植物提取物在肉鸡无抗养殖中的应用

◆作者：庞怡 王华朗* 韩垂旺 邓磊

◆单位：广东恒兴饲料实业股份有限公司农业农村部华南水产与畜禽饲料重点实验室

2020 年7 月1 日，《农业农村部公告第194 号》正式宣布禁止在畜禽饲料中添加除中草药外的抗生素和其他促生长类饲料添加剂。随着禁抗指令的实施，研发绿色、高效、健康、无残留、无公害的抗生素替代品迫在眉睫。植物提取物、益生菌、酸化剂、酶制剂和抗菌肽等是目前抗生素替代品的重要候选。其中植物提取物则以来源丰富、广泛、安全性高、绿色、副作用小、无耐药性、成本低等特点成为替抗的研究热点。目前，研究较多的植物提取物主要有植物多糖类、植物多酚类、植物精油类、生物碱类、植物皂苷类等。本文将综合阐述植物提取物在肉鸡养殖中的作用，以期为抗生素替代品的研发和应用提供科学参考。

1 植物提取物的分类

植物提取物的分类很多，主要有植物多糖类、植物精油类、植物多酚类、生物碱类。植物多糖是一类从植物中合成，至少由10 个单糖及单糖衍生物通过脱水缩合形成的高分子碳水化合物。与其他植物提取物相比，植物多糖不仅具有抗菌、抗病毒、调节机体免疫力等生理作用，还可作为动物营养的能量物质来源。目前，研究较多的有黄芪多糖、甘草多糖、白术多糖、人参多糖、海藻多糖等。

植物精油是以植物为原料提取的有特征气味的植物源次生代谢产物。常见的植物精油主要成分有百里香酚、香芹酚、丁香酚、肉桂醛。植物精油一般具有抗菌消炎，抗氧化清除自由基，刺激消化酶分泌，提高采食量，调节肠道结构的作用。植物精油在应用上存在的难题：（1）气味难闻，影响适口性；（2）热稳定性差，易挥发，难保存和难应用；（3）在消化道前端吸收快，未能在肠道后端实现抑菌作用，使作用效果不佳。

植物多酚类是一类广泛分布于植物的次生代谢产物，结构上具有多个酚羟基，再细分为黄酮类、酚酸类、单宁、木酚素等。生产研究较多的有茶多酚、绿原酸、白藜芦醇、花青素等。酚羟基是植物多酚具有生物活性的重要原因之一，不仅具有抗氧化活性，还具有抗菌、消炎、抗癌、调节机体免疫功能等作用。

2 植物提取物在肉鸡养殖中的作用

2.1 抗应激

随着养殖的规模化和现代化，养殖过程中各种应激会对肉鸡的生产造成负面影响，包括热应激、运输应激、环境应激、饲料应激、细菌代谢内毒素造成的氧化应激等。隽昌宁（2022）发现锦灯笼提取物可上调血清皮质醇的含量、十二指肠绒隐比，下调血清丙二醛水平，有效缓解了急性热应激肉鸡的体温升高和消化能力减弱，这可能与锦灯笼提取物增强机体谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性、上调氧化损伤相关基因NQO1、HO-1 和Hsp70 的转录水平有关。在李贞明等（2021）试验中，日粮中添加10mg/kg 柑橘提取物可显著降低快速型黄羽肉鸡胸肌中丙二醛的含量，提高谷胱甘肽过氧化物酶活性，从而改善运输应激后的脱水状态，有效减少体重损失，且显著提高肉鸡的胸肌率和腿肌率，改善肉品质。周霞等（2011）比较了樟科（CFPE）、丝兰（YE）、一串红（SS）和桂花（OFL）四种植物提取物对肉鸡生产性能、肠道和排泄物生化指标的影响，结果发现四种植物提取物均抑制肉鸡肠道内容物和排泄物中大肠杆菌和一些产脲酶、尿酸氧化酶、尿囊素酶菌的生长，促进乳酸杆菌的生长，在不同程度上降低内容物和排泄物中脲酶活性、氨态氮、尿素氮、尿酸的含量，从而有效减少氨气的排放，降低应激，进而提高肉鸡的日增重，降低料肉比。施璇等（2022）研究发现在饲粮中添加10mg/kg 葛根素可显著降低饲喂氧化大豆油造成的免疫器官丙二醛含量升高，提高免疫器官总抗氧化能力和抗氧化Keap1/Nrf2 信号通路中相关分子的表达，有效缓解饲喂氧化大豆油免疫器官抗氧化能力的下降。叶金玲等（2021）研究发现牛樟芝多糖有效缓解脂多糖诱导的氧化损伤和肠道黏膜结构、屏障损伤，且效果优于维吉尼亚霉素，具体表现在快大型岭南黄羽肉鸡日粮中添加牛樟芝多糖可显著提高机体谷胱甘肽过氧化物酶活性，降低丙二醛含量；通过抑制脂多糖诱导的TLR4/NF-κB 炎症信号通路，显著降低TNF-a、IFN-γ、IL-1β和IL-6 等炎症因子的表达；显著提高空肠绒毛高度、绒隐比及MUC2、claudin 、claudin-1、ZO-1等肠道黏膜屏障蛋白的表达，降低隐窝深度和肠道厚度。韦晓芳（2022）通过腹腔注射脂多糖来模拟广西灵山麻鸡机体慢性细菌感染炎症状态，发现日粮中添加百香果皮醇提多糖能增强机体总抗氧化力和谷胱甘肽过氧化物酶活性，降低血清炎症因子IL-1β、IL-2 和 TNF-a的 水平，提高血清IgM、可溶性免疫分子sCD8 的含量，改善肠道形态和菌群结构，促进生长激素和胰岛素样生长因子I 的分泌，提高麻鸡采食量。

