董淑红, 李华坤
(徐州生物工程职业技术学院,江苏 徐州 221006)
近年来,随着人们生活水平的不断提高,对于肉食品品质的要求逐渐提高。肉味鲜美的地方土鸡(俗称草鸡)养殖也逐渐兴起和发展。地方土鸡是指国内地方鸡种,其养殖方式有别于集约化养殖或笼养的肉鸡,通常采取散养的方式。由于养殖规模及方式存在差异、养殖户缺乏饲养管理知识、没有制定科学合理的防疫制度等因素,感染疫病的概率增大。养殖户为了预防疫病的发生,除了使用疫苗免疫接种外,往往采取药物保健的方式来预防和控制疾病,其中抗生素的使用较为普遍。抗生素的大剂量使用和长时间滥用不仅会导致病菌耐药性日益增强,还会导致抗生素在鸡肉产品中残留,严重影响肉品安全[1]。据国家农业农村部发布的194号公告,自2020年1月1日起,我国饲料中全面禁止添加剂抗生素,减少滥用抗生素造成的危害,维护动物源食品安全和公共卫生安全。在此大背景下,绿色无公害饲料添加剂的开发已成为国内外的研究热点。目前能够用于替代抗生素的药物包括:中草药、植物精油、益生菌、益生素、酶制剂、酸化剂、免疫增强剂等[2]。其中广泛应用于食品、医药、化妆品领域的植物精油因安全、环保的优势越来越受到饲料行业的关注,并作为饲料添加剂使用。
植物精油又称挥发油、香精油和芳香油,是1类存在于植物不同组织,如叶片、果实、花和根等中的重要次生代谢物质[3]。从结构上大体上可以分为4大类[4]:萜烯类化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物以及含氮含硫化合物。与抗生素相比,植物精油不会在畜禽产品中残留,通常被认为是比较安全的饲料添加剂。植物精油是目前研发天然无公害饲料添加剂的重点和热点之一[5]。国家农业农村部1773号公告允许115种饲用植物(粉及提取物)在畜禽养殖中使用,积极鼓励饲用植物提取物市场应用[6]。植物精油作为饲料添加剂对畜禽生产性能、肠道微生物形态、免疫功能等各方面的影响机制已经取得了一些研究进展。研究表明,植物精油通过其中的多酚、萜类、生物碱、类黄酮、糖苷、皂苷、单宁酸等活性成分发挥作用,可增强机体营养物质的吸收、抑制病菌、增强机体免疫力及改善动物的生产性能[7]。常见植物精油包括牛至油、丁香油、茶树油、肉桂油、百里香精油等。
2.1 改善鸡的生产性能和屠宰性能相关研究表明,植物精油能够改变鸡的消化道结构,从而增大食糜与消化道的接触面积,进而促进营养物质的吸收与利用;能够增加消化道内源活性物质分泌量和活性(如消化酶、免疫因子和促生长因子等),促进营养物质的吸收;通过影响营养物质在肠道吸收后的转运利用,从而提高能量转化效率[8]。Pirgozliev V等[9]研究发现,饲喂添加100 mg/kg香芹酚、肉桂醛、辣椒素混合物的日粮,肉鸡生长性能显著提高(P<0.05)。陈立华等[10]研究表明,含有牛至精油的肉用鸡饲料可提高鸡的日增重、出栏体重和饲料转化率,而不同剂量的效果有所不同,添加量为100 mg/kg 饲料时生长性能与对照组比较差异极显著(P<0.01),说明其在提高肉鸡生长性能上有一定效果。还有研究表明,在小麦日粮中添加百里香酚和肉桂醛后,精油组肉仔鸡42日龄出栏体重增加,同时死亡率降低[11]。Awaad M H H等[12]研究发现,饲喂添加香芹酚、肉桂醛、辣椒油树脂混合产品日粮的肉鸡5周龄体重增加,料重比(FCR)和腹脂率降低,胸肌率增加。