植物提取物在提高仔豬抗病力上的應用及作用原理

劉正旭，霍永久，占今舜

(揚州大學動物科學與技術學院，江蘇 揚州 225009)

仔豬斷奶階段是豬整個生產過程中的關鍵時間段之一，此時仔豬面臨著營養、環境、豬群“社交”等多方面的應激。由于斷奶仔豬本身免疫和消化吸收系統尚未發育健全，所以經常發生腹瀉等胃腸道疾病，給養豬業帶來巨大的經濟損失[1]。20世紀50年代以來，全世界養豬業者使用抗生素來預防和治療仔豬斷奶階段的腹瀉問題，取得了良好成效。但是抗生素的長期大量使用導致了細菌的抗藥性。20世紀90年代以來越來越多的國家開始在養豬生產中限制抗生素的使用，這也使得全球的科學家努力尋找能夠替代抗生素的仔豬生長促進劑。其中，植物提取物是一個熱門的研究方向。PE是以植物為原料，按照最終產品的用途需要，經過不同的提取分離過程，定向獲取和濃集植物中的某一種或多種有效成分，而不改變其有效成分結構的綠色天然產品。

1 PE在仔豬生產中的應用

PE在歷史上一直作為人類的營養補充劑或藥物大量使用，有數千年歷史[2]。尤其是在我國傳統的中藥理論中，一直把草藥作為最主要的治療藥物。但在豬生產中PE則是一種新型的飼料添加劑，由單一或復合種類的植物產品及其提取物例如精油、多酚等物質組成。

1.1 草本植物

一直以來，草藥被世界上不同地區的人們廣泛應用，來治療人類疾病。現代的研究者使用包括大蒜、薄荷、甘菊、蘆薈在內的草本植物也成功地進行了胃腸紊亂疾病的治療試驗。Walter和Bilkei[3]的研究表明，含有百里香酚和香芹酚的復方草本PE可讓體弱豬有效抵御外界疾病，深入探究發現，其機制是上述2種活性物質可以提高血液中的CD4+、CD8+和T細胞的數量比例。Nofrarias等[4]的研究則發現：某復合草本PE組合，沒有影響仔豬結腸的單核細胞比例，只有淋巴結處的B淋巴細胞比例減少了。

1.2 木本植物

在仔豬生產中得到廣泛應用的木本植物主要為皂樹提取物，其生物活性物質主要是皂苷。武進[5]的研究表明，以皂苷等為主要成分的PE在改善豬生產性能方面具有良好的效果，同時可以顯著地增強豬機體的抗氧化能力，可以達到或略優于試驗對照所用的抗生素。林登峰等[6]的實驗研究了酸棗仁皂甙元為主的PE對仔豬生產性能的影響，結果表明：飼料中添加該種類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)，飼料轉化率改善(F/G)3.2%～3.7%(P＜0.05)，仔豬腹瀉率明顯降低，同時皮毛有光澤、行為安祥。Turner等[7]的研究表明，125 mg/kg皂樹提取物對斷奶豬的吞噬細胞功能可產生顯著影響，提升吞噬反應效率(P＜0.05)。

2 PE對仔豬的作用原理

2.1 有害微生物抑制機制

斷奶腹瀉(PWD)是豬生產中造成經濟損失的主要原因之一。PWD的具體原因較多，其中最主要的致病菌是大腸桿菌以及梭狀芽胞桿菌屬、勞森氏菌、短螺菌屬；最主要的致病病毒為輪狀病毒、冠狀病毒等。因而控制住斷奶仔豬飼養當中的致病微生物就意味著為豬生產者創造巨大效益，PE在這方面有巨大潛力。PE對有害微生物的抑制表現抗菌、抗病毒和驅蟲等。

