精油和芳香植物在非反刍营养中作为饲料添加剂使用

精油和芳香植物在非反刍营养中作为饲料添加剂的使用摘 要：本研究总结了当前关于正在对猪和家禽使用的精油的作用机制近年来，精 油（EOS）作为饲喂猪和家禽的饲料添加剂成为人们的研究热点，推测是因为其替代了抗生 素作为生长促进剂的使用通常来说EOS有利于增加消化液的产生及营养吸收，降低肠道 致病，发挥抗氧化特性并且加强动物的免疫状态然而造成这种促进增长的机制远未阐明， 因为缺少复杂的肠道生态系统、肠道功能和体内的氧化状态以及免疫系统的数据此外，对 于EOS和饲料原料或饲料添加剂之间的相互作用提供的信息是有限的这些知识有利于饲 料配方师在配制猪饲料和家禽饲料时更好的利用EOS关键词：抗菌剂，抗氧化剂，精油，饲料添加剂，生长促进剂，肠道功能，免疫力亚治疗水平的抗生素饲喂被广泛应用于猪和家禽养殖业来提高生长率和饲 料利用率，也用于降低发病率和死亡率（谯仕彦，2014）但是，许多国家由于 担心通过食物链会增加抗药菌的传播和增殖，所以限制甚至禁止使用抗生素作为 饲料添加剂对于使用抗生素作为饲料添加剂的限制使营养学家和饲料制造商开 发出了替代能源，如有机酸、酶制剂、益生菌或益生元这些物质是建立在动物 营养的基础上的。

相比之下，植物提取物，特别是EOS，作为饲料添加剂的一 个新种类，关于它的作用机制和作用方式方面的研究较少近年来，EOS成为了猪和家禽养殖业的研究热点但是，它不是简单的化 合物，而是多种化合物组成的混合物，它是浓缩的疏水性液体，包含从植物中获 取的挥发性芳香族化合物（Zhikai, Zeng et al.2015）在生物活性和生物效应方 面，每一个个体的化学组分都有其固有属性，这意味着EOS具有多元化复合性 状的性质此外，例如物种、生态环境以及气候条件、收获时间等因素，都会影 响EOS的化学成分（Li P, Piao X et al.2012）本文旨在提供对EOS在猪和家禽 中的一般性应用的研究，进而根据体内模型来讨论可行性机制1 EOS的反应性能有研究证实EOS有助于猪和家禽性能的提高S. Zhang et al.（2010）认为 EOS引起的体增重、采食量、饲料转化率的平均提高量在仔猪上分别为2.0，0.9 和3.0%，在家禽上分别为0.5, -1.6,和2.6%对于仔猪，体增重和饲料利用率各 自的平均提高量分别为10和3%；在家禽上，其分别为3和3%引起这两种不 同结果的原因推测为是其消化生理机能不同、EOS的来源或者饲草的种类、在 饲料中的添加量以及适用于试验的环境情况不同。

EOS和芳香植物在成年猪上的应用是成功的在哺乳母猪的日粮中添加 EOS,这已经成为了研究热点Mourey et al.（2002）等人报道从预产期的前10 天一直到断奶前，补充2g/kg的混合EOS，改善了早期哺乳母猪的采食量，降低 了母猪哺乳期第一周体重的损失，并且增加了仔猪的断奶体重，提高了每窝仔猪 的存活量2调节肠道微生物区系EOS和芳香植物是众所周知的在体外试验中发挥抗细菌、抗真菌以及抗病 毒活性的物质（Li P, Piao X et al.2012）人们普遍认为EOS对革兰氏阳性菌更 有活性相比于革兰氏阴性菌（赵雪梅等，2016）用碘化丙啶来检测革兰氏阳性 菌，发现EOS对细胞的完整性存在剂量依赖性，相比之下，革兰氏阴性菌产生 生长抑制时可以保持细胞的完整性（S. Zhang et al. 2010）类似的体内研究也发 现抑制效应可以抑制如大肠杆菌等病原体这些受控制的病原体的负载也有助于 微生物产生健康的代谢物，改善肠道完整性并预防肠道疾病（毛红霞等，2011）在一篇综述中，Lee K W et al. （2003）称EOS的较小组分对抑菌活性至关 重要，并可能有协同作用例如，香芹酚和百里香酚这两种物质在结构上很相似， 对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌进行测试时发现它们有额外的添加效应。

