植物提取物对母猪繁育性能和仔猪免疫性能的影响研究

孔令勇 马学会 郑宗林 纪少丽 陈俊锋 王水明

使用抗菌物质可提高动物的生长性能，减少病原菌的黏附和疾病的发生，从而提高动物的生产性能。然而，抗生素作为生长促进剂由于其毒副作用、肉食品中的抗生素残留以及耐抗生素菌株的产生，已受到广泛关注。植物提取物由于其抗菌活性及抗病毒和真菌的特点，已被用于药物中，止痢草提取物由牛至科植物的叶子和花分离获得，其主要功能成分为香芹酚和百里香酚等30多种有机物质。Bilkei(1995)报道，止痢草提取物添加剂可提高母猪的健康水平，并对母猪分娩后的免疫系统的激活有积极作用。Walter等(2004)发现，饲喂止痢草提取物添加剂的仔猪淋巴细胞分化群（CD）分子，即CD4+（细胞膜含分化为4的糖蛋白丛的胸腺T淋巴细胞）和CD8+（细胞膜含分化为8的糖蛋白丛的胸腺T淋巴细胞）的比例比对照组高，说明了止痢草提取物添加剂能提高动物的免疫能力。止痢草提取物添加剂影响母猪繁育性能和仔猪生长性能以及免疫性能。

1 植物提取物添加剂对母猪生产性能的影响

由于很多研究结果发现，止痢草或牛至草提取物对猪生产性能的改善作用比较一致，所以大多数植物提取物添加剂在母猪方面的研究就集中在这两种植物提取物上。金立志（2010）综述了7项公开发表的研究结果，表明止痢草提取物或牛至草提取物不仅促进母猪食欲、提高采食量，而且可以提高母猪的繁殖能力（见表1）。利用大群母猪（多数千头以上）进行的研究结果表明，植物提取物添加剂可以提高母猪怀孕率和分娩率，母猪窝产仔数平均提高0.5头（幅度从0.3头到1.1头），平均自由采食量比对照组提高4%～10%。其中的一个试验结果发现，植物提取物添加剂没有提高初产母猪的自由采食量，但经产母猪的采食量提高了10%。

美国明尼苏达州大学最新研究发现，利用70头第二胎的母猪进行为期29周的试验，将母猪在配种后24 h内随机分为两个处理组：对照组（n=35，玉米-豆粕型基础日粮）和止痢草提取物添加剂组（n=35，对照日粮+250mg/kg止痢草提取物添加剂）。研究表明，饲喂止痢草提取物组的母猪与对照组母猪相比，每窝多产活仔猪0.8头，平均采食量提高4.3%（见表2）。

表1 植物提取物添加剂对母猪生产性能影响研究的总结

另外一项利用5 000头母猪的大型研究表明，饲料中添加250 g/kg植物提取物（好力高Orego-Stim，Meriden，UK）显著提高母猪怀孕率、窝产仔数和仔猪日增重（Justin等，2009）。Khajarern等（2002）认为，植物提取物中的香芹酚和百里香酚可以加速肠绒毛表面上皮细胞的更新率，从而减少病原菌黏附肠上皮细胞的机会，并且促进了营养物质的吸收。在母猪断奶后的日粮中添加止痢草（OS）可以显著提高猪的体增重，可显著增加泌乳母猪的日采食量和泌乳量，但止痢草提取物（OS）对母猪受精率的影响机制尚不完全明了。止痢草提取物（OS）可以稳定肠道菌群，减少有害微生物的数量，提高饲料的消化率，促进动物健康，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，从而有利于产后免疫系统的激活，更好地保护母猪，使其产后泌尿生殖器不受感染，由此，子宫复原可以加快，而子宫的快速复原则可提高下一胎的分娩率。止痢草提取物的抗菌消炎和抗氧化剂的作用还可以降低围产期疾病(MMA)和猪泌尿生殖道疾病(SUGD)的发生率。

