植物提取物在动物生产中的应用研究及发展前景

· 植 物 提 取 物 饲 料 添 加 剂 的 研 究 与 进 展 ·
植 物 提 取 物 在 动 物 生 产 中 的
应 用 研 究 及 发 展 前 景
金 立 志
( 英 国 美 瑞 康 ( 广 州 ) 生 物 科 技 有 限 公 司 , 广 东 广 州 510080)
作 者 简 介 :
金 立 志 博 士 为 英 国 美 瑞 康 ( 广 州 ) 生 物 科 技 有 限 公 司 董 事 总 经 理 。 兼 任 中 国 科 学 院 及 中 国 农 科 院 饲 料 所 客 座 研
究 员 和 四 川 农 业 大 学 客 座 教 授 和 国 家 饲 料 工 程 中 心 副 主 任 ; 中 国 动 物 营 养 学 会 理 事 及 应 用 技 术 委 员 会 副 主 任 委 员 ;
中 国 饲 料 添 加 剂 分 会 常 务 委 员 和 中 国 饲 料 经 济 学 会 常 务 理 事 等 。
植 物 提 取 物 类 饲 料 添 加 剂 被 认 定 为 “ 安 全 、 高
效 、 稳 定 、 可 控 ” 的 饲 料 添 加 剂 , 正 在 成 为 绿 色 环
保 、 安 全 的 动 物 食 品 生 产 和 饲 料 工 业 中 充 满 活 力
的 、 新 的 经 济 增 长 点 。 在 过 去 的 20 多 年 里 , 由 于 消
费 者 对 抗 菌 药 物 在 动 物 产 品 中 的 残 留 和 细 菌 产 生 抗
药 性 的 关 注 , 科 学 工 作 者 都 在 加 紧 研 究 新 型 抗 菌 、
杀 菌 型 饲 料 添 加 剂 , 特 别 是 绿 色 环 保 的 植 物 提 取 物
饲 料 添 加 剂 。 这 一 方 面 是 要 帮 助 动 物 抑 制 或 杀 灭 病
原 菌 , 尤 其 是 那 些 对 抗 生 素 已 经 产 生 抗 药 性 的 病
菌 , 另 一 方 面 是 为 了 弥 补 抗 生 素 促 生 长 剂 禁 用 后 可
能 带 来 的 损 失 ( 金 立 志 ,2006)。 本 文 主 要 综 述 了
植 物 提 取 物 研 究 概 况 , 并 对 专 利 性 的 植 物 提 取 物 研
究 进 行 了 详 细 评 述 。
1 抗 生 素 使 用 及 耐 药 性 问 题
随 着 规 模 化 养 殖 业 的 发 展 , 大 肠 杆 菌 、 沙 门 氏
菌 、 链 球 菌 、 葡 萄 球 菌 、 巴 氏 杆 菌 等 逐 渐 成 为 规 模
化 养 殖 场 的 主 要 病 原 菌 , 由 这 些 病 菌 引 起 的 疾 病 已
成 为 规 模 化 养 殖 场 常 见 的 多 发 病 。 国 内 外 许 多 研 究
表 明 , 这 些 主 要 病 原 菌 产 生 了 严 重 的 耐 药 性 , 而 且
耐 药 性 菌 株 逐 年 增 多 , 这 使 得 抗 生 素 对 细 菌 性 疾 病
的 防 治 效 果 越 来 越 差 , 结 果 药 物 的 用 量 不 断 加 大 ,
进 而 造 成 畜 禽 机 体 免 疫 力 下 降 , 引 起 畜 禽 内 源 性 感
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染 和 二 重 感 染 ; 与 此 同 时 , 药 物 残 留 影 响 畜 禽 产 品
质 量 , 威 胁 着 人 类 健 康 ( 巩 霞 和 程 学 慧 ,2007)。
王 红 宁 教 授 带 领 的 研 究 小 组 (2000—2001) 报
道 , 猪 致 病 性 大 肠 杆 菌 的 菌 株 主 要 表 现 为 多 重 耐 药
性 , 以 对 4~13 种 抗 菌 药 物 表 现 抗 性 为 主 , 共 占 95%
( 王 红 宁 ,2000 年 ); 猪 致 病 性 沙 门 氏 菌 的 所 有 菌
株 都 表 现 出 对 3 种 以 上 的 抗 生 素 有 耐 药 性 , 其 中 有 17
株 表 现 出 对 6 种 以 上 抗 菌 药 物 耐 药 , 占 试 验 菌 株 数 的
60.7%( 谭 丙 乾 和 王 红 宁 ,2001 年 ); 鸡 致 病 性 大 肠
杆 菌 对 16 种 抗 生 素 表 现 5 种 及 以 上 耐 药 性 的 菌 株 占 分
离 菌 株 的 97.8%。 菌 株 敏 感 性 最 高 的 药 物 依 次 是 头 孢
唑 啉 、 新 霉 素 、 庆 大 霉 素 、 磺 胺 和 妥 布 霉 素 , 而 这 5
种 药 物 或 5 种 药 物 组 合 是 治 疗 和 预 防 鸡 大 肠 杆 菌 病 的
首 选 药 物 ( 陶 勇 和 王 红 宁 ,2001)。
华 中 农 业 大 学 畜 牧 兽 医 学 院 陈 焕 春 院 士 的 研 究
小 组 对 规 模 化 猪 场 大 肠 杆 菌 的 耐 药 性 进 行 了 调 查 ,
