功能性饲料添加剂对断奶仔猪生长与健康的研究进展

张彦利 李习龙 蒋显仁

（中国农业科学院饲料研究所/农业农村部饲料生物技术重点实验室，北京 100081）

1 植物提取物

植物提取物是一种自然高效的绿色饲料添加剂，其种类繁多，如植物多酚、植物精油、中草药提取物、大豆黄酮等均属于植物提取物。植物提取物具有多种生物活性，例如抗炎、抗菌、抗病毒、抗应激、抗氧化等。近年来，由于它的特性，成为替代抗生素的热点和重点研究对象。根据已有资料显示，植物提取物在畜禽生产中具有重大作用，可改善仔猪肠道健康和微生物环境[1]。

2 植物多酚

植物多酚又叫植物单宁，是指具有酚结构单元的植物提取物，其环保性强、储量丰富，在抗炎、抗氧化、抗病毒等方面具有良好效果。作为抗生素替代物之一，植物多酚广泛用于畜禽生产中，研究表明植物多酚对动物生产具有积极影响。在饲粮中添加单宁能缓解仔猪腹泻，提高饲料利用效率，提高动物自身的抗氧化能力、免疫力和消化酶活性[2,3]。此外，在饲粮中添加植物多酚不仅可提高仔猪机体抗氧化能力而且能够缓解大肠杆菌对机体的损伤[4,5]；Cai等[6]的研究发现，饲粮中添加没食子酸后，可调节仔猪肠道炎症反应，改善仔猪肠道完整性，明显降低仔猪腹泻率。植物多酚的生物活性丰富，对畜禽机体抗应激、抗氧化、抗炎具有明显作用，对于替代抗生素具有广阔的应用前景。

3 植物精油

植物精油是一种具有芳香气味、生物活性广泛的植物天然提取物，具有广谱抗菌、抗炎、抗氧化的功能。目前植物精油作为断奶仔猪饲粮添加剂被广泛研究。Yang等[7]结合体内外研究发现，植物精油能够改变细胞形态和胞内成分，破坏致病菌的结构。此外，马玉芳等[8]、Lamnert等[9]、Bouhdid 等[10]的研究发现，牛至油能够导致膜结构受到损伤，从而抑制金黄色葡萄球菌活性，降低幼畜腹泻指数，提高生长性能。此外，饲粮中添加植物精油能够保护动物肠道，增强肠道屏障功能。Zou等[11]的研究显示，添加牛至油对仔猪空肠绒毛高度及紧密连接蛋白表达都有显著提高。其他植物精油也能够改善肠道健康，提高肠道吸收能力[12]。植物精油还可以提升断奶仔猪的免疫性能，Zeng等[13]、Li等[14]、Su[15]等研究显示，饲粮中添加植物精油（百里香酚和肉桂醛）能够提高血清中IgM、IgA、IgG的含量，仔猪淋巴细胞的转化率和吞噬率以及抗氧化酶相关基因的表达均得到提高。Jiang等[16]研究表明，在饲粮中添加精油能够改善回肠组织学形态，有利于调节仔猪回肠炎性细胞因子的表达。

4 益生菌

益生菌是指有利于肠道微生物平衡的微生物或物质，主要包括乳杆菌、芽孢杆菌、双歧杆菌及酵母。益生菌的主要功能是调节机体的免疫系统，目前研究发现饲粮中添加益生菌能够提高断奶仔猪免疫功能。仔猪饲粮中添加益生菌不仅提高体液中抗炎因子IL-6、IL-1β和免疫球蛋白IgA、IgG和IgM的含量[17,18]，同时还能够减少肠道促炎因子的分泌[19]。Li等[20]研究发现饲粮中添加嗜酸乳杆菌对大肠杆菌攻毒的仔猪肠道具有修复作用，能够促进空肠发育和免疫功能完善，而且能够极显著改善肠道形态，对仔猪肠道的健康发育具有积极影响。益生菌通过调节刺激机体免疫系统从而促进仔猪的健康生长。

5 益生元

益生元主要是作为益生菌的食物被利用从而产生一系列反应增强益生菌功能。近年来，益生元作为添加剂添加到仔猪饲粮中的研究均取得了较好的效果。饲粮中添加异麦芽寡糖能够提高断奶仔猪的血清免疫功能和生长性能，同时能够调节盲肠的肠道菌群，改善肠道健康[21]。壳寡糖则有利于哺乳仔猪早期的肠道发育和有益微生物的定植[22]。此外，饲粮中添加甘露寡糖可通过改善肠道形态、调节肠黏膜促炎性细胞因子表达来提高断奶仔猪的饲料转化效率，且能够缓解大肠杆菌所引起的腹泻及生产性能下降的负面影响[23,24]。目前应用研究较多的还是单一类益生元，几种益生元或结合益生菌使用的研究并不多，因此，结合不同的益生元或者益生菌添加使用，研究其是否能够发挥更大的协同作用是未来饲粮添加剂研究工作的方向之一。