表2 母猪日粮中添加止痢草提取物对母猪繁育性能和仔猪增重、能量和母乳摄入量的影响

2 植物提取物添加剂对仔猪生产性能的影响

哺乳仔猪具有很大的生长潜能，然而许多因素制约了该潜能的发挥，母乳摄入量就是其中最重要的因素。Ariza等（2011）研究发现，母猪怀孕期饲喂止痢草提取物添加剂的日粮，与对照组相比，其仔猪第1～5 d的能量摄入更高(P＜0.05)，该仔猪母乳摄入量有增加的趋势(P=0.10)，其平均日增重也高于对照组(P=0.10)（见表2）。泌乳期饲喂止痢草提取物添加剂日粮的仔猪在第16～19 d有更高的平均日增重(ADG)、能量摄入量和母乳摄入量(P=0.07)。在怀孕期和泌乳期都饲喂含止痢草提取物添加剂日粮母猪的仔猪在第9～12 d平均日增重(ADG)(见图1)、能量摄入量和母乳摄入量有增加趋势(P=0.08)(见图2)。Walter等(2004)报道，对生长迟缓的仔猪饲喂含180mg/kg香芹酚(植物提取物)的日粮时，其日增重更高，饲料转化率更好。Gertenbach等(2001)表明，仔猪断奶后日粮中添加1 000mg/kg牛至草可提高仔猪增重。Nofrarías等(2006)和Manzanilla等(2006)发现，给断奶仔猪日粮添加150mg/kg的化工合成的香芹酚对仔猪生长性能并没有影响。

图1 止痢草提取物对仔猪平均日增重的影响(Ariza，2011)

图2 止痢草提取物对仔猪母乳摄入量的影响(Ariza，2011)

3 植物提取物添加剂对仔猪IGF-1水平的影响

哺乳可刺激初生仔猪肠道快速生长发育，而摄入初乳可刺激隐窝细胞增殖(Xu，1996；Zhang 等，1997)。胰岛素样生长因子-1(IGF-1)和免疫球蛋白是初乳中的非营养成分，可使肠道更快生长(Xu等，1995；Zhang等，1998)。胰岛素样生长因子-1已在猪乳中检测到，其浓度在初乳中更高，通常是母体循环中的2倍以上(Simmen 等，1988；Donovan 等，1994)。新生仔猪肠道上皮细胞对大分子物质的转运有通透性，因而允许初乳中免疫球蛋白的吸收。该转运是非选择性的，因为实际上所有的大分子物质与肠黏膜接触时都被吸收(Weström 等，1984；Vellenga 等，1988)。该非选择性转运在仔猪出生2 d后停止（肠道关闭）(Weström等，1984)。然而，IGF-1可被新生仔猪吸收进入血液循环，该吸收不受肠道关闭影响(Xu等，1995)。止痢草提取物对哺乳仔猪血清中IGF-1水平的影响见表3，母猪日粮中添加止痢草提取物添加剂可以提高哺乳第1 d、第7 d和第14 d血清中的IGF-1浓度(幅度为8%～14%)，但由于标准误较大，统计上差异不显著。与对照组相比，添加止痢草提取物组母猪乳汁中总能、粗蛋白、脂肪比例、总能：粗蛋白、总能：脂肪没有显著差异。饲喂含止痢草提取物添加剂日粮的母猪第14 d乳汁中的T淋巴细胞数量显著提高(P＜0.05)。饲喂含止痢草提取物添加剂日粮的母猪乳汁中T淋巴细胞数量更多，表明止痢草提取物具有免疫刺激作用。

表3 止痢草提取物对哺乳仔猪血清中IGF-1水平的影响(平均值±标准误)(ng/ml)