从 湖 北 、 河 南 、 江 西 、 安 徽 、 浙 江 等 省 的 33 个 猪 场
分 离 出 致 病 性 大 肠 杆 菌 发 现 , 分 离 菌 株 对 15 种 药 物
均 有 不 同 程 度 的 耐 药 性 , 多 数 为 6 耐 以 上 的 菌 株 (80
株 ), 占 供 试 菌 株 的 71.14%( 刘 梦 元 等 ,2004)。
中 国 兽 医 药 品 监 察 所 张 秀 英 等 (2005) 从 江 西 、
辽 宁 、 广 东 3 个 省 分 离 到 204 株 大 肠 杆 菌 , 实 验 结 果 表
明 , 分 离 菌 对 四 环 素 的 耐 药 性 最 高 , 为 92.2%, 对 其 它
绝 大 多 数 抗 菌 药 物 的 耐 药 性 都 在 60% 以 上 ( 见 表 1)。
植 物 提 取 物 饲 料 添 加 剂 在 动 物 营 养 与 生 产 中 研 究 与 应 用

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表 1 大 肠 杆 菌 对 抗 菌 药 物 的 耐 药 率 %
药 物 辽 宁 (105 株 ) 广 东 (86 株 ) 江 西 (13 株 ) 合 计 (204 株 )
荼 啶 酸 84.8 87.2 92.3 86.3
氧 氟 沙 星 53.3 69.8 92.3 62.7
环 丙 沙 星 55.2 69.8 92.3 63.7
恩 诺 沙 星 67.6 77.9 92.3 73.5
沙 拉 沙 星 62.9 76.7 92.3 70.6
洛 美 沙 星 61.9 75.6 92.3 69.6
二 氟 沙 星 87.6 87.2 92.3 87.7
诺 氟 沙 星 55.2 69.8 92.3 63.7
达 氟 沙 星 60.0 74.4 92.3 68.1
培 氟 沙 星 57.1 70.9 92.3 65.2
氯 霉 素 43.8 59.3 38.5 50
氟 苯 尼 考 1.0 3.5 0 2.0
氨 苄 西 林 68.6 82.6 84.6 75.5
阿 莫 西 林 67.6 83.7 84.6 75.5
奥 格 门 丁 14.3 10.5 23.1 13.2
头 孢 曲 松 0 0 0 0
头 孢 噻 吩 18.1 20.9 38.5 20.6
庆 大 霉 素 30.5 57.0 30.8 41.7
卡 那 霉 素 32.4 38.4 23.1 34.3
链 霉 素 66.7 75.6 53.8 69.6
阿 米 卡 星 6.7 1.2 7.7 4.4
四 环 素 96.2 87.2 92.3 92.2
磺 胺 81.9 81.4 76.9 81.4
复 方 新 诺 明 75.2 76.7 76.9 76.0
资 料 来 源 : 张 秀 英 等 (2005)《 中 国 兽 医 学 报 》 第 25 卷 第 4 期
2 植 物 提 取 物 类 饲 料 添 加 剂 的 研 究 和 应 用
菇 用 作 药 物 、 饲 料 或 食 品 添 加 剂 的 有 效 成 分 的 研 究
(Avato 和 Tava,1995)。
表 2 综 合 了 各 类 研 究 成 果 。 在 抗 菌 方 面 , 大 蒜 、
止 痢 草 / 牛 至 和 芥 菜 的 提 取 物 抗 菌 能 力 是 最 强 的 。 大
蒜 能 防 止 鸡 的 胸 肌 和 腿 肌 中 不 饱 和 脂 肪 酸 氧 化 , 但
大 蒜 素 不 稳 定 并 且 有 很 强 烈 的 大 蒜 味 道 , 为 很 多 消
费 者 不 接 受 (Ahmed,1999)。 止 痢 草 / 牛 至 的 天 然
提 取 物 (OEO) 抗 菌 性 强 , 性 质 稳 定 且 容 易 使 用 。
研 究 表 明 , 专 利 的 止 痢 草 / 牛 至 提 取 物 ( 商 品 名 为
Orego-Stim 誖 (OS), 中 文 译 名 : 好 力 高 誖 ) 可 以 控
制 仔 猪 腹 泻 , 降 低 仔 猪 的 死 亡 率 (Kyriakis 等 ,1998)
以 及 显 著 促 进 猪 生 长 , 提 高 饲 料 转 化 率 (Tsinas
等 ,1998b) 此 外 还 具 有 抗 氧 化 和 免 疫 调 节 功 能 (Ariza
Nieto 等 ,2006)。
澳 大 利 亚 科 学 家 K A Hammer、C F Carson 和 T V Riley
(1999) 比 较 了 茶 树 、 柠 檬 、 百 里 香 、 生 姜 、 芫
妥 、 马 郁 兰 、 兰 草 莓 、 艾 灌 、 三 叶 草 、 止 痢 草 / 牛 至
等 10 种 植 物 提 取 物 对 大 肠 杆 菌 、 沙 门 氏 菌 和 金 黄 色
葡 萄 球 菌 的 抑 菌 效 果 。 结 果 表 明 , 茶 树 、 芫 妥 、 马
郁 兰 和 止 痢 草 / 牛 至 的 提 取 物 对 3 种 致 病 性 细 菌 表 现 出
