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家禽营养中精油的应用

返回列表 来源: 发布日期: 2019.12.18
原 题 名:Use of essential oils in poultry nutrition: A new approach( 英文 )
原 作 者:Gopal Krishan 和 Asmita Narang(印度 GB Pant 农业技术大学兽医与动物科学学院兽医系)
张江译自Journal of Advanced Veterinary & Animal Research ,Vol.4(2014),№ 1:156~162
译者简介:张江,男,教授,现就职于上海农林职业技术学院农生系,主要研究方向为动物营养

饲料添加剂被广泛用来提高动物的生产性能。目前,在家禽饲养实践中大量使用饲料添加剂,以促进家禽生长、提高饲料转化率的同时改善家禽的健康状况和生产性能。在家禽饲料中有多种抗生素生长促进剂被用来预防疾病、改善生长性能、增加肠道菌群中部分有益菌的数量。由于抗生素生长促进剂会导致细菌产生抗药性,目前研究人员愈来愈关注抗生素的替代物,因此香料、植物提取物和草药等越来越受到关注。人们发现精油 (Essential Oils,EO) 具有抗菌能力,还表现出抗氧化、抗炎、抗癌、促进消化和降血脂等活性,因此可以在动物生产中用作生长促进剂。

1 精油
精油是挥发性芳香化合物的混合物,通常来源于植物,并因其植物来源而被赋予芳香特性的名称。Essential( 必需 ) 这个术语是由帕拉塞尔苏斯 (Paracelsus) 在其本质论 (quintaessentia) 中提出来的,意指具有医学用途的有效成分。而“挥发油 (volatile oil)”这个术语是在中世纪药学
中提出的。精油在提高生产力方面的作用为其作为生长和健康促进剂带来了希望。精油的化学组成和浓度是可变的。

2 精油的物理性质
精油可以通过发酵、提取或表达等多种方法获得,不过蒸馏是商业上最常用的方法。精油具有特异性气味,可溶于有机溶剂。比重大多轻于水,在 0.8 ~ 1.17 之间。精油对热和光照敏感,因此应储存在深色瓶中,并置于阴凉处。

3 精油的分类
大多数精油由碳氢化合物、含氧化合物及少量非挥发性残留物 ( 石蜡、蜡等 ) 的混合物组成。从化学上看,精油基本上包括两类化合物:萜烯类和苯丙烯类。根据五碳异戊二烯单元( 结构单元 )将萜烯再分为单萜 (C 10 H 6 )、倍半萜 (C 15 H 24 ) 和二萜 (C 20 H 32 );而苯丙烯类由带三碳侧链的六碳芳香环 (C6-C3 化合物 ) 组成。迄今为止已经报道有超过1000种的单萜和3000种的倍半萜。

4 精油的特性与活性
4.1 抗菌活性
精油中的多种化学成分具有抗菌性,这种抗菌性并非单一的作用机制,而是对细胞不同部位多个不同目标作用的累积效果。据报道其有效性可能取决于 pH、化学结构、浓度、各个单一生物活性物质以及受影响微生物种群的数量和类型。精油具有多种不同的抗菌机制,如萜类和酚类可破坏细胞膜,酚类和类黄酮可与金属螯合,香豆素可抑制微生物生长,生物碱对遗传物质有影响等。精油对革兰氏阳性菌比对对革兰氏阴性菌更有效,因为革兰氏阴性菌的细胞壁围绕有外膜,可抑制疏水性化合物通过其脂多糖结构侵入。许多精油可刺激家禽中有益菌生长,抑制致病菌数量。研究表明,低剂量的精油和丁酸钠对控制肉鸡中沙门氏菌具有明确的功效。表 1 给出了精油抗菌活性和最低抑菌浓度(Minimum Inhibitory Concentration,MIC;mg/kg) 的体外研究结果。麝香草酚和肉桂醛的混合物被证明具有选择性抑制酵母和真菌生长的抗菌特性。
4.2 抗寄生虫活性

据报道,一些植物及其精油具有抗寄生虫作用。例如,大蒜、洋葱和薄荷的精油和种子可有效抵御胃肠道寄生虫。感染球虫的家禽生长速度要慢于摄入相同日粮的未感染鸡。牛至油的主要成分香芹酚和百里香酚具有抗柔嫩艾美耳球虫活性。在另外几项体内和体外试验中,发现酚类可抗艾美球虫。

