牛至油在畜牧生产上的应用研究进展
陈秀琴
摘要：牛至油作为一种新型的饲料添加剂，是目前较为理想的动物抗生素替代品。主要综述了牛至油的化学成分、作用机理及其在畜牧生产上的应用。
关键词：牛至油；畜牧生产；作用机理；应用
中图分类号：S816.73 文献标识码：B 文章编号：1007-273X（2016）03-0012-04
抗生素在养殖业上的应用已经有几十年的历史，其具有促进动物的生长及防治疾病的作用，对养殖业的发展做出了巨大的贡献。但是，抗生素长期作为促生长的饲料添加剂却带来很多副作用。如，可导致耐药菌株的产生[1]，药物残留[2]，肠道菌群失衡[3]，动物免疫力下降，从而更易引起二重感染或继发感染等[4]。随着人民生活水平的提高，无公害畜禽产品越来越得到人们的认可。因此，寻求可替代抗生素的绿色饲料添加剂成为人们关注的焦点。牛至油是从植物牛至中提取的一种挥发油。牛至油类预混剂是农业部批准使用的饲料药物添加剂（农牧发[2001]20号），也是我国批准应用的惟一的植物源药物饲料添加剂。其具有良好的抗菌和促进生长的作用，畜禽采食添加牛至油的日粮后无药物残留，是一种环保、高效、安全的绿色饲料添加剂，在畜牧业生产中具有广阔的发展前景。
1 牛至油简介
牛至油是从植物牛至的花和叶中提取的精油。牛至又称止痢草、土香薷、小叶薄荷及牛膝草等，是唇形科牛至属的一种多年生草本植物，属传统中草药，其味辛、性凉、无毒[5]，全草可入药，具有解暑、止痛、止呕、止泻等作用。牛至草在全世界分布较广，主要分布于地中海地区至中西、北美及我国的四川、云南、贵州等西南省份，多生长在海拔800～3 010 m的路旁、山坡、草地、林下及灌丛[6-8]。牛至中所含的精油在不同的收割季节其含量也不一样。牛至的叶子在营养生长期所含的精油含量是最高的，花中所含的精油含量在花盛开的时候是最高的[9]。牛至的应用范围极广，除了用于畜牧生产中，还被广泛用于食品、医药等行业。由于牛至具有浓郁香气，常常用于烹饪中去除肉类的膻味和增添食品的香气[10]。长期以来，欧美把它作为食品的抗菌防腐保鲜剂（8～15 mg/kg）[11]。
2 牛至油的主要化学成分
牛至油为淡黄色至棕红色油状的液体，含有多种化学成分。美国农业部的“植物化学和植物物种学”背景资料表明，牛至含有30多种抗菌化合物，在抗菌和促进生长方面很有发展前景[12]。在这些化合物中酚类化合物占50%以上（百里香酚35.6%、香芹酚15.9%），γ-松油醇17.7%，异丙基苯11.7%，右旋-α-松油醇3.7%，并且含有倍半萜烯类、松油烯和松油烯醇-4等[13]，其中百里香酚和香芹酚的抗菌活性最强[14，15]。不同地方生长的牛至，牛至油的活性成分含量也会差别很大。如生长在希腊北部的牛至提取的牛至油富含百里香酚（30.3%～42.8%），而生长在希腊南部的牛至提取的牛至油则富含香芹酚（57.4%～69.6%）[16]。另外，即使同一个地方产的牛至在不同的收割时间其有效成分含量也不相同[17，18]。
3 牛至油的作用及作用机理
3.1 抗菌、杀菌作用
牛至油具有极强的抗菌、杀菌作用，且抗菌谱广。国外有文献报道，牛至油能抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和李氏杆菌的生长[19-21]，甚至在稀释4 000～5 000倍时仍可显著抑制病原菌的生长[22]。国内也有文献报道，不同浓度的牛至油对常见的致肠炎沙门菌属、大肠杆菌属和葡萄球菌属等31株菌属均有不同程度的杀菌和抑菌作用，其中对金黄色葡萄球菌的抑菌作用最强，其次是伤寒杆菌、副伤寒杆菌、致病性大肠杆菌、产毒性大肠杆菌和侵袭性大肠杆菌[23]。此外，牛至油对真菌也有抑制作用[24]。