6 功能性氨基酸

功能性氨基酸不仅能够合成各种蛋白质，而且还能够合成各种活性物质，对机体的生理健康起到调节作用。研究表明，饲粮中添加功能性氨基酸对预防仔猪腹泻，改善肠道健康具有重要作用。饲粮中添加精氨酸能够降低小肠隐窝深度，增加绒毛高度，同时有利于促进肠道发育及血管内皮生长因子的表达[25]。Zhang等[26]研究发现，由精氨酸的代谢物鸟氨酸合成的多胺对于调节炎症反应修复组织损伤具有重要意义。Liu等[27]研究表明，饲粮中添加0.2%腐胺显著降低0～7 d仔猪的腹泻率，可以改善仔猪肠道的黏膜萎缩，同时腐胺对IPEC-J2细胞的生长和迁移有重要作用，并能抑制LPS对细胞的炎症反应，从而减轻仔猪因断奶应激引发的黏膜损伤。

7 大豆异黄酮

大豆异黄酮是从豆科植物中提取的雌激素样作用的物质，具有抗炎和抗氧化的活性，主要含有大豆黄酮、染料木素和黄豆黄素。孙志伟[28]研究发现大豆黄酮对肥育猪有促进生长、改善肉体品质和提高抗氧化能力等作用，而对断奶仔猪的应用效果也有初步研究。Yu等[29]研究发现，100 μM大豆黄酮可降低LPS处理的肝细胞的炎症因子白细胞介素1β（IL-1β）、白细胞介素6（IL-6）和肿瘤坏死因子α（TNF-α）的表达，提高SOD活性。这表明大豆黄酮通过抑制炎症和氧化应激改善肝细胞损伤。Li等[30]近期研究表明低蛋白饲粮中添加大豆异黄酮可提高断奶仔猪的机体抗氧化能力、改善肠道健康并对其生长性能具有显著的促进作用。

8 中草药提取物

中草药一直被广泛应用于医药领域，但是由于其低毒、无残留、安全性高等特点而引起畜牧行业的关注。中草药提取物种类繁多，有人参茎叶提取物、黄芪提取物、金银花提取物等。近年来发现，黄芪中含多糖、皂甙、黄酮、氨基酸等多种有效活性成分，这些活性成分均有促进抗体生成和免疫反应的作用，其中以对黄芪多糖的研究报道较多。黄芪多糖是黄芪的主要活性成分之一，可作为免疫调节剂或调节剂对机体产生积极作用。就目前来看，黄芪多糖作为功能性添加剂对断奶仔猪机体生长和健康的影响研究并不多。Liu等[31]研究发现，在饲粮中添加黄芪多糖在试验第14～28 d以及整个试验阶段均有降低FCR的趋势，但是在试验中发现，对照组和试验组的仔猪在断奶后2周内的平均日增重基本一样，这与已有的Kang等[32]和Yin等[33]的研究一致。因此饲粮中添加黄芪多糖有可能更利于保育仔猪后期的生长。目前国内关于中草药提取物对断奶仔猪的应用虽有研究，但仍不够深入，中草药作为饲料添加剂仍有较广阔的研究空间。

9 功能性添加剂的组合方法和供给方式

目前关于功能性饲料添加剂的种类繁多，但就目前研究来说单一的添加某种添加剂并不是最佳选择，复合添加剂或许会是更好的添加方式。Jiang等[34,35]的研究表明植物精油（肉桂醛和麝香草酚）与酶制剂（木聚糖酶和β-葡聚酶）复合添加具有协同性，可调控仔猪粪便微生物菌群和回肠炎症因子，能够调节微生物菌群和回肠形态，并且能在攻毒1周内改善攻毒仔猪的粪便稠度。复合功能性成分（蔓越莓提取物、包被香芹酚、富硒酵母和维生素）可抑制断奶仔猪回肠炎症因子的表达[36]。此外，仔猪受环境和生理改变等影响在断奶初期采食量低下[37]，通过饮水供给功能性添加剂对缓解断奶仔猪应激的效果相比饲粮添加的效果可能更好。Bontempo等[1]研究表明，饮水中添加植物（绿茶和石榴皮）提取物可显著降低断奶后仔猪的腹泻率并改善肠道微生物和肠道形态。

10 小结

在生猪复产和饲料禁抗减锌的行业大背景下，寻找绿色有效的功能性饲料添加剂以保障仔猪断奶后的生长和健康势在必行。综合团队前期研究的几类功能性饲料添加剂，虽然对仔猪的生长和健康具备一定的功效，但想要通过某一种单一成分完全替代抗生素和氧化锌是不合理的、不科学的。相比于单一添加剂，复合添加剂将更能发挥出强大的协同作用，并且不同供给方式的结合也能让仔猪更充分摄取功能性成分。因此，研究人员应该结合功能性饲料添加剂的应用效果、添加剂量、生产成本以及供给方式，做出理想的解决方案，以提高仔猪生产的效益。