较 强 的 抑 菌 能 力 , 尤 其 是 止 痢 草 / 牛 至 提 取 物 的 抑 菌
性 最 强 ( 见 图 1)。 后 文 我 们 对 专 利 的 止 痢 草 / 牛 至 提
取 物 (OS) 有 较 为 详 细 的 描 述 。
2.1 国 外 植 物 提 取 物 类 饲 料 添 加 剂 研 究 概 况
在 亚 洲 , 日 本 和 韩 国 是 较 早 开 展 植 物 提 取 物 方
面 研 究 的 国 家 。 尤 其 是 日 本 , 早 在 明 治 维 新 后 就 开
始 研 究 中 草 药 。 欧 洲 、 美 国 也 很 早 就 对 其 传 统 药 用
植 物 进 行 了 大 规 模 的 研 究 , 并 在 此 基 础 上 申 请 了 很
多 专 利 , 开 发 了 很 多 在 人 类 和 动 物 生 产 上 应 用 的 产
品 。 研 究 的 植 物 种 类 包 括 蔬 菜 、 水 果 、 绿 茶 、 洋
葱 、 大 蒜 、 丁 香 、 槐 树 叶 、 刺 柏 、 麦 芽 、 万 寿 菊 、
桃 类 、 熊 霉 叶 、 蓟 草 、 黄 连 、 鼠 尾 草 、 肉 豆 寇 、 月
桂 、 止 痢 草 / 牛 至 、 海 澡 、 蘑 菇 及 其 它 类 植 物 的 提 取
物 或 精 油 等 。 研 究 的 内 容 包 括 : 绿 茶 或 绿 茶 中 的 多
酚 类 物 质 治 疗 心 血 管 疾 病 的 效 果 及 其 抗 微 生 物 作 用
和 免 疫 刺 激 作 用 (Sato 和 Myata,2000a); 海 藻 和 蘑
植 物 提 取 物 饲 料 添 加 剂 在 动 物 营 养 与 生 产 中 研 究 与 应 用
图 1 几 种 植 物 提 取 物 对 致 病 性 细 菌 的 最 小 抑 菌 浓 度 (MIC)
2.2 OEO 的 抗 菌 性 及 其 影 响 因 素
国 外 对 从 止 痢 草 / 牛 至 类 植 物 中 提 取 的 精 油 已 有
大 量 研 究 (Ariza-Nieto,2006)。 早 在 1985 年 , 希 腊
亚 力 士 多 德 大 学 生 物 系 科 学 家 就 对 止 痢 草 / 牛 至 类
植 物 进 行 的 大 量 研 究 并 成 功 地 将 研 究 成 果 申 请 到 了
美 国 专 利 ( 专 利 号 :6106838) 和 欧 盟 专 利 ( 专 利
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表 2 植 物 提 取 物 的 应 用 情 况 与 前 景
植 物 来 源 抗 菌 性 能 主 要 有 效 成 分 存 在 问 题 与 应 用 前 景
大 蒜 高 大 蒜 素 不 稳 定 , 强 烈 大 蒜 味 道 , 部 分 地 区 不 接 受 , 有 限 应 用
止 痢 草 / 牛 至 高 香 芹 酚 和 百 里 香 酚 等 非 专 利 品 种 产 油 量 低 , 成 本 高 ; 专 利 品 种 产 品 有 在 50
30 多 种 活 性 成 分 多 个 国 家 使 用
芥 菜 高 异 硫 氰 酸 烯 丙 脂 有 副 作 用 , 有 毒 性 , 应 用 有 限
丁 香 / 肉 贵 中 等 丁 子 香 酚 和 丁 香 酚 等 产 量 有 限
马 郁 兰 中 等 香 芹 酚 和 百 里 香 酚 等 产 量 有 限
桉 树 / 鼠 尾 草 / 迷 迭 香 / 月 桂 树 中 等 1,8- 桉 叶 素 产 量 有 限
肉 贵 中 等 肉 桂 醛 -
天 竺 葵 中 等 香 叶 醇 -
芹 菜 / 柑 桔 中 低 柠 檬 精 油 -
芜 妥 / 灌 兰 草 莓 / 柴 苏 中 等 芳 樟 醇 产 量 有 限
八 角 茴 香 / 大 茴 香 低 ( 极 少 部 分 高 ) 茴 香 脑 产 量 有 限
号 :0835120), 其 专 利 被 授 权 为 “ 含 有 Origanum
vulgaressp.hirtum 植 物 提 取 物 的 活 性 成 分 , 产 品 可 以
用 于 动 物 和 人 类 , 具 有 抗 菌 、 杀 菌 功 能 , 可 以 有 效
地 对 抗 引 发 炎 症 、 感 染 、 下 痢 及 球 虫 等 的 病 原 菌 ,
从 而 可 以 保 证 动 物 肠 道 健 康 , 防 治 动 物 下 痢 , 提
高 动 物 生 产 性 能 和 养 殖 效 益 ”, 并 被 美 国 FDA 认 定
为 “ 公 认 安 全 性 ”(Generally Recognized As Safe,
GRAS) 产 品 。 该 专 利 植 物 在 希 腊 低 温 高 原 进 行 种
植 , 从 而 保 证 了 原 料 供 应 和 产 品 质 量 的 稳 定 性 。 其
专 利 的 品 种 提 取 生 产 的 产 品 OREGO-STIM 誖 (OS,
