植物源性产品及其在畜禽养殖中的应用

■张海军 张 博

（1.中国农业科学院饲料研究所，北京 100081；2.地绿康（中国）生物技术有限公司，上海 200060）

中国是植物种质资源大国，几千年来众多植物资源被广泛应用于人类生活的方方面面。近些年来，随着畜禽养殖业的发展，对各种植物种质资源也提出越来越多的要求。尤其是近年来食品安全和饲料安全理念为更多的人所关注，在饲料生产中合理有效地应用各种植物种质资源已经被饲料加工生产和畜禽养殖业者所重视。因此，除进一步探究可用于提供碳水化合物、蛋白质和植物性脂肪等宏量营养素的植物来源之外，作为饲料可利用添加剂来源的功能性植物源性化合物的具体使用实践也被从业者所关注。

目前，植物源性化合物应用较广泛。最为人所熟知的莫过于植物提取物(Botanical extracts)，此外还有中草药添加剂（Traditional Chinese herbs）、免疫调节剂（Immune modulators）、植物性饲料添加剂（Phytogenic Feed Additives，PFA，以下简称为PFA）等概念也越来越为业内接受和使用。从应用角度讲，以上提到的各个概念均有实际产品出现，功能上也较清楚明晰。主要是应对当前饲料无抗技术的要求，执行杀菌消炎、提高免疫功能和抗病能力、促进生产性能和健康状况等功效。在这一领域内，近20年内新技术和新产品的应用层出不穷。但随着近年来饲料加工生产水平的发展和从业者对该类产品具体使用细节要明确的愿望，需要正确和合理地选择和使用同属植物源性化合物范畴的各个产品。本文就各种植物源性产品在畜禽养殖中的使用状况进行简单介绍，以期为在饲养中合理使用提供理论基础。

1 植物源性化合物的分类和在饲料添加剂法规中的对应归属

我国对植物源性化合物分类相对简单，主要分为特定功能性添加剂和感官性添加剂。前者包括执行促生长作用的植物性饲料添加剂和植物性免疫调节剂等，后者包括香味剂、诱食剂和饲料调味剂等。欧盟对添加剂的分类相对严格，植物源性的化合物分别可归于感官性添加剂（Sensory additives）、畜禽促生长型饲料添加剂（Zootechnical additives）和营养性添加剂（Nutritional additives）等几类（见表1）。前者包括常规意义上的植物提取物（精油类产品）、植物性香味剂或甜味剂等，特定提取方法得到的功能性小肽、功能性脂肪酸短链产品等则从属于营养性添加剂产品。促生长型的植物性饲料添加剂则是本文探讨的重点，植物性饲料添加剂是植物提取物和植物源性化合物的标准化混合物，其具有下列特性：①从植物中提取(非化工合成)；②活性成分明确、含量稳定、可测定；③长期使用对动物和人类没有任何毒副作用；④已通过动物试验证明可提高动物生产性能及畜禽产品品质。该类产品的提取方法和后处理工艺与常规植物提取物有所不同，因此效果也不尽相同，该类产品主要为畜禽促生长型饲料添加剂使用，对畜禽的生产成绩和健康状况有一定改善作用。PFA这一专有名词最早由奥地利地绿康公司（Delacon）于20世纪80年代提出（H.Dedl，1984）。

2 植物性饲料添加剂的原材料及功效成分

PFA产品是复合型产品，有多种组分。理论上讲PFA类产品的主要成分可源自一切植物。例如，从辣椒、胡椒、大蒜等中可分离得到辣椒素、大蒜素等，牛至草、薄荷等可提取百里香精油、薄荷精油等，多种灌木根和种子中可分离得到胶浆等。但限于目前的研究能力，为畜禽养殖所能应用的、有明确功效的成分还不算太多，主要包括各类精油、皂苷、苦味物质、辛辣物质、植物源性“维生素”、类黄酮、胶浆等。各种可能的成分依据其在畜禽养殖实践中的作用方式不同而具有不同功效（见表2）。如何准确地衡量各种可能组分的功效及根据畜禽生理生化特征进行有效搭配，是PFA生产厂家所面临的首要问题。

表1 欧盟添加剂分类

表2 不同PFA有效成分对于不同动物不同阶段的效果

通常情况下，有效的PFA由植物中的多种初级代谢产物组成，具体使用效果较一般植物源性产品更为具体和明确。

2.1 精油

源自多种原料植物的表皮，可用作信号物质及抵抗霉菌、细菌及病毒。精油由多种活性物质组成，这些活性物质构成了一个整体，对动物的新陈代谢有许多正面的效用。具体包括芳香的感官刺激属性；抗细菌、抗真菌、抗炎症、抗氧化；驱风、解痉、祛痰、溶解分泌物等。

