植物提取物添加剂在家禽营养中的研究进展
周璐丽 王定发 何德林 胡海超 周汉林
摘 要 植物提取物含有生物碱、酚类、黄酮类、苷类等多种活性成分，具有抗菌、抗氧化、抗炎等多种生物学功能和安全、高效、无残留、不易产生耐药性等优点。本文从植物提取物的主要成分、生物活性和在养殖业中的应用等方面进行了综述，旨在为植物提取物类饲料添加剂的应用开发提供参考。
关键词 植物提取物 ；养殖业 ；饲料添加剂
中图分类号 S816.7 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2018.02.020
Abstract The plant extracts contains alkaloids， phenols， flavonoids， glycosides and other active ingredients， have many biological functions， such as antibiosis， antioxidation， anti-inflammation and so on， and are safe and efficient without residues nor easy susceptibility to medicinal resistance. The main components， biological activity and application of the plant extracts in livestock farming were reviewed in order to provide reference for the application and development of the plant extract as feed additives.
Keywords plant extracts ； livestock farming ； feed additives
在现代规模化、集约化的养殖业发展中，动物疾病的多发、群发、暴发现象越来越频繁，为了防治疾病和促进生长，抗生素类饲料添加剂被广泛使用。但其引起的耐药性、免疫抑制、双重感染和肉产品药物残留等问题，导致环境污染，危害人民的身体健康。随着欧盟于2006年1月1日颁布全面禁止在食品动物中使用抗生素作为饲料添加剂，寻求和开发抗生素替代品迫在眉睫。当今研发的抗生素替代品主要有微生态制剂、抗菌肽、离子载体、植物提取物等。
植物提取物是指采用适当的溶剂或方法，从植物（植物全部或者某一部分）为原料提取或加工而成的含有多种成分的物质。植物提取物富含多種活性成分，具有抑菌、抗炎、抗氧化等作用和安全、不易产生耐药性、无残留、无污染等优点，将其开发作为新型绿色饲料添加剂具有广阔的前景。
1 植物提取物的主要成分
随着现代科学技术的发展，色谱-质谱联用技术分析法、红外光谱法等先进分析技术被普遍应用于分析鉴定植物提取物中有效成分和控制与评价其质量。芮雯等[1]采用超高效液相色谱与串联四级杆飞行时间质谱仪联用技术（UPLC/Q-TOF-MS）对厚朴超临界萃取提取物进行大鼠体内外化学成分分析，检测到厚朴酚原型成分吸收入血，并初步鉴定其3个代谢物，发现厚朴酚是其在体内的直接作用物质，结合其代谢产物分析，有助于阐明厚朴超临界萃取提取物的体内药效物质基础；杨平荣等[2]采用气相色谱-质谱联用技术分析异叶青兰挥发油成分，显示其主要成分为桉油精（22.18%）、桃金娘烯醇（11.28%）、顺式松油醇（11.11%）等；李彦军等[3]通过UV、GC、HPLC等方法分析鹧鸪茶提取物抑菌活性的物质基础，发现其与茶多酚对照品存在共有色谱峰，茶多酚可能为鹧鸪茶提取物抑菌活性的物质基础之一；曾东[4]采用红外光谱法分析当归提取物，发现当归中的主要化合物为挥发油。有机酸、多糖及黄酮等，其质量控制指标为阿魏酸和藁本内酯；于勇杰等[5]采用GC-MS（气相质谱联用仪）对香榧假种皮提取物进行成分分析，共鉴定了51种成分，其主要成分为二萜类物质（69.61%）、羧酸、酯类成分（12.14%），单萜和倍半萜类（8.96%）；王嘉林等[6]通过HPLC-DAD-ESI-MS（高效液相色谱-二极管阵列-电喷雾电离质谱法）对木香顺气丸甲醇提取物的复杂组分定性分析，确证了8个黄酮类和木质素类成分；彭秧锡等[7]对玉竹的不同溶剂提取物中化学成分进行了GC-MS对比分析，表明其正己烷提取物中柠檬油精含量较高，达到37.03%，适合作为玉竹精油的提取溶剂。