好 力 高 誖 ) 的 抗 菌 、 杀 菌 等 生 物 学 功 能 已 得 到 广 泛
研 究 。 另 外 , 有 关 OS 在 促 进 仔 猪 和 母 猪 的 食 欲 、 提
高 其 采 食 量 和 促 进 猪 鸡 等 单 胃 动 物 的 营 养 物 质 的 消
化 吸 收 方 面 , 科 学 家 们 也 在 进 行 研 究 (Williamson,
2001)。
2.2.1 OEO 抗 菌 的 体 外 试 验 研 究
长 期 以 来 ,OEO 被 认 为 具 有 抗 微 生 物 的 活 性
(Deans 和 Ritchie,1987;Hammer 等 ,1999;Lis-Balchin
和 Hart,1999)。 大 量 科 学 研 究 证 明 , 专 利 产 品 OS
( 好 力 高 誖 ) 对 致 病 性 的 大 肠 杆 菌 、 沙 门 氏 菌 、 巴
氏 杆 菌 、 葡 萄 球 菌 、 链 球 菌 等 均 能 有 效 抑 制 或 杀 灭
( 见 表 3)。 由 于 其 良 好 的 抗 菌 杀 菌 特 性 ,OS 可 以 保
障 动 物 肠 道 健 康 和 防 止 下 痢 , 尤 其 难 得 的 是 OS 对 一
些 耐 药 菌 株 也 有 很 好 的 杀 灭 作 用 。 另 外 ,OS 对 病 原
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菌 和 肠 道 微 生 物 的 选 择 性 抑 制 , 也 许 会 对 肠 道 微 生
物 平 衡 起 到 一 定 作 用 。
2.2.2 OEO 抗 菌 的 作 用 机 制
目 前 , 有 关 O E O 抗 菌 的 作 用 机 制 尚 在 研 究
阶 段 。 膜 穿 孔 和 膜 粘 合 被 认 为 是 首 要 作 用 模 式
(Stiles,1995), 导 致 细 菌 细 胞 膜 渗 透 性 提 高 及 胞 内
生 命 物 质 外 泄 (Juven 等 ,1994), 从 而 损 害 细 菌 酶 系
统 (Farag 等 ,1989), 导 致 微 生 物 死 亡 。Helander 等
(1998) 研 究 了 OEO 的 香 芹 酚 和 百 里 香 酚 如 何 对 大 肠
杆 菌 O157 和 沙 门 氏 菌 产 生 杀 灭 作 用 时 发 现 , 这 些 酚
类 活 性 物 质 可 以 使 细 胞 膜 破 裂 , 胞 内 物 质 外 溢 。 这
表 明 萜 类 和 苯 丙 素 类 能 因 它 们 的 亲 脂 特 性 而 穿 透 细
胞 膜 进 入 细 胞 (Helander 等 ,1998)。 另 外 研 究 发 现 ,
OEO 的 抑 制 或 杀 灭 微 生 物 的 特 性 与 其 亲 脂 性 质 ( 如 :
存 在 功 能 团 )(Conner,1993) 和 芳 香 族 的 化 学 结 构
(Farag 等 ,1989;Bowles 和 Miller,1993) 有 关 。
为 了 抵 抗 这 种 作 用 于 细 胞 膜 的 细 胞 毒 素 物 质 的
侵 害 , 细 菌 细 胞 也 形 成 一 些 适 应 机 制 。3 种 补 偿 性 应
对 毒 性 疏 水 物 质 在 细 胞 膜 上 积 累 的 机 制 为 :(1)
在 膜 上 保 持 足 够 的 液 体 原 晶 体 脂 肪 , 以 重 塑 细 胞 膜
的 流 动 性 ;(2) 维 持 一 定 的 双 分 子 层 和 非 双 分 子
层 磷 脂 的 平 衡 , 以 保 持 细 胞 膜 的 完 整 性 (Russell 和
Fuku-naga,1990);(3) 药 物 排 出 系 统 (Bolhuis
等 ,1994)。 如 : 细 菌 细 胞 膜 脂 肪 中 的 脂 肪 酸 组 成
植 物 提 取 物 饲 料 添 加 剂 在 动 物 营 养 与 生 产 中 研 究 与 应 用

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表 3 专 利 产 品 OS 最 小 抑 菌 浓 度 (MIC) 测 验 的 结 果
细 菌 种 类 参 考 菌 株 MIC/(μL/mL)
白 色 念 珠 菌 R3251 0.195
产 气 荚 膜 梭 菌 Y185 0.781
阳 性 大 肠 杆 菌 F44 Y2315 0.781
阳 性 大 肠 杆 菌 K88 Y36 0.781
金 黄 色 葡 萄 球 菌 Y118 0.781
鼠 伤 寒 杆 菌 噬 菌 体 193 Y196 0.781
鼠 伤 寒 杆 菌 噬 菌 体 104 Y2666 0.781
金 黄 色 葡 萄 球 菌 NCTC6571 0.391
肠 炎 沙 门 氏 杆 菌 噬 菌 体 4 B505 0.65
肠 炎 沙 门 氏 杆 菌 噬 菌 体 4 B506 0.65
肠 炎 沙 门 氏 杆 菌 噬 菌 体 4 7635/00 0.65
