徐麗萍，拉 忠

（1.四川化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川瀘州 646000；2.天然產(chǎn)物與功能性食品瀘州市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川瀘州 646000）

現(xiàn)代集約化、規(guī)?；B(yǎng)殖導(dǎo)致動(dòng)物感染各類疫病的風(fēng)險(xiǎn)大大增加，抗生素類飼料添加劑在預(yù)防疾病發(fā)生和促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)等方面發(fā)揮了重要作用，但隨著抗生素的使用量越來越大，動(dòng)物的耐藥性、抗生素殘留等負(fù)面效應(yīng)也日益明顯。目前，全球每年消耗的抗生素總量90%用在了食源動(dòng)物身上，致使細(xì)菌耐藥性和藥物殘留等問題日益突出，進(jìn)而影響到人類的身體健康，甚至?xí)囵B(yǎng)出超級(jí)細(xì)菌。世界衛(wèi)生組織預(yù)測(cè)，到2030 年，耐藥菌問題很可能會(huì)導(dǎo)致近2 400 萬人陷入極端病痛；到2050 年，被抗生素“馴化”出來的超級(jí)細(xì)菌很可能會(huì)導(dǎo)致每年約1 000萬人死于細(xì)菌感染。自1986 年瑞典首次宣布全面禁止在飼料添加劑中使用抗生素以來，歐盟、日本、韓國(guó)、美國(guó)等國(guó)家或地區(qū)相繼開始實(shí)施飼料禁抗。為應(yīng)對(duì)國(guó)際“綠色貿(mào)易壁壘”的升溫對(duì)我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，2020 年7 月1 日開始我國(guó)全面實(shí)施飼料禁抗。因此，開發(fā)不良反應(yīng)小、療效顯著、集藥物性和營(yíng)養(yǎng)性于一體的無抗飼用添加劑的需求越來越迫切。植物源飼料添加劑因其綠色安全、低抗藥性和易降解等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)今新型無抗飼料研究的熱點(diǎn)。

1 定義

植物源飼料添加劑是以一種或多種天然植物全株或其部分為原料，利用物理提取或生物發(fā)酵法加工，具有營(yíng)養(yǎng)豐富、促生長(zhǎng)、可提高飼料利用率和改善動(dòng)物產(chǎn)品品質(zhì)等功效。植物源飼料添加劑的種類繁多，含有豐富而復(fù)雜的活性成分，如甙、生物堿、多酚、多糖、萜類、黃酮或有機(jī)酸等，多數(shù)活性成分具有抗菌抑菌、抗氧化、消炎鎮(zhèn)痛、抗病毒及雙向調(diào)節(jié)機(jī)體免疫等生物功能。

2 主要活性成分

2.1 甙類

甙類又稱苷或配糖體，是由糖或糖的衍生物（如糖醛酸）的半縮醛羥基與另一非糖物質(zhì)中的羥基以縮醛鍵（又稱甙鍵）脫水縮合而成的環(huán)狀縮醛衍生物。甙類水解能生成糖與非糖化合物，非糖部分稱為甙元，常見的有酚類、黃酮類、蒽醌類等，具有不同的生物功能。例如，洋地黃葉中含有強(qiáng)心作用的強(qiáng)心苷，人參中含有人參皂苷，具有補(bǔ)氣、生津、安神等作用。

2.2 生物堿類

生物堿是一類復(fù)雜的含氮堿性有機(jī)化合物，大多有復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，氮素多包含于環(huán)內(nèi)，具有顯著的生理活性。例如，苦木中含有的生物堿具有清熱解毒、燥濕殺蟲的作用，麻黃中含有的麻黃堿可治療哮喘，莨菪中含有的莨菪堿具有解痙鎮(zhèn)痛作用，苦參中含有的苦參堿和氧化苦參堿可利尿、抗炎、抗過敏等。此外，雖然部分植物中的含氮有機(jī)化合物不是堿性物質(zhì)，但因具有明顯的生物活性，仍屬于生物堿。

2.3 多酚類

植物多酚又稱為單寧或鞣質(zhì)，分子中含有多個(gè)酚基團(tuán)，具有較強(qiáng)的抗氧化和抗菌消炎作用。例如，綠茶中的茶多酚能夠抑制幽門螺旋桿菌生長(zhǎng)，是常見的治療胃炎和潰瘍的藥物；五倍子含有沒食子鞣質(zhì)，具有收斂、止瀉、止汗等作用。

2.4 多糖類

很多藥用植物中均含有多糖，具有抗腫瘤、抗炎、抗病毒、降血糖、抗衰老、抗凝血及促進(jìn)免疫等生理功能。例如，黃芪多糖能顯著增強(qiáng)巨噬細(xì)胞功能，刺五加多糖可明顯增加小鼠脾細(xì)胞分泌免疫球蛋白M（Immunoglobulin M，IgM）抗體產(chǎn)生的空斑形成細(xì)胞（Plaque-forming cell，PFC），顯著增強(qiáng)免疫功能。

