■余 雄 院 東 彭國亮 楊云安 邵 偉
(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830000)
我國現(xiàn)代奶業(yè)發(fā)展的目標(biāo)是減少奶牛存欄量,增加原料奶總產(chǎn)量,這對奶牛生產(chǎn)性能提出了更高的要求。在奶業(yè)生產(chǎn)中為達(dá)到這一目標(biāo),提高飼料轉(zhuǎn)化效率是關(guān)鍵,這就需要在飼料中添加各類添加劑和抗生素,導(dǎo)致奶業(yè)安全問題頻繁發(fā)生。為得到綠色環(huán)保且健康優(yōu)質(zhì)的奶產(chǎn)品,利用中草藥添加劑來改善粗飼料的適口性,提高粗飼料有效利用率,減少抗生素使用量,提高奶牛的生產(chǎn)性能,進(jìn)而高效安全地開發(fā)奶制品成為奶業(yè)研究的熱點(diǎn)。
中草藥是亞洲地區(qū)特有的醫(yī)療產(chǎn)品,具有資源豐富的特點(diǎn)。中草藥不僅在我國醫(yī)藥行業(yè)應(yīng)用廣泛,而且在飼料行業(yè)中作為飼料添加劑也具有廣闊的應(yīng)用前景,引起了國內(nèi)外專家學(xué)者的關(guān)注。研究表明,中草藥中具有各種成分結(jié)構(gòu)生物活性物質(zhì),這些活性物質(zhì)大部分對畜禽無害,且在體內(nèi)代謝產(chǎn)物也無毒副作用[1],因此天然中草藥添加劑是大有發(fā)展?jié)摿Φ男笄蒿暳咸砑觿┰蟍2]。目前中草藥添加劑主要取其防病保健、促進(jìn)生長、幾乎無殘留和無耐藥性的特點(diǎn)[3],既可在日常飼料中添加作為防治疾病和提高奶產(chǎn)量的功能,且部分中草藥能直接抑制體內(nèi)有害細(xì)菌生長,還能提高機(jī)體的免疫功能,增加抗氧化水平,具有非特異性免疫效果,已經(jīng)開始在現(xiàn)代集約化奶業(yè)生產(chǎn)中作為“綠色”添加劑進(jìn)行開發(fā)應(yīng)用。中草藥添加劑提高奶牛生產(chǎn)性能的應(yīng)用主要在以下幾個方面。
中草藥作為植物類添加劑,富含奶牛泌乳所需的必需氨基酸、維生素和礦物元素等營養(yǎng)物質(zhì),在日糧不均衡,氨基酸、維生素和礦物質(zhì)缺乏的牛場,飼喂中草藥添加劑可有效的補(bǔ)充缺乏的營養(yǎng)物質(zhì),提高生產(chǎn)性能[4]。根據(jù)營養(yǎng)學(xué)木桶理論,補(bǔ)充缺乏營養(yǎng)物質(zhì)后可有效提高能量、蛋白和其他營養(yǎng)元素的吸收和利用。研究表明,陳皮、黨參等中草藥中富含鉀、鈉、鈣、鎂、銅、鋅、鐵、硒、銀和錳等微量元素,日糧中營養(yǎng)物質(zhì)特別是礦物元素缺乏的奶牛場,在飼喂含有陳皮配方的中草藥添加劑后,產(chǎn)奶量提高幅度顯著高于日糧平衡的奶牛場。
樊振華等[5]研究表明,給荷斯坦泌乳牛飼喂中草藥添加劑,60 d內(nèi)試驗(yàn)組每日奶產(chǎn)量比對照組高4.3 kg,且乳脂率提高0.171%。孫鳳俊等[6]給荷斯坦奶牛飼喂中草藥添加劑,試驗(yàn)組每日奶產(chǎn)量比對照組高4.5 kg,且試驗(yàn)組的奶牛毛色鮮亮,精神狀態(tài)優(yōu)于對照組。顧曉偉等[7]選擇470頭奶牛作為試驗(yàn)對象,在規(guī)?;膛鲋忻款^牛飼喂10 g/d的陳皮,結(jié)果表明試驗(yàn)組采食量提高了1.13 kg/d,產(chǎn)奶量提高了2.78 kg,乳脂率和乳蛋白水平也有所改善。孟杰等在荷斯坦牛日糧中添加200 g/d中草藥制劑,試驗(yàn)組代謝能較對照組顯著提高(P<0.05),沉積氮,消化氮較對照組極顯著提高(P<0.01);劉海林[8]給產(chǎn)奶后期的荷斯坦奶牛飼喂中草藥添加劑100 g/(頭·d),試驗(yàn)各組的產(chǎn)奶量均有增加,每頭牛增加產(chǎn)奶量2.06 kg/d。