肠 炎 沙 门 氏 杆 菌 噬 菌 体 4 417/01 0.65
肠 炎 沙 门 氏 杆 菌 NCTC5188 0.50
浦 那 沙 门 氏 杆 菌 NCTC4840 0.50
鼠 伤 寒 杆 菌 噬 菌 体 DT104 4684/00 0.65
鼠 伤 寒 杆 菌 噬 菌 体 DT104 5229/00 0.65
大 肠 杆 菌 NCTC10418 0.35
阳 性 肠 出 血 型 大 肠 杆 菌 NCTC12900 0.35
阳 性 肠 出 血 型 大 肠 杆 菌 R1642 0.5
阳 性 肠 出 血 型 大 肠 杆 菌 R2567 0.5
粪 肠 球 菌 B374 >0.8
粪 肠 球 菌 B21 0.5
A 型 产 气 荚 膜 梭 菌 B1079 0.50
B 型 产 气 荚 膜 梭 菌 B1081 0.80
C 型 产 气 荚 膜 梭 菌 Y3259 0.50
C 型 产 气 荚 膜 梭 菌 Y3260 0.65
大 肠 弯 曲 杆 菌 31

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倍 左 右 , 所 以 由 该 植 物 品 种 制 备 的 产 品 ——OS 的 杀
菌 、 抗 菌 成 分 的 浓 度 是 普 通 品 种 的 20 倍 左 右 。
2.2.3.2 植 物 提 取 精 油 成 分 活 性 物 质 及 比 例
OEO 的 成 分 是 复 杂 的 天 然 挥 发 性 二 级 代 谢 产 物 ,
是 将 植 物 通 过 干 馏 和 蒸 馏 方 法 分 离 产 生 的 。 精 油 的
主 要 成 分 是 单 萜 烯 和 倍 半 萜 烯 , 包 含 碳 水 化 合 物 、
醇 、 醚 、 醛 和 酮 , 具 有 芳 香 和 生 物 学 功 能 。 其 抗 菌
活 性 的 大 小 顺 序 为 : 苯 酚 > 醛 > 酮 > 醇 > 醚 > 烃 基 。 其
中 , 活 性 最 强 的 是 苯 酚 。 百 里 香 酚 和 香 芹 酚 的 羟 基
能 与 酶 的 活 性 中 心 形 成 氢 键 。 因 此 , 含 有 苯 酚 的 精
油 成 分 具 有 抗 微 生 物 的 最 高 活 性 , 同 时 它 们 的 抗 菌
谱 也 是 最 广 的 (Alma 等 ,2003)。 来 源 于 O.vulgare
subsp.Hirtum( 通 常 是 希 腊 止 痢 草 / 牛 至 ) 植 物 的 精 油
提 取 物 以 其 高 苯 酚 含 量 为 特 点 , 专 利 产 品 OS 中 含 有
85% 左 右 的 香 芹 酚 和 百 里 香 酚 以 及 它 们 的 前 体 ,g-
萜 品 烯 (g-terpinene) 和 p- 异 丙 基 苯 (p-cymene)
(Poulose 和 Croteau,1978), 是 普 通 品 种 的 3 倍 以
上 。
研 究 表 明 , 决 定 植 物 提 取 精 油 活 性 的 不 仅 是 组
分 的 含 量 , 各 组 分 之 间 的 比 例 也 至 关 重 要 。 很 多 研
究 者 试 图 在 植 物 提 取 精 油 的 功 能 性 质 和 它 们 的 单
独 成 分 之 间 建 立 关 联 (Lambert 等 ,2001); 其 他 的
研 究 者 则 比 较 植 物 提 取 精 油 不 同 的 成 分 (Pattnaik
等 ,1995) 及 其 组 合 , 试 图 发 现 其 间 可 能 的 增 效 效 应
(Papageorgiou 等 ,2003)。Trinas 博 士 (1998) 研 究 了
OEO 中 不 同 活 性 组 分 比 例 对 病 源 菌 生 长 抑 制 与 杀 灭 的
影 响 , 发 现 OEO 中 的 香 芹 酚 与 百 里 香 酚 的 比 例 在 30:
1 左 右 的 时 候 效 果 最 佳 。
2.2.4 OEO 抗 氧 化 作 用 的 体 外 试 验 与 动 物 实 验
研 究 表 明 ,OEO 的 百 里 香 酚 和 香 芹 酚 有 很 强 的
抗 氧 化 性 质 (Baratta 等 ,1998)。 在 评 估 OEO 的 抗 氧
化 性 质 研 究 中 发 现 , 与 其 它 植 物 提 取 物 ( 如 : 百 里
香 、 薄 荷 、 马 郁 兰 和 熏 衣 草 ) 比 较 ,OEO 对 75℃ 猪
油 的 稳 定 保 存 最 有 效 (Economou 等 ,1991)。Farag 等
(1989) 比 较 了 植 物 提 取 精 油 抗 氧 化 性 质 与 其 结 构
之 间 的 关 系 发 现 , 百 里 香 酚 结 构 苯 环 上 的 羟 基 为 脂
肪 氧 化 中 第 一 步 产 生 的 自 由 基 提 供 氢 离 子 , 以 延 缓
过 氧 化 过 程 , 被 认 为 是 百 里 香 酚 高 抗 氧 化 活 性 的 原