牛至油的抗菌、杀菌机理如下：①牛至油含有的香芹酚和百里香酚具有极强的表面活性和脂溶性，能迅速穿透病原微生物细胞膜，通过改变病原微生物H+和K+的渗透性，导致细胞内关键过程受阻，使病原体细胞内容物流失[13，14]。②酚类化合物可以改变线粒体膜的通透性，阻止线粒体吸取氧气使细胞窒息而死；破坏核糖体、内质网和高尔基体的生物合成及转运功能，从而抑制病原体的生长[25]。③牛至油中的百里香酚和香芹酚在肠黏液的成熟腔上皮细胞的上皮层具有活性效应，这些肠黏液受细胞内病原体的影响而引起死亡。另有学者报道，牛至油的抗菌、杀菌作用与牛至油中含有的60种萜类物质有关[26]。
3.2 促进动物生长
牛至油具有芳香气味，能够刺激动物的食欲，刺激消化道感受器，通过信息反馈系统激活消化酶，使食糜的黏稠度发生变化，促进饲料中营养物质的充分吸收。牛至油中的香芹酚和百里香酚能加速肠黏膜成熟腔上皮细胞的更新率，减少病原微生物对上皮细胞的感染率。此外，这两种化合物具有抑菌和杀菌作用，可抑制动物肠道有害菌的生长，调节肠道菌的平衡，提高对营养物质的吸收能力，从而促进动物生长[27]。
3.3 抗氧化作用
牛至油成分中起抗氧化作用的主要是一些酚酸类和萜类物质。Ruberto等[28]报道，牛至油与α-生育酚和丁羟基甲苯的抗氧化活性比较，牛至油即使在很低的浓度下（100 mg/kg）也具有很好的抗氧化活性，并认为其抗氧化活性来源于牛至油中所含的百里香酚和香芹酚。有研究发现，在兔日粮中添加200 mg/kg的牛至油，可以延缓脂肪氧化，并且与添加200 mg/kg的生育酚醋酸盐的抗氧化能力相当[29]。
3.4 其他作用
牛至油还具有增强机体免疫力和抗原虫的作用。有研究发现，在鸡的基础日粮中添加10%牛至油预混剂100 mg/kg，连续饲喂30 d后能提高新城疫抗体效价[30]。添加牛至油对柔嫩、堆型、毒害、布氏艾美尔球虫病的治疗都有效。此外，2%的牛至油可以杀死97%的螨虫[31]。
4 牛至油在养殖业上的应用
4.1 牛至油在养猪生产上的应用
牛至油中含有的百里香酚和香芹酚等活性成分具有很强的抗菌和杀菌作用，且抗菌谱广，尤其对大肠杆菌、沙门氏菌等革兰氏阴性菌具有良好的杀菌作用，可有效地减少肠道内有害细菌数量，同时还能显著提高双歧杆菌和乳酸菌等有益菌[32]。因此可用于防治畜禽肠道疾病的发生。牛至油对防止和控制仔猪断奶后腹泻有显著的效果。
黄国清等[33]报道，选用刚断奶杜长大仔猪180头，随机分成牛至油组、金霉素组和“金霉素+黄霉素”3个组，牛至油组在基础日粮中添加300 g/t的10%牛至油预混剂，金霉素组的仔猪日粮中添加1 000 g/t的15%金霉素，“金霉素+黄霉素”组的仔猪日粮中添加1 000 g/t的15%金霉素和100 g/t的4%黄霉素。结果表明，牛至油组的腹泻率是金霉素组的50%（P<0.01）、是“金霉素+黄霉素”组的40%（P<0.01）。曹建国等[34]报道，在断奶仔猪的基础日粮中添加“诺比达”300～500 mg/kg （相当于牛至油30～50 g），对照组中添加阿莫西林、金霉素。结果表明，添加牛至油的试验组比对照组的腹泻率减少52.51%，可减少饲用过程中50%的临床用药。
牛至油对猪也有促生长作用。其主要是通过刺激猪的舌咽神经，提高唾液分泌及提高猪的食欲，从而提高猪的生产性能[35]。有研究发现，在日粮中添加牛至提取物28 d后能有效促进断奶仔猪的生长和提高断奶仔猪的日增重[36]。
4.2 牛至油在养禽生产上的应用