2 植物提取物的生物活性
植物提取物含有生物碱、有机酸、黄酮、皂苷、酚类等多种活性成分，其本身就是一个“小复方”，不同化学性质的多类化合物分别具有不同的药理作用。
2.1 抗菌作用
王鸿飞等[8]采用牛津杯法和两倍稀释法评价费菜总黄酮及其不同极性提取物的抑菌活性，结果表明，费菜总黄酮对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌均有明显的抑制作用，其中主要抑菌活性物质在乙酸乙酯相中；杨海霞等[9]研究金银花和野菊花乙醇提取物抑菌作用差异，显示金银花乙醇提取物对金黄色葡萄球菌、枯草杆菌有抑菌作用，而对大肠杆菌无抑菌作用，野菊花乙醇提取物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌有抑菌作用，而对枯草杆菌无抑菌作用；游玉明等[10]研究发现，不同极性的山胡椒提取物对5种常见食源性污染菌具有不同的抑菌效果，其中乙酸乙酯提取物抑菌效果最好。
2.2 抗氧化作用
已有研究表明[11-12]，赤芍提取物具有较强的抗氧化活性；刘学铭等[13]研究显示，3种富含花青素的植物提取物（桑椹、荔枝壳和紫心红薯）均具有较好的抗氧化活性；关炳峰等[14]发现，金银花提取物抗氧化活性与其绿原酸含量密切相关；袁保刚等[15]通过体外抗氧化试验，表明生地黄乙酸乙酯提取物具有较强的抗氧化活性，可作为一种新的自由基清除剂和天然抗氧化剂。
2.3 抗炎作用
研究表明[16-17]，采用小鼠二甲苯耳肿胀模型和腹腔毛细血管通透性试验，白屈菜提取物和枫蓼提取物均能显著抑制小鼠耳廓肿胀，发挥抗炎活性；曹纬国等[18]研究表明，葎草乙酸乙酯提取物具有较强的抗炎活性，其抗炎活性可能与抑制炎性组织中的PGE2合成或释放有关。
2.4 其他作用
刘相文等[19]的细胞体外抗病毒试验结果显示，赤芍甲醇超声提取物具有抗RSV、COX-B5的效果，呈现较好的抗病毒活性；陈剑飞等[20]研究表明，金钱莲正丁醇提取物具有显著地降血糖作用，其降糖机制可能与促进β细胞再生有关。
3 植物提取物在养殖业中的应用
3.1 植物提取物在单胃动物生产中的应用
朱碧泉等[21-22]研究了植物提取物（PFA）对断奶仔猪生产性能、养分消化率等的影响和对育肥猪生长性能、肉品质、抗氧化能力等的影响，选用40头32日断奶仔猪，随机分为5个处理组，结果显示，在试验期第0～14天，0.02% PFA组仔猪日采食量比对照组显著提高了26.15%，与对照组相比，PFA组显著提高了养分（能量、氮、粗蛋白）消化率；选用20头体重相近的PIC猪，随机分为2个处理组，结果表明，与对照组相比，PFA组（0.04%）肉色a*45 min值显著提高，L*96 h值极显著降低，肉样中MDA含量显著降低，SOD活性显著提高，显示PFA有利于储存中猪肉品质的改善；另有研究表明[23-24]，姜黄油和植物多酚能有效杀灭致病性大肠杆菌，对防治断奶仔猪腹泻具有较好的效果；李超等[25]在日粮中分别添加0%、2%和4%菊粉，结果显示，添加2%菊粉能有效提高肥育豬的平均日增重，降低血清甘油三酯、总胆固醇和高密度脂蛋白水平；涂兴强[26]在生长肥育猪日粮中添加大蒜素，结果表明，添加300 mg/kg 剂量的大蒜素能提高肥育猪的平均日增重，降低料重比，同时可影响肥育猪血清总蛋白、球蛋白、胆固醇、谷草转氨酶、碱性磷酸酶水平和猪肉肉色、系水力、剪切力、肌苷酸和氨基酸含量；李成洪等[27]选用21 kg左右的90头长荣杂交猪，考察植物提取物饲料添加剂对生长猪饲喂效果的影响，结果表明，相比对照组，植物提取物饲料添加剂组能降低猪只腹泻率、腹泻频率及腹泻指数，提高生长猪日增重，改善饲料利用率；刘容珍等[28]考察饲粮中添加3%天然植物提取物对杜长大仔猪生长性能、肠道菌群、血清生化指标和免疫功能的影响，结果显示，添加3%天然植物提取物可提高仔猪日增重和饲料转化率，增加盲肠内双歧杆菌、乳酸杆菌数，降低大肠杆菌数和梭菌数，提高血清TP、GLO、IgG、IgM、白细胞数等水平。
