其它组织中。
4.2.3 植物提取物添加剂在母猪上的应用
母猪日粮很少添加抗生素药物添加剂，但Amrik和Bilkei[15]对商业猪场的研究发现，一些母猪外阴分泌物内有大肠杆菌、葡萄球菌、梭状芽胞杆菌、链球菌和肺炎克雷伯菌病原菌的存在。在日粮中添加500g/t止痢草提取物对1800头母猪进行两年的研究显示，在日粮中添加止痢草提取物可以改善母猪繁殖性能（见表3）。饲喂添加止痢草提取物日粮的试验组母猪泌尿生殖系统发病率比对照组降低了33%（死淘母猪中对照组为21%，试验组为14%），子宫炎-乳房炎-无乳症（MMA）发病率比对照组降低了36%（死淘母猪中对照组发病率为25%，试验组为16%）[16]。Berchieri-Ronch等[17]的研究显示母猪在妊娠和泌乳期易发生氧化应激，Tan等[18]在母猪整个繁殖周期的日粮中添加植物提取物（止痢草），在一定程度上增强了母猪妊娠后期和泌乳前期的抗氧化能力，缓解了母猪的氧化应激，提高了泌乳母猪第3周采食量（6.46 vs 6.00 kg），也提高了21日龄的断奶重（6.94 vs 6.49 kg）。在日粮中添加500g/t止痢草提取物对1800头母猪进行两年的跟踪研究显示，在日粮中添加止痢草提取物可以改善母猪繁殖性能（如表6所示）[15]。
5、总结
植物提取物添加剂在畜禽生产上的应用--仔猪
21世纪将是一个绿色产品的世纪，随着经济社会的发展和人民生活水平的不断提高及国际环保技术的快速发展，人们对农产品，特别是动物性食品的质量提出了更高要求。绿色、安全、高效的植物饲料添加剂对动物福利、生长性能、营养和能量利用等方面有积极作用。与此同时植物提取物饲料添加剂不仅可以杀灭和抑制那些对抗生素有耐药性的菌株，减少动物下痢，保障肠道健康，提高动物的生产性能，而且无残留，无耐药性问题，可为动物养殖与饲料业的安全与高效生产提供有力保证。
