張召兄
(烏魯木齊市高新區(qū)(新市區(qū))農(nóng)牧水產(chǎn)技術(shù)推廣中心,烏魯木齊 830000)
草藥、香料和芳香植物除了對(duì)人類和動(dòng)物健康產(chǎn)生積極影響外,在改善人類食物和動(dòng)物飼料的味道、香氣和顏色方面也發(fā)揮著重要作用[1-4]。大量飼用抗生素使用導(dǎo)致的病原菌耐藥性和藥物殘留等問(wèn)題,不但影響了畜禽產(chǎn)品品質(zhì)和人類健康,其所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題也日益凸顯[5],因此我國(guó)自2020年7月1日起禁止在動(dòng)物飼料中使用抗生素作為生長(zhǎng)促進(jìn)劑。這樣就迫切需要找到用于畜禽的抗生素促生長(zhǎng)劑替代品[6]。百里香作為唇形科類芳香植物,具有止咳、止脹、抑菌、抗痙攣、抗氧化和提高免疫力等功能[7],含有豐富的粗蛋白、粗脂肪、氨基酸和微量元素。百里香精油含有蒎烯、癸烷、香芹酚和麝香草酚,其殺菌性能與麝香草酚成分有關(guān)[8-9]。菊苣屬于菊科,是一種芳香的多年生小草本植物,整株植物含有許多重要的微量元素和藥用化合物,如菊糖、七葉皂苷、揮發(fā)性化合物(單萜和倍半萜)、香豆素、類黃酮和維生素[10]。日糧中添加菊苣粉有助于提高肉雞的生長(zhǎng)性能,改善腸道微生物菌群[11]。姜黃為姜科姜黃屬植物的干燥根莖,是一種藥食兼用的多年生草本植物,其主要活性成分為姜黃素,具有抗炎、鎮(zhèn)痛、抗氧化、抗腫瘤和解毒等功能[12]。姜黃最初用作飼料添加劑,以提高儲(chǔ)存、外觀、風(fēng)味、味道和食品保存[13],它作為一種植物生物素,可以改善腸道健康、降低胃腸刺激、提高雞的生長(zhǎng)速度[14]。芫荽屬傘形科的一年生芳香草本植物,因其良好的烹飪和醫(yī)學(xué)應(yīng)用而廣受關(guān)注。芫荽富含蛋白質(zhì)、碳水化合物、纖維、多種礦物質(zhì)、微量元素和維生素,還含有多酚、脂肪酸和甾醇等多種化學(xué)成分[15]。研究表明,芫荽籽提取物或其粉末可作為抗生素的替代品,用于雞飼料中對(duì)抗新城疫和傳染性支氣管炎[16],也有抗病、促生長(zhǎng)和提高免疫力的作用[17]。
本文論述了百里香、菊苣、姜黃、芫荽的特性、化學(xué)成分、副作用和藥物相互作用,以及在家禽飼養(yǎng)中的應(yīng)用,以期為這些香料植物在抗生素促生長(zhǎng)劑替代方面提供更廣闊的視角。
百里香,英文名Thymus或thyme,拉丁學(xué)名Thymus vulgaris,又名麝香草、地椒、山椒、地姜、千里香、蚊子草和加薄等,系唇形科百里香屬多年生亞灌木芳香草本植物,主要分布在我國(guó)西藏、青海及黃河以北的東北、西北和華北地區(qū),具有抗旱、耐寒、耐瘠薄、耐鹽堿、抗風(fēng)蝕等抗逆特性,以及生長(zhǎng)快、花期長(zhǎng)、花量多等優(yōu)點(diǎn)[18]。百里香作為飼料添加劑用于畜禽健康,是由于其具有止咳、抗腹脹、抗菌、抗真菌和抗痙攣的特性。由于其抗真菌特性,可用于預(yù)防和治療雛鴕鳥(niǎo)曲霉菌病。百里香精油含有西蒙、品紅、脫丁酯、香芹酚和百里香酚成分,其消毒性能與百里香酚和膽酸含量有關(guān)[9]。百里香精油對(duì)革蘭氏陽(yáng)性和革蘭氏陰性細(xì)菌也有抗菌活性,用瓊脂糖孔穴擴(kuò)散法測(cè)定百里香提取物的抑菌活性,結(jié)果表明其對(duì)鼠傷寒沙門氏菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌具有抗菌活性[19]。
百里香精油中的香芹酚、副麝香草酚和百里香酚等化合物限制了其利用。百里香酚是一種苯酚,用作藥品中的穩(wěn)定劑,具有防腐作用。香芹酚是精油的主要成分,是一種淺色且有一定黏性的液體,氣味像麝香草酚,不溶于水,但溶于乙醇和乙醚[20]。