3.2 植物提取物在反刍动物生产中的应用
王洪荣等[29]研究发现，在饲料中添加0.6%青蒿素能显著降低山羊瘤胃内菌体蛋白的微循环，使瘤胃原虫吞噬速率和微生物氮循环量减少，提高饲料蛋白质的潜在利用效率；Rambozzi等[30]研究表明，丝兰皂甙能提高后备牛的平均日增重；Nasri等[31]研究发现，皂树皂苷可减少羔羊瘤胃中原虫的数量；徐晓明等[32]在奶牛日粮中添加植物提取物（NE300），发现NE300作为一种瘤胃调节剂，能促进产奶量、乳脂肪、乳蛋白含量，降低乳体细胞数量和乳尿素氮含量的趋势；李德勇等[33]采用产气量法研究五种不同植物提取物（植物蜕皮甾酮、大蒜提取物、苍术提取物、桑叶提取物和牛蒡子提取物）对瘤胃体外发酵的影响，发现这5种提取物均能降低体外发酵NH3-N浓度、提高48 h DM消化率，可以一定程度的改善瘤胃发酵模式；Salema等[34]在羔羊全混合日粮中添加30 mL/d垂柳和银百合提取物，研究显示，饲喂九周后，与对照组比较，垂柳添加组平均日采食量、消化率均有显著提高；Carulla 等[35]研究结果显示，分别以三叶草和苜蓿为发酵底物，富含缩合单宁的黑荆树提取物的甲烷生成量较对照组平均下降13%；反刍动物瘤胃发酵产生的挥发性脂肪酸是其重要的能量来源之一，是反刍动物吸收能量的60%～80%，而其中乙酸、丙酸、丁酸是 3种主要挥发酸约占总挥发酸的95%。Metha等[36]研究表明，补充植物油可明显降低总挥发酸产量，辅以缩合丹宁和皂苷时，总挥发酸产量显著增加，且植物精油可以提高挥发酸中丁酸的比例。
3.3 植物提取物在禽类动物生产中的应用
陈鲜鑫等[37]研究表明，植物提取物对蛋鸡产蛋性能有提高的趋势，可显著提高血清中免疫球蛋白含量和单一不饱和脂肪酸（棕榈油酸、顺二十碳一烯酸）含量；谢丽曲等[38]研究表明，饲粮中添加150 mg/kg植物提取物（康华安）能提高樱桃谷肉鸭生产性能和血清抗氧化功能；Radwan等[39]研究发现，在蛋鸡饲粮中分别添加1%百里香、迷迭香和1%姜黄可显著降低血浆中脂质的含量和蛋黄中的总脂质含量，提高抗氧化功能；禚梅等[40]在日粮中添加植物提取物（主要活性成分为黄酮、多糖、天然鞣酸和绿原酸等）饲喂肉仔鸡，研究发现，植物提取物能提高肉仔鸡日增重、成活率和饲料报酬率，且对肉鸡的体液免疫和细胞免疫均有明显的促进作用；史东辉等[41]研究唇形科植物止痢草提取物对肉鸡血清的抗氧化作用和鸡肉脂类氧化的影响，结果显示，止痢草提取物能提高血清总抗氧化能力、超氧化物歧化酶活性，降低丙二醛浓度，有效延缓肉中脂类的氧化。
3.4 植物提取物在水产类动物生产中的应用
许多研究表明[42-45]，在黄鳝鱼饲粮中添加植物提取物（葡萄籽与青蒿提取物4∶1混合物）能提高鱼体肠道消化酶活性，促进消化和三大营养物质代谢活动，加快鱼体生长；在饲粮中添加质量分数0.15%植物提取物（类黄酮、多糖）可提高于建鲤成活率、单位产量；在日粮中添加适量的植物提取物能提高草鱼血清总SOD活力，降低NDA含量，提高非特异性免疫功能；添加300 mg/kg植物提取物能显著提高异育银鲫鱼体增重率和特定生长率，添加200～300 mg/kg植物提取物能显著提高鱼血清溶菌酶活性，一氧化氮浓度，超氧化物歧化酶活性，降低饵料系数和血清丙二醛浓度，提高机体免疫机能，促进鱼体生长。
4 展望
近年来，随着人们对环境保护、食品安全和身心健康的不断重视，对绿色健康的养殖理念的不断深入，国内外科学家对植物提取物作为抗生素替代品开展了大量的科学研究工作，使植物提取物作为饲料添加剂的开发应用得到了飞速地发展。植物提取物中含有多种成分，本身就是一个“小复方”，具有抗菌、抗氧化、抗炎、促生长等多种作用，但其多成分、多靶点的作用优势也使其如有效成分的寻找与确定、质量控制、安全性评价、作用规律等深入研究变得更加复杂。但随着分子生物学、免疫学、代谢组学等先进科学技术地迅猛发展，随着植物提取物的作用机理、安全性评价和应用等方面更全面、更深层次地研究，植物提取物作为饲料添加剂的发展前景也将变得越来越广阔。
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