以上研究结果显示，植物提取物改善养殖过程中各种应激反应往往与其提高了肉鸡抗氧化性能相关，这可能是由于植物提取物通过提高机体抗氧化性能，缓解了应激反应带来的炎症刺激，但具体相关机制仍需进一步研究。

2.2 抗菌

鸡大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、李氏杆菌等是导致鸡腹泻的主要致病菌，往往会影响鸡的生长性能，降低饲料转化率。现大量研究表明，植物提取物对肉鸡腹泻致病菌具有很好的抗菌作用（周璐丽，2016；冯涛，2003）。许钦坤与赵翠燕（2013）采用超声浸提、乙醇沉淀和旋转蒸发浓缩方式提取黄芪多糖，体外牛津杯法检测出黄芪多糖对鸡大肠杆菌、沙门氏菌和绿脓杆菌均有一定的抑制效果，且抑制作用随多糖浓度增大而增强，最小抑制浓度在5～10mg/mL。赵露露（2017）通过体外抑菌试验研究10 种植物提取物对鸡大肠杆菌和沙门氏菌的抑菌效果，试验筛选出肉桂精油、苦参碱和绿原酸对大肠杆菌的抑菌效果较好，竹叶黄酮、黄芩黄酮和肉桂精油对沙门氏菌的抑菌效果较好，其中竹叶黄酮和肉桂精油的复配增强了对沙门氏菌的抑制作用。进一步体内试验结果显示，肉桂精油、肉桂精油- 竹叶黄酮均可显著提高42 日龄肉鸡血清Ig M 水平，显著降低21 日龄肉鸡肝脏丙二醛含量，另外显著提高肉鸡21 日龄盲肠乳酸杆菌、42 日龄盲肠双歧杆菌的数量，显著降低盲肠大肠杆菌的数量。体内外试验综合说明肉桂精油、肉桂精油-竹叶黄酮可改善肉鸡的免疫功能、抗氧化能力，改善肠道菌群结构，可在一定程度上替代抗生素的使用。郭文洁等（2018）研究显示，体外抑菌试验中桔梗皂苷醇提物对15 株大肠杆菌分离株无明显抑菌活性，但体内攻毒后的治疗试验表明，中、高剂量桔梗皂苷提取物可使腹泻鸡提前至少2 天恢复，低剂量桔梗皂苷提取物显著提高腹泻鸡每日的治愈率。桔梗皂苷在体外无明显抑菌活性，饲喂后对肉鸡腹泻病有良好的治疗效果，这说明桔梗皂苷不能直接发挥抗菌的作用，而是通过增强机体免疫力，从而提高治愈率。杜恩存（2016）体外试验发现，百里香酚、香芹酚及以百里香酚和香芹酚为活性成分的植物精油（EO）对大肠杆菌、产气荚膜梭菌和沙门氏菌等致病菌株有显著的抑制效果，而对有益的乳杆菌抑制效果较弱，并且百里香酚和香芹酚的抑菌效果具有相加作用；体内试验表明EO 能通过抑制TLR4 介导的炎症信号通路以调节脂的糖（LPS）诱导的肉仔鸡炎症反应，可通过抑制TLR2 介导的炎症反应来缓解产气荚膜梭菌对肉仔鸡造成的肠道损伤，改善小肠组织形态，提高血清抗体水平和存活率。在潘雨琪（2019）的试验中，日粮中添加植物提取物可显著提高白羽肉鸡的胸腺指数和脾脏指数，以及血浆IgM、IgG、IgA的含量；在致病性大肠杆菌攻毒后，显著提高血浆IgM 和IgG 水平、外周血和脾脏淋巴细胞转化率，这说明植物提取物提高了肉鸡对致病性大肠杆菌的抵抗力，因此有效降低发病率和死亡率。