家禽营养中精油的应用 表1

4.3 抗氧化剂活性
精油的抗氧化机理是基于其为自由基提供氢或电子的能力以及在芳族结构内使不成对电子移位的能力,从而保护其他生物分子不被氧化。与维生素 E、维生素 C 及类胡萝卜素相比,酚类物质是更有效的抗氧化剂。研究人员发现,包括香芹酚、肉桂醛和辣椒精油在内的精油混合物可提高肉仔鸡类胡萝卜素和辅酶 Q10 的肝脏浓度,从而表现出抗氧化潜能。
4.4 抗炎症活性
精油含有酚类化合物,因此具有较强的抗炎效果。具有抗炎能力的精油主要成分是萜类化合物和类黄酮。这些物质可抑制炎症性前列腺素的代谢。具有抗炎潜能的植物包括洋甘菊、万寿菊、甘草和大茴香等。
4.5 免疫调节活性
多种精油具有免疫调节潜能,例如一些研究人员已经开展研究的大蒜和牛至油。研究表明,在雏鸡日粮中添加含有大蒜精油的产品,可促进抗肠炎沙门氏菌、多杀巴斯德氏菌和波莫纳型钩端螺旋体的抗体生成。2010 年的一项研究发现,大蒜的免疫调节作用可能是因为白细胞介素、肿瘤坏死因子(TNF-α)、干扰素 (INF-γ)生成能力增强的缘故。此外,大蒜精油可提高腹腔巨噬细胞的吞噬能力、巨噬细胞的分泌代谢、抗氧化功能和抗原递呈细胞(APC)量。研究指出,在肉仔鸡日粮中添加 0.1%的大蒜能提高其对新城疫病毒的抗体应答,增加脾脏和法氏囊的重量,并加强过敏性皮肤嗜碱性反应。
4.6 刺激消化
精油可刺激分泌胆汁和黏液等消化道分泌物,增强酶活性。从而改善肠道功能。在肉鸡中,精油可促进胰蛋白酶、淀粉酶和空肠食糜的分泌,减少病原体(如大肠杆菌和产气荚膜菌)在肠壁的黏附。据报道,草药及其精油具有降胆固醇活性,并进而可预防癌症。柠檬草油可抑制胆固醇合成过程中关键调节酶 3- 羟基 -3-甲基戊二酰辅酶 A(HMG-CoA) 还原酶的活性,因而具有降低胆固醇血症的效果。

5 影响精油功效的因素
可能影响植物中精油品质的因素包括土壤类型、气候、化学品 ( 肥料 ) 使用、遗传、收获方式、植物的年龄、化学型和提取方法。大多数情况下,精油是通过不同类型化合物如醛、酮、酚、酯、醇、烃和醚之间复杂的相互作用产生抗菌活性。据报道,含有肉桂醛、香芹酚、柠檬醛、百里香酚或丁香油酚等酚或醛的精油具有强效的抗菌活性。精油化合物的功效还取决于其与饲料混合物中其他原料的配伍性。

6.1 肉鸡
精油可单独或与其他成分混合使用,作为肉鸡生产中的生长促进剂。多项研究表明,日粮添加精油对增重有促进作用。日粮添加精油可提高肉鸡的生长性能。肉鸡添加月桂、牛至、鼠尾草、橘和茴香精油或精油混合物可显著改善饲料转化率。此外,在一项肉鸡试验中研究了牛至、肉桂、辣椒、百里香以及有机酸和植物提取物混合物的影响,并与肉鸡中的营养性抗生素阿维拉霉素进行比较,结果发现添加植物提取物的肉鸡表现出比其他组有更高的增重和采食量。也有研究报道,添加姜黄可提高肉鸡血清抗氧化剂水平及免疫状态。据报道,添加 3%的大蒜作为饲料添加剂可以显著改善肉鸡的生长和生产性能。在满足肉鸡营养需要的日粮中添加罗勒、香菜、月桂、柠檬、牛至、鼠尾草、茶和百里香酚精油混合物可以改善增重,对料重比也有积极影响。

6.2 蛋鸡
为了保持或提高产蛋量和蛋品质,需要提供最佳的营养、环境条件和管理措施。多项研究表明,大蒜精油对产蛋和蛋品有改善作用。植物提取物和香料作为单一成分或混合制剂可以在改善蛋鸡性能和健康状况方面发挥作用。饲料中添加大蒜粉可提高产蛋量,增加蛋重。日粮中添加 24 mg/kg 的精油混合物可显著改善产蛋率、饲料转化效率,并降低裂纹蛋 / 破碎蛋的比例。一项针对蛋鹌鹑进行的研究发现,使用精油混合物作为日粮添加剂,可改善产蛋量和饲料转化率。夏季应激会导致产蛋量下降,破损蛋和死亡率上升,而在商品蛋鸡日粮中添加精油和有机酸有利于改善热应激条件下的蛋重和免疫功能。

7 结论与应用前景
许多研究人员探索精油的特性及其在家禽营养中的用途,结果有所不同。已经证明精油及其组分在体外具有抗菌、降血脂、免疫调节和抗炎症的功效,仅在较高的添加水平下才能观察到毒性效应。精油的抗氧化特性可降低肉类加工厂的损失。应该对精油组分及其混合物的化学性质和生物学活性进行全面的研究。精油产品在动物中的功效取决于多种因素。总体而言,精油具有积极的效果,但对其在家禽中应用的认识仍然不足,需要进一步研究以明确其作用机制、确切的推荐量及其与其他饲料成分的相互影响,以达到理想的效果。

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