18
因 。
在 动 物 实 验 研 究 方 面 ,Youdim 和 Deans(1999)
发 现 , 添 加 百 里 香 酚 组 白 鼠 比 对 照 组 白 鼠 维 持 较 高
的 多 不 饱 和 脂 肪 酸 的 含 量 , 尤 其 是 肝 、 脑 、 肾 和 心
脏 磷 脂 中 的 C20:4n-6 和 C22:6n-3。 同 时 , 对 家 禽
实 验 研 究 也 取 得 类 似 结 果 (Botsoglou 等 ,2002), 并
且 还 认 为 ,OEO 能 在 肌 肉 和 腹 部 脂 肪 中 发 挥 抗 氧 化 的
作 用 是 主 要 是 由 于 OEO 中 的 抗 氧 化 成 分 进 入 细 胞 膜 引
起 (Botsoglou 等 ,2002)。
2.3 OEO 可 以 提 高 食 欲
除 了 具 有 抗 微 生 物 和 抗 氧 化 性 质 外 ,OEO 还 在 人
类 食 品 中 充 当 香 料 。 百 里 香 酚 也 被 用 作 食 品 调 味 剂
(Furia and Bellanca,1975)。OEO 提 取 物 的 的 香 料 功
能 可 以 用 于 对 仔 猪 断 奶 阶 段 的 原 料 变 化 引 起 味 道 和
气 味 进 行 统 一 (Ariza-Nieto,2006)。OEO 作 为 香 料 在
猪 营 养 中 的 使 用 可 以 刺 激 猪 的 舌 咽 神 经 从 而 提 高 唾
液 分 泌 及 提 高 猪 的 食 欲 (Lee 等 ,2003)。
2.4 OEO 在 动 物 生 产 上 的 应 用 研 究
2.4.1 OEO 对 肉 鸡 生 长 的 影 响
OEO 可 以 提 高 肉 鸡 生 长 和 降 低 死 亡 率 。Bots
o g l o u 等 ( 2 0 0 2 ) 研 究 发 现 , 当 O E O 添 加 量 在
20~200ppm 时 , 试 验 组 比 对 照 组 体 增 重 效 果 明 显 , 并
且 采 食 量 增 加 。Lee 等 (2003) 在 4 周 的 肉 鸡 试 验 中 结
果 显 示 , 日 粮 中 添 加 200ppm 的 OEO 尽 管 在 增 重 和 采
食 量 方 面 差 异 不 显 著 , 但 可 以 有 效 改 善 饲 料 报 酬 。
研 究 认 为 , 日 粮 添 加 OEO 改 善 料 肉 比 与 改 善 饲 料 利 用
效 率 和 / 或 改 变 胴 体 品 质 有 关 系 ,OEO 不 仅 对 肠 道 微
生 物 有 影 响 , 还 可 能 影 响 营 养 物 质 的 利 用 。 表 4 根 据
部 分 研 究 成 果 进 行 总 结 。 从 表 4 中 可 以 看 出 ,OEO 可
以 提 高 肉 鸡 增 重 16%, 降 低 死 亡 率 44.5%。
表 4OEO 在 家 禽 上 的 应 用 效 果
指 标 增 重 饲 料 报 酬 死 亡 率
范 围 5%~37% 3.5%~6.5% 33%~56%
平 均 值 提 高 16% 改 善 5% 减 少 44.5%
注 : 试 验 中 所 用 提 取 物 为 :Orego-Stim 誖 (OS), 中 文 译 名 : 好 力 高
誖 。 主 要 资 料 来 源 :Saini R 等 (2000) 美 国 路 特 格 斯 大 学 动 物 科 学
部 ;Waldenstedt 等 (1999) 瑞 典 农 业 大 学 ;MERIDEN 集 团 研 发 部
(2006); 中 国 农 业 大 学 (2001) 等 。
植 物 提 取 物 饲 料 添 加 剂 在 动 物 营 养 与 生 产 中 研 究 与 应 用

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2.4.2 OEO 对 猪 生 产 性 能 的 影 响
研 究 表 明 ,OEO 不 仅 可 以 通 过 抗 菌 或 杀 菌 维 持
动 物 肠 道 健 康 , 防 治 下 痢 , 同 时 能 够 帮 助 消 化 和 提
高 食 欲 , 并 且 还 可 以 作 为 天 然 饲 料 添 加 剂 来 促 进 生
长 和 改 善 繁 殖 性 能 (Khajarem,2002)。Gertenbach 和
Bilkei(2001) 试 验 表 明 , 在 断 奶 后 仔 猪 日 粮 中 添 加
1000ppm 的 OEO 能 显 著 提 高 体 增 重 和 改 善 猪 的 健 康 ;
饲 料 中 添 加 OEO 可 以 促 进 生 长 猪 的 采 食 、 日 增 重 和 提
高 饲 料 利 用 率 (Bilk 和 Gertenbach,2001b,2001a;Gunter
和 Bossow,1998)。
此 外 ,OEO 可 以 给 繁 殖 期 的 母 猪 健 康 带 来 积 极 的
影 响 。OEO 的 抗 菌 、 消 炎 、 抗 氧 化 和 促 进 食 欲 等 功 效