蔡娟等[13]研究发现,日粮中添加大蒜和辣椒混合物能够提高夏季高温情况下蛋鸡生产性能与机体抗热应激能力,并有提升蛋品质的效果。Akbari M等[14]研究冷应激情况下,日粮中添加薄荷和百里香植物精油对蛋鸡生产性能和蛋品质的影响,结果表明单独添加薄荷或百里香均不影响产蛋率、蛋重、总蛋重和料蛋比,但混合添加后可显著提高产蛋率和蛋重。此外,大蒜和百里香精油添加于蛋鸡日粮中可显著提高蛋重和蛋黄颜色,显示出对生产性能的促进作用。
2.2 增强鸡体免疫功能动物的免疫器官、免疫组织和免疫细胞组成机体的免疫系统。研究表明,植物精油可促进肉鸡免疫器官的发育,提高免疫球蛋白、细胞因子和组织胺等的分泌,从而增强机体免疫力[15]。有研究认为,植物精油中含有的多糖、黄酮、皂苷等主要成分可提高机体免疫器官指数,激活体内的T 淋巴细胞、B淋巴细胞以及白细胞介素、干扰素等细胞因子,促进抗体产生,从而增加动物机体对疾病的抵抗能力[16]。张文静等[17]研究不同添加量的植物精油(主要成分为百里香酚、丁香酚、香芹酚)对肉鸡免疫功能的影响,发现饲粮中添加80、160 mg/kg 植物精油可促进肉鸡脾脏和法氏囊发育;添加不同浓度的植物精油均可提高血清中免疫球蛋白IgG含量。有研究表明,饲料中添加非洲醉茄提取物10~20 g/L能够改善肉鸡血红蛋白含量、细胞压积、白细胞数量以及传染性法氏囊病病毒抗体与传染性支气管炎病毒抗体滴度,说明植物精油能够改善鸡的免疫状态[18]。
2.3 维持鸡的肠道健康植物精油中活性成分的主要作用之一是增强肠道上皮屏障的防御功能,改善肠道微生态结构,维持肠道内环境稳定,从而保证肠道健康。Du E等[19]研究肉鸡饲喂添加百里香酚和香芹酚的日粮可缓解肠道疾病,增加肠道绒毛高度(P>0.05),降低隐窝深度(P<0.05)。王改琴等[20]体外试验研究不同种类植物精油对肉鸡肠道菌群定植的改善效果,结果表明香芹酚、肉桂醛、百里香酚和丁香酚能够显著降低大肠杆菌、沙门氏菌及金黄色葡萄球菌等有害菌群数量,改善肠道微生态。
综上所述,植物精油作为1种新型绿色的饲料添加剂,可提高鸡的生产性能和抗病能力,在养鸡生产中已逐渐被重视和应用,这对于解决抗生素添加剂造成的抗药性、食品安全和公共卫生安全问题具有重要意义。目前植物精油作为抗生素的替代品用作饲料添加剂的促生长、提高免疫力等效果还没有形成完整统一的结论,因此还需要加大以下几个方面的深入研究和探索。
3.1植物精油的成分复杂,且变异很大,对其生物学效果存在影响。目前植物精油在应用中通常作为1个整体进行研究,而很少对其真正有效成分进行筛选并对其成分之间的相互作用进行研究,所以很难对其作用机理作进一步的阐明。一些商家可以提供其开发产品相应成分的保证值,但尚缺乏通用的植物精油的质量标准或评定质量的可定义的标识。
3.2不同的植物精油成分不同,按照一定比例配伍制备成的复方精油可能具有协同效应,但目前对于精油的研究主要集中在单方精油上,而对于复方精油的研究较少。
3.3有关植物精油对家禽的毒性报道不多。有研究发现,饲粮中分别添加肉桂醛1 000 mg/kg和丁香酚850 mg/kg会影响小鼠空肠对丙氨酸的吸收[21]。因此,如何探索这些不利影响的机理,确定合理的添加是影响植物精油作为饲料添加剂推广使用的关键所在。