茶多酚作为饲料添加剂在猪生产中的应用

时间:2020-04-07    点击:2452

随着消费者对肉类食品要求的提高及健康养殖理念的推行,畜牧业绿色、可持续发展已成为养殖行业关注的重点,绿色饲料添加剂逐渐被认识。茶叶提取物中的酚类物质统称为茶多酚,具有良好的抗氧化、消炎、抑菌、抗癌、抗肿瘤等功能。茶多酚提取工艺逐渐成熟,成分明确,无毒无残留,作为绿色饲料添加在养殖生产上具有良好的应用效果,2013年被列为饲料添加剂目录。

 

 茶多酚的组成及生物学功能

茶多酚是茶叶中主要的功能性物质,占茶叶干物质的20%~42%,不同种类的茶叶中茶多酚含量差异较大。茶多酚具有抗氧化、消炎、抑菌、抗癌、抗肿瘤等功能,是安全、无污染的绿色饲料添加剂,能取代人工合成的抗氧化剂,作为动物饲料中的自由基清除剂对动物生长起到积极作用。

1、抗氧化作用

茶多酚抗氧化能力强,显著优于维生素C和维生素E,可作为强大、安全、天然的抗氧化剂。体外研究表明,茶多酚活性成分可降低活性氧水平,提高细胞活力,调节AktJNK通路的磷酸化水平来抑制H2O2诱导的细胞凋亡。另外,茶多酚能恢复机体超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、谷胱甘肽过氧化物酶GPH等抗氧化酶活性,通过调节酶活性来抵抗氧化因子。在抗氧化细胞信号通路中,抗氧化酶和解毒基因活性主要受NF-E2相关因子2Nrf2)调节,茶多酚中的活性物刺激上皮细胞,增强抗氧化酶活性,促进核易位Nrf2的释放,从而促进氧化应激条件下的抗氧化功能,提高机体的整体抗氧化功能,减轻氧化应激。

 

2、 抑菌作用

茶多酚对革兰氏阳性和阴性细菌有抑制作用,如肠球菌、金黄色葡萄球菌、链球菌、沙门氏菌和大肠杆菌,通过破坏细菌细胞膜、抑制脂肪酸合成和抑制酶活性等途径产生杀菌作用。革兰氏阴性菌的外膜主要由带负电的脂多糖组成,因此茶多酚对革兰氏阳性菌的抑制效果更好。茶多酚还能作用于细菌脂肪酸合成中的特异性还原酶,如抑制二氢叶酸还原酶活性,从而阻碍细菌合成核酸。茶多酚能抑制近百种细菌的生长,并且抑制效果随浓度增加而增加,除此之外,茶多酚对肠道中乳酸菌、双歧杆菌等有益菌的增殖有促进作用,进一步优化动物肠道微生物结构,改善肠道环境。

 

3、抗癌作用

体外和体内研究表明,茶多酚参与细胞凋亡、细胞增殖、肿瘤生长和细胞迁移的细胞周期。能抑制肿瘤细胞DNA复制过程所需酶的活性,从而抑制DNA复制;还能抑制细胞周期中关键酶的表达,通过细胞周期素激酶抑制子-细胞周期素-细胞周期素依赖的激酶机制阻滞肿瘤细胞周期;同时可明显促进肿瘤抑制蛋白表达,诱导细胞凋亡,,从而使肿瘤细胞周期阻滞;茶多酚能够影响核转录因子激活蛋白1AP-1)、丝裂原活化蛋白激酶与NF-kB 信号通路、抑制端粒酶活性,调控细胞内氧化还原状态等多种机制抑制肿瘤细胞增殖。


 

4、其他功能

茶多酚还有降低血浆和肌肉中胆固醇、脂类过氧化物含量的功能。另外,茶多酚被认为与细胞膜中的蛋白质和磷脂相互作用,调节信号转导途径、转录因子、DNA甲基化、线粒体功能等过程有关。茶多酚清除自由基和抗氧化的功能还能提高细胞免疫力、帮助机体抗辐射等。

 