研究表明植物提取物复方制剂的抗菌效果比单一植物提取物更佳。如陈虹（2009）研究发现五倍子、诃子水提物对大肠杆菌O2的抑菌效果较好（MIC 62.5mg/mL），五倍子水提物对大肠杆菌O139的抑菌效果较好（MIC：62.5mg/mL），黄芩、五倍子水提物对大肠杆菌O8的抑菌效果较明显（MIC∶31.25mg/mL），黄芩、石榴皮、五倍子、黄连和艾叶水提物对大肠杆菌O78的抑菌效 果 较 明 显 （MIC ∶31.25mg/mL），黄芩、石榴皮和黄连水提物对鸡白痢沙门菌的抑菌效果显著（MIC∶7.8mg/mL）。其中诃子分别与乌梅、黄柏配伍对大肠杆菌O139的抑制有明显的增效作用，乌梅分别与诃子、五倍子配伍对大肠杆菌O8的抑制有明显增效作用，柯子与乌梅配伍对大肠杆菌O78有明显增效作用；五倍子与黄连、黄芩与大黄配伍，对鸡白痢沙门氏菌的抑制有明显的增效作用。陈虹的试验说明，某些植物提取物配伍使用可发挥协同增效作用，发挥更大的抗菌作用；目前市场上畜禽中草药商品也多采用复方配伍使用。产超广谱β- 内酰胺酶（ESBLs）大肠杆菌对头孢曲松钠、头孢他啶、头孢噻肟钠、阿莫西林等耐药率高达100%，对其他抗菌药也有不同程度的耐药，而穿黄散组方（由穿心莲、黄芩、野菊花组成）可增强头孢菌素类、氟喹诺酮类等抗菌药的抑菌作用；中、高剂量穿黄散对人工感染产ESBLs 大肠杆菌的三黄仔鸡治愈率分别可达86.7%、83.3%；临床治疗效果表明，穿黄散对鸡耐药性大肠杆菌病的平均治愈率达91.7%。穿黄散对耐药大肠杆菌的作用机理为通过增加细菌细胞壁和细胞膜通透性使内容物外漏，抑制细菌蛋白质的合成从而达到抑菌作用（陈鹏举，2015）。

以上研究综合说明，植物提取物抗肠道腹泻病原菌的作用机理很多，可直接作用于细菌本身，更多地是通过增强机体免疫力从而调节肠道炎症反应、肠道菌群结构等方式间接抑菌。关于植物提取物抑菌的作用机理，印遇龙（2020）认为植物提取物可能在病原菌感染之前就调控机体免疫功能，从而最大程度减轻损伤性炎症反应和诱导保护性机制，这是抗生素所没有的防治功效。

2.3 抗球虫

家禽球虫病是一个全球性的难题，较高的死亡率和较差的饲料转化率给养殖户带来了严重的经济损失，特别是在无抗背景下，球虫的防治受到广大的关注。因此，植物提取物成为控制球虫的另一种有效手段。体外细胞试验发现，新型植物提取物在稀释16～32 倍时可抑制球虫在T-Rova 细胞系上的增殖，且对感染球虫的细胞具有一定的恢复作用（孙静，2017）。蔡海莹等（2014）体外研究发现一定浓度的茶多酚通过渗透到球虫卵囊内部，破坏球虫卵囊包膜及胞质，抑制球虫卵囊孢子化，且对未孢子化柔嫩艾美尔球虫卵囊成熟的抑制作用呈剂量依赖性；对于孢子化的球虫卵囊，茶多酚也具有一定的杀灭作用。在日粮中添加茶多酚能显著提高肉鸡免疫器官指数和血清球蛋白含量，增强机体免疫功能，减轻球虫孢子对肉仔鸡肠道造成的炎症反应，其中以0.04%添加剂量的效果最好。李登辉（2015）在日粮中添加350mg/kg、500mg/kg 的茶多酚能有效改善感染柔嫩艾美尔球虫后黄羽肉鸡的肠道微生态平衡，通过维持其肠道正常的形态结构、通透性及提高血清球蛋白含量，能够抵御球虫的感染，减少血便，效果等同于中等抗球虫药，从而显著提高黄羽肉鸡的生长性能。史东辉（2013）等在日粮中添加止痢草提取物显著降低地面平养肉鸡排泄物中艾美尔球虫卵囊数量，可提高42日龄肉鸡血清IgG 水平10.5%，改善了肉仔鸡的饲料报酬。研究发现，日粮中添加126mg/kg 以百里香酚和香芹酚为活性成分的植物精油（EO）能在一定程度上缓解肉仔鸡球虫感染的粪便带血程度和降低粪便中球虫卵囊排出量，促进小肠抗炎因子IL-4 的表达（杜恩存，2016）。

