張登輝， 趙立軍， 史海濤， 柏 雪*

（1.西南民族大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川成都610041；2.四川省飼料工作總站，四川成都610041）

抗生素能夠抑制微生物生長， 在幼齡動物保育方面有著較好的應(yīng)用效果，但近年來，抗生素殘留引起的耐藥性問題日趨嚴(yán)重， 對畜產(chǎn)品安全與人類健康造成了極大的威脅（劉昌孝，2019）。我國于2017 年發(fā)布《全國遏制動物源細(xì)菌耐藥行動計劃（2017-2020 年）》，預(yù)計將于2020 年在飼料行業(yè)全面禁止使用抗生素。 植物提取物作為抗生素的替代品之一， 含有多種生物活性物質(zhì)和營養(yǎng)成分，且具有低殘留和弱耐藥等優(yōu)點，受到了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的廣泛關(guān)注。 目前植物提取物的相關(guān)研究主要集中在提取工藝、產(chǎn)品應(yīng)用等方面，對其安全方面的研究較少。因此，本文就植物提取物的生物學(xué)功能及其在飼料畜牧業(yè)中可能存在的安全隱患展開討論， 以期為植物提取物的安全應(yīng)用和規(guī)范管理提供參考。

1 植物提取物的生物學(xué)功能及應(yīng)用

植物提取物是通過一定的提取和分離技術(shù)，在不改變有效成分結(jié)構(gòu)的前提下， 將植物中的一種或多種有效成分進(jìn)行濃集和提取， 所形成的具有某類功效的產(chǎn)品。 植物提取物中的活性成分基本可以分為植物多酚、植物色素、生物堿類、有機酸類、 多糖類和揮發(fā)油類等。 根據(jù)活性成分的功能，植物提取物的產(chǎn)品類型可分為營養(yǎng)強化劑、調(diào)味劑、增味劑、增香劑、免疫增強劑、促生長劑、防腐劑、抗氧化劑和動物產(chǎn)品改良劑等。

1.1 抗氧化性 植物提取物的抗氧化作用主要是通過直接清除或抑制機體中的自由基和提高機體抗氧化酶活性， 進(jìn)而增強機體抗氧化能力。Botsoglou 等（2004）研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加牛至精油能顯著提高家兔的抗氧化能力。 Hai 等（2014）報道植物多酚可以提高斷奶仔豬血液中抗氧化酶活性，降低丙二醛濃度。 Lu 等（2013）研究表明，1.0%和2.0%植物提取物（茶多酚、五倍子、大黃提取物以5∶2∶1 配制）可顯著提高鯽魚的生長性能和血清總蛋白含量，增強溶菌酶、過氧化氫酶和超氧化物歧化酶活性，降低丙二醛含量以及死亡率。

1.2 抑菌作用 植物提取物的抑菌作用主要是通過破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜（壁）、阻斷蛋白質(zhì)的合成、滲入菌體細(xì)胞導(dǎo)致內(nèi)環(huán)境紊亂等途徑， 調(diào)節(jié)畜禽腸道菌群。 梁英等（2012）研究發(fā)現(xiàn)，不同濃度（5、10、15、20 mg/kg） 的黃芩黃酮對肉仔雞腸道中的大腸桿菌和沙門氏菌都具有明顯的抑制作用，濃度為10 mg/kg 時效果最好。 Smith 等（2010）研究表明，0.075%的植物精油（月桂油、肉桂油、丁香油和百里香油）可抑制空腸彎曲桿菌、單核增生李斯特菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和腸沙門氏菌的生長。 在仔雞的基礎(chǔ)日糧中添加百里香和迷迭香的復(fù)合植物提取物可顯著提高腸道中的雙歧桿菌和乳酸桿菌的數(shù)量，顯著降低大腸桿菌的數(shù)量，以200 mg/kg 效果最佳（聞愛友等，2017）。

1.3 提高免疫功能 植物提取物主要是通過作用于免疫細(xì)胞， 提高機體內(nèi)的各項免疫因子的含量，以此來提高畜禽的免疫功能。 有研究表明，止痢草、茶樹油、麝香草酚、肉桂醛、辣椒素和香芹酚雖然對雞免疫器官發(fā)育沒有明顯影響， 但可以提高其血清免疫球蛋白含量以及新城疫疫苗效價（杜銀峰，2013）。 大蒜素、檸檬酸和鞣花酸可以顯著提高45 日齡斷奶仔豬的補體（C3、C4）、干擾素γ、血清白介素和免疫球蛋白的含量（呂明其等，2018）。牛至精油可以顯著增加新生荷斯坦?fàn)倥５难蹇偟鞍缀兔庖咔虻鞍缀浚ü股?018）。

