植物提取物在提高仔猪抗病力上的应用及作用原理

刘正旭，霍永久，占今舜

(扬州大学动物科学与技术学院，江苏 扬州 225009)

仔猪断奶阶段是猪整个生产过程中的关键时间段之一，此时仔猪面临着营养、环境、猪群“社交”等多方面的应激。由于断奶仔猪本身免疫和消化吸收系统尚未发育健全，所以经常发生腹泻等胃肠道疾病，给养猪业带来巨大的经济损失[1]。20世纪50年代以来，全世界养猪业者使用抗生素来预防和治疗仔猪断奶阶段的腹泻问题，取得了良好成效。但是抗生素的长期大量使用导致了细菌的抗药性。20世纪90年代以来越来越多的国家开始在养猪生产中限制抗生素的使用，这也使得全球的科学家努力寻找能够替代抗生素的仔猪生长促进剂。其中，植物提取物是一个热门的研究方向。PE是以植物为原料，按照最终产品的用途需要，经过不同的提取分离过程，定向获取和浓集植物中的某一种或多种有效成分，而不改变其有效成分结构的绿色天然产品。

1 PE在仔猪生产中的应用

PE在历史上一直作为人类的营养补充剂或药物大量使用，有数千年历史[2]。尤其是在我国传统的中药理论中，一直把草药作为最主要的治疗药物。但在猪生产中PE则是一种新型的饲料添加剂，由单一或复合种类的植物产品及其提取物例如精油、多酚等物质组成。

1.1 草本植物

一直以来，草药被世界上不同地区的人们广泛应用，来治疗人类疾病。现代的研究者使用包括大蒜、薄荷、甘菊、芦荟在内的草本植物也成功地进行了胃肠紊乱疾病的治疗试验。Walter和Bilkei[3]的研究表明，含有百里香酚和香芹酚的复方草本PE可让体弱猪有效抵御外界疾病，深入探究发现，其机制是上述2种活性物质可以提高血液中的CD4+、CD8+和T细胞的数量比例。Nofrarias等[4]的研究则发现：某复合草本PE组合，没有影响仔猪结肠的单核细胞比例，只有淋巴结处的B淋巴细胞比例减少了。

1.2 木本植物

在仔猪生产中得到广泛应用的木本植物主要为皂树提取物，其生物活性物质主要是皂苷。武进[5]的研究表明，以皂苷等为主要成分的PE在改善猪生产性能方面具有良好的效果，同时可以显著地增强猪机体的抗氧化能力，可以达到或略优于试验对照所用的抗生素。林登峰等[6]的实验研究了酸枣仁皂甙元为主的PE对仔猪生产性能的影响，结果表明：饲料中添加该种类PE 50 mg/kg和100 mg/kg后，日增重提高7.1%～9.2%(P＜0.05)、采食量增加3.5%～4.9%(P＜0.05)，饲料转化率改善(F/G)3.2%～3.7%(P＜0.05)，仔猪腹泻率明显降低，同时皮毛有光泽、行为安祥。Turner等[7]的研究表明，125 mg/kg皂树提取物对断奶猪的吞噬细胞功能可产生显著影响，提升吞噬反应效率(P＜0.05)。

2 PE对仔猪的作用原理

2.1 有害微生物抑制机制

断奶腹泻(PWD)是猪生产中造成经济损失的主要原因之一。PWD的具体原因较多，其中最主要的致病菌是大肠杆菌以及梭状芽胞杆菌属、劳森氏菌、短螺菌属；最主要的致病病毒为轮状病毒、冠状病毒等。因而控制住断奶仔猪饲养当中的致病微生物就意味着为猪生产者创造巨大效益，PE在这方面有巨大潜力。PE对有害微生物的抑制表现抗菌、抗病毒和驱虫等。

