鄧奇風(fēng) 劉志強(qiáng) 范覺(jué)鑫 張 穎 肖淑華

（湖南九鼎動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究院，湖南長(zhǎng)沙 410003）

抗生素濫用在養(yǎng)殖業(yè)中問(wèn)題突出，一直備受人們關(guān)注。在養(yǎng)殖業(yè)不斷追求高生產(chǎn)效率的同時(shí)，抗生素替代成為一項(xiàng)熱門(mén)研究。牛至油是世界范圍內(nèi)認(rèn)可的天然飼料添加劑，它能較好地促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)、提高動(dòng)物機(jī)體免疫力，無(wú)毒副作用，是一種天然、環(huán)保、安全的理想抗生素替代品。我國(guó)農(nóng)業(yè)部已經(jīng)批準(zhǔn)牛至油作為一種藥物飼料添加劑可長(zhǎng)期在飼料中添加。因其提取工藝較為簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較抗生素低并隨工藝的改進(jìn)逐步下降，在現(xiàn)代畜禽生產(chǎn)中具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。

1 牛至油簡(jiǎn)介

1.1 牛至油的來(lái)源

1.2 牛至油的成分

牛至油的主要成分為單萜類和雙環(huán)倍半萜類。GC-MS（氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀）常用來(lái)鑒別混合物質(zhì)中有機(jī)物成分分析?；魟?wù)貞等[6]采用GC-MS方法分析牛至油，檢測(cè)結(jié)果為單萜類占出峰面積的69.31%，雙環(huán)倍半萜類占20.25%。鄧雪華等[7]也利用GC-MS方法分析采自湖北植物牛至提取的精油，發(fā)現(xiàn)了69種成分，占總油量的98.28%，并指出主要成分為香芹酚，占比37.80%。牛至油的化學(xué)成分因不同種屬、產(chǎn)地、收割時(shí)間和加工工藝變化很大。趙海伊[8]對(duì)牛至油不同加工工藝研究對(duì)比，水蒸氣蒸餾法共鑒定出79個(gè)峰，相對(duì)面積94.97%；SDE法（同時(shí)蒸餾萃取法，是將有機(jī)溶劑和裝有提取物的蒸餾水同時(shí)加熱蒸餾的方法）共鑒定出71個(gè)峰，相對(duì)總面積97.38%；微波輔助水蒸氣法共鑒定出40個(gè)峰，相對(duì)總面積96.84%。三種方法制備精油中含量較多的是醇類和烯烴類。鄭國(guó)華等[9]研究指出，7月份提取的牛至油含量為5.53 mL/kg，其中百里香酚含量為0.177 g/mL，明顯高于其他月份。

1.3 牛至油的理化性質(zhì)

牛至油呈淡黃色至紅棕色透明油狀液體，約占全草1%～10%（mL/100固體重），具有百里香油似的辛辣氣味，溶于乙醇和大多數(shù)非揮發(fā)性油，不溶于甘油和水。牛至油在4℃和20℃貯存24個(gè)月，其有效成分無(wú)損失[10]；飼料、制劑和產(chǎn)品中牛至油具有較為穩(wěn)定的理化性質(zhì)，在80℃以上，有效成分損失量約0.79%；當(dāng)溫度達(dá)到105℃時(shí)，有效成分損失約2.01%。

2 牛至油的生理功能及機(jī)理

2.1 抗菌作用

牛至油中多酚類和萜類物質(zhì)是其抗菌作用的有效成分，其中多酚類物質(zhì)是牛至油抗菌、殺菌作用的主要成分。多酚類物質(zhì)抗菌機(jī)制是：作用于細(xì)菌細(xì)胞膜，使膜蛋白變性，一是通過(guò)減少三磷酸腺苷（ATP）合成和增加ATP消耗，抑制細(xì)菌生長(zhǎng)；二是通過(guò)改變K+和H+的滲透性，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)滲透壓失衡，促使細(xì)菌死亡[11]。萜類物質(zhì)抗菌機(jī)制是：阻礙細(xì)菌DNA的自我復(fù)制，抑制細(xì)菌的繁殖和生長(zhǎng)過(guò)程[12]。

