植物精油在养猪生产中的应用
一、植物精油概述
1.1植物精油的概念
植物精油是植物体内的次生代谢产物,主要以植物的花、叶、皮、根、全草、树皮、果实、木质部和树胶等为原料,通过蒸汽蒸馏、压榨等方法将其萃取出的植物挥发油样芳香类物质,是天然植物提取物的主要种类之一。美国的食品香料与萃取物制造者协会(FE-MA)认定,天然植物精油为安全无公害物质。
1.2植物精油的理化性质
植物精油具有以下理化特性:
1)常温下不稳定易挥发,在纸片上不留 的油迹;
2)有特殊而强烈的气味,如肉桂精油具有强烈的辛辣香气;
3)常温下多为液体,且不同精油的色泽也不同,如丁香和肉桂精油的颜色为*色;
4)大多数精油区别于植物油脂,具有高的折光率和一定的旋光度;
5)一般比水轻,比重在0.85~1.g/mL之间;
6)易溶于石油醚等极性小的有机溶剂中,也能溶于高浓度乙醇中,但几乎不溶于水;
7)对空气、日光及温度较敏感,易氧化分解变质;
8)有些植物精油在常温下可析出固体成分。
1.3植物精油的种类
目前,研究发现构成植物精油的化合物高达多种,植物精油的化学成分非常复杂,含有烃、醇、醚、酚、酸、酯、醛、酮和内酯等成分,以芳香族、脂肪族、 芳香族和杂环族化合物为主,其中含量最多的是 芳香的萜、倍半萜及其含氧化合物,此外还含有含氮和含硫的化合物。总体可以归纳为萜烯类衍生物、芳香族化合物、脂肪族化合物和含氮含硫类化合物4大类:1)萜类衍生物是精油的主要成分,可以大体分为三类(单萜衍生物类、倍半萜衍生物及二萜衍生物)。
2)芳香族化合物为精油中仅次于萜类衍生物的第二类化合物,主要分为两类衍生物,一类为苯 类,在香料工业上用作辛香型香料;另一类是萜源衍生物,如百里草酚、孜然芹烯、α-姜*烯等;此外还有一类具有C6-C2骨架的成分如玫瑰油、香叶葵中的 醇、冬绿油中的水杨酸 等。
3)脂肪酸族是一些小分子化合物,而且含量较少,几乎存在于所有精油中,如橘子、柠檬、香茅等精油的异 ,迷迭香、桉叶、缬草精油的异 ,沙棘油的 。
4)含氮、 合物:这类化合物中含有氮、硫,故一般具有强烈的辛辣气味。含 合物如橘子、柠檬、橙子等精油中含有的巯 ,大蒜精油中具有辛辣刺激味道的大蒜素,新鲜洋葱精油中的三 合物,黑芥子中的异硫氰 等;而含氮化合物,则存在于茉莉、玳玳精油中的吲哚,柠檬中的吡咯等。
二、植物精油的生物学特性及在养猪生产中的应用
植物精油通常具有浓郁的特殊香气,具有很强的杀菌抑菌功能,常用于制备香水、化妆品、食品添加剂、害虫防治、杀菌抗菌和防腐等方面。此外,植物精油具有抗菌、促进动物采食、提高生产性能、抗氧化和增强机体免疫等生物功能,可作为抗生素的替代品应用于动物生产中。
2.1抑菌和杀菌特性
大多数香辛植物精油都具有抗真菌、细菌及其他微生物的活性,例如牛至油、百里香油和肉桂油的抗菌作用非常强,其主要成分为香芹酚、百里香酚、肉桂醛等,这些精油多作为安全高效的抑菌剂、应用在食品、化妆品等领域。甄丽等研究植物精油类产品动力源(含5%香芹酚、3%肉桂醛和2%辣椒油树脂)和R0产品(含9%迷迭香精油)对大肠杆菌和 菌都具有很好的抑制作用。王改琴等研究表明,香芹酚、肉桂醛、百里香酚和丁香酚对大肠杆茵、沙门氏菌、金*色葡萄球菌等常见动物消化道内有害菌有很好的抑茵效果,其抑茵顺序为肉桂醛香芹酚丁香酚百里香酚,用棕榈油进行1∶4比例稀释后,精油的抑茵效果均有不同程度的下降。由4种精油组成的复方产品对大肠杆菌等肠道有害菌有较好的抑制作用,且热稳定性好。经研究证实,桂皮油对革兰氏阳性菌的抑制作用大于阴性菌。精油中活性成分如酚类、醇类物质,可进攻细菌的细胞膜或细胞壁,影响细胞膜脂质层的流动性,改变细胞膜通透性,引发细胞内容物外泄,最终引起细菌生长受到抑制甚至死亡。如肉桂醛可与膜蛋白反应,造成蛋白质的凝结从而抑制产气肠杆菌的 酸代谢,丁香酚则是通过使细胞膜中的蛋白质变性,或与细胞膜上的磷脂发生反应,破坏膜的通透性,干扰蛋白质和细胞壁的合成,从而抑制微生物的生长。