1.4 提高生長性能 植物提取物可以增進(jìn)食欲、促進(jìn)采食、 提高消化代謝功能等。 Tiihone 等（2010）研究表明，在飼料中添加植物精油和肉桂醛，對肉雞腸道菌群有積極影響，并可以增強肉雞的生長性能。王珍珊等（2018）研究表明，在育肥豬的飼料中添加4.0%紫蘇和苜?；旌现参锾崛∥锬芙档土现乇龋岣呷赵鲋?，改善胴體品質(zhì)。 鄭梓等（2018）研究表明，在三元雜交豬的基礎(chǔ)日糧中添加5 g/kg 的肉桂、陳皮、丁香和八角的混合提取物可提高采食量、日增重、眼肌面積及背最長肌中的棕櫚油酸和亞麻酸含量，降低脂肪和膽固醇含量。

2 影響植物提取物添加劑的安全因素

2.1 原料自身安全 植物提取物的原料安全受到土壤、水源、大氣、儲存方式等多種因素的影響，易造成提取物中農(nóng)藥殘留以及重金屬殘留。

2.1.1 農(nóng)藥殘留 同種類的植物藥材存在不同程度的農(nóng)藥污染。 曾鴻超等（2015）對云南省不同種植區(qū)內(nèi)三年生的三七中五氯硝基苯的殘留量進(jìn)行測定發(fā)現(xiàn)，五氯硝基苯的檢出率為97.5%，超標(biāo)率為32.5%。 王瑩等（2018）對86 批人參中17 種有機氯農(nóng)藥進(jìn)行測定發(fā)現(xiàn)， 有機氯農(nóng)藥超標(biāo)率為55.8%。 鄭雙雙等（2013）測定金銀花、澤瀉和川芎中的11 種有機磷農(nóng)藥的殘留情況發(fā)現(xiàn)，金銀花的不合格率為60%、澤瀉為40%、川芎為10%。 喬浩等（2018）采集產(chǎn)自柴達(dá)木盆地5 個枸杞主產(chǎn)區(qū)的150 個枸杞干果進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測發(fā)現(xiàn)， 陽性樣品為96 個，陽性率為64%，其中噠螨靈超標(biāo)率達(dá)到了9.3%，是超標(biāo)最嚴(yán)重的農(nóng)藥。

2.1.2 重金屬殘留 植物在生長過程中會一定程度地富集土壤中的重金屬。 劉龍元等（2018）對全國15 個產(chǎn)地的苦參進(jìn)行重金屬含量測定，結(jié)果表明鉛超標(biāo)率為40.0%，鎘超標(biāo)率為93.34%，鋅超標(biāo)率為40.0%。李沛憶等（2016）對17 種出口藥材的重金屬含量進(jìn)行抽樣檢測發(fā)現(xiàn)， 其中3 種藥材重金屬鉛超標(biāo)（厚樸、魚腥草、黃連，標(biāo)準(zhǔn)限量為5 mg/kg），7 種藥材重金屬鎘超標(biāo)（豬苓、川穹片、云木香、浙貝母、魚腥草、厚樸和黃連，標(biāo)準(zhǔn)限量為0.3 mg/kg），超標(biāo)率達(dá)41.18%。趙靜等（2014）對云南廣西12 個產(chǎn)地的三七進(jìn)行重金屬檢測與分析發(fā)現(xiàn)，砷超標(biāo)率為32.4%，鎘的超標(biāo)率為29.7%。

2.2 作用機制不明確 目前對天然植物提取物研究與應(yīng)用主要還是沿用傳統(tǒng)的中醫(yī)藥理論，對確切的藥理機制與代謝過程還缺乏相應(yīng)的研究，其生物安全性還需進(jìn)一步研究。 例如單寧一方面可作用于瘤胃內(nèi)的產(chǎn)甲烷菌和原蟲， 從而減少瘤胃中甲烷的排放，另一方面單寧適口性較差，會影響動物采食量并降低養(yǎng)分的消化率， 所以并不能確定其減少瘤胃中甲烷的排放效果是通過作用于微生物還是抑制動物采食造成的 （宋坤烊等，2018）。 動物品種對植物提取物的應(yīng)用效果有較大影響。 例如辣椒油樹脂能夠降低肉牛瘤胃中的乙酸濃度，但是對奶牛的瘤胃發(fā)酵卻沒有影響（張吉鹍，2018）。斷腸草（鉤吻）對人具有強烈的毒性，但是其提取物可以改善豬腸道形態(tài)， 增加腸道乳酸桿菌的數(shù)量，提高平均日增重，降低料重比等，以100 mg/kg 為最佳（陳小軍等，2018）。