2.5 其他成分

植物提取物的其他成分包括有機(jī)酸、氨基酸、蛋白質(zhì)、酶、油脂、蠟、樹脂或色素物等，各具有特殊的生理功能，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化妝品、食品和動(dòng)物生產(chǎn)等領(lǐng)域（見表1）。

表1 植物提取物的主要成分和生物學(xué)功能

3 篩選方法

植物源飼料添加劑主要作用是替代抗生素，最小抑菌濃度（Minimum Inhibitory Concentration，MIC）常作為衡量抗生素體外抑菌效果的指標(biāo)。MIC 是指在特定環(huán)境下培養(yǎng)24 h，待測(cè)物質(zhì)可抑制某種微生物出現(xiàn)明顯增長(zhǎng)的最低濃度，MIC 指標(biāo)也可用于植物源飼料添加劑的篩選。在篩選過程中，應(yīng)以畜禽飼料工業(yè)中抗生素的實(shí)際添加量和抗生素替代品的推薦量進(jìn)行抑菌圈大小的對(duì)比評(píng)估，確保試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。如針對(duì)大腸桿菌、沙門氏菌等革蘭氏陰性菌，可選擇抗革蘭氏陰性菌的硫酸粘桿菌素為對(duì)照；針對(duì)產(chǎn)氣莢膜梭菌，可選擇抗革蘭氏陽(yáng)性菌的恩拉霉素為對(duì)照。

4 在畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用效果

生產(chǎn)實(shí)踐證明，植物提取物具有抑菌、抗病毒、抗氧化等作用，在動(dòng)物生產(chǎn)中具有促進(jìn)生長(zhǎng)、提高動(dòng)物生產(chǎn)性能、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、增強(qiáng)抗應(yīng)激功能、改善腸道健康及改善動(dòng)物產(chǎn)品品質(zhì)等功效。

4.1 增強(qiáng)免疫機(jī)能

植物提取物中的生物堿類、多糖類、有機(jī)酸類等活性成分均能修復(fù)機(jī)體受損因子，糾正免疫紊亂，促進(jìn)干擾素的產(chǎn)生，激發(fā)動(dòng)物免疫機(jī)能。張飛等將黃芪多糖添加到豬的基礎(chǔ)日糧中，發(fā)現(xiàn)黃芪多糖能顯著提高仔豬外周血嗜中性白細(xì)胞百分?jǐn)?shù)和淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率，同時(shí)提高豬血清中球蛋白的比值及BSA 免疫抗體OD 值[1]。胡忠澤等研究發(fā)現(xiàn)，茶多糖能顯著促進(jìn)肉仔雞胸腺的生長(zhǎng)發(fā)育，明顯提高雞血清中免疫球蛋白IgG 的含量，并提高T 淋巴細(xì)胞數(shù)和淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率，增強(qiáng)白細(xì)胞吞噬功能，提高肉仔雞血清中超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（Glutathione peroxidase，GSH-Px）及過氧化氫酶（Catalase，CAT）活力，并能明顯降低血清中丙二醛（Malondialdehyde，MDA）含量[2]。

4.2 抗菌防病

植物提取物中的大蒜素、苦味素、綠原酸、苦參堿、肉桂醛及穿心蓮內(nèi)酯等活性成分對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草桿菌及傷寒桿菌等病原菌具有一定的抑制作用。此外，植物提取物中的多種活性成分，可起到間接抑菌作用。如植物多糖等免疫活性物質(zhì)，可提高動(dòng)物免疫能力，從而起到抑菌抗病的作用；有機(jī)酸類物質(zhì)，可調(diào)節(jié)飼料及動(dòng)物腸胃的pH，改變病原菌的適生環(huán)境，從而抑制病原細(xì)菌的繁殖；甘草提取物含有解毒成分，可促進(jìn)細(xì)菌毒素的降解，減少對(duì)動(dòng)物機(jī)體的損害。

4.3 抗病毒

植物提取物的抗病毒作用主要通過直接或間接抑殺病毒實(shí)現(xiàn)，植物特定的活性成分可直接作用于病毒，抑制病毒DNA 的生物合成，阻止病毒穿入寄主細(xì)胞或抑制病毒釋放。植物提取物中的黃酮類、多糖及其衍生物、三萜類化合物及其衍生物、生物堿及苷類等，均通過阻止病毒顆粒對(duì)宿主細(xì)胞的吸附而發(fā)揮抗病毒作用。多酚類物質(zhì)可抑制流感病毒蛋白質(zhì)和RNA的合成，從而抑制流感病毒的吸附作用。目前已發(fā)現(xiàn)具有抗病毒作用的植物有黃檗、板藍(lán)根、連翹、柴胡、魚腥草、紫花地丁、白頭翁、蒲公英、防風(fēng)、鴨趾草及虎杖等。此外，植物提取物可通過增加和調(diào)節(jié)機(jī)體免疫能力間接達(dá)到抗病毒的目的，較多植物提取物具有免疫調(diào)節(jié)作用和抗病毒作用，可改善和提高機(jī)體的免疫功能，提高機(jī)體的抗病力。