香芹 酚的生物前体被发现对脂质体膜有较高的优先选择性，从而引起脂质体膜进一步 的扩张推测通过这种机制，香芹酚更容易运输进细胞，所以当两者同时使用时 会引起协同效应（Lee K W et al. 2003）3对营养吸收和肠道形态的影响研究表明EOS可以改善猪和家禽的营养消化率在一定程度上可以解释为 其增强了分泌物如唾液、胆汁以及酶的活性来提高养分吸收（Guo Y L et al. 2009）但是，在给断奶仔猪饲喂了主要成分含香芹酚、麝香草酚和单宁的植物 产品后，并没有观察到养分消化吸收率提高以及胰腺和十二指肠中胰蛋白酶和淀 粉酶活性的增强通过植物提取物刺激黏液分泌，产生了内源性损失，导致表观 消化率与上述结果不一致（Lee K W et al. 2003）减少肠道中致病菌的数量可以改善上皮细胞的绒毛再生能力，从而增强肠道 的吸收能力人们认为是由EOS引起这样的效应，因为EOS被证实对病原菌有 抑制作用考虑到肠道形态的不同反应，Huang Y et al.（2009）假设EOS某方 面的植物性活动刺激了肠道组织导致肠道表面发生了变化，相反，对肠道健康有 益的影响（即减少病原体压力）可以增加绒毛长度并改善肠道表面的状况。

因此， EOS对肠道形态的总体影响取决于其对肠道组织的刺激和有益的影响之间的平 衡4免疫状态胃肠道的免疫系统通常被认为是与肠道有关的淋巴组织，它拥有大量的淋巴 组织并且在人体内的抗原防御中发挥着重要作用刘学剑等（2002）假设利用实 时定量PCR技术和肠道组织形态学，可以发现EOS和阿维霉素会显著地减少断 奶仔猪肠道中转录因子和凋亡标记的修补程序的表达，还有结肠、肠系膜淋巴和 脾脏中cyclinDl标记的增殖（Li P, Piao X et al.2012）这可以证明由于EOS的 抗菌作用，导致肠道免疫防御活动只有较低的需要，缓解肠道免疫防御压力在一 定程度上有助于将营养物质用于生长而不是免疫防御（Guo Y L et al. 2009）生物活性物质在口服后能迅速吸收，经肺或者皮肤进行处理，大部分会新陈 代谢出去，要么以葡糖苷酸的形式经肺排出或者以CO2的形式呼出体外（朱碧 泉等，2007）吸收成分可能会启动免疫反应，而未被吸收的成分可能有助于缓 解肠道免疫防御压力通过EOS发挥功能的精确机制还尚不清楚，需要进一步 的研究5抗氧化效应在对肉进行进一步处理和烹调，或者进行表面处理的过程中稳定性是非常重 要的，需要对其在整体削减前进存储。

为了延长食物存储过程中的稳定性，合成 的抗氧化剂被用于工业生产此外，近年来发现一般消费者不接受人造食品添加 剂因此，将天然添加剂作为抗氧化剂使用已逐渐成为研究热点EOS在肉品 质中的作用还有一些优点，据报道EOS和植物提取物可以改善不同器官的氧化 还原平衡状态，并且可以减弱由不同的生理应激引起的氧化损伤（Bento M H L et al.2011）6 EOS的功效就EOS和营养因素（如营养水平、基础日粮的类型、以及同其他饲料添加 剂的协同作用或拮抗作用）之间的交互作用的有限信息而言,Emami et al.（2011） 等研究了不同日粮类型（玉米、小麦和大麦）对植物提取物的影响，来修饰鸡的 胃和空肠肠壁的形态学和组织化学特征结果显示，给鸡饲喂的玉米日粮中补充 植物提取物，肠壁绒毛明显增多将香芹酚、肉桂醛、辣椒油性树脂混合使用会对断奶仔猪的消化功能、肠上 皮细胞、微生物生态以及发酵作用产生积极的或者消极的影响，这取决于日粮中 的蛋白质含量，而且酸化剂和EOS结合使用后由于其协同效应，可以减少使用 的剂量（朱碧泉等，2007）7结论近年来研究抗生素的替代品已成为热点结果表明，含有草药和香精油的新 一代饲料添加剂对动物生产性能产生了有利影响（Zhikai, Zeng et al.2015）。