2.3 提取工藝不成熟 提取工藝是保證植物提取物純度與質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)， 對產(chǎn)品的穩(wěn)定性有重要影響。目前主要的提取工藝有超臨界萃取法，半仿生提取法，酶提取法，微波提取法，超聲波提取法等（張淑香等，2016），不同的提取工藝會導(dǎo)致有效成分含量與組成發(fā)生變化， 甚至產(chǎn)生毒性物質(zhì)。微波浸提法對茶多酚的化學(xué)結(jié)構(gòu)無明顯影響，卻改變了兒茶素的組成， 降低了表沒食子兒茶素沒食子酸酯的占比（汪興平等，2002）。 采用60%乙醇-水提取工藝時，柴胡提取物中的皂苷a 含量最高，但是急性毒性試驗結(jié)果顯示，其最大耐受劑量最小，毒性最大（孫蓉等，2011）。 現(xiàn)代提取工藝提取效率更高，溶劑殘留更低，但配套設(shè)備繁多，前期投入較大，生產(chǎn)成本過高，某種程度上影響了其在市場上的推廣應(yīng)用。

2.4 摻假現(xiàn)象嚴(yán)重 由于我國植物提取物產(chǎn)品檢測方法缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，存在一定漏洞，導(dǎo)致?lián)郊佻F(xiàn)象時有發(fā)生，主要表現(xiàn)在：（1）使用廉價替代品，如用山銀花提取物冒充金銀花提取物（鄭艷青等，2015）；（2）添加人工合成成分，如在石榴皮等多酚提取物中添加人工合成的鞣花酸提高多酚含量；添加合成色素來提高產(chǎn)品色澤（朱振寶等，2017）；（3）輔料占比過大，如添加一定的糊精來防止產(chǎn)品吸潮和保證色澤，但糊精是碳水化合物，會使比色法測定的多糖含量偏高， 某些不法企業(yè)利用糊精以次充好，影響產(chǎn)品有效成分濃度；（4）在產(chǎn)品中添加非法添加物，如在抗菌類產(chǎn)品中添加喹乙醇、乙酰甲喹等抗生素（吳昊等，2018），在色素類產(chǎn)品中添加堿性橙2、12、22、羅丹明B、堿性嫩黃素O、酸性橙2 等工業(yè)染料（蔡屹等，2016）。

2.5 植物提取物中有效成分測定與評價困難植物中有效成分是指在實際應(yīng)用中起到主要作用的成分，如苷、酸、多酚、多糖、萜類、黃酮、生物堿等。 每一類有效成分的不同組成又會影響其效果的發(fā)揮。 目前關(guān)于植物提取物的有效成分測定尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)中常用方法為比色法、薄層色譜法、紅外光譜法和液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)等，但比色法只能測定某一成分的總含量， 無法分別測出各組分含量，且容易造假；薄層色譜法在鑒別真?zhèn)畏矫婢哂幸欢ǖ膬?yōu)勢，但定量相對較弱；液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用可以較準(zhǔn)確的分離待測物的組分并定量，但儀器昂貴、操作復(fù)雜且標(biāo)準(zhǔn)品難以購買；紅外光譜技術(shù)對樣品的破壞性較小， 而且分析速度較快，具有較高的推廣意義（岳曉莉，2018）。植物提取物中有效成分檢測標(biāo)準(zhǔn)的缺失以及檢測方法的不確定性不利于整個行業(yè)的規(guī)范與長期穩(wěn)定發(fā)展。

2.6 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不完善，行業(yè)監(jiān)督存在不足 為保證植物提取物飼料添加劑行業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展，目前我國修訂和頒布了一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及措施，如《飼料添加劑品種目錄》和《飼料原料目錄》收錄了大量的植物種類，2019 年頒發(fā)了 《天然植物飼料原料通用要求》國家推薦標(biāo)準(zhǔn)。但由于我國植物提取物飼料添加劑行業(yè)正處于發(fā)展初期階段，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與措施仍存在一定的不足：（1）農(nóng)藥殘留檢測標(biāo)準(zhǔn)存在漏洞，2015 版 《中華人民共和國藥典》在農(nóng)藥殘留問題上，只涉及到四種限量要求；（2）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不全面，中國藥典中收錄了47 種植物提取物的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)， 國際商務(wù)標(biāo)準(zhǔn)僅有26個；（3）監(jiān)督管理力度不足，由于缺乏植物提取物飼料添加劑的毒理研究，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部修訂的2017年版《飼料添加劑安全使用規(guī)范》中并未見到關(guān)于植物提取物飼料添加劑的適用范圍；2019 版 《天然植物飼料原料通用要求》（DT/P19424-2018）對植物提取物（粗提物）飼料添加劑進(jìn)一步加強行業(yè)規(guī)范管理， 但是對產(chǎn)品質(zhì)量的檢測方法及指標(biāo)方面，還有待于進(jìn)一步加強。