可 以 提 高 母 猪 的 采 食 、 降 低 死 淘 率 , 并 改 善 后 续 的 生
长 性 能 (Aeschbach 等 ,1994;Didry 等 ,1994)。Khajarern(2002)
认 为 ,OEO 中 香 芹 酚 和 百 里 香 酚 对 消 化
道 内 皮 层 的 成 熟 有 促 进 作 用 , 能 加 速 肠 道 微 绒 毛 内 皮
的 更 新 , 减 少 病 原 菌 在 消 化 道 内 皮 上 的 殖 附 , 从 而 改
善 母 猪 对 营 养 物 质 的 吸 收 。 据 推 测 ,OEO 对 母 猪 繁 殖
力 的 影 响 是 由 于 稳 定 了 肠 道 的 微 生 物 , 减 少 不 良 微 生
物 的 数 量 , 减 少 或 延 缓 免 疫 反 应 和 减 少 子 宫 白 细 胞 的
活 性 , 提 高 母 猪 的 健 康 , 从 而 改 善 分 娩 后 的 免 疫 系 统
(Bilkei,1995a)( 见 表 5)。
2.4.3 OEO 在 水 产 上 的 应 用 研 究
近 年 来 , 科 学 家 对 OEO 在 水 产 动 物 上 的 应 用 也 进
行 了 研 究 。 在 虾 和 鱼 类 生 产 中 应 用 的 研 究 结 果 均 证
实 , 专 利 产 品 OS 不 仅 能 有 效 抵 抗 病 原 菌 对 水 产 动 物 的
侵 害 , 而 且 能 增 强 动 物 自 身 的 免 疫 能 力 (Merchan,
2002;Jintasataporn,2006)。 在 一 些 科 研 院 校 所 进 行
的 小 型 试 验 以 及 企 业 内 大 型 的 生 产 试 验 证 明 ,OS 可 以
提 高 水 产 动 物 的 成 活 率 , 降 低 疾 病 发 病 率 , 从 而 提 高
鱼 和 虾 类 的 生 产 性 能 和 养 殖 效 益 ( 见 表 6)。
表 5OEO 对 猪 生 产 性 能 的 影 响
指 标 增 重 饲 料 报 酬 防 治 下 痢
范 围 5.5%~8.2% 全 期 比 对 照 组 增 加 7.5kg 12%~17% 5%~33%
平 均 值 提 高 6.8% 6~9kg 改 善 14.5% 减 少 16%
注 : 试 验 中 所 用 提 取 物 为 :Orego-Stim 誖 (OS), 中 文 译 名 : 好 力 高 誖
资 料 来 源 :C.Ariza-Nieto,S.K.Baidoo 等 , 美 国 Minnesota 大 学 (2006
博 士 论 文 );SC Kyriakis 博 士 (1998)Thessaloniki 大 学 ;Tsinas 博 士 英 国
植 物 提 取 物 饲 料 添 加 剂 在 动 物 营 养 与 生 产 中 研 究 与 应 用
第 15 届 国 际 猪 病 协 会 会 议 (1998 年 ) 论 文 集 ;Eleni Veligratli, 英 国 阿
伯 丁 大 学 ; 欧 洲 Nutreco 集 团 公 司 研 究 报 告 ; 丹 麦 DLG 饲 料 集 团 公
司 研 究 报 告 ; 中 国 农 大 研 究 报 告 (2001) 等 。
3 植 物 提 取 物 类 饲 料 添 加 剂 的 发 展 前 景 及 研
发 思 考
植 物 提 取 物 类 饲 料 添 加 剂 的 研 究 开 发 已 为 世 界 各
国 越 来 越 重 视 。 无 论 在 动 物 医 学 还 是 人 类 医 学 方 面 ,
从 禽 流 感 到 SARS 病 毒 再 到 爱 滋 病 等 , 对 疾 病 的 预 防
与 治 疗 , 科 学 家 们 都 试 图 从 植 物 提 取 物 中 寻 求 一 个 答
案 。 植 物 提 取 物 饲 料 添 加 剂 的 研 发 首 先 应 进 行 应 用 基
础 研 究 , 筛 选 出 高 效 、 可 靠 、 安 全 的 植 物 , 然 后 对 其
主 要 的 有 效 成 分 进 行 提 取 、 分 离 、 鉴 定 和 中 试 开 发 。
对 优 质 高 效 的 植 物 品 种 , 利 用 荒 山 草 坡 、 闲 置 地 区 进
行 大 面 积 种 植 , 以 确 保 植 物 原 料 的 来 源 , 从 而 利 用 先
进 的 提 取 生 产 手 段 进 行 产 业 化 生 产 。
3.1 对 植 物 提 取 物 类 饲 料 添 加 剂 的 有 效 监 测 与 质 量 控
制
目 前 市 场 上 很 多 称 作 “ 植 物 提 取 物 饲 料 添 加 剂 ”
的 产 品 , 不 论 是 政 府 有 关 部 门 还 是 产 品 使 用 者 ( 饲 料
生 产 商 或 养 殖 企 业 ) 都 无 法 对 其 进 行 有 效 监 测 , 造 成
该 类 产 品 质 量 参 差 不 齐 , 效 果 不 稳 定 。 现 代 化 学 仪 器