二、 茶多酚在猪上的应用效果

1、茶多酚对生长性能的影响

茶多酚能增加CAT等抗氧化酶的活性,同时能与维生素C协同作用,增加机体抗氧化水平。除此之外,茶多酚通过与病毒蛋白等物质结合,或代谢产生过氧化氢等途径杀灭病原菌,同时还能促进有益菌生长,改善肠道环境及机体健康水平,从而促进生长。李永义等将自主分为3组,日粮中分别添加00.05%0.1%的茶多酚,每个日粮处理分为应激组和非应激组,应激组注射10mg/kg体重的除草快引起仔猪氧化损伤从而构建应激模型,结果显示茶多酚处理组对非应激组生长性能无显著影响,而应急组平均日增重分别增加138.2%294.4%P0.05),平均日采食量增加58.5%125.2%P0.05),料肉比降低37.1%45.7%P0.05),生长性能显著改善。徐坤等以肥育猪作为实验对象,在饲粮中添加0.1%0.3%0.5%的茶多酚制剂后育肥猪平均日增重分别提高7.8%11.9%14.0%P0.05)。有研究报道,在饲料中添加0.04%的茶多酚,6周后育肥猪净增重和平均日增重显著提高,与晁娅梅等在育肥猪上的研究结果相似。而王建华和王玉龙研究发现,茶多酚(添加量为0.5%1.0%)和茶叶提取物(添加量为250g/t500g/t)对育肥猪的生长性能无显著影响。不同试验结果的不一致可能是试验所用基础饲料的营养水平不一致、处理周期、茶多酚纯度及添加量不同引起的。


 

2、对抗氧化能力的影响

氧化应激会降低动物免疫力和生产性能,茶多酚作为饲料添加剂的抗氧化能力较强,能有效清除自由基,防止机体氧化损伤。茶多酚改善机体抗氧化水平的途径包括:

1)酚羟基提供氢离子,与氧自由基发生反应,中止氧化连锁反应;

2)抑制脂氧化酶、过氧化酶等自由基有光酶活性;

3)增加GSHSOD等抗氧化剂活性;

4)调控Nrf2MAPK等信号通路。

张幸彦等以后备母猪为研究对象,在基础饲粮中添加100mg/kg的茶多酚发现,母猪妊娠90d及产后10d血清总抗氧化能力分别提高22.73%11.14%P0.05),丙二醛含量分别降低28.68%12.38%P0.05),抗氧化能力提高。生长猪每千克饲粮中茶多酚添加量为300mg400mg时,生长猪眼肌中SODGSH含量显著增加,其中两组眼肌中SOD含量分别增加32.6%30.3%P0.05),GSH含量增加18.8%32.2%P0.05),丙二醛含量分别降低48.0%53.3%P0.05)。类似的,在育肥猪饲粮中添加400mg/kg 茶多酚显著提高了肝脏抗氧化能力,并显著影响相关基因的表达。在仔猪上的研究发现,饲粮中添加0.8%的超微茶粉(含25%茶多酚),处理组断奶仔猪35d后血清中CATGSHSOD含量分别升高73.9%477.8%84.6%P0.05),丙二醛含量降低17.9%P0.05);小肠黏膜中CATGSHSOD含量分别升高55.8%50.0%55.5%P0.05),丙二醛含量降低18.1%P0.05),仔猪抗氧化能力增强。

由此可见,茶多酚能调节猪的抗氧化能力,提高机体健康水平。

 

3、对机体免疫力的影响

机体免疫力水平与抗氧化功能息息相关,研究发现,茶多酚能调节动物机体非特异性和特异性功能,进而调节免疫功能。茶多酚能充当免疫调节剂提高自然杀伤细胞、巨噬细胞和补体活性,调节细胞因子合成,从而调节机体非特异性免疫。另一方面,茶多酚促进淋巴细胞分泌抗体,增加机体特异性免疫。严理等在饲粮中添加处理断奶仔猪35d后发现,添加0.4%0.8%超微茶粉仔猪空肠中IgA浓度较对照组分别增加18.2%26.8%P0.05),IL-2浓度较对照组提高20.6%P0.05),添加量为0.2%时无显著效果。李永义等研究发现,茶多酚促进T细胞向CD4+分化、抑制向CD8+的分化,淋巴细胞分泌白细胞介素24增加,血液中IgAIgGIgM含量提高,仔猪免疫功能增加。

