植物精油是一类由植物分泌、广泛存在于自然界中的物质,对于植物本身生长没有明显的生理意义,但可以作为植物抵抗细菌、病毒、真菌感染的防御机制,也可以对草食动物起到威慑作用。植物精油通常由多种组分构成,目前已发现的组分包括4000多种萜烯类和50多种苯丙烯类化合物,这些化合物具备不同的生物活性。近年来,植物精油由于具备促进生长、减少疾病等功效被广泛应用于畜牧生产中,但市面上精油种类多、功能分类复杂,不少使用者抱怨植物精油效果不及预期,如何选择一款高效的植物精油产品呢?
01 配方选择
大量研究表明,多种精油组分联合使用能发挥协同增效作用(Benchaar等,2008;Guoqi等,2018;Simitzis等,2010)。以抑菌特性为例,不同精油组分发挥抑菌作用的机制不同(如下图所示),因此使用复配精油组分能够通过多靶点抑制细菌生长,达到更好的抑菌效果。
图1 4种常见精油组分抑菌机制
为验证植物精油复配组分在抑菌功能上是否存在协同增效的作用,美农选用畜牧生产中常见的四种精油组分(纯度≥98%),采用肉汤稀释法,验证不同精油组分对常见肠道病原菌的MIC值(最小抑菌浓度,通常用来测量抗菌药物的抗菌活性,值越小,抗菌活性越强),试验结果如表1所示。
表1 4种精油组分对不同有害菌的MIC值
将肉桂醛、百里香酚、香芹酚按特定比例进行复配,采用同一方法检测其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肠炎沙门氏菌的MIC值,结果如下:
表2 复配精油对不同有害菌的MIC值
试验结果表明,将三种精油组分进行特定比例组合后,抑菌效果远高于肉桂醛、百里香酚、香芹酚单一组分,说明复配植物精油在抑菌功能上存在协同增效的现象。在面临同样含量的植物精油时,选择成分丰富的产品可能会取到更好的使用效果。
02 工艺选择
植物精油在摄入体内后,超90%的成分会在消化道前端被吸收(Michiels等,2010),难以持续发挥作用,这是影响植物精油发挥效果的因素之一。如图2所示,大多植物精油的性质较为活泼,容易受外界压力、空气、光照的影响,发生自身的损失(降低自身的有效含量)。此外,植物精油在饲料加工、运输、储存过程中接触到其他营养成分或和饲料加工机器接触时容易发生反应,从而影响饲料的营养价值和机器使用寿命。
图2 植物精油在饲料生产中可能发生的反应(Turek等,2012)
为了减少精油在使用过程中的损失、提高到达肠道的有效精油含量,一般采用保护工艺处理植物精油产品。研究表明,通过缓释工艺处理的精油产品,其使用效率能够提高6倍(Ulanowska等,2021)。依据植物精油特性,上海美农采用微胶囊保护技术和固体结晶包被技术(如图3所示)制备新型植物精油产品,提高精油产品稳定性,同时具备精准缓释等特性,助力提质增效。
图3 上海美农保护型植物精油产品结构示意图
03 复配精油产品效果应用
为验证精油产品采用科学配方和保护工艺处理后对使用效果的提升情况,上海美农特开展动物试验验证。在28d断奶仔猪饲粮中分别添加产品A(采用肉桂醛、百里香酚、香芹酚复配,不经保护处理)、产品B(市面某牛至油产品)、舒倍康303(上海美农保护型植物精油产品,精油构成同产品A),结果如下图所示:
图4 不同精油产品对28d断奶仔猪料肉比及腹泻率的影响
备注:1.试验期间当地持续红色高温预警,舍内平均温度38-40℃(2022年8月6日-2022年8月20日);2.试验单位:南京农业大学;3.试验地点:江苏南通某试验猪场;4.为验证产品效果,试验全程未使用任何抗生素。
试验结果表明,不经过保护处理的普通精油产品对28d断奶仔猪生产性能无正向影响,采用保护工艺处理后的精油产品能够显著提高植物精油利用效率。
04 总结
1.在选择精油产品时,尽量选择多种组分的植物精油产品,在添加一定量的情况下,复配的精油产品能够发挥协同增效的作用。
2.植物精油产品要有足够的量到达指定部位才能发挥作用,通过保护工艺处理是减少植物精油含量在饲料生产过程中和过胃时损失的有效手段。
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