4.4 抗應(yīng)激作用

應(yīng)激是指機(jī)體對(duì)外界或內(nèi)部的各種異常刺激所產(chǎn)生非特異性應(yīng)答的總和，往往引起畜禽新陳代謝和生理機(jī)能的改變，影響畜禽生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖性能，造成飼料利用率降低、免疫力下降、病死率升高。天然植物的抗應(yīng)激作用已被證實(shí)，有研究表明，補(bǔ)氣類中草藥，如人參、西洋參、刺五加和黃芪等可提高動(dòng)物對(duì)低壓缺氧、常壓缺氧及中毒性缺氧的耐受力，防止脂質(zhì)過氧化，保護(hù)細(xì)胞膜和亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性；黃芪通過提高腎上腺皮質(zhì)的分泌功能，增強(qiáng)機(jī)體抗疲勞能力；蒼術(shù)和厚樸具有益氣健脾、燥濕祛風(fēng)及祛痰等作用，可防止胃黏膜破壞和潰瘍；甘草可使細(xì)胞核中核酸增多，組織中纖維成分和血小管增生，減輕炎癥反應(yīng)，促使機(jī)體恢復(fù)。徐俊秀等研究了復(fù)合植物提取物（商品名“康華安”）對(duì)斷奶仔豬抗應(yīng)激的影響，結(jié)果表明，復(fù)合植物提取物能顯著提高仔豬斷奶期的日增重，日增重量較喹烯酮高7.45%，且可明顯減輕下痢，下痢率較喹烯酮低15.0%[3]。林登峰等研究了以酸棗仁苷為主的植物提取物對(duì)三元雜交斷奶仔豬應(yīng)激的影響，植物提取物添加量分別為50、100 mg·kg-1，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，仔豬日增重提高7.1%～9.2%，采食量增加3.5%～4.9%，飼料轉(zhuǎn)化率改善3.2%～3.7%，仔豬腹瀉率明顯降低，皮毛光亮，行為安詳[4]。

4.5 改善繁殖動(dòng)物性能

某些天然植物能促進(jìn)乳腺發(fā)育和乳汁合成，增加動(dòng)物產(chǎn)奶量，如王不留行、紫河車、黃芪、茯苓及蒲公英等。此外，黨參、刺五加、當(dāng)歸、枸杞、杜仲及淫羊藿等天然植物能促進(jìn)家禽卵子排出和蛋生成。黃遠(yuǎn)榮等選用360 只54 周齡海南褐殼蛋雞，對(duì)照組不添加任何藥物，試驗(yàn)組每頓日糧添加200 g 植物提取物（商品名：康華素2 號(hào)），共試驗(yàn)70 d，結(jié)果顯示，植物提取物組可使產(chǎn)蛋率、產(chǎn)蛋量、采食量、蛋質(zhì)量分別提高4.98%、6.37%、1.33%、1.33%，料蛋比降低4.90%[5]。

5 存在的問題

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)植物源飼料添加劑的研究深度和廣度還不夠，仍存在以下問題：1）對(duì)具有替抗作用的植物資源的篩選十分有限，許多優(yōu)良的植物資源還未被開發(fā)利用。2）植物源飼料添加劑的有效成分的組成和含量十分復(fù)雜，為植物的一類或幾類次生代謝產(chǎn)物，要確定具體成分和準(zhǔn)確檢測(cè)較困難，且活性成分易受植物自身遺傳因子、外界環(huán)境條件變化的影響，隨地域和季節(jié)變化很大，同種植物的不同部位，其活性成分的含量也存在差異；而且有效活性成分的含量往往是少量或微量的，需要經(jīng)過復(fù)雜而艱辛的提取、分離后才能得到，不利于添加劑成品的生產(chǎn)和注冊(cè)。3）有效活性成分的組成、結(jié)構(gòu)及抑菌機(jī)理研究尚不深入。雖然篩選出的植物源飼料添加劑品種較多，但大多僅停留在實(shí)驗(yàn)室研究或小生境范圍內(nèi)使用的水平，效果顯著、能大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛推廣的品種較少。

6 展望

植物提取物的研究和開發(fā)已取得了一定進(jìn)展，且在一定范圍內(nèi)對(duì)改善畜禽生產(chǎn)性能和疾病控制等方面取得了較好效果。隨著消費(fèi)者對(duì)植物提取物的熟悉和眾多大公司及公共機(jī)構(gòu)對(duì)消費(fèi)者的持續(xù)教育，以及我國(guó)畜牧業(yè)由傳統(tǒng)粗放型向現(xiàn)代化集約型生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的轉(zhuǎn)變，以提高免疫、防病保健、促進(jìn)生長(zhǎng)、無耐藥性、無不良反應(yīng)及無殘留等優(yōu)勢(shì)的天然植物提取物添加劑，以替代原有的抗生素及化學(xué)制劑是未來發(fā)展的必然趨勢(shì)，同時(shí)開發(fā)植物源飼料添加劑具有豐富的資源支持和廣闊的應(yīng)用前景。