|
|
发表于 2010-5-26 17:38:15
|
显示全部楼层
《养猪》2008年 第3期 第5-8页
植物提取物添加剂在养猪生产中的应用研究
蓝干球 教授/博士
广西大学动物科学技术学院，广西 南宁 530004]
中图分类号：S816.7 文献标志码：A 文章编号：1002-1957（2008）
在猪饲料配制和养猪生产中，如何提高仔猪的生长速度，减少仔猪肠道感染和下痢并提高采食量是营养师/配方师和广大技术人员所普遍关注的问题。另一个对养猪生产者的挑战/困扰就是如何提高母猪的繁殖性能，包括减少淘汰率和死亡率、增加泌乳期母猪采食量等。自从20世纪50年代至今的近60年里，抗生素生长促进剂在单胃动物的生产中扮演着促进生长和改善健康的重任。然而，在过去的20多年里，科学家和消费者对抗菌药物在动物产品中的残留和细菌产生抗药性强烈关注，已经逐渐演变成一个事关国计民生的大事（巩霞等，2007）。在猪饲料配制和养猪生产中长期大量使用抗生素的问题主要有：①长期大量使用抗生素导致病菌产生抗药性，这种结果导致即使在哺乳仔猪配合饲料中继续大量使用抗生素，但仍然有较高下痢率，使用效果严重下降（王红宁等，2000）；②连续性使用抗生素导致仔猪和母猪自身免疫力下降，对病菌感染敏感，导致仔猪和母猪较高的死亡率(刘梦元等，2004)；③大多数抗生素和抗菌药物味道苦涩，导致猪的食欲下降和采食量降低。
科学工作者都在加紧研究新型抗菌杀菌型饲料添加剂，特别是“安全、高效、稳定、可控”的绿色环保型的植物提取物饲料添加剂（金立志，2007）。近30年来，科学家研究了很多在人类和动物生产上应用的植物产品。研究的植物种类包括蔬菜、水果、绿茶、洋葱、大蒜、丁香、槐树叶、刺柏、麦芽、万寿菊、桃类、熊霉叶、蓟草、黄连、鼠尾草、肉豆寇、月桂、止痢草（牛至）、海澡、蘑菇及其它各类植物的提取物或精油等（Hammer 1999）。研究发现，在抗菌杀菌方面，止痢草（牛至）、芥菜和大蒜的提取物作用最强。大蒜素不稳定并且有很强烈的大蒜味道，很多消费者不接受（Ahmed，1999）。大量研究表明，止痢草的天然提取物抗菌性强，性质稳定且容易使用。专利的止痢草提取物（注：商品名为好力高®）可以显著促进猪生长，提高仔猪采食量，减少仔猪腹泻和降低仔猪的死亡率，以及提高母猪的繁殖性能 （Kyriakis等,1998；Tsinas等,1998；Bilkie，2002；Ariza-Nieto等,2006；金立志，2007）。并且不产生抗药性和没有任何残留。本文主要综述了公开发表的植物提取物研究概况，着重对专利性的植物提取物在猪配合饲料与养猪生产中的应用研究进行了详细综述，并对植物提取物的作用机制进行了讨论。
1 植物提取物添加剂对猪肠道微生物的影响
研究证明，专利的止痢草提取物对致病性的大肠杆菌、沙门氏菌、巴氏杆菌、葡萄球菌、链球菌等均能有效抑制或杀灭。通过其良好的抗菌杀菌特性，可以有效保障动物肠道健康和防止下痢， 尤其难得的是植物提取物添加剂对一些耐药菌株也有很好的杀灭作用（见表1）。另外，植物提取物对病原菌和肠道微生物的选择性抑制，也许会带来肠道微生物平衡。
表1 专利的止痢草提取物添加剂的最小抑菌浓度（MIC）
细菌种类 参考菌株 MIC/（μL•mL） 细菌种类 参考菌株 MIC/（μL•mL）
肠炎沙门氏杆菌噬菌体4 B506 0.65 大肠弯曲杆菌 31 ＜0.2
肠炎沙门氏杆菌噬菌体4 7635/00 0.65 空肠弯曲杆菌 93/152 ＜0.2
产气荚膜梭菌 Y185 0.781 阳性肠出血型大肠杆菌 NCTC12900 0.35
阳性大肠杆菌F44 Y2315 0.781 阳性肠出血型大肠杆菌 R1642 0.5
阳性大肠杆菌K88 Y36 0.781 阳性肠出血型大肠杆菌 R2567 0.5
鼠伤寒杆菌噬菌体193 Y196 0.781 粪肠球菌 B21 0.5
金黄色葡萄球菌 NCTC6571 0.391 B型产气荚膜梭菌 B1081 0.80
注：检测中所用提取物为好力高®，资料来自Meriden（1986—1995）。
英国阿伯丁大学（Aberdeen）利用断奶仔猪，研究了止痢草提取物对仔猪肠道微生物的影响。研究结果发现，止痢草提取物能有效抑制致病性大肠杆菌的生长。试验数据采用以10为底的每个试验处理组数据的对数。处理组的大肠杆菌数量比对照组显著降低(P=0.022),见表2；而且，总需氧菌的浓度较低，统计计算P值接近显著水平(P=0.051)。有趣的是，止痢草提取物对肠道中总乳酸杆菌的影响不大（对照组7.76,试验组7.28,P=0.189），见表2。这说明了植物提取物添加剂有效杀灭病菌的同时可以相对性的保护有益菌群，从而保证动物肠道健康。