综合以上所述，日粮中添加植物提取物不仅可对肉鸡肠腔内球虫卵囊的增殖起抑制作用，降低卵囊产量，还可增强机体免疫力，减轻球虫感染造成的肠道炎症。

2.4 改善消化生理

不少研究发现，植物提取物能在一定程度上改善家禽的消化生理。如潘雨琪（2019）发现在日粮中添加植物提取物（由蒲公英和苹果组成，主要活性成分是黄酮类、多酚类、醇类物质及胆碱）可提高21 日龄白羽肉鸡的干物质代谢率，21 日龄和42 日龄粗脂肪的代谢率也显著升高，有效降低全期料重比4.7%，在显著提高屠宰率的同时降低腹脂率。赵艳飞（2018）在日粮中添加0.02%的复合植物提取物虽对肠道的相对长度、相对重量影响不大，但可显著提高35 日龄和70 日龄三黄鸡十二指肠、空肠、回肠的绒毛高度、隐窝深度和肌层厚度，促进三黄鸡肠道发育，显著提高日均增重和饲料转化率。金淑霞等（2022）制造人工循环热应激条件，在日粮中添加126mg/kg 植物精油混合物（主要活性成分是肉桂醛和香芹酚）显著提高肉鸡十二指肠的绒毛高度及淀粉酶活性、空肠的绒毛高度及绒毛高度/ 隐窝深度比值，有效缓解热应激造成的体重和采食量损失，改善料重比，降低死亡率。在日粮中添加400mg/kg 白藜芦醇通过提高肉鸡十二指肠绒毛高度、绒隐比、星状细胞数量以及回肠黏膜麦芽糖酶和蔗糖酶活性，改善回肠菌群结构，从而提高生长性能；能有效缓解LPS 刺激引起十二指肠黏膜结构和回肠消化酶活性变化、菌群紊乱（李嘉辉，2022）。

综合以上所述，植物提取物可通过改善肠道的黏膜结构和消化酶活性，改善消化生理，提高肉鸡的生长性能。

2.5 调节免疫机能

禚梅等（2009）研究发现，日粮中添加复合植物提取物（主要活性成分为黄酮、多糖、苷类、绿原酸等）可显著增加脾脏、胸腺和法氏囊的器官指数，提高血清中T 淋巴细胞的比例和转化率、白细胞的吞噬率，延长疫苗免疫后抗体水平的持续时间，这说明该复合植物提取物对肉鸡的体液免疫和细胞免疫均有促进作用，其中500g/t 的添加量比金霉素对肉仔鸡免疫力作用更佳。李瑞萍等（2020）试验发现，蝉花多糖、植物提取物（由黄连、肉桂、丁香、藿香等复方组成）、蝉花多糖- 植物提取物对雁荡麻鸡均可提高血清中免疫球蛋白和细胞 因 子IFN-γ、TNF-a、IL-2、IL-4 的水平，从而增强机体免疫力，对肉鸡日增重均有一定的促进作用。吕慧源等（2021）研究表明，在日粮中添加500mg/kg 山银花－黄芩提取物（主要活性成分为绿原酸和黄芩苷）可显著提高肉仔鸡胸腺和法氏囊指数，提高血清过氧化氢酶活力和平均日增重，降低丙二醛的水平和料重比，这说明肉仔鸡日粮中添加山银花－黄芩提取物能促进免疫器官发育、提高抗氧化性能、改善生长性能。

综合以上所述，植物提取物可促进免疫器官发育、提高免疫因子水平，进而提高机体免疫性能。

3 植物提取物在畜禽养殖中存在的问题与展望

目前，植物提取物研究主要存在以下问题：（1）植物提取物成分复杂，功能成分不清楚；（2）植物提取物发挥作用的详细机理不明确；（3）受植物生长的地理、季节、年限、品质的影响和提取纯化工艺的不同，植物提取物成分、质量不稳定。因此，未来植物提取物的研究将解决成分不清、机理不明、质量不稳、提取困难的问题。另外，在畜禽生产应用中，还需建立一套植物提取物的质量标准、用药标准和国内外进出口贸易标准，以便大规模产业化、全球化推广。

参考文献：（略）