采食量是影響畜禽生產(chǎn)性能和飼料轉(zhuǎn)化率的重要因素,采食量的多少直接影響動物的生產(chǎn)水平。采食量主要影響因素是腸胃中食糜的排空速度,同時還受一些神經(jīng)遞質(zhì)的影響。研究表明,中草藥添加劑中山楂、陳皮、雞內(nèi)金、王不留行和黃芪均能對消化道產(chǎn)生較為緩和的刺激,這種刺激一方面加速腸胃蠕動,增加食糜和消化液的混合程度,促進(jìn)食糜向消化道后端運(yùn)動,加速排空過程,從而提高采食量;另一方面可作為酸化劑降低消化道的pH值,直接刺激消化酶的分泌,同時還可激活胃蛋白酶原,提高消化效率。
王晶等采用炭末法對食物進(jìn)行標(biāo)記,計算炭末在小腸的推進(jìn)比時發(fā)現(xiàn),山楂和陳皮飼喂動物后,試驗(yàn)動物胃液分泌量增加,腸胃蠕動加速[9];江小蓉給動物飼喂清熱化滯顆粒(主要成分為焦麥芽、大黃、大青葉)后,小鼠體小腸推進(jìn)功能有明顯的改善作用[10]。苗明三報道,山植、雞內(nèi)金、焦麥芽有較好的助消化作用,可提高胃蛋白酶活力,促進(jìn)胃酸分泌[11]。
楊保田等研究表明,給奶牛飼喂中草藥山楂可提高采食量[12]。在試驗(yàn)期內(nèi),試驗(yàn)?zāi)膛2墒乘俣缺葘φ战M快15.13%,采食后反芻時間比對照組提前了6 min出現(xiàn);試驗(yàn)組平均食團(tuán)咀嚼次數(shù)比對照組高9.12%,咀嚼時間顯著高于對照組。咀嚼次數(shù)增加和咀嚼時間增長可使得食物得到更充分的研磨,增加了和消化液的接觸面積,有利于消化道中進(jìn)一步發(fā)酵。這也解釋了為何飼喂中草藥能促進(jìn)奶牛的反芻能力和采食量,從而提高了飼料轉(zhuǎn)化率。
奶牛產(chǎn)奶量主要由乳房的功能結(jié)構(gòu)單位乳腺組織發(fā)育程度決定的。乳腺組織中,乳腺上皮和乳腺導(dǎo)管的發(fā)育受到雌激素和催乳素的直接調(diào)節(jié),在妊娠后期和哺乳期雌激素和催乳素的水平直接決定了乳腺的發(fā)育程度。研究表明,中草藥中某些成分可以直接參與雌激素和催乳素的合成與分泌,部分成分可促進(jìn)雌激素和孕激素的分泌[13]。因此,這些中草藥添加劑可直接或間接地促進(jìn)與泌乳有關(guān)的激素的分泌,增強(qiáng)乳腺的發(fā)育及分泌活動,從而提高產(chǎn)奶量。但也有研究表明,過高水平的中草藥添加劑可抑制乳腺上皮發(fā)育,且藥物的作用效果隨著作用時間的增加而發(fā)生變化:隨著作用時間的增加,高水平中草藥添加劑其促進(jìn)乳腺上皮細(xì)胞增殖的效果逐漸降低,而低濃度藥物其抑制乳腺上皮細(xì)胞增殖的效果隨著作用時間的增加越明顯[14]。
劉深廷等[15]研究表明,在奶牛日糧中添加由黃芪、黨參、當(dāng)歸、川芎、通草、王不留行、蒼術(shù)、益母草、冬癸子9味中草藥組成的復(fù)方添加劑,試驗(yàn)組產(chǎn)奶量顯著高于對照組,且乳脂率比對照組高11.2%。
自由基是指分子、原子或基團(tuán)中有不配對電子的一類物質(zhì),造成生物膜結(jié)構(gòu)和功能損傷,導(dǎo)致機(jī)體的衰老和死亡。動物機(jī)體防御自由基攻擊的抗氧化酶系統(tǒng)(即酶促系統(tǒng))主要有超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和過氧化氫酶(CAT)等。研究表明中草藥能夠顯著提高機(jī)體抗氧化酶的活力。陳敏等[16]研究表明,給小鼠注射黨參提取物,試驗(yàn)組小鼠腦SOD活性顯著增強(qiáng),血液中 MDA水平顯著下降;侯安繼等[17]試驗(yàn)表明,茯苓多糖能不同程度增加血清SOD活性,降低MDA含量,首烏軟膠囊能夠提高衰老小鼠腦、胸腺和脾指數(shù),提高血清和腦組織中 CAT和 GSH-Px活力,起到抗氧化作用。
張槐椿[18]將陳皮等復(fù)方中草藥添加劑配合VE和硒(Se)飼喂泌乳中期奶牛發(fā)現(xiàn),飼喂中草藥添加劑組方后,試驗(yàn)組奶牛乳中牛乳體細(xì)胞由48×104個/ml降低到32×104個/ml,隱性乳房炎發(fā)生率明顯低于對照組。楊玉成等人研究表明,給荷斯坦奶牛飼喂由陳皮等組成的復(fù)方中草藥飼料添加劑,隱性乳房炎發(fā)病率顯著低于對照組,可有效改善產(chǎn)后奶牛體況,提高奶牛生產(chǎn)性能,對預(yù)防多種產(chǎn)后疾病具有重要意義[19]。