表2 植物提取物对仔猪肠道微生物的影响
肠道细菌 对照组 植物提取物 标准误 统计分析（P值）
大肠杆菌 5.570 5.030 0.202 0.022
总需氧菌 8.651 8.310 0.155 0.051
乳酸杆菌 7.760 7.280 0.343 0.189
总厌氧菌 9.106 9.186 0.152 0.610
注：数据为每个处理数据以10为底的对数，n=16；试验用植物提取物为好力高®，下同；资料来资Veligratli（2002）。
2 植物提取物对猪免疫能力的影响
植物提取物中的一些天然组分对动物机体具有免疫刺激和增强作用。研究发现，饲粮中添加止痢草提取物可以提高26%的胰岛素样生长因子(IGF-1)和10%的γ，δ-T淋巴细胞水平（见表3），胰岛素样生长因子(IGF-1)的主要功能是促进乳腺分泌乳汁和促进新生动物肠道的发育；而γ，δ-T淋巴细胞可以产生生长因子和其它细胞因子，具有上皮修复和生长及调节炎症的功能,是细菌病原体感染的屏障。由此可见，专利的止痢草提取物可以显著提高母猪的免疫能力。
专利的止痢草提取物也可以提高哺乳仔猪的自身免疫能力。在对哺乳仔猪的试验中发现，饲粮中添加止痢草提取物可以显著提高仔猪吃奶前的γ，δ-T淋巴细胞水平和自然杀伤细胞数量（见表4）。
表3 专利止痢草提取物对母猪免疫机能的影响
项目 对照组 专利止痢草提取物 差异
母猪数/头 12 12
IGF-1//（ng•mL） 429.9 541 +26%
T-淋巴细胞数/e6 3.6 5.4 +50%
γ,δ-T淋巴细胞/% 45.9 49.7 +10%
CD4/% 7.0 10.1 +30%
CD8/% 13.1 12.2
CD4/CD8 0.6 0.7
注:资料来自Ariza-Nieto等(2006)。
表4 专利止痢草提取物对初生乳猪免疫机能的影响
项目 对照组 专利止痢草提取物 差异
γ，δ-T淋巴细胞(吃奶前)/% 13.3 19.3 P<0.05
γ，δ-T淋巴细胞(吃奶后)/% 24.6 25.1 -
自然杀伤细胞(吃奶前) /% 5.7 7.9 P<0.05
自然杀伤细胞(吃奶后) /% 4.9 5.7 -
注：资料来自Ariza-Nieto等(2006)。
3 植物提取物对猪生产性能的影响
3.1 对断奶仔猪的生长发育和肠道健康的作用
很多研究报道了植物提取物对对断奶仔猪的生长发育和肠道健康的影响（金立志，2007）。使用28日龄断奶仔猪，Veligratli等评估了植物提取物对断奶仔猪的生长、发育和肠道健康的作用。试验选用160头具有相同遗传背景（达兰杂交系）的健康断奶仔猪（28±2）日龄，试验期28 d。第1周（28～35日龄），所有试验用料都添加抗生素：加强型利高霉素和10%氯四环素(Aurosur)。加强型利高霉素 (22 mg林肯霉素,22 mg壮观霉素)和10%氯四环素(Aurosur)分别添加到88 mg/kg和500 mg/kg。1周后，饲料中不再添加治疗药物。
研究结果发现，饲料中添加植物提取物28 d后能有效促进断奶仔猪的生长和提高其饲料转化效率。与对照组相比，添加组断奶仔猪增重提高12%，采食量提高4%，饲料报酬（FCR）改善6.7%，见表5。本试验结果也表明，即使在断奶后第1周饲料中含有抗生素，植物提取物也能增加断奶仔猪增重，其主要原因可能与植物提取物增加仔猪的采食量，以及部分病原微生物对抗生素产生抗药性等因素有关。
表5 植物提取物对断奶仔猪生产性能的影响
项目 对照组 植物提取物组 统计分析
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：资料来资Veligratli（2002）。
在整个试验期间，添加植物提取物减少了仔猪腹泻发生率，在试验第1周、第2周和第3周添加组仔猪腹泻率降低了40%、46%和51%（平均值45%，图1），第4周对照组和试验组都没有出现腹泻。每个处理组的样品中所分离到的所有大肠杆菌菌株分别属于O139、K82和K88血清型，主要含有溶血型大肠杆菌。
图1 植物提取物降低仔猪腹泻率
