摘 要：植物精油是提取于草本植物的挥发性芳香油状物质，具有抑菌、防腐、抗氧化等生 物学特性和绿色安全无残留的特点。随着我国全面禁用饲用抗生素政策的颁布与实施，以及 人们对食品安全问题越来越重视，植物精油在畜禽养殖中的应用受到业内广泛的关注。本文 就植物精油在母猪、仔猪、生长育肥猪的应用上进行综述。
关键词：植物精油; 猪; 生产性能; 肉品质
随着我国经济的高速增长，人民总体生活水 平大幅度的提升，越来越多的人关注的不再是能 否有肉吃，而是如何吃到健康优质的肉，消费者对 肉品质和安全性的要求更加严格。如何生产出绿 色安全的肉产品是畜牧生产需要长期关注的问题。 生产中，添加抗生素用来促进动物生长和预防疾 病，但是滥用、乱用抗生素饲料添加剂导致病原体 耐药性的产生和药物残留的问题严重影响环境及 人类健康。随着我国饲料禁抗行动的启动，抗生 素作为饲料添剂的时代将成为历史，植物精油作 为抑菌、抗氧化、天然安全的饲料添加剂，有望能 代替抗生素预防病菌促进动物健康生长。
1 植物精油的功能及生物学特性
1.1 植物精油的简介
植物精油是通过蒸馏、吸脂、浸渍、榨取或压缩 等方法从草本植物的花、叶、根、树皮、果实、种子、 树脂等部位萃取获得的油状芳香物质。它是低分 子量的次生代谢产物，一般作为防疫系统来抵御 环境、生理、食物链上端和病原体等应激压力，让 植物自身能在复杂的环境下生存[1]。在常温下，植 物精油多呈具有挥发性的油状液体，其溶于有机 溶剂，难溶于水。目前已被发掘的植物精油有三 万多种，其成分复杂，其中主要有四大类成分：萜 烯类化合物、脂肪酸族化合物、芳香族化合物和含 氮含硫类化合物[2]。现阶段研究较多及在畜禽生 产上常用的植物精油有牛至油、迷迭香油、百里香 油、香薄荷油和肉桂油等[3]。
1.2 植物精油的功效
1.2.1 抗菌防腐
大量研究表明，植物精油对细菌和真菌的生 长都有一定的抑制作用，其低分子量、高亲脂性的有效成分能通过有害微生物细胞膜，改变细胞膜 通透性，破坏其质膜结构，抑制细胞内酶活力，干 扰三羧酸循环来影响有害微生物的呼吸代谢，从 而抑制有害菌群的生长繁殖[4]。汪中兴等研究表 明，肉桂油、牛至油和百里香油在体外试验中对猪 源产肠毒素大肠杆菌和霍乱沙门菌均有显著的抑 制效果[5]。李国林等研究了八种植物精油对真菌 的作用效果，结果表明百里香、肉桂、丁香、当归和 孜然精油对供试真菌均有抑制作用，其中肉桂精 油对粉红单端孢的抑菌率高达 95.56%;而除花椒 精油之外七种植物精油对金黄色葡萄球菌均有抑 制作用[6]。柴向华等在研究植物精油对食品常见 有害微生物抗菌作用的试验中发现，百里香精油 和肉桂精油的空间体积浓度达到 300 µL/L 时，对 细菌、霉菌和酵母均表现出较强抑制效果，具有良 好的天然防腐保鲜的能力[7]。钱骅等的研究发现， 在牛奶中添加 0.3% 的大蒜精油，常温放置 24 h 后，牛奶为乳白色，且无发臭凝固变质的现象;经 过大蒜精油和花椒精油处理的圣女果，可在常温 下保藏 20 天，且果实无霉烂发软，与对照组相比 延长了 5天保鲜期;认为大蒜精油有较好的防腐作 用[8]。
1.2.2 抗氧化
植物精油的化学成分主要为酚、醛、醇、烯和酮 等，主要通过螯合催化氧化反应的金属离子，提高 抗氧化酶活性和抑制细胞膜脂质过氧化反应来清 除自由基[3，9]。Alsaraf等采用体外 DPPH 法测定百 里香油对自由基的清除能力，结果得出百里香油 在 40 µg/mL 浓度下能够清除 71.57% 的 DPPH 自由 基[10]。王兰等在肉鸡基础饲粮中添加不同浓度的 百里香酚、丁香酚和肉桂醛组成的复合植物精油， 发现植物精油添加量为200 mg/kg 的饲粮能显著提 高肉鸡血清中总超氧化物歧化酶(T⁃SOD)活性[11]。 张文静等研究结果显示，与阴性对照组相比，植物 精油组肉鸡血清中超氧化物歧化酶(SOD)值和总 抗氧化能力(T⁃AOC)含量显著升高，丙二醛含量显 著降低，改善肉鸡健康[12]。
