新型饲料添加剂-香精油

门饲料添加剂IN新型饲料天农篙养添加剂一香精油微量营养未应用专家魏金涛李绍章黄少文张巍赵娜杨雪海杭中天农生物营界技术有限公司杭州市文二厦212号高年大厦湖北省农业科学院畜牧兽医研究所摘要香精油是植物的次生代谢产物,其主要成分具有一定的生物活性，在食品工业中被普遍应用于抗氧化剂、防霉剂和抗菌剂等用途，而在饲料工业中的研究尚不多见。在饲料存储中香精油可作为抗氧化剂和防霉剂，还可作为抗菌促生长剂在畜禽生产和反刍动物饲料中应用。关键词香精油饲料添加剂 应用进展中图分类号:S816.7文献标识码:A文章编号:1002一2813(2008)10-0012-04香精油是从植物中提取的挥|产品受霉菌污染，霉变所造成的粮|引发人类的食道癌。发性油类，是植物的次生代谢产食 和饲料经济损失可达数千亿美为防止饲料霉变和特菌毒紫物。大多数香精油是由萜类、半站元。我国一些地区尤其是南方地|的产生，在饲料生产中常添加防霉类、醇类、醛类酯类、酮类物质和区，饲料霉变问题也相当严重。剂。但这些化学物质普遍存在致小部分石蜡类物质组成的混合物。1996年我国饲料霉变现状调查结畸性、致癌性和残留毒性，残留在香精油被用作防腐剂驱虫保健剂果表明，配合饲料及饲料原料污染自然界不易分解造成环境污染。和用于治病药物的历史已超过率分别为 100 %和99 %,其中严些香料和中草药由于含有一些6000年。近年来研究表明，香精重污 染而被禁用的占20 %,而南香精油而具有 一定的抗微生物活油还具有抗氧化抗微生物、抗寄方地区的饲料霉 变率比北方地区性。许多研究表明， 牛至、丁香、罗生虫、抗肿瘤防霉促生长和免疫I高出几倍甚至几十倍。霉菌毒素勒胡荽肉桂、百里香、薄荷、迷迭调节等生物活性功能。是霉菌的次级代谢产物现在霉菌 |香、芥茉 、芫荽 和红根草等芳香精用作防需剂毒素的污染问题也已成为对畜禽油及丁 子香酚、香芹酚肉桂酸、己霉变是造成饲料和食品大量养殖业危害 最大的因素之一。畜醛、草葛脑 、麝香草酚、香芹酮 肉浪费的全世界性危害。近年来,全禽长期采食 低剂量的霉菌毒素会桂醛柠檬醛和香叶醇等单体成分球不规则的气候(如暴雨、洪涝灾导致采食下降、生产性能降低、消具有优良的抗食源性腐败菌和致害、干早和霜冻),加上经济全球化化系统紊乱和繁殖性能降低，大剂 病活性。余伯良等(2002)采用使谷物和饲料中霉菌和霉南毒素量采食霉菌毒素可直接导致畜禽平板法比较山苍籽油及其柠檬醛的污染有加重的趋势。据联合国急性死亡。 黄曲霉毒素B可在鸡 等5种主要成分对8种霉 菌的抗粮农组织估算，全世界每年有I蛋中残留，可通过食物链传递到人|菌效力试验。结果表明,在培养基5 %-7 %的粮食和饲料等农作物| 体，使入体发生中毒。玉中国煤化工 效力从强到弱依酮也可残留在牛奶中通醛、山苍籽油、香收稿日期:2008 - 06 -03MHCNMHG基庚烯酮。柠檬对人体产生危害。伏马国家的工街力12饲料研究 FHED RESFARCH NO.10,208饲料添加剂币醛对5种霉菌的最低抑菌浓度为|镰刀菌和玉米赤霉烯酮的产生都|起到供氢(H)体的作用,与脂肪酸0.10%,而甲基庚烯酮对6种霉菌有抑制作用,但只有palmarose精油中的游离基结合而中断脂肪酸氧的最低抑菌浓度超过0.40 %。同|和丁香精油对抑制玉米赤霉烯酮化的连 锁反映,能抑制氢过氧化物时,在对上述6种试剂与黄曲霉产|的产生有 显著影响。Kordali(2005)的形成，起到抗氧化的作用。Hig毒关系的试验中还发现，柠檬醛、研究发现,艾属 植物中提取的香精don 等(2003)研究认为,茶多酚极香茅醛和山苍籽油对黄曲霉产生|油也具有抗真菌的活性,它们只能|易 被氧化成为酯类而提供质子,故黄曲霉毒素具有较强的抑制作用，抑制一 部分的真菌种属。虽然诸|具有 显著的抗氧化活性,其抗氧化其中以柠檬醛的抑制作用最强,可|多试验表明 ,香精油对真菌有一定|能力是维生素 E的18 倍,是维生减少85 %的黄曲霉毒素产生。罗|的抑制作用,但不同香精油或组分|素C的3~ 10倍。茶多酚在体内曼等(2001 , 2002)在对山苍籽提取|配合 使用的研究还较少。芳香精|具有显著 的清除自由基、阻断N-抗霉有效成分研究时发现,山苍籽|油组分复杂,配合使用时可能存在亚硝基化合物的合成、抑制脂氧合油及果渣能抗黄曲霉在于强力破有效组分间的增效作用,这样可进酶活性和脂质过氧化的作用,从而坏细胞璧、质膜结构和氧化还原系一- 步减少使用浓度。