3 植物提取物添加劑的發(fā)展建議

3.1 建立安全可靠地原料基地，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展植物提取物有效成分含量受到植物種類、 收獲時期、使用部位和產(chǎn)地等不同因素的影響，具有明顯的地域性和有限性（Windisch 等，2008）。所以需建立原料基地， 這樣既可以穩(wěn)定原料供應(yīng)與批次一致性，又可以控制農(nóng)藥和重金屬殘留，保障產(chǎn)品安全， 從而保證植物提取物在飼料和畜牧行業(yè)應(yīng)用的安全性與長期性，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

3.2 大力推廣現(xiàn)代工藝的使用， 提高產(chǎn)品質(zhì)量依靠現(xiàn)代提取工藝， 進(jìn)一步加強對各類植物提取物最優(yōu)提取工藝的研究， 并鼓勵市場合理的選用先進(jìn)的現(xiàn)代提取工藝，提高有效成分提取效率，降低有毒有害物質(zhì)殘留，保證產(chǎn)品質(zhì)量。但由于現(xiàn)代提取工藝的前期投入較大， 國家可在必要的時候提供一定的政策支持。

3.3 關(guān)注有效成分組成，注意功效的維護(hù) 天然植物的生理功效并不是簡單的一種有效成分所產(chǎn)生的作用， 而是由多種有效成分共同作用所產(chǎn)生的結(jié)果。在追求植物提取物高純度的同時，不能忽視各有效成分之間的相互作用， 應(yīng)在產(chǎn)品純度與實際效果之間尋求平衡點。

3.4 加強基礎(chǔ)研究， 為實際應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)目前關(guān)于植物提取物作為飼料添加劑的相關(guān)研究，特別是基礎(chǔ)研究還比較薄弱，如長期使用的毒副作用， 同種提取物對不同品種的畜禽生產(chǎn)性能的影響， 多種提取物聯(lián)用是否存在協(xié)同或拮抗作用， 是否對正常的免疫及治療程序產(chǎn)生干擾等， 尤其是對其作用機理仍需進(jìn)一步深入的探討和研究。

3.5 加強針對產(chǎn)品質(zhì)量的有效檢測手段 檢測方法對規(guī)范和保障產(chǎn)品質(zhì)量十分重要， 應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)實際，加快建立精準(zhǔn)的精密儀器檢測方法。同時， 也要進(jìn)一步探索準(zhǔn)確經(jīng)濟(jì)的快速檢測方法， 并針對不同的植物提取物建立其標(biāo)志性成分的有效檢測手段， 如銀杏葉提取物中的銀杏內(nèi)酯、 迷迭香提取物中的迷迭香酚和肉桂提取物中的肉桂醛等。

3.6 完善市場標(biāo)準(zhǔn)，加強市場監(jiān)督 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是確保整個行業(yè)發(fā)展的起點和基礎(chǔ)，是實現(xiàn)微量、高效、安全的植物提取物產(chǎn)品的重要支撐點。市場監(jiān)督則是保證行業(yè)健康發(fā)展的最后屏障。 所以國家相關(guān)部門要加大支持力度，結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)規(guī)定，建立和完善植物提取物飼料添加劑的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測體系，該體系應(yīng)涉及到提取工藝、有效組分、各組分的檢測指標(biāo)以及檢測方法等多個方面。 進(jìn)一步加強和完善植物提取物飼料添加劑的質(zhì)量監(jiān)督及管理體系， 設(shè)立專門的機構(gòu)定期對相關(guān)企業(yè)和產(chǎn)品進(jìn)行抽查并關(guān)注市場反應(yīng)， 對不符合規(guī)定的產(chǎn)品或企業(yè)進(jìn)行嚴(yán)厲查處。

4 結(jié)語

我國飼料行業(yè)現(xiàn)在正處于全面禁用抗生素的關(guān)鍵時刻，植物提取物因其具有抗氧化、促免疫、低殘留、 弱耐藥等優(yōu)點也逐步被廣泛應(yīng)用在飼料生產(chǎn)中，但其存在的安全風(fēng)險不可忽視，應(yīng)進(jìn)一步加大對植物提取物的研究力度，確定其作用機制；改進(jìn)相關(guān)提取工藝與檢測技術(shù)； 完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系并加強市場監(jiān)管力度。 植物提取物的研究進(jìn)一步深入和相關(guān)管理規(guī)定的逐步完善， 將促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，進(jìn)而推動整個飼料行業(yè)的進(jìn)步。