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《養豬》2008年 第3期 第5-8頁
植物提取物添加劑在養豬生產中的應用研究
藍干球 教授/博士
廣西大學動物科學技術學院，廣西 南寧 530004]
中圖分類號：S816.7 文獻標志碼：A 文章編號：1002-1957（2008）
在豬飼料配制和養豬生產中，如何提高仔豬的生長速度，減少仔豬腸道感染和下痢并提高采食量是營養師/配方師和廣大技術人員所普遍關注的問題。另一個對養豬生產者的挑戰/困擾就是如何提高母豬的繁殖性能，包括減少淘汰率和死亡率、增加泌乳期母豬采食量等。自從20世紀50年代至今的近60年里，抗生素生長促進劑在單胃動物的生產中扮演著促進生長和改善健康的重任。然而，在過去的20多年里，科學家和消費者對抗菌藥物在動物產品中的殘留和細菌產生抗藥性強烈關注，已經逐漸演變成一個事關國計民生的大事（鞏霞等，2007）。在豬飼料配制和養豬生產中長期大量使用抗生素的問題主要有：①長期大量使用抗生素導致病菌產生抗藥性，這種結果導致即使在哺乳仔豬配合飼料中繼續大量使用抗生素，但仍然有較高下痢率，使用效果嚴重下降（王紅寧等，2000）；②連續性使用抗生素導致仔豬和母豬自身免疫力下降，對病菌感染敏感，導致仔豬和母豬較高的死亡率(劉夢元等，2004)；③大多數抗生素和抗菌藥物味道苦澀，導致豬的食欲下降和采食量降低。
科學工作者都在加緊研究新型抗菌殺菌型飼料添加劑，特別是“安全、高效、穩定、可控”的綠色環保型的植物提取物飼料添加劑（金立志，2007）。近30年來，科學家研究了很多在人類和動物生產上應用的植物產品。研究的植物種類包括蔬菜、水果、綠茶、洋蔥、大蒜、丁香、槐樹葉、刺柏、麥芽、萬壽菊、桃類、熊霉葉、薊草、黃連、鼠尾草、肉豆寇、月桂、止痢草（牛至）、海澡、蘑菇及其它各類植物的提取物或精油等（Hammer 1999）。研究發現，在抗菌殺菌方面，止痢草（牛至）、芥菜和大蒜的提取物作用最強。大蒜素不穩定并且有很強烈的大蒜味道，很多消費者不接受（Ahmed，1999）。大量研究表明，止痢草的天然提取物抗菌性強，性質穩定且容易使用。專利的止痢草提取物（注：商品名為好力高®）可以顯著促進豬生長，提高仔豬采食量，減少仔豬腹瀉和降低仔豬的死亡率，以及提高母豬的繁殖性能 （Kyriakis等,1998；Tsinas等,1998；Bilkie，2002；Ariza-Nieto等,2006；金立志，2007）。并且不產生抗藥性和沒有任何殘留。本文主要綜述了公開發表的植物提取物研究概況，著重對專利性的植物提取物在豬配合飼料與養豬生產中的應用研究進行了詳細綜述，并對植物提取物的作用機制進行了討論。
1 植物提取物添加劑對豬腸道微生物的影響
研究證明，專利的止痢草提取物對致病性的大腸桿菌、沙門氏菌、巴氏桿菌、葡萄球菌、鏈球菌等均能有效抑制或殺滅。通過其良好的抗菌殺菌特性，可以有效保障動物腸道健康和防止下痢， 尤其難得的是植物提取物添加劑對一些耐藥菌株也有很好的殺滅作用（見表1）。另外，植物提取物對病原菌和腸道微生物的選擇性抑制，也許會帶來腸道微生物平衡。
表1 專利的止痢草提取物添加劑的最小抑菌濃度（MIC）
細菌種類 參考菌株 MIC/（μL•mL） 細菌種類 參考菌株 MIC/（μL•mL）
腸炎沙門氏桿菌噬菌體4 B506 0.65 大腸彎曲桿菌 31 ＜0.2
腸炎沙門氏桿菌噬菌體4 7635/00 0.65 空腸彎曲桿菌 93/152 ＜0.2
產氣莢膜梭菌 Y185 0.781 陽性腸出血型大腸桿菌 NCTC12900 0.35
陽性大腸桿菌F44 Y2315 0.781 陽性腸出血型大腸桿菌 R1642 0.5