尽管许多最新研究指出了体内试验中EOS的主要成分的初始来源，但只有 少数论文确定了其主要成分的量此外，Li P，Piao X et al. （2012）和Emami et al.（2012）认为次要成分对EOS的活动也是至关重要的，并且可能有协同影响， 有时其次要成分可以中和外在影响因此，为了以后评估不同的生物效应，EOS 的具体成分还有待确定通过这种方式，可以比较不同的EOS产品以及制作配 合料来优化它的功效参考文献谯仕彦.乳酸菌对猪肠道屏障功能的调节作用及其机制[C]//中国饲料营养学术研讨会. 2014.Zhikai, Zeng, Zhang, et al. Essential oil and aromatic plants as feed additives in non-ruminant nutrition: a review[J]. Journal of Animal Science and Biotechnology, 2015, 7(1):1-10.Li P, Piao X, Ru Y, et al. Effects of Adding Essential Oil to the Diet of Weaned Pigs on Performance, Nutrient Utilization, Immune Response and Intestinal Health[J]. Asian Australasian Journal of Animal Sciences, 2012, 25(11):1617-26.S. Zhang, J. H. Jung, H. S. Kim, B. Y. Kim, I. H. Kim. Influences of Phytoncide Supplementation on Growth Performance, Nutrient Digestibility, Blood Profiles, Diarrhea Scores and Fecal Microflora Shedding in Weaning Pigs[J]. Asian Australasian Journal of Animal Sciences, 2012, 25(9):1309-15.Mourey, Canillac N. Anti- Listeria monocytogenes, activity of essential oils components of conifers[J]. Food Control, 2002, 13(4 5):289-292.赵雪梅，于艳，刘娇，等.高水平代谢有机酸对肉鸡生长性能及肠黏膜形态的影响[J]. 饲料工业,2016(18):32-36.毛红霞，武书庚，张海军，等.植物提取精油混合物对肉仔鸡生长性能、肠道菌群和肠黏 膜形态的影响[J].动物营养学报,2011, 23(3):433-439.Lee K W, Everts H, Kappert H J, et al. Effects of dietary essential oil components on growth performance, digestive enzymes and lipid metabolism in female broiler chickens.[J]. British Poultry Science, 2003, 44(3):450-7.Guo Y L, Shi Y H, Li F, et al. Effects of dietary organic acids and essential oils on growth performance and carcass characteristics of broiler chickens[J]. The Journal of Applied Poultry Research, 2009, 18(3):472-476.刘学剑.有机酸及其复合酸在动物生产中的应用概况[J].江西饲料,2002(3):1-5.Huang Y, Yoo J S, Kim H J, et al. Effects of Dietary Supplementation with Blended Essential Oils on Growth Performance, Nutrient Digestibility, Blood Profiles and Fecal Characteristics in Weanling Pigs[J]. Asian Australasian Journal of Animal Sciences, 2010, 23(23):607-613.朱碧泉，陈代文，丁雪梅，等.不同种类有机酸对肉鸡生长性能、养分利用率和肠道菌群 的影响研究[J].中国饲料,2007(14):9-12.Bento M H L, Ouwehand A, Tiihonen K,等,精油在家禽饲料中的应用效果[J].饲料工业, 2011, 32(24):39-43.Emami, Samie A, Rahmani H R, et al. The effect of peppermint essential oil and fructooligosaccharides, as alternatives to virginiamycin, on growth performance, digestibility, gut morphology and immune response of male broilers[J]. Animal Feed Science & Technology, 2012, 175(1 2):57-64.。