 

4、对肉品质的影响

肉品质是猪生产的重要指标,长途运输或屠宰对猪造成应激,机体自由基不能有效清除会使肌肉造成氧化损伤,猪肉中乳酸含量增加导致pH下降,降低猪肉品质。茶多酚能有效缓解机体氧化状态,减少肌肉中乳酸含量,降低肌肉滴水损失、增强系水力;同时能防止猪肉中脂肪酸氧化,降低胆固醇含量从而改善肉质。。徐坤等报道,饲粮中添加茶多酚处理育肥猪90d后,添加量为0.1%0.3%的试验组猪肉pH显著提高,失水率下降,而添加量为0.5%时对肉质的影响较小。王建华等的试验结果显示,饲粮中添加1.0%的茶多酚后,猪肉肉色a值较对照组提高70.8%P0.09),对猪肉系水力和嫩度有改善趋势。王玉龙等、姚波等的研究也得到相似结果。而有研究发现,在饲粮中添加0.04%的茶多酚处理育肥猪6周,,屠宰24h后猪肉pH有升高趋势(P=0.09),但总的来说茶多酚处理对肉质无显著影响,陈君君在生长猪上的眼肌也得到了相似结果。结果表明,适当的茶多酚添加水平能改善猪肉品质,而不同研究结果的差异可能是由于添加量不同和处理周期不同。

 

5、对母猪繁殖性能的影响

研究发现,茶多酚改善动物繁殖性能,主要作用机理包括:(1)提高母猪抗氧化水平,保护卵母细胞免受氧化应激损伤;(2)增加母猪免疫机能,提高初乳中免疫球蛋白含量,进而提高仔猪存活率;(3)提高母猪血清中孕酮浓度,有利于胚胎发育,提高胚胎存活率。肖勇研究发现,配种后母猪(3~5胎次)饲粮中添加200mg/kg300mg/kg儿茶素是,其窝产活仔数较对照组分别提高33.3%31.0%P0.05),死胎数均降低88.0%P0.05);当添加量为400mg/kg时,母猪繁殖性能有上升趋势,但不显著;除此之外,添加茶多酚显著增加初乳中免疫球蛋白IgGIGM含量,母猪血清中CATGSHSOD显著增加。张幸彦等的结果显示,在初产母猪饲粮中添加100mg/kg茶多酚,从配种3d饲喂至断奶,结果发现,茶多酚处理组母猪窝产仔猪较对照组增加1.46头(P0.05),窝产活仔数较对照组增加1.76头(P0.05),平均断奶窝仔猪较对照组增加1.1头(P0.05),母猪发情间隔较对照组提前1.45dP0.05),繁殖性能得到提高,母猪血清中的抗氧化指标显著改善。


 

6、精液保存

为了提高种公猪的利用率,降低家畜生殖疾病,保存精液用于人工授精成为广泛使用的技术,能有效提高繁殖效率。值得注意的是,精液在保存过程中产生的活性氧会使精子受损,活性降低,而茶多酚的抗氧化功能有助于精液保存。谢东淇等报道,在精液基础稀释液中添加茶多酚发现,添加质量分数为0.02%0.04%0.08%的茶多酚时,精子存活率、精子质量和精子总抗氧化能力显著提高,精液中丙二醛和细菌含量显著低于对照组;当添加量为0.01%0.16%时效果不显著。黄明光等在精子稀释液中添加浓度为0.04%的茶多酚后对精液冷冻保存,精液解冻后茶多酚处理组精子活力不对照组高54.5%P0.05),而添加浓度高于或低于0.04%时精子冷冻后的质量均无显著影响。   

三、茶鲜宝

茶鲜宝是一款天然茶多酚复合抗氧化剂产品,具有体外抗氧化,体内抗氧化和抗应激的作用。自推出以后,深受客户好评,使用效果显著。

长期防控非瘟的情况下,大量猪场使用茶多酚作为提高猪群免疫力水平,改善猪群免疫平衡的调节剂使用,并取得了良好的效果。


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