在防癌抗癌和抗突变等许多方面统而抑制黄曲霉等曲霉的生长，2用作抗氧化剂表现出优越的防病治疗功效。天并使其孢子失去萌发能力;随着饲料中的脂类化合物在储存|然黄酮类化合物多为结晶性固体，药物浓度的增加或致敏浓度( MIC)|过程中不断进行氧化反映 ,严重的少数为无定形性粉 末,如花生壳中作用时间的延续，产毒黄曲霉在|可导致饲料酸败、蛋白质破坏和色|的木犀草素, 牛至草中的芹菜素360~410 nm区域光吸收明显增素氧化, 造成饲料感光性质下降、等。 黄酮类抗氧化剂在抗氧化反加，反映细胞内某些大分子中能|营养价值降低、储存期减少和适口|映中不仅可清除引发链反映的活吸收紫外光的基团裸露，分子构|性下降,还具有一-定毒性,对畜禽|性自由基和起催化作用的金属离象改变,活性丧失或部分失活;同| 造成- -定程度的危害，给饲料业和子 ,还能直接捕捉链传递阶段的过，时质膜刻蚀程度加深并出现钟孔，|畜禽养殖业带来较大的损失。抗|氧自由基,阻断链反映,是很好的原生质渗出，对周围物质吸收利|氧化剂是一类能有效阻止或延缓预防型和阻断型抗氧化剂。用率减少。Nielsen 等(2000)用面自 动氧化的物质,是指在相对可氧3用于抗菌促生长包研究从香料和中草药中提取的化底物(糖类、脂质DNA或蛋白质抗生素在动物体内残留和耐挥发性组分发现,芥末香油的抑菌|等)更低的浓度 下，能有延缓或阻|药性的产生会给人类造成极大危活性最强,其次是肉桂精油、大蒜|止底物发生 氧化反映的物质(Hal-|害 ,欧盟已全面禁止促生长类抗生精油和丁香精油,而香草精油不表| liwell, 1990) ,已成为饲料工业不可|素 在饲料中的添加,寻求抗生素替现活性。研究发现，芥末精油浓度|缺少的- -种添加剂。而各种广泛|代品迫 在眉睫。绿色饲料添加剂达到3.5mg/mL时对所有霉菌都|使用的合成抗氧化剂由于其潜在国内外已有很多报道,但对香精油有完全杀灭的作用。Chao等|毒性和致癌作用等逐渐受到人们作为抗菌促生长剂的添加报道却(2000)用45种香精油观察对霉菌|的排斥,因此从植物中寻找天然、很少,只有关于牛至油的资料较的抑制作用,结果发现，所有的香|高效且低 毒抗氧化剂成为目前抗|多。 牛至油是从天然植物牛至中精油和对照组相比,对霉菌都有一氧化剂发展的- 一个必然趋势。从|提取的 含有有效成分的挥发性油定的抑制作用,但-部分香精油只目前的研究看 ,天然植物抗氧化剂类,-般含有丁香、牛至 、茴香和罗有很小的抑制作用,胡荽油表现出大部分都是多酚类物质和黄酮类勒,其中以牛至油为主,其他3种高度抑制真菌的作用。Vllui 等|物质 ,多酚类抗氧化剂中应用较多均对牛至油有协同作用。牛至油(2004)研究发现,在水分活度高达|的有茶多酚、葡萄籽提取物、迷迭|的抗菌机制是可使细菌细胞膜结0.995,温度为20和30C条件下，香提取物和大豆异黄酮中国煤化工而达到抗微生物牛至油、肉桂精油柠檬香草精油、|天然植物抗氧化剂的主!YHCNMH G成分还具有强大丁香精油和palmarose精油对禾谷|制是其分子结构上的羟基(-0H)I的表面活性和脂溶性,能穿透微生惆料研兖FFED RESEARCH NO.10.2008 13斤饲料添加剂物细胞膜使细胞成分渗漏,水分失|香精油可提高肉仔鸡的生产性能，|(2004)认为,在小母牛浓缩料中添去平衡而造成致病微生物水分失|而Botsoglou等(2002)研究表明,当肉加香精油对蛋白质的降解作用影衡死亡。同时,牛至油还能提高内仔鸡日粮中含有50和100mgkg牛|响很小,只对豆粕、葵花籽粕、绿豆源酶活性,进而促进营养物质的消|至油 ,饲喂38 d, 对肉仔鸡的体增粕、羽扇豆粕和苜蓿草粉等5种植化吸收和利用,提高饲料转化率|质量 和饲料转化率没有任何效果。物性 蛋白中的3种起作用。Morelo和利用率。牛至油破坏病源微生此添加剂没有效果的 原因主要是等还认为 ,香精油起作用的时间因物细胞的正常代谢,改变细胞内细肉仔鸡的生产性能已很高, 没有给|蛋白质种 类的不同而不同,如葵花胞器的膜性结构，使细胞器生理功添加剂提高生产性能的空间。Lee|籽粕只需10d就可起作用,而豆粕能丧失。牛至油改变线粒体膜的等(2004)在含有羟甲基纤维素的需28d才能起到抑制降解蛋白质通透性,阻止氧化呼吸进程,破坏|肉仔鸡日粮中添加香芹酚或肉桂的作用。