Bruins等的实验研究了红茶提取物对断奶仔猪的影响。发现0.8%的红茶提取物添加量可以显著降低腹泻发生率，降低的百分比达到了 20%。肠道发酵情况可以反映肠道菌群状况。Dierick等的实验研究了球型褐藻提取物对仔猪肠道菌群（大肠杆菌、乳酸菌、链球菌、厌氧菌总数）及其发酵代谢情况的影响。结果发现添加球型褐藻提取物后，对小肠后部菌群尤其是大肠杆菌数量有了显著的抑制效应(P＜0.05)。同时，微生物发酵活动（乳酸、挥发性脂肪酸）也被明显抑制(P＜0.05)。这说明，球型褐藻有作为抗生素替代物的潜能，通过改善肠道菌群情况来改善仔猪健康状况。其他研究者也以肠道发酵情况为切入点进行了PE添加剂的研究，但结果较为复杂。Pellikaan等研究了添加刺槐豆胶对断奶仔猪肠道发酵情况的影响，结果发现断奶后第1天和第2天，添加PE一定程度上降低了挥发性脂肪酸（VFA）含量，略微增加了支链VFA的量，对氨的影响则比较复杂，但是上述变化都比较轻微，而且只在断奶之后最初的几天才出现；该研究者的另一个实验中，采用的PE是香芹酚，最终发现香芹酚对仔猪发酵模式的调整较为轻微，并非是影响发酵情况的主要因素，断奶过程本身才是影响发酵模式的主要因素。

Ren等以猴肾脏细胞和猪睾丸细胞为模型，检验了鱼腥草提取物注射后对感染伪狂犬病毒（PRV）的影响。结果发现，鱼腥草对于伪狂犬病的感染能有效的抑制，同时在猴肾脏细胞中此效果更明显。另外，他还发现低剂量鱼腥草注射可以抑制伪狂犬引起的细胞凋亡，而高剂量鱼腥草却会直接引起细胞凋亡。

Jensen等的实验研究了菊苣根对仔猪肠道寄生虫的影响。结果发现饲喂菊苣根之后，肠道中猪蛔虫数量降低了64%(P = 0.034)，但猪鞭虫数量却增加了 63% (P= 0.016)。Thomsen等 实 验发现植物当中的果聚糖能够成功降低猪痢疾的发病率，有效地抑制猪痢疾短螺旋体的感染。

2.2 免疫增强机制

肠道既是动物消化食物、吸收营养的主要场所，也是体内最大的免疫器官。PE的免疫增强效应表现为促进免疫细胞转化、增加淋巴细胞数量、激活抗体生成和延长抗体作用时间，如植物多糖和皂苷所起的作用。

Wang等[8]利用细胞模型，研究了女贞果实超临界二氧化碳萃取物对于仔猪的免疫细胞的影响，结果显示提取物增强了淋巴细胞的增殖活性，并且上调了 CD4+CD8+和CD4+CD8-细胞数量。同时女贞果实提取物调节了Th1淋巴细胞和Th2淋巴细胞相关的细胞因子：提高了Th1淋巴细胞产生的白细胞介素-2（IL-2），干扰素-γ（IFN-gamma）和干扰素-α（TNF-alpha）的水平；降低了Th2淋巴细胞产生的白细胞介素-4（IL-4）和白细胞介素-10（IL-10）水平。女贞果实提取物还刺激了淋巴细胞的NO分泌。这些都说明女贞果实超临界二氧化碳萃取物确实有影响仔猪免疫系统的潜能，可以作为猪生产中新型的免疫调节剂。除了传统的与腹泻有关的炎症反应以外，PE还可以舒缓日粮等因素造成的过敏反应。Hao等的研究表明，连翘提取物可以显著降低过敏抗体量、肥大细胞脱颗粒作用以及组胺的释放，同时改善肠道微生物区系，最终缓和了β型伴大豆球蛋白引起的仔猪过敏反应。另外，连翘提取物还抑制了β型伴大豆球蛋白引导的T淋巴细胞增殖和IL-4合成2个反应。这说明，连翘提取物确实可以缓和仔猪的大豆日粮过敏症状。