牛至油抗菌譜廣，使用后無(wú)抗藥性、無(wú)殘留等，其對(duì)大量的革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌均有抗菌作用，對(duì)多種真菌也有抑制或殺滅的功效。Sivropoulou等[13]研究表明，牛至油對(duì)8種革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌具有強(qiáng)烈的抑制作用，將其稀釋4 000～5 000倍，仍具有殺菌活性，并在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)其還具有抗瘧原蟲(chóng)活性。林清華等[14]研究報(bào)道，牛至油對(duì)31株腸炎常見(jiàn)菌均有不同程度的殺菌和抑菌作用，其中金黃色葡萄球菌最為敏感，對(duì)綠膿桿菌的影響最弱，并指出抑菌濃度和殺菌濃度之間無(wú)一定的線性關(guān)系。Marino等[15]用牛至油作用于多種單一的革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，革蘭氏陰性菌中以大腸桿菌O157∶H7最敏感，革蘭氏陽(yáng)性菌中以李斯特桿菌最敏感。Abdelrhafour等[16]研究發(fā)現(xiàn)，墨西哥地區(qū)的牛至油對(duì)真菌不同生長(zhǎng)階段都有抑制作用，過(guò)程抑制強(qiáng)度排序?yàn)榫z生長(zhǎng)＞孢子萌發(fā)＞芽孢生成。由此看來(lái)，牛至油的抗真菌特性可用于飼料防霉保存，減少因飼料霉變引起的經(jīng)濟(jì)損失。此外，廖芳等[17]研究認(rèn)為牛至油是一種有效的抗痢疾桿菌藥物。

2.2 抗氧化作用

酚酸類和萜類物質(zhì)是牛至油抗氧化作用的有效成分。酚酸類化合物在其苯環(huán)上的酚羥基是抗氧化活性基團(tuán)，其發(fā)揮抗氧化作用的機(jī)理與酚類一致，通過(guò)脫氫反應(yīng)清除烷氧自由基[18]。萜類發(fā)揮抗氧化作用的機(jī)理是：其含有大量的烯鍵，參與氧化還原反應(yīng)，防止細(xì)胞膜和線粒體膜中不飽和脂肪酸被氧化，進(jìn)而維持細(xì)胞的正常功能。此外，牛至油能激活機(jī)體的內(nèi)源性抗氧化劑，調(diào)節(jié)抗氧化防御酶系活性，提高血清中超氧化物歧化酶（SOD）活性，增強(qiáng)機(jī)體清除氧自由基的能力，防止機(jī)體受脂質(zhì)過(guò)氧化損傷[19]。

Mejia等[20]對(duì)比多種天然藥物抗氧化活性，發(fā)現(xiàn)牛至精油具有很高的抗氧化活性。Ding等[21]在牛至油中分離出迷迭香酸酯，它具有較強(qiáng)的抗氧化和抗黑色素生成的作用。牛至油在食品保鮮方面表現(xiàn)出很好的抗氧化性能，Kintzios等[22]將牛至油添加于食用香油中可防止油脂被氧化，說(shuō)明牛至油具有較好的抗氧化作用。Skandamis等[23]將牛至油添加于肉糜中可有效抑制微生物的生長(zhǎng)，防止食物腐敗。Vichi等[24]報(bào)道牛至油可延長(zhǎng)食物的貨架壽命。此外，牛至油能改善肉類感官品質(zhì)及肉質(zhì)風(fēng)味，肉類色澤是評(píng)價(jià)肉類品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)之一。有研究表明，牛至油在一定程度上遏制了肌紅蛋白的氧化，使得肉品色澤不易惡化[25]。此外還有研究報(bào)道添加牛至油對(duì)肉質(zhì)也有一定改善作用[26]。