陽性大腸桿菌K88 Y36 0.781 陽性腸出血型大腸桿菌 R2567 0.5
鼠傷寒桿菌噬菌體193 Y196 0.781 糞腸球菌 B21 0.5
金黃色葡萄球菌 NCTC6571 0.391 B型產氣莢膜梭菌 B1081 0.80
注：檢測中所用提取物為好力高®，資料來自Meriden（1986—1995）。
英國阿伯丁大學（Aberdeen）利用斷奶仔豬，研究了止痢草提取物對仔豬腸道微生物的影響。研究結果發現，止痢草提取物能有效抑制致病性大腸桿菌的生長。試驗數據采用以10為底的每個試驗處理組數據的對數。處理組的大腸桿菌數量比對照組顯著降低(P=0.022),見表2；而且，總需氧菌的濃度較低，統計計算P值接近顯著水平(P=0.051)。有趣的是，止痢草提取物對腸道中總乳酸桿菌的影響不大（對照組7.76,試驗組7.28,P=0.189），見表2。這說明了植物提取物添加劑有效殺滅病菌的同時可以相對性的保護有益菌群，從而保證動物腸道健康。
表2 植物提取物對仔豬腸道微生物的影響
腸道細菌 對照組 植物提取物 標準誤 統計分析（P值）
大腸桿菌 5.570 5.030 0.202 0.022
總需氧菌 8.651 8.310 0.155 0.051
乳酸桿菌 7.760 7.280 0.343 0.189
總厭氧菌 9.106 9.186 0.152 0.610
注：數據為每個處理數據以10為底的對數，n=16；試驗用植物提取物為好力高®，下同；資料來資Veligratli（2002）。
2 植物提取物對豬免疫能力的影響
植物提取物中的一些天然組分對動物機體具有免疫刺激和增強作用。研究發現，飼糧中添加止痢草提取物可以提高26%的胰島素樣生長因子(IGF-1)和10%的γ，δ-T淋巴細胞水平（見表3），胰島素樣生長因子(IGF-1)的主要功能是促進乳腺分泌乳汁和促進新生動物腸道的發育；而γ，δ-T淋巴細胞可以產生生長因子和其它細胞因子，具有上皮修復和生長及調節炎癥的功能,是細菌病原體感染的屏障。由此可見，專利的止痢草提取物可以顯著提高母豬的免疫能力。
專利的止痢草提取物也可以提高哺乳仔豬的自身免疫能力。在對哺乳仔豬的試驗中發現，飼糧中添加止痢草提取物可以顯著提高仔豬吃奶前的γ，δ-T淋巴細胞水平和自然殺傷細胞數量（見表4）。
表3 專利止痢草提取物對母豬免疫機能的影響
項目 對照組 專利止痢草提取物 差異
母豬數/頭 12 12
IGF-1//（ng•mL） 429.9 541 +26%
T-淋巴細胞數/e6 3.6 5.4 +50%
γ,δ-T淋巴細胞/% 45.9 49.7 +10%
CD4/% 7.0 10.1 +30%
CD8/% 13.1 12.2
CD4/CD8 0.6 0.7
注:資料來自Ariza-Nieto等(2006)。
表4 專利止痢草提取物對初生乳豬免疫機能的影響
項目 對照組 專利止痢草提取物 差異
γ，δ-T淋巴細胞(吃奶前)/% 13.3 19.3 P<0.05
γ，δ-T淋巴細胞(吃奶后)/% 24.6 25.1 -
自然殺傷細胞(吃奶前) /% 5.7 7.9 P<0.05
自然殺傷細胞(吃奶后) /% 4.9 5.7 -
注：資料來自Ariza-Nieto等(2006)。
3 植物提取物對豬生產性能的影響
3.1 對斷奶仔豬的生長發育和腸道健康的作用
很多研究報道了植物提取物對對斷奶仔豬的生長發育和腸道健康的影響（金立志，2007）。使用28日齡斷奶仔豬，Veligratli等評估了植物提取物對斷奶仔豬的生長、發育和腸道健康的作用。試驗選用160頭具有相同遺傳背景（達蘭雜交系）的健康斷奶仔豬（28±2）日齡，試驗期28 d。第1周（28～35日齡），所有試驗用料都添加抗生素：加強型利高霉素和10%氯四環素(Aurosur)。加強型利高霉素 (22 mg林肯霉素,22 mg壯觀霉素)和10%氯四環素(Aurosur)分別添加到88 mg/kg和500 mg/kg。1周后，飼料中不再添加治療藥物。