1.2.3 促进动物生长
植物精油通过提高消化酶的活性，改善肠道 粘膜形态，提高肠道对营养物质的消化吸收，维持 肠道内环境的稳定，促进动物生长[13]。杜恩存等 研究发现，饲粮添加百里香酚和香芹酚为主要成 分的植物精油能够显著提高肉仔鸡的麦芽糖酶活 力，并且对 TLR2 介导的炎症反应有抑制作用，减 轻肠道损伤，平衡肠道内的菌群，保证了肠道正常 的消化吸收功能[14]。Maenner等研究表明，饲喂含 有薄荷精油的饲粮能明显提高断奶仔猪的饲料利 用率，且认为与薄荷精油能显著提高断奶仔猪的 回肠蛋白质和氨基酸消化率有关[15]。燕磊等研究 表明在肉仔鸡饲粮中添加 300 mg/kg 含 5% 香芹酚 的植物精油能显著降低 22～31 日龄肉仔鸡料重 比，且十二指肠的绒毛高度/隐窝深度比值高于对 照组，提示香芹酚可通过改善肠黏膜发育促进营 养物质的吸收[16]。
2 植物精油在养猪生产中的应用
2.1 母猪
母猪的健康情况直接关系着胎儿及仔猪的 生长发育。已有研究表明植物精油可以缓解母猪 机体氧化损伤和炎症反应，减少泌尿繁殖系统疾 病患病几率，保证母猪泌乳能力的稳定[17]。Tan等 研究发现，饲粮中添加牛至油能显著降低妊娠期 和哺乳期母猪血清中 8⁃羟基脱氧鸟苷浓度和脂质 过氧化状态，提高粪便乳酸菌数量，降低大肠杆菌 和肠球菌数量，改善母猪的健康状况;牛至油对母 猪妊娠⁃泌乳期的体重、背膘损失、泌乳量及成分没 有影响，但显著提高后代仔猪平均日增重[18]。周 选武等在妊娠后期的母猪饲粮中添加植物精油后 死胎率和木乃伊率分别降低 71.43% 和 50%，仔猪 断奶存活率提高1.17% ，母猪发情间隔缩短了0.42 天[19]。 另有研究表明，百里香酚对动物乳腺炎的 致病菌有良好的抑制作用，含有百里香酚成分的 植物精油混合物或百里香酚纯品可能有助于预防 和治疗家畜环境性乳腺炎，降低家畜乳腺炎发病 率，或减少发病初期抗生素的应用，从而避免母乳 中的抗生素残留[20]。
2.2 仔猪
断奶仔猪消化系统不健全，分泌消化酶能力差，失去母乳中抗体蛋白的保护，并伴有心理及环 境应激，抵抗力低下，容易患病及死亡，给养猪生 产带来经济损失。大量研究表明在饲粮中添加植 物精油可以提高断奶仔猪采食量、降低料重比、减 少腹泻、促进生长[21]。
商业上广泛应用的牛至油 对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有抑制作用， 其能维持肠道菌落平衡，抑制有害微生物增殖，维 护肠道屏障功能完整性，从而改善养分消化吸收 效率[22]。张勇等研究结果表明，牛至油与三丁酸 甘油酯联合使用能提高断奶仔猪的粗脂肪和粗蛋 白质的表观消化率，降低粪便中大肠杆菌数量并 提高双歧杆菌数量，同时腹泻率也有显著降低，有 效预防了仔猪痢疾[23]。在饲粮中添加 50 mg/kg 肉 桂油后，断奶仔猪平均日增重和采食量分别提高 12.47% 和 7.16%，料重比降低[24]。杨晶晶认为植 物精油的芳香气味可以改善饲料的适口性，断奶 仔猪饲粮中添加植物精油可以起到诱食效果，提 高采食量，缓解仔猪换粮应激导致的不食，让仔猪 能尽早适应保育料[25]。但也有研究结果表明，仔 猪颗粒料过渡期间，在饲粮中添加低浓度的牛至 油和百里香油对仔猪的采食量和体增重没有显著 影响，仔猪对植物精油芳香气味的偏好存在较大 的个体差异[26]。在植物精油调控免疫功能方面， 饲粮中添加植物精油可显著提高断奶仔猪血清中 总蛋白水平，有效改善仔猪蛋白质代谢状况，其中 添加 150 mg/kg植物精油对仔猪血液 IgA 和 IgG 水 平的提高优于硫酸黏杆菌素;另外，植物精油组血 清中的补体 C3 和 C4 水平都有明显提高，改善仔 猪的免疫功能[22]。