Bruins等的實驗研究了紅茶提取物對斷奶仔豬的影響。發現0.8%的紅茶提取物添加量可以顯著降低腹瀉發生率，降低的百分比達到了 20%。腸道發酵情況可以反映腸道菌群狀況。Dierick等的實驗研究了球型褐藻提取物對仔豬腸道菌群（大腸桿菌、乳酸菌、鏈球菌、厭氧菌總數）及其發酵代謝情況的影響。結果發現添加球型褐藻提取物后，對小腸后部菌群尤其是大腸桿菌數量有了顯著的抑制效應(P＜0.05)。同時，微生物發酵活動（乳酸、揮發性脂肪酸）也被明顯抑制(P＜0.05)。這說明，球型褐藻有作為抗生素替代物的潛能，通過改善腸道菌群情況來改善仔豬健康狀況。其他研究者也以腸道發酵情況為切入點進行了PE添加劑的研究，但結果較為復雜。Pellikaan等研究了添加刺槐豆膠對斷奶仔豬腸道發酵情況的影響，結果發現斷奶后第1天和第2天，添加PE一定程度上降低了揮發性脂肪酸（VFA）含量，略微增加了支鏈VFA的量，對氨的影響則比較復雜，但是上述變化都比較輕微，而且只在斷奶之后最初的幾天才出現；該研究者的另一個實驗中，采用的PE是香芹酚，最終發現香芹酚對仔豬發酵模式的調整較為輕微，并非是影響發酵情況的主要因素，斷奶過程本身才是影響發酵模式的主要因素。

Ren等以猴腎臟細胞和豬睪丸細胞為模型，檢驗了魚腥草提取物注射后對感染偽狂犬病毒（PRV）的影響。結果發現，魚腥草對于偽狂犬病的感染能有效的抑制，同時在猴腎臟細胞中此效果更明顯。另外，他還發現低劑量魚腥草注射可以抑制偽狂犬引起的細胞凋亡，而高劑量魚腥草卻會直接引起細胞凋亡。

Jensen等的實驗研究了菊苣根對仔豬腸道寄生蟲的影響。結果發現飼喂菊苣根之后，腸道中豬蛔蟲數量降低了64%(P = 0.034)，但豬鞭蟲數量卻增加了 63% (P= 0.016)。Thomsen等 實 驗發現植物當中的果聚糖能夠成功降低豬痢疾的發病率，有效地抑制豬痢疾短螺旋體的感染。

2.2 免疫增強機制

腸道既是動物消化食物、吸收營養的主要場所，也是體內最大的免疫器官。PE的免疫增強效應表現為促進免疫細胞轉化、增加淋巴細胞數量、激活抗體生成和延長抗體作用時間，如植物多糖和皂苷所起的作用。

Wang等[8]利用細胞模型，研究了女貞果實超臨界二氧化碳萃取物對于仔豬的免疫細胞的影響，結果顯示提取物增強了淋巴細胞的增殖活性，并且上調了 CD4+CD8+和CD4+CD8-細胞數量。同時女貞果實提取物調節了Th1淋巴細胞和Th2淋巴細胞相關的細胞因子：提高了Th1淋巴細胞產生的白細胞介素-2（IL-2），干擾素-γ（IFN-gamma）和干擾素-α（TNF-alpha）的水平；降低了Th2淋巴細胞產生的白細胞介素-4（IL-4）和白細胞介素-10（IL-10）水平。女貞果實提取物還刺激了淋巴細胞的NO分泌。這些都說明女貞果實超臨界二氧化碳萃取物確實有影響仔豬免疫系統的潛能，可以作為豬生產中新型的免疫調節劑。除了傳統的與腹瀉有關的炎癥反應以外，PE還可以舒緩日糧等因素造成的過敏反應。Hao等的研究表明，連翹提取物可以顯著降低過敏抗體量、肥大細胞脫顆粒作用以及組胺的釋放，同時改善腸道微生物區系，最終緩和了β型伴大豆球蛋白引起的仔豬過敏反應。另外，連翹提取物還抑制了β型伴大豆球蛋白引導的T淋巴細胞增殖和IL-4合成2個反應。這說明，連翹提取物確實可以緩和仔豬的大豆日糧過敏癥狀。