在美国明尼苏达大学（Minnesota）所进行的研究表明，母猪饲粮中或断奶仔猪饲粮中添加植物提取物均可显著提高仔猪的日增重（6%～7%）和日采食量（4%～5%）。但是对饲料报酬影响差异不显著（表6）。
表6 植物提取物对仔猪采食量和增重的影响
项目 母猪因子 仔猪因子
对照 试验组 对照 试验组
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/饲料 0.56 0.58 0.54b 0.57ab
注：同行不同字母表示差异显著（P<0.05），下同；资料来自Ariza-Nieto(2006)。
3.2 对种猪/母猪的应用
近年来，由于病菌对抗生素的耐药性越来越多以及欧洲对抗生素使用的限制，导致母猪因为泌尿系统感染从而淘汰率和死亡率大量增加。此外，围产期细菌性疾病也显著增加了母猪的淘汰率和死亡率。研究发现，植物提取物类饲料添加剂如止痢草提取物不仅可以提高仔猪的采食量和增重，也显著增加泌乳母猪的日采食量和泌乳量，从而提高种/母猪的生产性能。
使用3 600多头母猪进行为期4年的试验，Allan等（2002）研究了母猪产仔前期和泌乳期饲粮中添加止痢草提取物对母猪繁殖性能的实际应用效果。试验选用了遗传背景相似的母猪（大白×长白母猪与杜洛克公猪交配）。在研究中，对照组选用1 809头母猪；试验组选用了1 801头母猪。试验组母猪在分娩前和泌乳期饲粮中添加止痢草提取物。止痢草添加剂从妊娠开始添加直至人工授精（AI）的当天。试验组和对照组的母猪在相同时间、相同条件下饲养。所有的分娩舍的管理和营养都是相同的。从人工授精到妊娠的第89天和妊娠的第90～100天，母猪每天分别饲喂2 kg和3 kg（每千克含12.2 MJ消化能、125 g粗蛋白质、6.5 g赖氨酸、8 g钙和6 g磷）商品化妊娠饲粮。泌乳期饲粮（13 MJ消化能、180 g粗蛋白质、10 g赖氨酸、8 g钙和6 g磷）以每天3 kg从妊娠的第110天饲喂至分娩，分娩当天饲喂1 kg，从分娩的第2天开始自由采食。在断奶当天，母猪禁食。从断奶第2天到下一次配种，母猪自由采食与泌乳期相同的饲粮。统计分析采用SAS一般线性模型程序得出最小方差的平均值和标准误。
试验结果表明，添加止痢草提取物的经产母猪平均日采食量比对照组高10%（P=0.04），见表7，但是试验组和对照组的初产母猪每日自由采食量相似。饲喂止痢草提取物的母猪年死亡率显著降低, 泌乳期的母猪淘汰率显著降低，同时分娩率增加, 窝产活仔数增加, 产死胎数降低（表7）。总的看来，饲喂止痢草提取物的每头母猪多产0.78头仔猪。每头母猪多产的仔猪分别来自低死胎率（0.1头），仔猪高成活率（0.18头），低母猪死亡率（0.2头），低母猪淘汰率（0.2头）和高分娩率（0.1头）。
表7 母猪产仔前期和泌乳期饲粮中添加止痢草提取物对繁育性能的影响
项目 对照组 试验组 差异，% 统计分析
母猪头数 1 809头
705头初产母猪
1 104头经产母猪
经产数为（3.04±0.38） 1801头
601头初产母猪，
1200头经产母猪
经产数为（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
窝产活仔数/头 9.95±1.22 10.49±1.5 每窝提高0.5头 P＜0.05
母猪年死亡率/% 6.92±1.11 4.02±0.4% 降低 42% P=0.003
母猪淘汰率（泌乳期）/% 14.02±1.33 8.01±1.11% 减少 43% P=0.02
死胎数/头 0.909±0.01 0.807±0.01 减少 11% P=0.05
试验组和对照组母猪淘汰和死亡的主要原因为：乏情（16% 比15%）；运动问题（21%比21%）；猪泌尿生殖器疾病（13%比22%），围产期疾病（如乳房炎-子宫炎-无乳综合征，15%比25%），心力衰竭（21%比10%）等等。由于发情引起的淘汰大部分发生在9月和冬季，这表明不利的环境条件（夏季炎热和冬季寒冷潮湿）降低繁殖性能。猪泌尿生殖器疾病（SUGD）和乳房炎-子宫炎-无乳综合征（MMA）在集约化养殖场中流行；根据对欧盟某大型养殖公司调查，导致母猪死亡的32.4%原因是泌尿生殖器疾病；死胎的40%是MMA造成的。在本次试验中，添加止痢草提取物使泌尿生殖器疾病（SUGD）导致的母猪死亡减少了59.1%，MMA减少了60%。