2.3 生长育肥猪
植物精油的芳香风味能够增进动物的食欲， 提高采食量，促进营养物质的消化吸收，提高饲料 利用率;植物精油的抑菌作用能改善肠道微生物稳 态，增强动物免疫力，降低患病率;提高抗氧化活 性，改善肉品质[4]。邬本成等连续 14 天对患有呼 吸道疾病的生长猪饲喂添加 150 g/t 祛痰止咳复方 植物精油的饲粮，发现精油对生长猪的日采食量、 日增重和耗料增重比均无显著影响，但实验组痊 愈率为 95.83%、有效率为 100%，血液中性粒细胞 百分比显著提高[27]。王改琴等研究表明，饲喂含 香芹酚和肉桂醛等的复方精油饲粮可降低育肥猪 的腹泻率和呼吸道疾病发生，并且添加量为100～ 300 mg/kg 时，全期的日增重提高 4.50%～7.24%， 尤以 200 mg/kg 添加量效果最佳[28]。封飞飞等[29] 的试验结果表示在饲粮中添加 200 mg /kg 的茶树 油能显著增加育肥猪的平均日增重，提高育肥猪 宰后背最长肌的pH值(宰后24 h)、红度值、肌内脂 肪含量，降低肌肉剪切力，对肉品质有一定程度的 改善。董国权等在育肥猪饲粮中添加牛至油能显 著提高猪肉嫩度，且母猪猪肉多汁性和香味显著 高于公猪[30]。
Ranucci 等在肥育猪饲粮添加 0.2% 的牛至油和甜栗木提取物，发现肌肉中谷胱甘肽 过氧化物酶(GSHPx)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活 性较高，在-80 ℃贮藏下 2 周或 8 个月的植物精油 组肌肉的脂肪氧化(TBARS 值)均显著低于对照 组，表明牛至油和甜栗木提取物的联合使用可以 增加育肥猪的抗氧化能力，防止脂质氧化，从而提 高猪肉货架寿命;此外，与对照组相比，植物精油 组生产的熟猪肉颜色更红、更深，但是未观察到对 猪生产性能和生肉品质的显著影响[31]。Zou 等连 续4周用添加25 mg/kg牛至油的基础饲粮饲喂育肥 猪，发现猪只日增重显著提高，料重比降低;在其 屠宰前经过 5小时的运输后，与对照组相比，喂食 牛至油的猪群在运输后育肥猪的活重损失降低， 热胴体重量和屠宰率更高[32]。此外，牛至油组的 血清、肌肉和肝脏中 TBARS(硫代巴比妥酸活性物 质)和 ROS(活性氧)含量降低，牛至油组血清和肝 脏中GSHPx和T⁃SOD活性相比对照组均升高;可见 牛至油能够减少运输诱导的氧化应激并改善肉品 质。
3 影响植物精油作用效果的因素
3.1 提取工艺以及加工工艺
植物精油的质量和纯度很大程度取决于植 物精油的提取工艺。传统的提取工艺如水蒸气蒸 馏法，设备简单、操作简易、成本较低，但在提取过 程中需要将植物原料长期置于高温，引起精油中 热敏性成分热分解，而被广泛运用的有机溶剂萃取法存在提取精油纯度较低和提取溶剂残留的问 题[33，34]。另外，植物精油易挥发性，稳定性较差， 对高温和紫外线敏感，在加工、贮存和运输过程中 容易造成有效成分的损失。利用微胶囊技术将把 气体、液体或固体材料包埋在成膜材料中，能提高 植物精油的氧化稳定性和耐热性，保护植物精油 天然的活性成分，延长精油功效的释放，并且能保 持其抑菌活性的长期稳定[35]。
