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长期以来,抗生素被添加到饲料中以提升饲养动物的生长性能并预防疾病。随着负面影响的凸显,多国已逐步限制饲料中抗生素的使用。“限抗”政策对畜牧业带来显著冲击,包括生产效率下降与养殖成本上升等。因此,开发绿色、安全、高效的饲料添加剂已成为保障畜牧业可持续发展与动物源性食品安全的国家战略需求。植物源饲料添加剂因其天然来源、多靶点作用、不易产生耐药性及低残留等优势,被视为最具潜力的抗生素替代方案之一。
野草香(Elsholtzia cypriani)作为一种传统的药食两用芳香植物,富含以柠檬醛为主的挥发物,以及黄酮、酚类等非挥发成分,具有显著的抗菌、抗氧化及抗炎生物活性。然而,关于其作为饲料添加剂对家禽,特别是番鸭的系统性功效评价与作用机制研究尚属空白。中国科学院昆明植物研究所芳香与甜味资源植物研发专题组与合作者开展了日粮中添加野草香草粉对番鸭影响的相关研究。
通过GC-MS分析其挥发油成分,共鉴定出43种挥发物,其中柠檬醛占81.38%,包括香叶醛(45.09%)和橙花醛(36.29%)。它们是其特征柠檬香气和生物活性的主要物质基础。野草香挥发油对大肠杆菌和鸭沙门氏菌均表现出良好的抑制活性。体外抗氧化实验显示,其直接清除自由基的能力中等,推测其生物效应可能主要通过调节机体内部系统实现。
动物试验以中种白羽番鸭为对象,探讨了在日粮中添加4%野草香草粉,对番鸭生长性能、免疫功能、抗氧化状态及肠道健康的影响。研究发现,虽未显著改善生长性能与屠宰全净膛率,但该措施显著提升了胸腺指数(P < 0.01),表明其可促进免疫器官发育。在抗氧化方面,野草香组显著提高了血清中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性(P < 0.01),并显著降低了脂质过氧化终产物丙二醛(MDA)的含量(P < 0.001),增强了机体内源性抗氧化能力。而SOD和CAT活性没有显著变化,提示野草香可能特异性激活了以GSH-Px为核心的内源性抗氧化通路(如Nrf2/ARE信号通路)。此外,实验组血清中关键促炎细胞因子IL-1β、TNF-α和IL-6的水平均显著下降(p < 0.05),表明野草香能有效抑制系统性炎症反应,其机制可能与抑制NF-κB等炎症信号通路有关。
在肠道健康方面,尽管Alpha多样性无显著差异,但Beta多样性分析(PLS-DA)显示两组菌群结构分离。LEfSe分析发现,野草香添加组显著富集了具有多糖降解潜力的细菌,盲肠中乙酸含量显著上升(P < 0.05),并促进了纤维降解菌群的富集。这表明野草香可能通过调节肠道菌群组成,促进短链脂肪酸生成,进而改善肠道微环境与全身免疫状态。

综上所述,该研究首次阐明了野草香作为饲料添加剂在番鸭养殖中的作用机制:通过激活内源性抗氧化系统、抑制炎症反应、调节肠道菌群结构,综合提升机体的免疫功能和健康水平。为野草香作为潜在的新型、绿色、高效的植物源饲料添加剂提供了扎实的科学数据支撑,也为开发适用于家禽养殖的抗生素替代方案提供了新的候选植物资源,对推动畜牧业绿色发展具有积极意义。
相关研究成果以Dietary supplementation with herbal powder of Elsholtzia cypriani improves immune function in Muscovy ducks by activating endogenous antioxidant system and modulating gut microbiota为题,发表于国际期刊Poultry Science;并已申请国家发明专利“一种用于提高鸭免疫性能的饲料”。中国科学院昆明植物研究所周慧伟为论文第一作者,杜芝芝为该论文通讯作者。该研究得到了福建省科技厅STS项目(2023T3074),以及合作单位漳州昌龙农牧有限公司、福建省农业科学院、昭通市农业科学院的支持。
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