最近美国明尼苏达大学（Minnesota）刚完成的一项为期3年的大型研究也发现，在母猪饲料中添加止痢草提取物可以有效提高母猪的繁殖性能,平均产仔数和平均产活仔数和初生重均有提高（见表8）。
表8 植物提取物对母猪生产性能的影响
项目 对照组 试验组 差异
母猪数/头 76 74
平均产仔数/头 10.7a 11.8b 每窝提高1头
平均产活仔数/头 9.9a 11.0b 提高11%
死胎数/头 0.61 0.46 降低25%
初生窝重/kg 14.6 15.7 提高7.5%
注：资料来自Ariza-Nieto等(2006)。
止痢草提取物提高母猪繁殖性能的作用机制尚在研究中。止痢草提取物中的香芹酚和百里香酚对消化道内皮层的成熟有促进作用，能加速肠道微绒毛内皮的更新，从而减少病原菌在消化道内皮上的附殖，从而改善母猪的营养吸收。另外，止痢草提取物减少有害菌的数量而减少延迟免疫反应和产后子宫白细胞活性降低的不利影响，有利于产后的免疫系统激活。由此，子宫复原可能加快，更好的保护母猪，使其不受产后泌尿生殖器的感染。快速的子宫复原提高下一胎的分娩率，抗菌消炎和抗氧化剂的作用可以降低猪泌尿生殖器疾病（SUGD）和围产期疾病（MMA）的发生率。
3.3 对肥育猪的应用
植物提取物在生长肥育猪的应用研究也有报道。丹麦养猪生产协会（Danish Pig Production）利用生长肥育猪（31～53 kg）进行了试验，结果表明，添加植物提取物可以提高采食量和日增重，并且可以改善饲料报酬（表9）。美国明尼苏达大学（Minnesota）研究了从断奶到上市全期猪使用植物提取物的效果，饲粮中添加植物提取物的猪平均每头日增重全期提高30 g，采食量提高近5%，具有良好的经济效益。
表9 添加植物提取物提高生长猪采食量和增重
项目 对照组 试验组 差异
猪数/头 72 71
重复组数量/个 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：资料来自丹麦养猪生产协会（Danish Pig Production）。
4 植物提取物类饲料添加剂的发展前景及研发思考
专利植物添加剂具有抗菌杀菌功能，有效对抗引发炎症、感染、下痢及球虫等的病原菌；对那些对抗生素促生长剂已经产生抗药性的病菌也有很强的杀灭作用，从而可以有效保证动物肠道健康，防治动物下痢，提高动物生产性能和养殖效益（顾君华，2007；金立志，2007）。植物提取物添加剂也具有“促消化”作用和促进采食的作用（Williams等，2001）。但是，植物提取物饲料添加剂对于无菌动物的作用可能微乎其微。另外，添加植物提取物饲料添加剂效果有时不稳定的另一主要原因就是“名字相同”但活性组成/组分/含量及活性组分比例差异很大。植物提取物饲料添加剂是非常复杂化合物的混合物，其化学组成和各种单体化合物的浓度存在差异。例如，两个名字相同的麝香草属提取物的两个主要成分百里香酚和香芹酚浓度变化从占整个植物提取物饲料添加剂最低比例的3%到最高的60％（Lawrence等，1984）。专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）。由于活性成分组成和比例上的巨大差异，这直接导致植物提取物饲料添加剂的生物学作用存在差异，从而导致使用效果的巨大差异。从营养师和配方师的角度而言，商业产品的活性组分和含量应该非常明确，其活性成分含量及比例应该稳定一致，并且易于检验、检测和监控，从而保证稳定一致的提高动物生产性能的效果。
参考文献：
[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] 巩霞，程学慧.饲用抗生素抗药性研究：现状与未来[J].中国畜牧杂志,2007,43(22)：26-32.
[3] 金立志.植物提取物在动物生产中的应用研究及发展前景[J].中国畜牧杂志,2007,43(20):11-17.
[4] 刘梦元,吴斌,刘建杰,等.规模化猪场大肠杆菌的耐药性监测及血清流行病学调查[J].中国兽医学报,2004,24(1):16-18.
[5] 王红宁，刘书亮,陶勇，等.规模化猪场致病性大肠杆菌、沙门氏菌药敏区系调查[J].西南农业学报，2000，13：84-90. |
|
[复制链接]
IP卡
狗仔卡
显身卡
楼主
京公网安备 11010802025824号