饲用抗生素是微生物发酵产生的代谢产物,能够特异性的抑制和杀灭其他微生物。饲用抗生素一开始被当作生长促进剂用以促进畜禽的生长与生产。抗生素可以促进有益微生物的生长并合成对畜禽体有益的营养物质,其也可防止畜禽肠道壁增厚,增进畜禽对营养物质的消化与吸收。虽然饲用抗生素能够促进畜禽的生长与生产,并带来十分可观的经济效益,但由于其易导致微生物产生耐药性,易造成畜禽内源性或二重性感染,使畜禽体的正常微生物体系失衡,使畜禽机体的免疫功能下降,抵抗力降低以及残留在畜产品中的现象,因此许多国家已经禁止在饲料中添加部分种类的抗生素。某些非营养性饲料添加剂对于畜禽疾病的预防十分有效。针对于此类饲料添加剂的研究,目前国内外研究热点主要集中在一些功能性物质如益生素、酶制剂、功能性寡糖、酸化剂、植物提取物等。研究发现,这些功能性物质对于改善畜禽肠道内微生物菌群、维持肠道正常微生物区系的平衡,提高畜禽机体的免疫能力、抗氧化能力、抗炎能力等方面具有重要的作用。
随着养殖技术的高新发展和相关疫病病理研究的深入,实际生产中,动物疫病的防治体系已经发展的较为完善。相比于畜禽发生疾病后使用抗生素等药物治疗,早期预防显得更为重要,而某些中草药、饲草等植物中含有的生物活性物质不仅具有抗炎、提高免疫力的作用,还可以直接作用于病原微生物,另外,可以改善畜禽产品的品质,因此成为了业界关注重点。植物提取物是通过物理或化学方法,从植物中提取出来的一类在畜禽体内具有一定生物学活性功能的物质,主要包括植物酚类物质,生物碱,多糖类物质,精油等。其中,植物多酚化合物包括生物类黄酮、大宁、花色素苷和花色素原。本文旨在从饲喂角度浅谈植物提取物的作用及其对畜禽疫病的预防。
植物提取物对畜禽的免疫调节作用主要体现在其对机体免疫因子和相关细胞因子的影响。例如,茯苓、淫羊藿、甘草等中草药中的多糖是免疫刺激剂,具有促进胸腺体液反应,能提高白细胞分泌干扰素和免疫球蛋白,抑制细菌和病毒的繁殖。蒺藜科植物中的皂苷对于奶牛血液中IgM、IgG等免疫因子的分泌具有促进作用。此外,部分植物提取物还可以促进免疫器官如法氏囊、脾脏等的生长,进而增加机体的免疫能力。植物提取物对幼龄反刍动物具有显著的增强免疫力的功效。有研究表明,蒲公英、葎草等植物的提取物对减少犊牛腹泻、提高免疫力均具有积极的作用。
畜禽肠道是营养物质消化吸收的主要场所,同时,肠道免疫系统也是机体的重要免疫防线。有学者指出,植物提取物具有减少有害菌群的数量、改善畜禽肠道内有益菌群的结构、提高消化酶活性、促进肠道绒毛发育形态等功效,此外,植物提取物对肠道粘膜上皮的免疫相关细胞因子的表达具有促进作用,通过以上这些功效,植物提取物可以有效预防病毒、细菌对肠道和肠道微生态的破坏和感染,降低疾病的发生率。中草药属于植物,现已明确,部分中草药对预防仔猪的腹泻和减缓断奶应激具有较好的效果。添加植物提取物能够抑制仔猪肠道大肠杆菌的生长与繁殖,同时增加乳酸杆菌和双歧杆菌等有益菌的数量,进而维持肠道的微生物区系平衡。植物提取物也对畜禽肠道具有一定的修复损伤的作用。