4 止痢草提取物仔猪细胞免疫和体液免疫的研究

哺乳仔猪被动免疫保护的获得始于初生几个小时初乳中高浓度的免疫球蛋白。初乳中主要的免疫球蛋白类型是IgG。随着泌乳的继续，母乳中IgG浓度逐渐下降，IgA成为主要的免疫球蛋白(Gaskins，1998)，IgA由T和B淋巴细胞协同产生。IgA由B淋巴细胞合成，而当巨噬细胞协助T淋巴细胞吞噬抗原时，T淋巴细胞就分泌细胞活素，以刺激B淋巴细胞产生IgA(Gaskins,1997)。IgG主要与第二抗体反应有关，而IgA在黏膜免疫中起重要作用。可以通过检测母猪初乳和仔猪摄入初乳24 h后血清中总的IgG和IgA浓度以衡量体液的免疫情况。研究结果表明，止痢草提取物组对血清球蛋白IgG的提高幅度为2.9%[对照组(56.53±9.15)mg/ml；止痢草组(58.19±5.65)mg/ml]，但对IgA没有影响(Ariza等，2011)。

免疫细胞主要为淋巴细胞和巨噬细胞。淋巴细胞以独特的团体存在，有不同的功能和蛋白产物(Calder,1998)。淋巴细胞为不同形态的单细胞：T细胞、B细胞和NK细胞。T淋巴细胞又进一步分为独特的功能群体，并根据其表面存在的CD4和CD8分子分别定义为 CD4+细胞和 CD8+细胞(Kelly等，2000)。不同动物之间及同类动物不同个体之间T淋巴细胞分组群体的比例不同。T淋巴细胞的CD4和CD8分子可被抗原识别鉴定，而这些T淋巴细胞是后天免疫系统的主要成分 (Cowley等，2005)，发挥控制抗原的独特免疫反应。这些分子主要为巨噬细胞、树状细胞和B细胞，可识别产抗原细胞表面上主要组织适合性合成蛋白附着的抗原肽(Kuby，1997)。在哺乳阶段，T淋巴细胞群体的分化发生显著变化。CD4+细胞数量在出生后第一周增加，而CD8+细胞数量在出生时最少，并在35～49 d时适度的增加(Gaskins,1998)。

Ariza等（2011）在母猪日粮中添加止痢草提取物添加剂对哺乳仔猪T淋巴细胞总数、T淋巴细胞分组群体比例、NK 细胞活性、γ,δ-T 淋巴细胞、CD4+淋巴细胞和CD8+淋巴细胞比例的研究结果见表4。止痢草提取物对仔猪T淋巴细胞、γ,δ-T淋巴细胞、CD4+： CD8+比值以及自然杀伤(NK)细胞均有不同程度的提高，幅度从6.5%～46%，但统计差异不显著。Walter等(2004)的研究表明，日粮中添加止痢草精油对猪免疫细胞具有非特异性免疫刺激作用。止痢草提取物添加剂饲喂组 CD4+细胞、CD8+细胞、MHC-Ⅱ+细胞、非 T/非 B 细胞和CD4+CD8+双阳性T淋巴细胞在外周血液淋巴细胞和肠系膜淋巴结中的比例显著高于对照组。从开始饲喂和饲喂止痢草提取物后3周，与对照组猪相比，添加组猪血液中的CD4+和CD8+淋巴细胞比例分别在第4和第7周显著高于对照组(Walter等，2004)，说明止痢草提取物添加剂能够改善猪的细胞免疫系统。有关止痢草提取物对仔猪细胞免疫和体液免疫的影响尚需更进一步研究。

表4 止痢草提取物对哺乳仔猪血清中免疫细胞活性的影响(平均值±标准误)

5 总结

植物提取物添加剂在动物饲料生产和猪禽养殖上的应用越来越引起重视，主要原因是使用抗生素促生长剂导致残留和病菌抗药性以及使用抗生素的效果变差及副作用等。在植物提取物添加剂对母猪繁育性能的试验中发现，止痢草提取物添加剂可以提高母猪怀孕率和窝产仔数和母猪的采食量。除了止痢草提取物提高免疫性能作用以外，止痢草提取物还具有抗菌杀菌 (Dirdy 等，1994；Sivropoulou 等，1996)、抗氧化(Aeschbach等，1994)、助消化(Günter等，1998)、刺激食欲(Trinas等，1998)、消炎(Azuma 等，1986)、肠黏膜收敛等方面的作用。有关植物提取物添加剂在营养与免疫方面作用机制尚需进一步从分子生物学与基因工程学等方面深入研究。

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