瞿永前等應(yīng)用中草藥系列制劑防治奶牛不孕癥2 634頭,示范應(yīng)用1 070頭,總計3 700頭,取得了顯著療效[20]。
在我國南方及華中地區(qū),熱應(yīng)激對奶牛生產(chǎn)的危害較大,部分奶牛場奶牛在熱應(yīng)激下奶產(chǎn)量可下降20%以上。熱應(yīng)激是由于奶牛長期處于高溫或熱輻射環(huán)境下,體溫調(diào)節(jié)出現(xiàn)障礙,內(nèi)環(huán)境代謝開始出現(xiàn)紊亂,采食量迅速下降,消化功能開始減退,泌乳量迅速下降的一種現(xiàn)象[21]。
中草藥中石膏有透表解肌之力,具有清瀉胃火、除煩止渴等功效,是最常見的抗熱應(yīng)激中藥之一。藿香具有芳香化濁、開胃止嘔、發(fā)表解暑的功能,是消化系統(tǒng)疾患及暑濕時令之常用中藥。由此推斷抗熱應(yīng)激中藥中主效成分應(yīng)該起到擬抗膽堿或擬膽堿的功能,可以直接作用于神經(jīng)中樞,促進(jìn)血液循環(huán),恢復(fù)熱應(yīng)激奶牛的采食和消化功能,減緩熱應(yīng)激癥狀。
周玉剛[22]采用生石裔、盧根、夏枯草、甘草和板藍(lán)根組成的聯(lián)合中草藥制劑應(yīng)用的效果最好,如能配合噴霧和機(jī)械吹風(fēng)條件下,可在12 h內(nèi)有效緩解奶牛熱應(yīng)激現(xiàn)象,且效果優(yōu)于陰離子鹽組。劉海林以薄荷、藿香、甘草和生石膏為主要原料,同時配合益生菌進(jìn)行飼喂,結(jié)果試驗(yàn)組奶牛奶產(chǎn)量提高1.25 kg/d,且乳成分含量與對照組比較無明顯變化。各試驗(yàn)組直腸溫度、呼吸頻率和心率的全期平均值均低于對照組。
綜上所述,中草藥作為一種提高采食量、促進(jìn)消化吸收、提高免疫力和肉品質(zhì)的綠色添加劑,已經(jīng)在奶牛生產(chǎn)中得到了廣泛利用,飼喂效果良好,一般無毒副作用,特別是在乳制品中無殘留的特點(diǎn)得到了各規(guī)模化牛場的認(rèn)可。但中草藥作為飼料添加劑的利用過程中,存在著作用機(jī)制不明,劑量不確定的缺點(diǎn);現(xiàn)有的中草藥加工工藝比較簡單,存在著配方不科學(xué),配制工藝隨意性較大,兩次產(chǎn)品之間的有效成分差距較大,尚無相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理和約束。
同時中草藥制劑工藝落后,傳統(tǒng)制劑工藝中的蒸煮碾磨等方法導(dǎo)致有效成分損失量較大,甚至在加工過程中有效成分基本全部損失的情況[23]。有些中草藥制劑具有獨(dú)特的氣味,會嚴(yán)重影響飼料的適口性,導(dǎo)致奶牛拒食現(xiàn)象屢有發(fā)生,極大地阻礙了中草藥飼料添加劑的規(guī)模化生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。同時中草藥中含有一些生物堿、甙類、酚類、烯類、醛類以及甾體類物質(zhì),在大量使用或使用不當(dāng)時,對動物和人也會有不利作用。
目前國內(nèi)外尚無中草藥促進(jìn)動物生產(chǎn)機(jī)制相關(guān)報道,這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)中草藥是由多種復(fù)雜的化合物組成的,因此對其作用主體無法進(jìn)行明晰,提取工藝也較為復(fù)雜。因此在下一步的研究中,應(yīng)對中草藥的主要成分進(jìn)行分析和純化,探究其主要成分對動物生長代謝的促進(jìn)機(jī)制,進(jìn)而進(jìn)行人工合成,方便進(jìn)行工業(yè)化、集約化的生產(chǎn)。
雖然中草藥飼料添加劑的應(yīng)用中存在劑量不準(zhǔn)確、主要成分不明、加工工藝和提取工藝粗糙等問題,但綜合考慮到其具有來源天然、功能多樣、安全可靠、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等獨(dú)特的優(yōu)勢,且相信隨著中草藥加工工藝的不斷進(jìn)步,這些問題將很快得以克服,中草藥添加劑在奶業(yè)生產(chǎn)中必將發(fā)揮出更大的作用。