研究結果發現，飼料中添加植物提取物28 d后能有效促進斷奶仔豬的生長和提高其飼料轉化效率。與對照組相比，添加組斷奶仔豬增重提高12%，采食量提高4%，飼料報酬（FCR）改善6.7%，見表5。本試驗結果也表明，即使在斷奶后第1周飼料中含有抗生素，植物提取物也能增加斷奶仔豬增重，其主要原因可能與植物提取物增加仔豬的采食量，以及部分病原微生物對抗生素產生抗藥性等因素有關。
表5 植物提取物對斷奶仔豬生產性能的影響
項目 對照組 植物提取物組 統計分析
始重/kg 6.75 6.71 -
末重/kg 15.43 16.44 P<0.05
平均增重/kg 8.68 9.73 P <0.001
平均日增重/g 310 348 (+12%) P <0.05
平均日采食量/g 513 533 (+4%) -
料重比（FCR） 1.64 1.53 (6.7%) P <0.05
注：資料來資Veligratli（2002）。
在整個試驗期間，添加植物提取物減少了仔豬腹瀉發生率，在試驗第1周、第2周和第3周添加組仔豬腹瀉率降低了40%、46%和51%（平均值45%，圖1），第4周對照組和試驗組都沒有出現腹瀉。每個處理組的樣品中所分離到的所有大腸桿菌菌株分別屬于O139、K82和K88血清型，主要含有溶血型大腸桿菌。
圖1 植物提取物降低仔豬腹瀉率
在美國明尼蘇達大學（Minnesota）所進行的研究表明，母豬飼糧中或斷奶仔豬飼糧中添加植物提取物均可顯著提高仔豬的日增重（6%～7%）和日采食量（4%～5%）。但是對飼料報酬影響差異不顯著（表6）。
表6 植物提取物對仔豬采食量和增重的影響
項目 母豬因子 仔豬因子
對照 試驗組 對照 試驗組
始重/kg 6.1 6.1 6.1 6.1
末重/kg 18.4b 19.7a 18.1b 19.2a
平均日增重/g 354b 386a 341b 374ab
平均日采食量/g 632b 666a 633 660
增重/飼料 0.56 0.58 0.54b 0.57ab
注：同行不同字母表示差異顯著（P<0.05），下同；資料來自Ariza-Nieto(2006)。
3.2 對種豬/母豬的應用
近年來，由于病菌對抗生素的耐藥性越來越多以及歐洲對抗生素使用的限制，導致母豬因為泌尿系統感染從而淘汰率和死亡率大量增加。此外，圍產期細菌性疾病也顯著增加了母豬的淘汰率和死亡率。研究發現，植物提取物類飼料添加劑如止痢草提取物不僅可以提高仔豬的采食量和增重，也顯著增加泌乳母豬的日采食量和泌乳量，從而提高種/母豬的生產性能。
使用3 600多頭母豬進行為期4年的試驗，Allan等（2002）研究了母豬產仔前期和泌乳期飼糧中添加止痢草提取物對母豬繁殖性能的實際應用效果。試驗選用了遺傳背景相似的母豬（大白×長白母豬與杜洛克公豬交配）。在研究中，對照組選用1 809頭母豬；試驗組選用了1 801頭母豬。試驗組母豬在分娩前和泌乳期飼糧中添加止痢草提取物。止痢草添加劑從妊娠開始添加直至人工授精（AI）的當天。試驗組和對照組的母豬在相同時間、相同條件下飼養。所有的分娩舍的管理和營養都是相同的。從人工授精到妊娠的第89天和妊娠的第90～100天，母豬每天分別飼喂2 kg和3 kg（每千克含12.2 MJ消化能、125 g粗蛋白質、6.5 g賴氨酸、8 g鈣和6 g磷）商品化妊娠飼糧。泌乳期飼糧（13 MJ消化能、180 g粗蛋白質、10 g賴氨酸、8 g鈣和6 g磷）以每天3 kg從妊娠的第110天飼喂至分娩，分娩當天飼喂1 kg，從分娩的第2天開始自由采食。在斷奶當天，母豬禁食。從斷奶第2天到下一次配種，母豬自由采食與泌乳期相同的飼糧。統計分析采用SAS一般線性模型程序得出最小方差的平均值和標準誤。
