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原創(chuàng) 周慧偉、杜芝芝 中國科學(xué)院昆明植物研究所

長期以來，抗生素被添加到飼料中以提升飼養(yǎng)動物的生長性能并預(yù)防疾病。隨著負(fù)面影響的凸顯，多國已逐步限制飼料中抗生素的使用。“限抗”政策對畜牧業(yè)帶來顯著沖擊，包括生產(chǎn)效率下降與養(yǎng)殖成本上升等。因此，開發(fā)綠色、安全、高效的飼料添加劑已成為保障畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展與動物源性食品安全的國家戰(zhàn)略需求。植物源飼料添加劑因其天然來源、多靶點作用、不易產(chǎn)生耐藥性及低殘留等優(yōu)勢，被視為最具潛力的抗生素替代方案之一。

野草香（Elsholtzia cypriani）作為一種傳統(tǒng)的藥食兩用芳香植物，富含以檸檬醛為主的揮發(fā)物，以及黃酮、酚類等非揮發(fā)成分，具有顯著的抗菌、抗氧化及抗炎生物活性。然而，關(guān)于其作為飼料添加劑對家禽，特別是番鴨的系統(tǒng)性功效評價與作用機制研究尚屬空白。中國科學(xué)院昆明植物研究所芳香與甜味資源植物研發(fā)專題組與合作者開展了日糧中添加野草香草粉對番鴨影響的相關(guān)研究。

通過GC-MS分析其揮發(fā)油成分，共鑒定出43種揮發(fā)物，其中檸檬醛占81.38%，包括香葉醛（45.09%）和橙花醛（36.29%）。它們是其特征檸檬香氣和生物活性的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。野草香揮發(fā)油對大腸桿菌和鴨沙門氏菌均表現(xiàn)出良好的抑制活性。體外抗氧化實驗顯示，其直接清除自由基的能力中等，推測其生物效應(yīng)可能主要通過調(diào)節(jié)機體內(nèi)部系統(tǒng)實現(xiàn)。

動物試驗以中種白羽番鴨為對象，探討了在日糧中添加4%野草香草粉，對番鴨生長性能、免疫功能、抗氧化狀態(tài)及腸道健康的影響。研究發(fā)現(xiàn)，雖未顯著改善生長性能與屠宰全凈膛率，但該措施顯著提升了胸腺指數(shù)（P < 0.01），表明其可促進(jìn)免疫器官發(fā)育。在抗氧化方面，野草香組顯著提高了血清中谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的活性（P < 0.01），并顯著降低了脂質(zhì)過氧化終產(chǎn)物丙二醛（MDA）的含量（P < 0.001），增強了機體內(nèi)源性抗氧化能力。而SOD和CAT活性沒有顯著變化，提示野草香可能特異性激活了以GSH-Px為核心的內(nèi)源性抗氧化通路（如Nrf2/ARE信號通路）。此外，實驗組血清中關(guān)鍵促炎細(xì)胞因子IL-1β、TNF-α和IL-6的水平均顯著下降（p < 0.05），表明野草香能有效抑制系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)，其機制可能與抑制NF-κB等炎癥信號通路有關(guān)。

在腸道健康方面，盡管Alpha多樣性無顯著差異，但Beta多樣性分析（PLS-DA）顯示兩組菌群結(jié)構(gòu)分離。LEfSe分析發(fā)現(xiàn)，野草香添加組顯著富集了具有多糖降解潛力的細(xì)菌，盲腸中乙酸含量顯著上升（P < 0.05），并促進(jìn)了纖維降解菌群的富集。這表明野草香可能通過調(diào)節(jié)腸道菌群組成，促進(jìn)短鏈脂肪酸生成，進(jìn)而改善腸道微環(huán)境與全身免疫狀態(tài)。

綜上所述，該研究首次闡明了野草香作為飼料添加劑在番鴨養(yǎng)殖中的作用機制：通過激活內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)、抑制炎癥反應(yīng)、調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)，綜合提升機體的免疫功能和健康水平。為野草香作為潛在的新型、綠色、高效的植物源飼料添加劑提供了扎實的科學(xué)數(shù)據(jù)支撐，也為開發(fā)適用于家禽養(yǎng)殖的抗生素替代方案提供了新的候選植物資源，對推動畜牧業(yè)綠色發(fā)展具有積極意義。

相關(guān)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為題，發(fā)表于國際期刊Poultry Science；并已申請國家發(fā)明專利“一種用于提高鴨免疫性能的飼料”。中國科學(xué)院昆明植物研究所周慧偉為論文第一作者，杜芝芝為該論文通訊作者。該研究得到了福建省科技廳STS項目（2023T3074），以及合作單位漳州昌龍農(nóng)牧有限公司、福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、昭通市農(nóng)業(yè)科學(xué)院的支持。

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文：周慧偉、杜芝芝