2.2 皂苷

来自皂树的非类固醇三萜，相对更安全、效果更好。主要可以改善肠壁渗透性，使营养素更好地吸收及贮存；降低肠道内细菌脲酶活性、阻止尿素分解成氨气及水、减少体内与体外产生的氨气，进而改善环境条件；与起到同样效果的类固醇类（例如丝兰萃取物）相比非类固醇皂苷更安全，可避免产生类雌激素的效果（不影响母畜禽生产）。

2.3 苦味物质

出现在许多不同的草本植物中，像蓍草、蒲公英、龙胆属植物、蛇麻草、矢车菊、当归根与苦艾等。仅在家禽生产中使用。凭借其在消化器官（胃、小肠、肝脏、胰脏）的自主神经系统，产生反射作用刺激消化液分泌。此外，与家禽的嗉囊直接接触，可加强胃液分泌，起到促进食欲和帮助消化的效果。

2.4 辛辣物质

主要是硫化物和硫代物、甲基苯酚化合物、氨基酸等的复合物。包括大蒜素（大蒜）、姜黄素（姜黄）、辣椒素（辣椒）等。具有刺激热和（或）痛感受体（辣椒素）；抑制脂质过氧化反应（丁香酚）；潜在的抗炎症功效、抗菌（蒜素、丁香酚）；刺激消化酶和消化液的分泌及活性（辣椒素）。

2.5 类黄酮

为植物色素的一大类，也称通透性维生素，可调节血小管的通透性。主要作用着色、保护植物远离虫害、病毒及真菌侵袭；降低毛细血管的脆性，提高细胞膜的渗透性，同时不存在副作用。

2.6 胶浆

主要存在于植物的种子中，为大分子多糖类物质，吸水时会大大地膨胀，可在黏膜上形成保护层，防止病菌、球虫等附着在肠壁上；同时胶浆也可以吸收毒性物质，抵御饲料中霉菌毒素的作用，以及调整粪便的黏稠度。

3 植物性饲料添加剂与其他植物源性产品的差异

相比传统意义上的其他植物源性化合物，实际上PFA包括植物提取物和植物源性化合物的一大类混合物，且组成产品的各种成分在生产过程中定量控制，实现了成分标准化。满足植物源性产品四点特征的即为PFA。运用这四点特征，可将目前市面上所见植物源性的产品进行详细分类：有些可作为PFA使用，有些则仅能作为香味剂、诱食剂等其他非生长促进性添加剂类型的产品使用（见表3）。

表3 植物源性产品差异

4 植物性饲料添加剂在我国的使用现状

中国虽然是世界范围内最早接触、尝试和实际应用植物源性产品的国家（我国的中医中药早在2 000多年之前就有明确使用植物源性产品的记载，即早期的中药药方），但近年来植物源性产品也仅仅只是随着加工工艺等技术手段的发展将传统的中医中药理论和使用实践进行简单拓展应用以期获益。具体来说就是将中草药等人用产品（包括精产品和粗提产品以及中草药残渣等）和理念简单应用于畜禽养殖生产，即简单照搬，关于单个原材料及组合效应的相关基础研究和应用研究多数源自人上的应用，在畜禽养殖的相关积累还不够深入和广泛。且中草药的组方、原材料的收获方式和时间等变化很大，并不易得到完全定量结果。因此，目前缺乏足够的研究结果和技术参数可用于指导生产实践。此外，中国幅员辽阔，地域差异使得畜禽养殖生产中可使用的植物源性化合物种类繁多。多种为人所熟知的诸如植物提取物、精油、药用植物等在畜禽养殖实践中都有广泛的应用案例。但相关基础研究和应用研究还不够深入和广泛，因此目前缺乏足够的研究结果和技术参数可用于指导畜牧生产实践。同时，我国目前只是植物源性产品粗产品或者半成品的生产大国，还不具备大规模推广开发、生产专门化PFA产品的能力。

首先，在我国的畜禽养殖市场中，已常规使用的饲料添加剂型植物源性产品包括：植物精油（如茶树油、柠檬油、止痢草精油等）、植物性香味剂（藏红花、丁香等）、植物性诱食剂（如辣椒碱、大蒜素等）以及其他综合作用型产品（中草药提取物、残渣等）。目前成熟的PFA产品尚不多见，整体来说，市场成熟度相对酶制剂、微生态制剂等较差，还未形成PFA的标准化生产、广泛应用、产品及准确检测。