試驗結果表明，添加止痢草提取物的經產母豬平均日采食量比對照組高10%（P=0.04），見表7，但是試驗組和對照組的初產母豬每日自由采食量相似。飼喂止痢草提取物的母豬年死亡率顯著降低, 泌乳期的母豬淘汰率顯著降低，同時分娩率增加, 窩產活仔數增加, 產死胎數降低（表7）。總的看來，飼喂止痢草提取物的每頭母豬多產0.78頭仔豬。每頭母豬多產的仔豬分別來自低死胎率（0.1頭），仔豬高成活率（0.18頭），低母豬死亡率（0.2頭），低母豬淘汰率（0.2頭）和高分娩率（0.1頭）。
表7 母豬產仔前期和泌乳期飼糧中添加止痢草提取物對繁育性能的影響
項目 對照組 試驗組 差異，% 統計分析
母豬頭數 1 809頭
705頭初產母豬
1 104頭經產母豬
經產數為（3.04±0.38） 1801頭
601頭初產母豬，
1200頭經產母豬
經產數為（2.99±0.43） - -
每日自由采食量/kg 7.0±0.42 7.7±0.32 提高10% P=0.04
分娩率/% 69.91±2.32 77.02±2.31 提高 10.2% P=0.01
窩產活仔數/頭 9.95±1.22 10.49±1.5 每窩提高0.5頭 P＜0.05
母豬年死亡率/% 6.92±1.11 4.02±0.4% 降低 42% P=0.003
母豬淘汰率（泌乳期）/% 14.02±1.33 8.01±1.11% 減少 43% P=0.02
死胎數/頭 0.909±0.01 0.807±0.01 減少 11% P=0.05
試驗組和對照組母豬淘汰和死亡的主要原因為：乏情（16% 比15%）；運動問題（21%比21%）；豬泌尿生殖器疾病（13%比22%），圍產期疾病（如乳房炎-子宮炎-無乳綜合征，15%比25%），心力衰竭（21%比10%）等等。由于發情引起的淘汰大部分發生在9月和冬季，這表明不利的環境條件（夏季炎熱和冬季寒冷潮濕）降低繁殖性能。豬泌尿生殖器疾病（SUGD）和乳房炎-子宮炎-無乳綜合征（MMA）在集約化養殖場中流行；根據對歐盟某大型養殖公司調查，導致母豬死亡的32.4%原因是泌尿生殖器疾病；死胎的40%是MMA造成的。在本次試驗中，添加止痢草提取物使泌尿生殖器疾病（SUGD）導致的母豬死亡減少了59.1%，MMA減少了60%。
最近美國明尼蘇達大學（Minnesota）剛完成的一項為期3年的大型研究也發現，在母豬飼料中添加止痢草提取物可以有效提高母豬的繁殖性能,平均產仔數和平均產活仔數和初生重均有提高（見表8）。
表8 植物提取物對母豬生產性能的影響
項目 對照組 試驗組 差異
母豬數/頭 76 74
平均產仔數/頭 10.7a 11.8b 每窩提高1頭
平均產活仔數/頭 9.9a 11.0b 提高11%
死胎數/頭 0.61 0.46 降低25%
初生窩重/kg 14.6 15.7 提高7.5%
注：資料來自Ariza-Nieto等(2006)。
止痢草提取物提高母豬繁殖性能的作用機制尚在研究中。止痢草提取物中的香芹酚和百里香酚對消化道內皮層的成熟有促進作用，能加速腸道微絨毛內皮的更新，從而減少病原菌在消化道內皮上的附殖，從而改善母豬的營養吸收。另外，止痢草提取物減少有害菌的數量而減少延遲免疫反應和產后子宮白細胞活性降低的不利影響，有利于產后的免疫系統激活。由此，子宮復原可能加快，更好的保護母豬，使其不受產后泌尿生殖器的感染。快速的子宮復原提高下一胎的分娩率，抗菌消炎和抗氧化劑的作用可以降低豬泌尿生殖器疾病（SUGD）和圍產期疾病（MMA）的發生率。