部分植物提取物对于畜禽的常见病原菌具有特异性的抑制作用,其可以破坏病原菌的细胞膜和细胞壁。目前国内外研究在植物精油的抑菌效果方面研究较深入。有学者指出,植物精油对革兰氏阴性菌和阳性菌均有抑制效果,如肉桂、丁香、百里香精油等,可以较为有效地抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、李氏菌等病原菌。此外,赵露露等(2017)通过体外抑菌实验指出,肉桂精油、苦参碱、绿原酸、百里香精油、牛至油对鸡大肠杆菌有抑菌作用,竹叶黄酮、黄芩黄酮等8种植物提取物对鸡沙门氏菌具有抑菌效果。植物黄酮类物质也具有类似的效应,有研究表明,大肠杆菌、金色葡萄球菌和沙门氏菌可在一定程度上被沙葱总黄酮抑制,尤其是沙门氏菌。
植物提取物对畜禽的抗炎作用,主要体现在其对机体免疫因子或抗/促炎因子的影响,可以调节炎症因子的分泌和相关基因的表达,对机体免疫应答具有调控作用,对过度炎症反应也具有抑制效应。有研究指出,黄酮类物质可以通过调节炎症介质及细胞因子的分泌而表现出抗炎特性。有学者综述了植物提取物对奶牛健康的影响,提出红岩草提取物、杜仲提取物、苦豆草提取物等,对奶牛隐性乳房炎具有积极的作用。此外,植物提取物对疟原虫、丝虫、克氏锥虫、利什曼原虫、线虫具有显著的抑制作用。
植物提取物可以通过促进抗氧化酶的活性,抑制机体自由基的产生,或通过清除机体内部自由基而发挥抗氧化作用,也有研究指出,植物提取物的特异性化学结构可以通过螯合某些金属离子发挥抗氧化的作用。黄酮类物质和植物酚的抗氧化效果较为显著,类黄酮和多酚具有共轭羟基结构,能有效地抑制氧化。植物多酚可以结合机体营养代谢、应激等状态下产生的毒素并排出体外,预防肝源性疾病的发生。
植物提取物对畜禽的抗氧化作用不仅体现在对畜禽本身,也对畜禽产品品质的抗氧化特性具有影响,对畜禽产品的保存时间也有一定增加效果。
随着大部分饲用抗生素被禁用,寻求无害无残留的饲料添加剂成为了行业发展的趋势,其中植物提取物因其种类多、较为常见且具有显著效应而得到重视,而正确了解植物中的有效生物活性成分及其对畜禽机体的特异性作用则势在必行。虽然植物提取物中成分较为复杂,且对真正发挥作用的核心成分及其内在机理还有待进一步深入研究,但应用前景较为广泛。畜禽疾病的防治,基础在防,在掌握了常见畜禽疾病的发病原因和病理机制后,有针对性的通过饲喂的方式增强畜禽机体的免疫能力、抗菌抗炎能力、抗氧化能力,对畜禽疾病,尤其是对幼畜的疾病预防不失为一种有效的方法。不仅如此,部分植物提取物还可以改善畜禽产品的品质,对产品的风味、色泽、脂肪酸组成、氨基酸组成等均有一定的影响。
当然,植物提取物的应用还需进一步研究及推广,目前关于植物提取物还存在一些亟需解决的关键问题:
首先,虽然植物提取物可以通过植物整株的饲喂方式添加,然而真正发挥疾病预防作用的是植物中的生物活性物质,以整株方式饲喂的有效性不如提纯后的提取物,但某些生物活性物质的提取工艺较为复杂,规模化提取难度较大,成本较高。
其次,不同的植物提取物或者不同的植物之间,可能存在着互相作用的效应,如叠加或拮抗效应。这就需要广泛的对植物中的各类生物活性成分进行深入科学研究。
最后,由于地区的差异,不同养殖地区所生长的植物差异较大,有效利用当地的植物资源,既可以节约成本开发本地资源,还可以扩充植物提取物的原料范围,为我国的植物提取物的应用提供支持。