其次，成分安全性不明，实际使用受限。前文提到，我国在接触、尝试和实际应用植物源性产品上起步甚早，近年来，随着技术手段的发展，拓展使用实践也为数众多。但从应用安全角度出发，无法获得完整基础数据和有效性证明，也就无法保证畜禽产品的安全性。欧洲国家则在更深入的具体应用结果、相关产品的生产工艺的研究和探讨，以及食品和饲料安全水平上的研究更进一步，可代表这一领域的最高水平。完整的畜禽生理生化研究及完善的生产工艺，可保证PFA在保证食品安全和饲料安全上大有可为。

第三，PFA产品作用广泛，但不是治疗药物。PFA在使用上功能相对广泛，主要包括促生长、提高采食量、促进内源性酶的活性，提高养分吸收率，提高饲料利用率；调节畜禽肠道菌群，改善饲养环境；增强畜禽的免疫性能、提高抗病能力、预防疾病的发生；改善肉品品质；执行特定的抗氧化、抗炎症作用。大部分养殖从业者由于饲养理念和水平所限，在养殖过程中肠道问题尤为突出。因此，国内将这一类型产品大力宣传的是其抗菌、消炎作用。然而，现行的普遍添加剂量，再结合有抗菌消炎效果的成分的百分含量不足以支撑其完成全部抗菌消炎作用，不可能达到替代抗生素等治疗性药物的作用。仅可描述为使用植物性饲料添加剂具有一定程度的抗菌、消炎作用。

第四，产品适用度广泛。所谓的“植物性”应当是纯天然提取而得，因此在实际生产中，PFA可与多数添加剂产品共用，发挥更广泛的作用。例如，可与酸化剂、酶制剂、微生态制剂等共用。同时，在某种意义上，可替换部分其他添加剂。无论单独使用还是组合使用、全部替代还是部分替代其他种类产品作用效果都有所不同。但就目前的养殖环境、疫病状况等现状来说，还不能像欧洲等国家一样，单独使用PFA作为生长性能的促进剂。目前的主要使用方式是与其他添加剂种类共同使用。合理使用PFA，可与其他添加剂展现协同作用，对畜禽养殖有益。

5 植物性饲料添加剂产品在畜牧生产中的应用

前面讨论只涉及概念，不足以完全明确地阐述PFA类产品的全部特性。关于PFA类产品在畜禽养殖中实际应用的一些描述，可为了解和正确使用PFA产品提供一定数据和参考。

从定义上讲，PFA是促生长型饲料添加剂，因此可直接应用于畜禽养殖商业化生产实践，可有效促进畜禽机体健康水平、改善饲料营养物质的消化和吸收、增加畜禽产品的产出和品质改善。与此同时，PFA与常见的酶制剂、酸化剂、微生态制剂以及抗生素等常规使用饲料添加剂均有良好的协同作用，可共同使用，效果优于单一使用一种添加剂。

PFA可促进幼龄畜禽动物肠道的发育，调整肠道内菌群平衡；改善育成期（肉禽中大禽期、中大猪、育成牛羊）及生产期（生产期种禽及蛋禽、母猪）畜禽的健康状况，改善肠道内环境及内源消化酶的分泌和作用；提高进入畜禽消化道的营养物质的消化，兼有对肠道中受损部位进行一定的修复作用，增加对已消化营养物质的吸收和利用。具有一定的抗菌、消炎作用，一定程度上预防病毒、细菌的感染和侵袭，降低畜禽感染疾病几率，患病畜禽摄入可辅助药物治疗和快速康复；作为组分可参与复合型产品的组成，进而改善畜禽产品的品质，提高抗氧化能力，延长货架期；重新利用和分解后肠道及粪便、圈舍空气等之中的氨气等有害物质，改善圈舍环境，降低畜禽呼吸道疾病的发生率。

6 展望

上述关于PFA类产品在畜禽养殖上的应用概述为我们合理利用PFA提供了一定理论基础。但就PFA产品的原料生长控制、加工工艺、具体使用示例等还需进行深入分析。合理恰当使用PFA产品，可提高畜禽的采食量、改善饲料效率、提高出栏重等生产性能指标。此外，PFA产品与其他添加剂一起使用，具有一定替代其他添加剂功能的可能性。