2.3 抗氧化機制

抗氧化主要表現為清除自由基以及增強抗氧化酶活性2個方面，如某些植物多酚、黃酮類和皂甙類化合物。Yan等的研究證明，魚腥草和藥用蒲公英添加后可顯著增加豬肉的（P＜0.05）硫代巴比妥酸反應產物值（TBARS value），說明上述提取物可顯著改善豬身體內的抗氧化性能。武進的實驗還發現，復合植物提取物中劑量添加組（600 g/t）與抗生素組相比，谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）和超氧化物歧化酶（SOD）活性明顯提高（P＜0.05），自由基的清除能力增強了；丙二醛（MDA）含量明顯下降（P＜0.05），降低了脂質過氧化的發生。研究者認為，一定劑量的該復合植物提取物可改善豬體內的氧化狀態。

2.4 代謝調控機制

萬伶俐等[9]的研究發現在仔豬飼料中添加中草藥添加劑，可促進仔豬某些激素和酶的分泌并提高仔豬對飼料養分的吸收效率，從而促進仔豬對養分和能量的吸收代謝效率，改善仔豬的生長性能和飼料報酬；同時還能降低仔豬腹瀉的發生率和死亡率。田允波等[10]研究表明，天然植物提取物對仔豬的促生長作用可能是通過調節豬代謝調節系統機能而實現的。研究者發現其作用過程是一種整體效應：仔豬在表觀上的飼料養分消化率提高，生產性能提高；從代謝調控機制來說，則是通過促進生長激素（GH）、胰島素樣生長因子(IGF-Ⅰ)的合成和分泌，加強合成代謝，另外PE還可促進甲狀腺激素和環腺苷酸（cAMP）的合成和分泌，來促進脂肪的動員和加速脂肪的氧化分解、降低豬體脂的積累。

3 PE與其他養分的互作機制

McAlpine等對比研究了海藻提取物和氧化鋅對仔豬的促生長效用，發現二者在干物質、氮（N）、中性洗滌纖維（NDF）消化率上有拮抗互作，同時海藻提取物本身確實改善了飼料消化率，促生長效用與氧化鋅類似，但二者不能同時添加。Manzanilla等研究了日糧蛋白來源和水平與植物提取物的互作。相對于20%的高蛋白水平，較低的蛋白水平（18%）下，植物提取物會降低淀粉消化率，同時會降低腸絨毛長度、減少上皮內淋巴細胞數量（P＜0.05），但對微生物區系有正面的影響。整體而言，蛋白質水平和植物提取物的互作在不同指標上表現不同，還需進一步研究。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對仔豬各指標的互作效應。結果發現，在平均日增重和飼料轉化率上，二者存在顯著的互作(P＜ 0.05)。低劑量的乳糖添加時，增加海藻提取物的量可以顯著增加平均日增重和飼料轉化率(P＜0.05)；但在高劑量的乳糖添加下，增加海藻提取物的量對上述指標就沒有顯著影響。

4 小結和展望

自從歐盟2006年開始豬生產中禁止使用抗生素，抗生素的限用和禁用已經逐漸成為全球養豬從業者的共識和必然選擇。尋求新的生長促進劑替代抗生素已經成為全球的豬業科學家孜孜不倦的目標。植物提取物憑借其自然、安全、有效的特性受到了科學家的青睞，在實際的應用中，PE也體現出了抗菌、抗氧化、增強免疫、調控代謝等多方面的功能特性，促進了仔豬的健康和生長。

但由于植物的種類繁多、所含物質復雜、提取工藝無統一標準等因素，PE在實際應用中效果不穩定。因而需要對植物提取物的提取工藝、有效成分檢測標準等做出與國際接軌的統一規定。另外，未來還需要從分子營養的層面對PE的作用原理進行精細化的研究，促進PE的推廣應用和我國養豬業生產的綠色、安全。

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