3.3 對肥育豬的應用
植物提取物在生長肥育豬的應用研究也有報道。丹麥養豬生產協會（Danish Pig Production）利用生長肥育豬（31～53 kg）進行了試驗，結果表明，添加植物提取物可以提高采食量和日增重，并且可以改善飼料報酬（表9）。美國明尼蘇達大學（Minnesota）研究了從斷奶到上市全期豬使用植物提取物的效果，飼糧中添加植物提取物的豬平均每頭日增重全期提高30 g，采食量提高近5%，具有良好的經濟效益。
表9 添加植物提取物提高生長豬采食量和增重
項目 對照組 試驗組 差異
豬數/頭 72 71
重復組數量/個 18 18
日采食量/kg 1.80 1.87 +4%
日增重/g 797 909 +14%
料重比（FCR） 2.26 2.06 8.9%
注：資料來自丹麥養豬生產協會（Danish Pig Production）。
4 植物提取物類飼料添加劑的發展前景及研發思考
專利植物添加劑具有抗菌殺菌功能，有效對抗引發炎癥、感染、下痢及球蟲等的病原菌；對那些對抗生素促生長劑已經產生抗藥性的病菌也有很強的殺滅作用，從而可以有效保證動物腸道健康，防治動物下痢，提高動物生產性能和養殖效益（顧君華，2007；金立志，2007）。植物提取物添加劑也具有“促消化”作用和促進采食的作用（Williams等，2001）。但是，植物提取物飼料添加劑對于無菌動物的作用可能微乎其微。另外，添加植物提取物飼料添加劑效果有時不穩定的另一主要原因就是“名字相同”但活性組成/組分/含量及活性組分比例差異很大。植物提取物飼料添加劑是非常復雜化合物的混合物，其化學組成和各種單體化合物的濃度存在差異。例如，兩個名字相同的麝香草屬提取物的兩個主要成分百里香酚和香芹酚濃度變化從占整個植物提取物飼料添加劑最低比例的3%到最高的60％（Lawrence等，1984）。專利的止痢草提取物活性成分是普通植物的20倍以上（金立志，2007）。由于活性成分組成和比例上的巨大差異，這直接導致植物提取物飼料添加劑的生物學作用存在差異，從而導致使用效果的巨大差異。從營養師和配方師的角度而言，商業產品的活性組分和含量應該非常明確，其活性成分含量及比例應該穩定一致，并且易于檢驗、檢測和監控，從而保證穩定一致的提高動物生產性能的效果。
參考文獻：
[1] Hammer K A , Carson C F，Riley T V.Antimicrobial activity of essential oils and other plant
extracts[J].Journal of Applied Microbiology,1999,86:985-990.
[2] 鞏霞，程學慧.飼用抗生素抗藥性研究：現狀與未來[J].中國畜牧雜志,2007,43(22)：26-32.
[3] 金立志.植物提取物在動物生產中的應用研究及發展前景[J].中國畜牧雜志,2007,43(20):11-17.
[4] 劉夢元,吳斌,劉建杰,等.規模化豬場大腸桿菌的耐藥性監測及血清流行病學調查[J].中國獸醫學報,2004,24(1):16-18.
[5] 王紅寧，劉書亮,陶勇，等.規模化豬場致病性大腸桿菌、沙門氏菌藥敏區系調查[J].西南農業學報，2000，13：84-90. |
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發表于 2009-11-10 23:10:22
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