3.2 植物精油的来源、活性成分与纯度
植物精油的种类、生长环境、采收时节、提取部 位、提取方法的不同，使得各种精油的活性成分及 其含量呈现明显的差异，而植物精油的作用效果 与其活性化学成分密切相关[36，37]。有研究表明， 牛至油具有良好的抗氧化能力，主要为多酚类化 合物和萜类物质在发挥作用，多酚类化合物中活 跃的酚羟基能通过脱氢反应来清除烷氧自由基， 而萜类物质具有较强的还原性，能与强氧化性物 质 发 生 反 应 来 阻 断 细 胞 中 不 饱 和 脂 肪 酸 的 氧 化[38]。Ghabraie 等研究了 32 种植物精油对细菌的 抑制能力，结果表明红百里香、红佛手柑、夏香、肉 桂和肉桂皮 5 种植物提取精油表现出较高的抑菌 能力，它们主要成分为香芹酚、百里香酚和肉桂 醛，是具有良好抗菌作用的化合物[39]。李文茹等 的研究显示，大蒜精油具有高效的抗真菌能力，主 要与其区别于其他植物精油的特殊成分硫醚有 关[40]。
3.3 不同猪群对植物精油的响应
由于猪群的各个生长阶段的生理特性和所需 要的营养物质不同，植物精油在猪群各阶段表现 出的效果也有所差异。仔猪的消化器官系统尚未 健全，免疫能力低下，同时容易受到断奶、并窝等 应激影响，导致食欲下降，引起大肠杆菌等细菌感 染疾病。大量的研究表明在仔猪饲粮中添植物精 油，可提高采食量，减少肠道有害菌的产生，促进 营养吸收，防止仔猪痢疾[41]。生长育肥猪的消化 机能和免疫系统已发育相对完善，植物精油的作 用一般表现在提高饲料转化率，降低料肉比，防止 呼吸道和肠道疾病，改善肉品质[42]。母猪妊娠期 和哺乳期的营养需要量较大，其代谢快，加之环境 的影响易使母猪产生氧化应激，影响胚胎发育和 自身免疫。有研究发现，植物精油能缓解氧化应 激对母猪机体的损伤[20]。
4 小结
植物精油的广谱抗菌和良好的抗氧化性对动 物肠道健康有一定程度的改善，能缓解母猪妊娠 期和哺乳期的氧化应激、提高仔猪的生产性能、增 强猪群的免疫能力、改善育肥猪的肉品质，植物精 油的作用效果受到提取和加工工艺、精油活性成 分、猪群生长阶段或健康状况的影响。由于其成分 复杂，目前植物精油作用机制、使用剂量、配伍技 术的研究还有待进一步加强。
参考文献：
[1] 金立志. 植物提取物添加剂在动物营养中的应用及其机制的 研究进展[J]. 动物营养学报，2010，22(05)：1154⁃1164.
[2] 程彬，李宁 . 植物精油在畜禽生产中的应用研究[J]. 现代畜牧兽医，2018(07)：28⁃31.
[3] 金立志. 植物提取物添加剂抗氧化特性及其在无抗饲料中的 应用[C]. 中国畜牧兽医学会动物营养学分会.中国畜牧兽医 学会动物营养学分会第十届全国代表大会暨十二届学术研 讨会论文集 . 中国畜牧兽医学会动物营养学分会：中国畜牧 兽医学会，2016：313⁃320.
[4] CUI H Y， ZHENG C H， LI C Z， LIN L. Antibacterial mechanism of oregano essential oil[J]. Industrial Crops &; Products，2019，139：1⁃9.
[5] 汪中兴，侯永清，窦茂鑫，等. 3种饲用植物精油及其主要成 分对猪源致病菌的抑菌作用研究[J]. 饲料研究，2014(13)： 42⁃45.
作者：郑懿君，李克标，刘世龙，邱月琴，王丽，杨雪芬
相关期刊推荐：《畜牧兽医科技信息》曾用刊名：(预防兽医学进展)1985年创刊，是中华人民共和国农业部主管、中国农业科学院哈尔滨兽医研究所主办的国家级科技普及类期刊，国内外公开发行，特点是信息量大，发表周期短。