2.3 促生長(zhǎng)作用

牛至油促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)作用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是牛至油中乙酸檜萜烯酯含量相對(duì)較高，具有濃郁的芳香味，具有一定的誘食性。二是牛至油中的百里香酚和香芹酚能夠增強(qiáng)腸道的屏障功能，抑制有害微生物增殖，維持腸道菌落平衡，提高動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力。咼于明[27]在雞飼料中添加牛至油和維吉尼霉素對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，添加牛至油組小腸蛋白酶的活性比添加維吉尼霉素組高50%，牛至油組飼料轉(zhuǎn)化率優(yōu)于維吉尼霉素組。牛至油在提高動(dòng)物采食量方面以肉牛最為明顯，張善芝[28]研究牛至油對(duì)夏季肉牛生長(zhǎng)性能的影響，按精料的0.045%添加牛至油10%效果表明，采食量顯著高于對(duì)照組（＜0.05），且腹瀉指數(shù)顯著低于對(duì)照組（＜0.05）。

2.4 提高機(jī)體免疫力

牛至油增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體免疫力的方式是通過(guò)提高巨噬細(xì)胞的吞噬能力，增加吞噬細(xì)胞數(shù)目，促進(jìn)機(jī)體免疫器官的生長(zhǎng)發(fā)育，提高臟器指數(shù)等發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。牛至油高劑量與低劑量添加對(duì)機(jī)體免疫力產(chǎn)生不同效應(yīng)。林清華等[29]研究指出，高劑量牛至油不利于小鼠免疫，甚至起阻礙作用；而低劑量的牛至油可提高小鼠的體液免疫效應(yīng)。馮志華等[30]對(duì)比牛至油和喹乙醇在獺兔飼糧中的效果，發(fā)現(xiàn)牛至油組脾質(zhì)量、胸腺質(zhì)量及胸腺指數(shù)等升高趨勢(shì)較喹乙醇組更顯著。陳會(huì)良等[31]在羅曼蛋雞日糧中添加牛至油，一個(gè)月后發(fā)現(xiàn)，牛至油組高于對(duì)照組血清新城疫抗體效價(jià)。王秋梅[32]在42日齡肉仔雞中添加100 mg/kg牛至油，發(fā)現(xiàn)肉雞T淋巴細(xì)胞的酸性α-醋酸萘酯酶的活性和T淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率顯著高于對(duì)照組（＜0.05）。國(guó)外研究者也得出相似結(jié)論，Malayoglu等[33]在肉雞日糧中添加500 mg/kg牛至油，發(fā)現(xiàn)肉雞血液中IgG含量較對(duì)照組有很大提升，且新城疫抗體滴度顯著增加（＜0.05）。Hashemipour等[34]研究指出，長(zhǎng)期添加牛至油的主要成分香芹酚和百里香酚能夠增強(qiáng)肉雞的細(xì)胞和體液免疫。此外，有研究表明，香芹酚和百里香酚能加速腸絨毛表面成熟腔上皮細(xì)胞更新，從而減少病原體對(duì)腔上皮細(xì)胞的感染，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收力[35]。

3 牛至油在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 仔豬

牛至油在仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用研究較多，主要集中在預(yù)防和控制仔豬斷奶應(yīng)激、提高日增重、提高飼料轉(zhuǎn)化率、減少仔豬腹瀉。王萌[36]在斷奶仔豬日糧中添加牛至油（1 g/kg），能顯著提高平均日增重（＜0.05），極顯著降低腹瀉率（＜0.01）。姚佳等[37]在日糧中添加適量的牛至油能改善斷奶仔豬生產(chǎn)性能，顯著提高日采食量，降低料肉比，并提高血清中的總抗氧化水平（T-AOC），提高谷胱甘肽過(guò)氧化酶（GSH-PX）、SOD活性，降低脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛（MDA）含量，增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化性能。在牛至油和抗生素添加于斷奶仔豬日糧對(duì)比研究中，汪莉等[38]在斷奶仔豬日糧中添加20 mg/kg牛至油，結(jié)果表明，牛至油能提高飼料中蛋白質(zhì)和干物質(zhì)的消化率、提高日增重、降低仔豬腹瀉率，還有緩解應(yīng)激的作用。黃國(guó)清等[39]研究指出，牛至油、金霉素和“金霉素＋黃霉素”添加于仔豬日糧中，在日增重、料肉比、收益等方面的表現(xiàn)為“金霉素＋黃霉素”＞牛至油＞金霉素。韓慶功等[40]對(duì)比研究牛至油與抗生素（硫酸黏桿菌素+恩拉霉素）在仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用效果，牛至油組較對(duì)照組和抗生素組日增質(zhì)量分別顯著提高18.03%（＜0.05）、14.89% （＜0.05），同時(shí)添加牛至油組仔豬糞便中大腸桿菌數(shù)量比對(duì)照組、抗生素組少，而乳酸桿菌、雙歧桿菌數(shù)量均比對(duì)照組、抗生素組多。此外，牛至油預(yù)防和治療仔豬大腸桿菌感染效果較好，肖希龍等[41]在試驗(yàn)仔豬經(jīng)人工接種大腸桿菌第5天后，添加5%牛至油預(yù)混劑后仔豬腹瀉癥狀基本消失，病死率為10%，而基礎(chǔ)日糧組發(fā)病率達(dá)70%，病死率高達(dá)60%。整體來(lái)說(shuō)，牛至油在仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用效果顯著，適宜濃度牛至油可以替代抗生素使用。