研究者對(duì)百里香在家禽生產(chǎn)中作為抗生素替代品進(jìn)行了大量的研究。D.M.Abdel-ghaney等[21]在1~35日齡肉仔雞日糧中添加0.5%的百里香粉,結(jié)果改善了肉雞的免疫狀態(tài)和抗氧化活性,同時(shí)減少了雞肉的脂質(zhì)過(guò)氧化程度。杜恩存[22]研究發(fā)現(xiàn),在蛋雞日糧中添加八角茴香和百里香的復(fù)合植物精油具有改善蛋雞生產(chǎn)性能、提高免疫力的作用,這與百里香精油可以改善腸道組織形態(tài)、避免組織損傷的功能相關(guān)。A.Ahmadian等[23]研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加百里香可以降低肉雞的脂肪沉積量,提高肉雞對(duì)新城疫、禽流感等傳染病的免疫應(yīng)答。
自從使用百里香精油有效地控制曲霉菌以來(lái),研究人員一直將其作為吸入劑用于鴕鳥(niǎo)孵化器,以抑制真菌的生長(zhǎng)[24]。M.N.Thakare[25]使感染真菌的雞吸入百里香精油蒸汽進(jìn)行治療。M.Pournazari等[26]研究了百里香、益生元和益生菌對(duì)肉雞生產(chǎn)性能、胴體品質(zhì)和血液指標(biāo)的影響,結(jié)果表明百里香揮發(fā)油能提高體重、采食量和飼料轉(zhuǎn)化率,但肉雞大腿重和翅膀重減少,血液指標(biāo)也有微小差異。K.Dhama等[27]研究表明,在肉雞日糧中使用百里香精油,可提高生長(zhǎng)性能,同時(shí),降低病死率。
在飲用水中添加百里香提取物可以提高肉雞的免疫應(yīng)答,降低疫苗接種的應(yīng)激反應(yīng)。A.A.Saki等[28]在飲用水中添加百里香精油研究其對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能、免疫應(yīng)答和腸道菌群的影響,結(jié)果顯示百里香精油改善了肉雞生長(zhǎng)性能、免疫應(yīng)答水平和腸道菌群結(jié)構(gòu)。R.Abdulkarimi[29]在肉雞飲用水中添加百里香提取物,研究其對(duì)肉雞免疫系統(tǒng)的影響,結(jié)果顯示肉雞支氣管炎和新城疫的抗體效價(jià)增加。另外有試驗(yàn)表明,百里香提取物揮發(fā)油對(duì)禽傳染性支氣管炎(IB)H120疫苗噴霧劑副作用(如呼吸急促癥狀、肺水腫和支氣管炎)有改善作用[30]。
百里香中含有百里香酚,可改善機(jī)體的消化和吸收,因此被認(rèn)為是一種有效的增長(zhǎng)刺激物,可以取代化學(xué)增長(zhǎng)刺激劑[31]。V.Khaksar等[32]研究了日糧中添加百里香精油對(duì)日本鵪鶉生產(chǎn)性能、胴體特征、血液指標(biāo)和回腸菌群的影響,結(jié)果表明添加百里香精油可增加體重、胴體相對(duì)重和胸圍,降低三酰甘油、總膽固醇、血糖和回腸有害菌群數(shù)。日糧中添加青蒿、百里香和迷迭香提取物可加快肉仔雞的生長(zhǎng)速度,改善腸道消化、淀粉消化率以及日糧中干物質(zhì)的利用率[33-34]。百里香對(duì)某些家禽品種的繁殖性能也有積極影響,可用于提高家禽生殖激素水平、精液質(zhì)量、睪丸特性、繁殖力和種蛋孵化率[35]。
菊苣(Cichorium intybusL)是菊科多年生草本植物,鮮菊苣產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、礦物質(zhì)含量高,根、莖、葉、花等所有部位都分泌乳白色液體,并被廣泛利用,是已知最早、使用最廣泛的咖啡替代品生產(chǎn)原料之一,菊苣根的主要成分是菊粉,菊粉是果糖與β-(2-1)糖苷鍵的聚合物[36]。菊粉不能被脊椎動(dòng)物的消化酶消化,即在胃和小腸中不能消化吸收,必須在大腸中經(jīng)微生物發(fā)酵才能發(fā)揮作用,具有無(wú)污染、無(wú)殘留和穩(wěn)定性高等特點(diǎn),這是菊苣及其提取物作為動(dòng)物飼料添加劑的優(yōu)勢(shì)[11]。