分 析 手 段 已 经 相 当 发 达 , 对 植 物 提 取 物 饲 料 添 加 剂 有
效 成 分 进 行 提 取 、 分 离 、 鉴 定 已 经 相 对 比 较 容 易 。 对
植 物 提 取 物 饲 料 添 加 剂 有 效 成 分 分 析 和 进 行 动 物 试 验
测 试 其 有 效 性 , 同 时 提 出 质 量 控 制 方 法 已 并 非 太 难 之
事 。 同 时 , 政 府 管 理 部 门 应 制 定 科 学 的 质 量 标 准 , 从
简 到 易 , 根 据 对 植 物 提 取 物 有 效 成 分 的 分 析 、 动 物 实
验 及 安 全 实 验 结 果 , 可 以 制 定 相 关 的 检 测 标 准 。
3.2 解 决 植 物 资 源 短 缺 问 题
表 6OEO 在 水 产 上 的 应 用 效 果
注 : 试 验 中 所 用 提 取 物 为 :Orego-Stim 誖 (OS), 中 文 译 名 : 好 力 高 誖
资 料 来 源 :Orapint 2006,Kasetsart 大 学 ;MERIDEN 集 团 公 司 研 发 部
2007。
指 标 增 重 饲 料 报 酬 存 活 率
范 围 9.4%~11.1% 3%~6% 6.5%~11.5%
平 均 值 提 高 10.5% 改 善 4.5% 提 高 9%
目 前 我 国 无 论 是 人 用 中 草 药 还 是 植 物 提 取 物 饲
19

· 植 物 提 取 物 饲 料 添 加 剂 的 研 究 与 进 展 ·
料 添 加 剂 , 绝 大 部 分 植 物 是 野 生 的 。 因 此 , 规 模 化
生 产 面 临 植 物 或 药 用 植 物 源 来 源 有 限 、 质 量 不 一 等
问 题 , 受 季 节 、 植 物 收 成 、 天 气 等 因 素 影 响 。 尤 其
是 植 物 提 取 物 类 饲 料 添 加 剂 还 常 常 与 中 医 药 、 中 兽
医 药 治 疗 争 药 源 , 一 般 将 质 量 次 、 价 格 低 的 植 物 用
于 生 产 植 物 提 取 物 类 饲 料 添 加 剂 的 原 料 。 为 改 变 这
种 状 况 , 相 关 生 产 企 业 必 须 建 立 自 己 的 植 物 种 植 基
地 , 应 用 传 统 的 植 物 育 种 技 术 和 先 进 的 生 物 技 术 和
基 因 工 程 技 术 相 结 合 , 以 解 决 植 物 资 源 短 缺 。
3.3 开 展 相 关 生 产 技 术 现 代 工 艺 产 业 化 的 研 究
为 了 更 深 入 地 研 究 植 物 提 取 物 饲 料 添 加 剂 , 有
必 要 应 用 现 代 生 物 技 术 对 中 草 药 的 有 效 成 分 进 行 提
取 、 分 离 和 纯 化 。 这 既 有 利 于 探 讨 植 物 提 取 物 饲 料
添 加 剂 的 作 用 机 理 , 又 便 于 植 物 提 取 物 饲 料 添 加 剂
生 产 和 微 量 化 、 包 装 的 小 型 化 。 目 前 世 界 各 国 已 通
过 定 向 提 取 、 提 纯 取 得 了 成 果 的 有 :OEO、 大 蒜 素 、
常 山 酮 、 糖 萜 素 、 黄 芪 多 糖 、 甜 菜 碱 、 穿 心 莲 内
脂 、 香 辛 料 精 油 和 其 它 植 物 精 华 油 , 尽 管 上 述 成 果
中 的 大 部 分 植 物 尚 没 有 用 做 饲 料 添 加 剂 。
3.4 加 强 植 物 提 取 物 饲 料 添 加 剂 作 用 机 制 的 研 究
结 合 植 物 提 取 物 中 的 有 效 活 性 成 分 , 利 用 现 代
营 养 学 、 免 疫 学 、 分 子 生 物 学 等 现 代 研 究 手 段 , 从
体 内 营 养 物 质 的 代 谢 利 用 途 径 , 免 疫 调 节 机 理 和 激
素 的 分 泌 调 控 等 方 面 , 加 强 植 物 提 取 物 饲 料 添 加 剂
的 作 用 机 理 的 研 究 。
致 谢
在 本 文 形 成 过 程 中 , 参 阅 并 引 用 了 美 国 明 尼 苏 达 大 学
动 物 科 学 系 ARIZA-NIETO 博 士 的 博 士 毕 业 论 文 ; 同 时 也 引
用 了 英 国 美 瑞 康 集 团 公 司 研 发 部 的 公 开 发 表 的 研 究 成 果 和
内 部 的 研 究 报 告 , 程 学 慧 硕 士 帮 助 校 阅 和 编 辑 , 作 者 在 此
深 表 谢 意 !
主 要 参 考 文 献 :
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本 文 发 表 在 《 中 国 畜 牧 杂 志 》 2007 年 第 43 卷 第
20 期 《 专 家 论 坛 •Expert Forum》 专 栏
植 物 提 取 物 饲 料 添 加 剂 在 动 物 营 养 与 生 产 中 研 究 与 应 用