3.2 育肥豬

牛至油在生長(zhǎng)育肥豬中的應(yīng)用主要集中在提高生產(chǎn)性能、增強(qiáng)機(jī)體免疫和替代抗生素等方面。牛至油提高育肥豬生產(chǎn)性能表現(xiàn)在提高其日增重和提高飼料利用率，劉應(yīng)林等[42]在育肥豬的基礎(chǔ)日糧中添加牛至草粉（含牛至油有效成分），能顯著提高育肥豬日增重、顯著提高飼料轉(zhuǎn)化率、大幅度降低腹瀉率并能改善試驗(yàn)豬毛色。周曉容等[43]在生長(zhǎng)豬日糧中添加100 g/噸的牛至油發(fā)現(xiàn)，牛至油具有改善豬生產(chǎn)性能、提高養(yǎng)分表觀消化率的趨勢(shì)。在添加量的研究中，于向春等[44]飼喂198頭三元雜育肥豬，設(shè)兩個(gè)梯度200 mg/kg、500 mg/kg牛至油添加在基礎(chǔ)日糧中，添加500 mg/kg組可降低豬腹瀉率、發(fā)病率和死亡率分別為0.6%、0.59%和1.45%，提高日采食量，促進(jìn)生長(zhǎng)，平均日增重為762.48 g，料肉比為2.37:1；200 mg/kg添加量對(duì)豬只健康狀況雖有一定程度的改善，但不明顯。在替代抗生素研究中，武晶等[45]對(duì)比金霉素（50 mg/kg）、牛至油（20 mg/kg）、益生素（1.5 g/kg）、營(yíng)養(yǎng)調(diào)控（提高日糧維生素E、維生素B、微量元素Zn、Mn和I水平）、牛至油+營(yíng)養(yǎng)調(diào)控、益生素+營(yíng)養(yǎng)調(diào)控的研究，結(jié)果表明，營(yíng)養(yǎng)調(diào)控同時(shí)添加牛至油完全可以替代抗生素。此外，在牛至油對(duì)比小肽的功效研究中，肖正中等[46]認(rèn)為20～40 kg小豬階段添加小肽+牛至油組效果最優(yōu)（生產(chǎn)性能和抗病效果），40～60 kg中豬階段添加小肽效果最優(yōu)，60～90 kg大豬階段添加牛至油效果最好。在上述試驗(yàn)中牛至油添加量引起的效果反差可能與牛至油的百分含量不同有關(guān)。