菊苣的副作用或藥物相互作用鮮有報(bào)道。有研究表明低濃度菊苣葉提取物對(duì)四氯化碳誘導(dǎo)的大鼠肝細(xì)胞毒性有保護(hù)作用,但使用高劑量的菊苣提取物仍有毒性作用,因此菊苣的添加劑量應(yīng)在安全范圍內(nèi)[37-38]。
菊苣作為一種可大規(guī)模種植的草本植物,其新鮮草料、草粉、提取物被用于家禽青綠飼料和添加劑的試驗(yàn)研究較多,為其推廣應(yīng)用提供了良好的理論和實(shí)踐依據(jù)。呂勇[39]用不同生育期菊苣替代不同比例基礎(chǔ)日糧飼喂揚(yáng)州鴨,結(jié)果表明不同生育期菊苣都有較高的表觀代謝率,各期營(yíng)養(yǎng)價(jià)值為營(yíng)養(yǎng)期>開(kāi)花期>蕾苔期,且20%的替代比例效果最好。袁旭紅等[40]用菊苣替代部分配合飼料,結(jié)果顯示蛋鴨的料蛋比適當(dāng)降低,生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)都有所提高。Zheng M.L.等[41]研究發(fā)現(xiàn),北京油雞日糧中添加新鮮菊苣能顯著降低肉蛋中膽固醇含量,減少盲腸有害菌的數(shù)量,且能改善生產(chǎn)性能和雞蛋品質(zhì)。王守紅等[42]研究發(fā)現(xiàn),在日糧中添加5%紫蘇、菊苣和白菜草粉可不同程度地提高肉雞生長(zhǎng)性能和屠宰性能,改善肉雞的肌肉品質(zhì)和風(fēng)味,且公雞優(yōu)于母雞。M.Khoobani等[10]研究發(fā)現(xiàn),不同水平的菊苣粉和益生菌混合物明顯提高了1日齡肉雞日增重、高密度脂蛋白水平,降低了血液三酰甘油和低密度脂蛋白水平,說(shuō)明菊苣粉可以提高肉雞生長(zhǎng)性能、改善腸道菌群。A.Safamehr等[43]研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加菊苣根粉對(duì)肉雞日增重和飼料轉(zhuǎn)化率有顯著的影響,提高了肉雞的消化率、吸收率[44]和免疫力。胡永亮等[45]研究表明,菊苣的氨基酸種類和含量較豐富,其4個(gè)品種均可作為畜禽優(yōu)質(zhì)蛋白源,飼料中添加菊苣對(duì)土雞生長(zhǎng)性能具有促進(jìn)作用,且能使土雞健康生長(zhǎng)。J.Chow[46]發(fā)現(xiàn)菊苣根中的果糖低聚糖可增加肉雞結(jié)腸中雙歧桿菌的數(shù)量,促進(jìn)鈣吸收,并使胃腸道,分泌物排出時(shí)間縮短。苗興軍[47]在肉仔雞飼料中添加0.6%菊苣根水提物提高了前期生產(chǎn)性能,改善脂類代謝,提高機(jī)體免疫。柳海濤[48]發(fā)現(xiàn)菊苣根提取物對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、蘇云金芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、傷害沙門氏菌有抑制作用,具有作為天然的、綠色的食品防腐劑的潛力。楊君研[49]報(bào)道,菊苣多糖可提高蛋雞生產(chǎn)性能,改善蛋品質(zhì),提高蛋雞血清抗氧化能力,降低血液三酰甘油含量,增加糞便脂類排泄,增加蛋雞盲腸短鏈脂肪酸含量。以上研究對(duì)菊苣資源的開(kāi)發(fā)及其在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