2.2抗氧化功能
植物精油组分中的醛、酚类及其衍生物都具有很强的抗氧化功能。植物精油能清除自由基、抑制膜上脂质和螯 属盐的 化反应并能激活增强抗氧化酶的活性。研究表明百里香抗氧化性强于已知的抗氧化剂维生素E和,百里香芳香油及其主要成分(香芹酚、百里香酚)的抗氧化性依次增强。百里香精油分子结构中的 基团可作为氢供体中和脂肪氧化 阶段产生的 化物自由基,从而阻止氢 化物的形成,中断油脂氧化过程,进而有效延缓油脂的脂质氧化。在张强等的研究中,仔猪日粮中添加植物精油能提高饲料原料的消化率,并能增强仔猪血液中总抗氧化能力、超氧化物歧化酶活性和谷胱甘肽 化物酶活性。
2.3诱食、促生长功能
植物精油作为香味剂添加到动物日粮中起诱食作用,增加采食量,提高动物生产性能,这种调味诱食功能在猪上表现得较为明显,而家禽因味蕾不发达,诱食效果不明显。
植物精油的诱食和促生长作用的机理在于植物精油气味芬芳,香味经嗅觉神经进入脑部后,可刺激大脑前叶分泌出内啡肽、脑啡肽两种荷尔蒙,调节机体机能,增强动物的体液免疫和细胞免疫功能,帮助抵抗各种病菌、病*的攻击。研究发现,牛至精油中的香芹酚能抑制饲料中的不良气味,增强动物对日粮的适口性,进而提高动物的采食量。也有研究表明,香芹酚和百里香酚一方面能加速成熟肠上皮细胞的更新,并对消化道内皮层的成熟有促进作用,刺激肠道绒毛发育,增加小肠的消化吸收面积;另一方面能使胃肠道兴奋,促进肠道各种消化酶的分泌,改善动物的消化吸收功能,从而提高对饲料的消化利用率。在日粮中添加0.01%的精油可提高生长猪蛋白质、能量、总必需 酸和总 酸的回肠末端表观消化率,并有提高干物质表观消化率的趋势。研究结果表明复方精油能提高生长猪的采食量、日增重及饲料转化率等生产性能指标。此外,复方精油可改善动物的健康水平,降低生长猪腹泻和呼吸道疾病的发生,原因在于精油中生物类*酮化合物如香芹酚可以增强机体的体液免疫和细胞免疫功能,可提自然杀伤细胞数。
2.4增强免疫力
仔猪获得免疫保护基本来自两方面:一是由母乳获得的被动免疫保护;二是在自然状态下,由仔猪自身发育而获得的主动免疫保护,仔猪断奶后由于缺乏母源抗体的保护,只能依靠自身的免疫系统。日粮中添加植物精油后,血液中的总蛋白和白蛋白的含量增加较多,IgG、IgM和IgA的含量也有所增加,补体C3和C4含量也比对照组含量高,均达到了差异显著的水平,对于仔猪提高自身的免疫功能具有增强作用。研究结果表明,牛至油可刺激免疫器官的发育,增加免疫器官的重量,而免疫器官的重量增加,表明机体体液免疫能力的增强。报道在基础日粮中添加l00mg/kg的10%牛至油预混剂,可使T淋巴细胞阳性率和T淋巴细胞转化率显著提高,通过促进淋巴细胞的增殖和成熟进一步调节和提高动物的细胞免疫。
2.5植物精油的抗肿瘤作用
小鼠长期服用肉桂醛类可延缓肝癌的发生;肉桂醛能够抑制肿瘤细胞的增殖,其作用机制是导致活性氧簇(ROS)介导线粒体膜渗透性转换并促使细胞色素C释放。研究发现对87种抗癌草药的筛选中,肉桂的 提取物对金属蛋白酶-9具有强烈的抑制作用(Seo,),能够抑制癌症的发生。
三、植物精油在养猪生产中的应用前景
随着对植物精油作用研究的深入,人们对植物精油中有效成分也日益清楚。植物精油作为抗生素的有效替代品在猪和家禽生产中备受北京看白癜风效果好医院北京白癜风哪家
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