同时他们还提出,香精油能量代谢,阻碍蛋白质和毒素的合|醛,结果发现,单独添加香芹酚和的用量和调整瘤胃微生物菌群的成。林清华等(1997)用不同浓度|肉桂醛组的平均增质量没有显著|时间还需进-一步研究。在提高反牛至油对常见的致肠炎沙门菌属、变化,而添加香芹酚和肉桂醛复合|刍动物生产力方面添加香精油的大肠菌属和葡萄球菌属等31株菌物组的仔鸡日增质量提高16 %，主要作用是提高 奶牛产乳量和乳的抗菌作用,研究表明,牛至油对|说明这 2种香精油对肉仔鸡的生质量。 陈会良等(2005)在每千克此31株菌都有抑菌和杀菌的作|产性能具有协同作用。奶牛基础日粮中添加15 g质量分用,且金黄色葡萄球菌的抑菌作用4反刍动物中的应用数为10%的牛至油预混剂,连续最强,对绿脓杆菌的抑制作用最香精油在反刍动物青贮饲料、饲喂30d,结果发现，与对照组相弱。牛至油还可改善畜禽胃肠道|精料及添加剂中对瘤胃都具有抗比 ,乳脂率提高7.57 %,产奶量和微生物菌群结构,提高肠道中有益|菌效果, 可抑制瘤胃氨的产生。主乳蛋白率差异不显著。 这主要是菌的数量,减少有害菌数量,从而要机制是香精油可抑制干酪素水由 于饲料中添加牛至油可使机体促进畜禽生长,提高饲料转化率。解物和胰酶解酪蛋白产生氨,并且|血清 SOD和GSH- Px活性显著提陈会良等(2005)在试验组日粮中|瘤胃中一些主要产氨率很高的细高 ,脂质过氧化产物MDA的含量添加10%牛至油预混剂菌对香精油很敏感,香精油可抑制减少,提高机体整体抗氧化功能，100 mg/kg,结果表明,试验组与对这些细 菌生长增殖及产氨。在反|从而有 利于奶牛生产性能的充分照组相比,空肠中乳酸杆菌数量显刍动物日粮中添加香精油还可减发挥。著增加,双歧杆菌和大肠菌变化不|少蛋白质在瘤胃中的降解,增加过|5用作调味品显著,盲肠中双歧杆菌和乳酸杆菌|瘤胃蛋白的量,从而提高反刍动物香精油作为调味品现在已广数量显著增加,大肠菌数量显著下|对蛋白质的利用率,这主要是因为|泛的被用于人类食品中,如香芹酚降。牛至油还可提高断奶仔猪日|香精油抑 制氨基酸的去氨基作用在无醇饮料中可添加26 mg/kg, 在增质量,促进生长,降低料肉比和|( Mclntsh等， 2003 )。Wallace| 烤制 食品中可添加到120 mgkg;，下痢的发生率(孙鎏国, 2005)。| (2002)研究也认为, 香精油抑制氨肉桂醛在冰激淋中仅用到Wannissom(2005)从32种植物中提|气产生的主要来源是氨基酸。E- 8mg/kg,而在口香糖中用到取香精油，表现出具有抗大肠菌| van<2000)在反刍动物 日粮中添加4 900 mg/kg;麝香草酚和β-紫罗属、沙门菌属和梭菌属的活性,并|麝香草酚,降低反刍动物瘤胃内甲|兰酮在食品中也经常被用作调味阐述了这些香精油可能选择性地|烷、乳酸盐、乙酸盐和丙酸盐的浓|品。因此,香精油也可作为诱食剂使用于畜禽饲料中。度,提高瘤胃微生物发酵葡萄糖的和香味剂添加到断奶仔猪阶段的关于香精油在家禽生产的研最终pH。Newbold 等(2004)报道。1仔猪日粮中。而在家禽日粮中添究报道也很多,但报道结果不一绵羊 饲喂浓缩料:粗饲中国煤化工大,但也有在家禽日致。Langhout(2000)和Zhang等|的日粮中添加香精油|YHC N M H G剂增加家禽采食量(2005)认为,在肉仔鸡饲料中添加|豆粕粗蛋白的降解。但Morelo等|的相关报道。因此,香精油作为调14饲料研究FHLD RISLARCH N0.10,2008饲料添加剂[ f味剂在家禽营养中还需进-.步证|8- 10.grain. J. App. Micro., 2004实(Lee等,2004)。[3]林清华,刘波,徐有为,等.牛至(96):716 - 724.6结语挥发油对肠炎常见菌的体外抗|[ 11] Bhusita Wanissom, Siripen随着人们对饲料安全性问题菌作用.应用与环境生物学报,Jarikasem, Thammathad Siri-认识的加深,寻找抗生素和化学性1997,3(1):76- 78. .wangchai, et al. Antibacterial饲料添加剂等添加剂的替代品已迫在眉睫。许多天然植物提取的[4]罗曼,蒋立科.