姜黃(Curcuma longaL)是姜科多年生草本植物,因優(yōu)越的藥用和食用特性而被廣泛種植和使用[50]。姜黃有根莖和地下根,在醫(yī)學(xué)上用作藥物,最初用作飼料添加劑,以改善儲(chǔ)存、外觀、風(fēng)味、味道和食品保存。在提取過(guò)程中,可以得到一種親油性根莖天然酚類黃色粉末[51],這種天然物質(zhì)不同于化學(xué)合成抗生素,是姜黃中天然化學(xué)物質(zhì),毒性較小,可用作家禽抗生素添加劑替代物。姜黃含有蛋白質(zhì)、脂肪、礦物質(zhì)和碳水化合物[52]。姜黃精油的成分包括姜黃素、芳姜黃酮、姜倍半萜、姜黃酮等[53-56]。
世界衛(wèi)生組織(WHO)宣稱姜黃可以用作安全的人類食品和動(dòng)物飼料,是一種低毒性的功能藥物,具有多種用途[57]。
姜黃是一種被稱為植物抗生素的藥用植物,可以改善雞腸道健康狀況,增加胃腸蠕動(dòng),提高雞的生長(zhǎng)速度。因此,建議作為飼料添加劑在家禽日糧中添加[14]。N.D.Dono[58]研究了姜黃作為抗生素替代品的應(yīng)用效果,結(jié)果表明日糧中添加姜黃粉提高了雞的免疫力,促進(jìn)了生長(zhǎng),改善了腸道健康狀況,增加了消化能力。A.Shohe等[59]研究認(rèn)為日糧中添加姜黃粉7.5 g·kg-1,可以提高肉雞的增重、飼料效率和胴體性狀。
L.P.Yarru等[60]研究了姜黃粉對(duì)飼喂黃曲霉毒素肉雞肝臟生物轉(zhuǎn)化、抗氧化相關(guān)基因表達(dá)和免疫系統(tǒng)的影響,結(jié)果表明在黃曲霉毒素污染的日糧中添加姜黃粉可以有效地防止或降低黃曲霉毒素對(duì)肉雞的影響。N.K.S.Gowda等[61]研究了含有已知含量的姜黃素和水合硅酸鈣鈉的姜黃改善黃曲霉毒素對(duì)肉雞不良影響的功效,結(jié)果表明日糧中姜黃素作為抗氧化劑、水合硅酸鈣鈉作為吸附劑可以保護(hù)肉雞免受黃曲霉毒素的侵害。
G.H.Sadeghi等[62]使用肉桂、百里香、姜黃等芳香植物干粉的浸泡液代替飲用水,研究其對(duì)肉雞生產(chǎn)性能、內(nèi)臟相對(duì)重量、血細(xì)胞比容和新城疫病毒免疫應(yīng)答的影響,結(jié)果表明這些芳香植物浸泡液不利于肉雞生產(chǎn)性能的提高。R.A.A.Al-Jaleel[63]研究表明肉雞日糧中添加姜黃粉提高了體重和飼料轉(zhuǎn)化率,顯著提高了采食量。R.Sayrafi等[64]研究表明,在日糧中添加姜黃和維生素E可保護(hù)法氏囊免受鹽霉素的毒害。K.Sethy等[65]研究發(fā)現(xiàn)在肉雞日糧中添加姜黃粉時(shí),對(duì)肉雞血液生化參數(shù)影響不大,但是對(duì)體重和血紅蛋白濃度具有有益影響。以上研究表明姜黃是一種具有廣闊應(yīng)用前景的家禽飼用抗生素替代品。
芫荽(Coriandrum sativumL)又名香菜,是一種藥食兩用的一年生傘形科香料植物,在我國(guó)和其他國(guó)家都有著廣泛悠久的種植和使用歷史,因其在烹飪和傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中的用途而被廣泛認(rèn)可[66]。芫荽營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,富含蛋白質(zhì)、油、碳水化合物、纖維和多種礦物質(zhì)、微量元素和維生素,含有多種植物化學(xué)活性物質(zhì),如多酚、維生素和許多植物甾醇,化學(xué)成分篩選結(jié)果表明,芫荽中含有揮發(fā)油、單寧、萜類、還原糖、生物堿、酚類、黃酮類、脂肪酸、甾醇和糖苷[67-68]。藥理研究表明,芫荽具有抗抑郁、抗驚厥、抗細(xì)菌、抗真菌、驅(qū)蟲(chóng)、抗氧化、降血脂、抗炎、鎮(zhèn)痛、抗糖尿病、抗突變、抗癌、除臭、利尿、保肝、解毒和許多其他藥理作用[15,69-70]。然而,關(guān)于芫荽草粉和種子提取物對(duì)肉雞的影響的報(bào)道并不一致[71]。芫荽因含有精油、類黃酮、脂肪酸、異香豆素、甾醇和酚類化合物(咖啡酸、原兒茶酸和甘氨酸)等化學(xué)物質(zhì)和成分被用于制藥、食品和飲料行業(yè)[72]。芫荽種子精油被證明是抗真菌劑和黃曲霉毒素抑制劑的潛在天然來(lái)源[73]。