2.3 抗氧化机制

抗氧化主要表现为清除自由基以及增强抗氧化酶活性2个方面，如某些植物多酚、黄酮类和皂甙类化合物。Yan等的研究证明，鱼腥草和药用蒲公英添加后可显著增加猪肉的（P＜0.05）硫代巴比妥酸反应产物值（TBARS value），说明上述提取物可显著改善猪身体内的抗氧化性能。武进的实验还发现，复合植物提取物中剂量添加组（600 g/t）与抗生素组相比，谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和超氧化物歧化酶（SOD）活性明显提高（P＜0.05），自由基的清除能力增强了；丙二醛（MDA）含量明显下降（P＜0.05），降低了脂质过氧化的发生。研究者认为，一定剂量的该复合植物提取物可改善猪体内的氧化状态。

2.4 代谢调控机制

万伶俐等[9]的研究发现在仔猪饲料中添加中草药添加剂，可促进仔猪某些激素和酶的分泌并提高仔猪对饲料养分的吸收效率，从而促进仔猪对养分和能量的吸收代谢效率，改善仔猪的生长性能和饲料报酬；同时还能降低仔猪腹泻的发生率和死亡率。田允波等[10]研究表明，天然植物提取物对仔猪的促生长作用可能是通过调节猪代谢调节系统机能而实现的。研究者发现其作用过程是一种整体效应：仔猪在表观上的饲料养分消化率提高，生产性能提高；从代谢调控机制来说，则是通过促进生长激素（GH）、胰岛素样生长因子(IGF-Ⅰ)的合成和分泌，加强合成代谢，另外PE还可促进甲状腺激素和环腺苷酸（cAMP）的合成和分泌，来促进脂肪的动员和加速脂肪的氧化分解、降低猪体脂的积累。

3 PE与其他养分的互作机制

McAlpine等对比研究了海藻提取物和氧化锌对仔猪的促生长效用，发现二者在干物质、氮（N）、中性洗涤纤维（NDF）消化率上有拮抗互作，同时海藻提取物本身确实改善了饲料消化率，促生长效用与氧化锌类似，但二者不能同时添加。Manzanilla等研究了日粮蛋白来源和水平与植物提取物的互作。相对于20%的高蛋白水平，较低的蛋白水平（18%）下，植物提取物会降低淀粉消化率，同时会降低肠绒毛长度、减少上皮内淋巴细胞数量（P＜0.05），但对微生物区系有正面的影响。整体而言，蛋白质水平和植物提取物的互作在不同指标上表现不同，还需进一步研究。Gahan等[11]研究了不同添加量的乳糖和不同添加量的海藻提取物对仔猪各指标的互作效应。结果发现，在平均日增重和饲料转化率上，二者存在显著的互作(P＜ 0.05)。低剂量的乳糖添加时，增加海藻提取物的量可以显著增加平均日增重和饲料转化率(P＜0.05)；但在高剂量的乳糖添加下，增加海藻提取物的量对上述指标就没有显著影响。

4 小结和展望

自从欧盟2006年开始猪生产中禁止使用抗生素，抗生素的限用和禁用已经逐渐成为全球养猪从业者的共识和必然选择。寻求新的生长促进剂替代抗生素已经成为全球的猪业科学家孜孜不倦的目标。植物提取物凭借其自然、安全、有效的特性受到了科学家的青睐，在实际的应用中，PE也体现出了抗菌、抗氧化、增强免疫、调控代谢等多方面的功能特性，促进了仔猪的健康和生长。

但由于植物的种类繁多、所含物质复杂、提取工艺无统一标准等因素，PE在实际应用中效果不稳定。因而需要对植物提取物的提取工艺、有效成分检测标准等做出与国际接轨的统一规定。另外，未来还需要从分子营养的层面对PE的作用原理进行精细化的研究，促进PE的推广应用和我国养猪业生产的绿色、安全。

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