研究发现，用牛至提取物、恩诺沙星和硫酸新霉素治疗不同致病型大肠杆菌引起的鸡大肠杆菌病，结果表明，牛至组的大肠杆菌病的平均治愈率比恩诺沙星组和硫酸新霉素组分别高出27.3和28.8个百分点，用牛至提取物防治鸡大肠杆菌病具有疗程短、见效快、成本低等优点[37]。Guenther[38]在雏鸡的基础日粮中添加牛至油1～2 d后，发现牛至油可使雏鸡由于感染球虫而导致的血痢得到缓解。
牛至油不仅可以防治禽病，还可以提高禽的生产性能，其主要是从刺激动物采食和维持肠道菌群平衡两方面来促进动物的生长。据报道，在1日龄的肉鸡基础日粮中添加250 mg/kg的牛至油，试验期为42 d，与空白对照组相比，添加牛至油能明显提高肉鸡的日增重和饲料转化率[39]。在1日龄艾维茵肉仔鸡的基础日粮中添加100 mg/kg的牛至油作为试验组，结果发现，牛至油组鸡的日增重与速大肥组相当，但日增重有上升趋势[40]。张莉等[41]也报道，将160只30日龄的三黄鸡随机分成4组，在3个试验组中分别添加50、100、150 mg/kg的10%牛至油预混剂，结果表明，添加100 mg/kg的10%牛至油预混剂试验组比对照组日增重提高6.51%（P<0.01），料肉比降低（P<0.05）。Hertrampf[42]报道，在饮水中添加150～399 mL/t的牛至油能提高肉鸡的生产性能。
此外，在肉鸡的基础日粮中添加牛至油能防止鸡肉脂质氧化，从而延长货架期，并且日粮中添加100 mg/kg的牛至油比添加50 mg/kg的牛至油的抗氧化性好，牛至油有望替代生育酚醋酸盐[43]。牛至还能改善肉品质。Young等[44]在罗斯鸡的基础日粮中添加3%的牛至，发现牛至能缓解应激所导致的肌肉品质下降现象。
4.3 牛至油在养牛上的应用
有研究发现，在育肥牛的基础日粮中添加0.045%和0.060%的10%牛至油，试验期为30 d，结果表明，添加0.045%和0.060%的10%牛至油的试验组的日增重比不添加牛至油的对照组分别提高11.09%和6.46%（P<0.05），并且腹泻指数分别比对照组降低了2.91%、1.25%[45]。在奶牛的基础日粮中添加10%的牛至油预混剂，与对照组相比，牛奶乳脂率提高了7.57%（P<0.05）；血清中SOD和GSH-Px活性分别提高6.97%和10.86%（P<0.05），血清MDA含量下降7.94%[46]。表明牛至油还可以提高牛奶的乳脂率含量和增强机体的抗氧化能力。
5 展望
2006年，欧盟宣布全面停止使用所有抗生素生长促进剂。美国也宣布到2017年禁止在牲畜饲料中使用预防性抗生素。在畜牧生产中减少抗生素的使用已经成为一种趋势。而从牛至草中提取的牛至油是一种新型的植物抗生素，具有天然、无残留、无停药期和不产生耐药性等优点，具有抗菌、杀菌、促生长和抗氧化等作用，将牛至油应用到畜牧生产中有助于实现动物源性食品的绿色化，保障人民身体健康。但是我们必须认识到将牛至油广泛应用于畜牧业还存在一些问题，如我国的牛至油质量参差不齐，现在还没有关于牛至油的质量标准，目前还是参照国外的标准。此外，牛至油作为饲料添加剂见效较慢，主要是用于疾病的预防，在畜牧生产上应用的剂型较单一。因此，有必要研发牛至油的新剂型，如牛至油乳化剂、脂质体等。在我国牛至油的提取技术也还不成熟，仍然是使用中药煎煮、溶剂萃取等常规提取方法，提取率较低，在提取工艺上仍然有待继续研究。只要解决了这些问题，相信牛至油在畜牧生产中将有望取代抗生素。
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