目前尚未見(jiàn)禁止使用芫荽的報(bào)道,但是在服用芫荽藥物以降低血壓時(shí)應(yīng)該謹(jǐn)慎[74]。
H.Hosseinzadeh等[16]研究了日糧中添加不同水平的芫荽籽粉或其提取物對(duì)肉雞血清生化指標(biāo)、腸道菌群和免疫反應(yīng)的影響,結(jié)果芫荽籽粉降低了肉雞的總膽固醇水平。此外,芫荽籽提取物或粉末也可以作為抗生素的替代品,用于在雞飼料中對(duì)抗新城疫和傳染性支氣管炎。M.Naeemasa等[17]研究了日糧中添加不同水平芫荽籽粉和提取物對(duì)肉仔雞生產(chǎn)性能和胴體特性的影響,在21~42日齡時(shí),飲用水中加入952 mg·kg-1的芫荽提取物使肉仔雞體重增加最大,而在1.2%的芫荽粉水平下,試驗(yàn)期(1~42 d)的采食量最大。在整個(gè)試驗(yàn)期間,飼料中加入芫荽粉后飼料轉(zhuǎn)化率提高。M.M.Khubeiz等[75]研究了日糧中不同水平的芫荽籽粉作為生長(zhǎng)促進(jìn)劑對(duì)肉仔雞采食量、活體重、增重、飼料轉(zhuǎn)化率、胴體產(chǎn)量和血液狀況的影響,結(jié)果顯示添加1.5%芫荽籽粉的日糧對(duì)肉仔雞的飼料轉(zhuǎn)化率、血液生化特征和免疫調(diào)節(jié)均有積極的影響。
F.K.Al-Jaff[76]研究表明,在熱應(yīng)激(高溫度環(huán)境)條件下,日糧中添加2%水平的芫荽籽對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能、血液參數(shù)和免疫系統(tǒng)有積極的影響。M.Ahmad等[77]研究表明,在肉仔雞日糧中添加2.5 g·kg-1芫荽籽粉顯著增加了總體重、增重和飼料轉(zhuǎn)化率。A.E.Taha等[71]研究了添加芫荽籽粉對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能、血液學(xué)、回腸菌群和經(jīng)濟(jì)效益的影響,發(fā)現(xiàn)在肉雞日糧中添加0.4%的芫荽籽粉可以改善肉雞的整體生長(zhǎng)性能參數(shù)和大部分胴體性狀,減少回腸有害細(xì)菌的數(shù)量,提高肉雞生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益,而不會(huì)對(duì)血液指標(biāo)產(chǎn)生不利影響。此外,日糧中添加芫荽籽可用于改善鵪鶉胸肉的脂肪酸組成,而不會(huì)對(duì)其整體生長(zhǎng)性能產(chǎn)生任何影響[78]。以上研究結(jié)果表明,飼料中的芫荽粉和飲水中的芫荽提取物可以替代合成抗生素,作為家禽飼料中的天然飼料添加劑和生長(zhǎng)促進(jìn)劑。
由于家禽沒(méi)有被包裹的淋巴結(jié),它們有廣泛的黏膜相關(guān)淋巴組織網(wǎng)絡(luò),如腸道相關(guān)淋巴組織排列在腸道內(nèi),對(duì)正常的免疫系統(tǒng)功能至關(guān)重要[79],家禽腸道的細(xì)菌和寄生蟲(chóng)感染是影響動(dòng)物健康和提高生產(chǎn)力面臨的重要挑戰(zhàn)。綜合上述研究,應(yīng)該進(jìn)一步研究以優(yōu)化芳香植物百里香、菊苣、姜黃、芫荽及其提取物的使用劑量和來(lái)源,確定其促生長(zhǎng)性能和抗病機(jī)制。芳香植物可以作為抗生素替代品添加到家禽日糧中,以化解抗生素耐受和禁抗給家禽養(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)考驗(yàn),保障動(dòng)物福利和健康養(yǎng)殖。