柠檬醛损伤黄曲properties of essential oils from香精油已被列为食品添加剂,并被霉线粒体生化机制的研究.微Thai medicinal plants. Fitoter-生物学报, 2002, 42(2):226 -apia, 2005<76):233 -236.认为是无毒无害的天然植物性添加剂。香精油以其生物活性高和231.[12] Newbold C J, McIntosh E M,利于环保等优点,引起广大科研人| [5]罗曼,蒋立科,邹国林.柠檬醛Williamns P,et al. Effects of a员和畜禽养殖者的广泛关注,目前致黄曲霉孢子丧失萌发力的机specific blend of essential oil牛至油商品化在市场上占据一定的份额。但其他香精油在畜禽生制.中国生物化学与分子生物comnpounds on rumen fementa-产中的研究应用尚不多见。一些学报,202,18(2) :227 - 233.tion. Animal Feed Science and[6]孙鎏国,杨海燕,陆玉娟,等.牛Technology, 2004 (114): 105-香精油的安全性仍需进一步研究,如肉桂醛.香芹酚和百里香酚在动至油对断奶仔猪生产性能的影112.物体内毒性评价中没有表现出副响.上海畜牧兽医通讯, 2005 [13]Chao s C,Young D C,0berg CJ.作用,但在体外细胞试验中表现出(3):29-31.Screening for Inhibitory Activity of低毒性,丁子香酚、薄荷醇和百里[7]王芳,王吉谭,孙信权.牛至油Essential Oils on Selected Bactern-香酚均表现出对牙龈根管的刺激研究进展及其在畜牧业中应a, Fungji and Viuses. Joumal of性。这些成分的刺激性与对细胞用.中国饲料,2005(1):12- 14.Essential 0i1 Research, 2000, 12膜具有渗透作用及对脂膜具有溶解作用有关。另外,香精油成分的[8]余伯良,罗惠波,周健,等.山苍(5):639- 649.复杂性几种香精油间的协同性和籽油抗霉菌及抑制黄曲霉产毒| [14]McIntosh F M, Willians P, Losa具体添加量等问题仍需解决。相的有效成分研究.四川轻化工R,et al. Newbold. Fflects of Es-信通过对其安全性、增效作用和抗学院学报,2002, 15(1):32 -36.sential Oils on Ruinal Microor-菌机制等方面进行更为全面和深| [9]钟瑞敏, 王羽梅,曾庆孝,等.芳ganismsand Their Protein人的研究,芳香精油及其成分在饲香精油在食品保藏中的应用性Metabolism. Applied and Envi-料工业中的应用前景会更为广阔。研究进展.食品与发酵工业,ronmental Micnbiology, 2003, 的参考文献2005,31(3):93- 98.(8) :5011 - 5014.[1]陈会良,顾有方,应小强,等.牛[10] Veluti A, Sanchis v, Ramos A | []aliwe B. Anixidant charmc-至油对奶牛产奶性能和抗氧化J,et al. Impact of essential oilsterization:methodology and功能影响的研究.粮食与饲料on growth rate, Zearalenone andmechanism. Biochem. Phamma - -工业,2005<(5):42 -43.deoxynivalenol production by|col. , 1995<(49):1341 - 1348.[2]陈会良,应小强,杨刚.牛至油Fuseaium gaminearum under| 通讯地址:湖北省 武汉市南湖瑶苑六省农科院生物对肉鸡肠道微生物菌群的影different tempera- ture中国|煤化工工43064响.中兽医学杂志, 2005(3):ter activity conditions:YHCNMHG惆料研兖FED RSEARK(1I N0O.10,2018 15