3.3 母豬

牛至油在母豬生產(chǎn)中的應(yīng)用效果主要表現(xiàn)為：提高繁殖性能、改善泌乳性能和減少母豬便秘。國(guó)內(nèi)對(duì)牛至油在母豬生產(chǎn)中的應(yīng)用研究從2014年開(kāi)始，譚成全等[47]在妊娠和泌乳母豬基礎(chǔ)日糧中添加300 mg/kg止痢草油（牛至油），發(fā)現(xiàn)止痢草油組顯著提高母豬在泌乳期第3周采食量；并相應(yīng)地提高了仔豬第3周的平均日增重及第3周仔豬窩增重。敖江濤[48]在日糧中添加15 g/噸的止痢草油，研究結(jié)果與上述一致，試驗(yàn)結(jié)果還表明，添加止痢草油在一定程度上提高了體內(nèi)抗氧化酶的活力，降低了脂質(zhì)過(guò)氧化程度，減少了活性氧對(duì)DNA的攻擊，緩解了母豬產(chǎn)后的氧化應(yīng)激。在國(guó)外，研究牛至油對(duì)母豬生產(chǎn)的應(yīng)用較早，結(jié)論與國(guó)內(nèi)大體一致。Peter等[49]對(duì)3 710頭母豬（試驗(yàn)組母豬1 801頭，其中初產(chǎn)母豬601頭，經(jīng)產(chǎn)母豬1 200頭；對(duì)照組母豬1 809頭，其中初產(chǎn)母豬705頭，經(jīng)產(chǎn)母豬1 104頭）進(jìn)行產(chǎn)前和哺乳期間的飼養(yǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)組母豬飼喂含1 000 mg/kg牛至（干燥的牛至葉和花，牛至油含量500 g/kg）日糧，對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧。結(jié)果表明，牛至組母豬年死亡率（4.02%）極顯著低于基礎(chǔ)日糧組（6.92%）（＜0.01）；牛至組母豬哺乳期的淘汰率（8.01%）顯著低于基礎(chǔ)日糧組（14.02%）（＜0.05）。此外，牛至組母豬在產(chǎn)仔率、窩產(chǎn)活仔數(shù)、死胎率等方面都有顯著改善，另外通過(guò)飼喂試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，牛至組經(jīng)產(chǎn)母豬日采食量顯著高于基礎(chǔ)日糧組的經(jīng)產(chǎn)母豬（＜0.05）。Khajarern 等[50]指出牛至油中的香芹酚和麝香草酚對(duì)促進(jìn)和加速母豬小腸絨毛成熟更新起直接作用，有利于母豬維持在健康的狀態(tài)。綜上所述，可以看出母豬日糧中的牛至油能替代抗生素的使用效果，對(duì)母豬的生長(zhǎng)性能、繁殖性能、泌乳性能等都起到了一定的改善作用。

3.4 運(yùn)輸應(yīng)激與糞便除臭

牛至油在育肥豬運(yùn)輸應(yīng)激上也有應(yīng)用研究，張挺[51]在育肥豬日糧中添加500 g/噸的牛至油產(chǎn)品，可提高宰前30天育肥豬的生長(zhǎng)性能。還能緩解高密度（252 kg/m2）、長(zhǎng)時(shí)間（5小時(shí)）運(yùn)輸?shù)葢?yīng)激反應(yīng)，從而有效緩解運(yùn)輸應(yīng)激所帶來(lái)的負(fù)效應(yīng)。牛至油對(duì)肉質(zhì)的改善效果優(yōu)于維生素E，牛至油可以減少肌肉滴水損失，改善肉色等指標(biāo)。在糞便除臭上，黃燦等[52]研究表明，牛至油的添加減少了豬糞尿中糞大腸桿菌和總厭氧菌的數(shù)量，并對(duì)揮發(fā)性脂肪酸的產(chǎn)生具有抑制作用。此外，牛至油和其他植物精油一樣，還有改善公豬精液品質(zhì)[53]和改善育肥豬肉質(zhì)[54]的作用。

4 展望

牛至油是一種安全、高效、綠色、無(wú)配伍禁忌的天然藥物添加劑，其在豬生產(chǎn)應(yīng)用范圍廣，大小豬、公母豬均適宜，且效果均較好，在仔豬和育肥豬的應(yīng)用上，可在一定程度上替代抗生素使用，在未來(lái)豬生產(chǎn)中具有極其良好的應(yīng)用前景。但由于市場(chǎng)上牛至油產(chǎn)品參差不齊，所含有效成分比例不同，使用效果也不一致，所以牛至油在豬生產(chǎn)中的適宜添加量還有待研究。綜上所述，牛至油的開(kāi)發(fā)利用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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