导读：2020年7月29日晚上19:55，一场主题为《精油产品的鉴别选择与无抗应用方案》的直播交流在广东饲料行业协会主办的《饲料在线》直播平台进行。主讲人为广州智特奇技术总监王银东博士，客座嘉宾为华南农业大学习欠云教授。

      课程开篇，王博士提到：随着无抗的到来，广州智特奇作为一家功能性添加剂企业，有着自己的无抗日粮设计理念，即智特奇生物无抗日粮设计六字方针“促消化，保结构”。其中，“促消化”即减轻胃肠道负担（如建议使用酶制剂、消化酸、乳化剂等）；“保结构”就是保护肠道结构完整（如建议使用包膜氧化锌、植物精油、肠道健康酸如中短链脂肪酸、丁酸类产品、单宁酸类产品等）。而植物精油目前在无抗日粮中的应用研究越来越多。

王博士主要从以下四个方面分享

第一部分：植物精油的作用机理

（1）植物精油的抗菌抑菌机理

植物精油的抗菌机理主要有三种形式：一是改变病菌细胞形态结构，造成不可逆的损伤。主要是因为植物精油成分具有亲脂性，通过引起磷脂双分子层结构紊乱，破坏膜蛋白，造成细胞膜渗透性增大，自爆内容物外流，质子动势缺失，ATP 合成被阻断，造成细菌死亡。二是改变菌丝体形态结构，诱发菌丝体溶解。三是降低或抑制分生孢子的产生和萌发，或破坏受精，降低或阻断病菌后代。如肉桂醛通过与膜蛋白反应，引起蛋白质凝结，抑制氨基酸代谢，从而抑制肠杆菌类微生物生长。

图1 植物精油抑菌作用机理

不同植物精油成分抑菌作用的方式不同：

● 肉桂醛够破坏菌体细胞膜和细胞壁的完整性，并引起细胞膜通透性和菌体形态的改变。

● 香芹酚可以通过挤压构成细胞膜磷脂的脂肪酸链，在细胞膜上形成很多微型管道，从而造成细胞质中的离子外流。

● 香芹酚和百里香酚可以导致细胞膜破裂，胞内物质泄漏，从而杀灭病原菌。

由于植物精油成分复杂，不同成分抗菌机理可能不尽相同，因此植物精油抗菌机制可能是多点作用机制。

（2）植物精油的抗氧化功能

植物精油具有抗氧化功能，能减少自由基等物质对机体的伤害，缓解氧化应激。

植物精油抗氧化作用主要通过两类途径：一类是直接清除自由基。另一类是减少脂质过氧化，增加还原能力，如通过抑制脂氧化酶活性等。一种植物精油的抗氧化功能可以是上述途径中的一种或多种。

图2 植物精油的抗氧化功能

第二部分：植物精油产品的开发设计

1）植物精油的常见种类

植物精油最初是指从植物的花、叶、茎、根等部位中，通过蒸馏、挤压或溶剂等方法萃取的挥发性芳香物质，目前主要来源包括两大方面：一类是从植物中进行提取，但有效成分随着植物的提取部位、生长环境、收割时期以及提取方法的不同而不同。另一类是通过化工手段合成，由高纯度的植物精油成分混合而成，产品成分一致，具有可复制性和可测量性。

● 百里香酚Thymol，C10H14O，150.22

● 肉桂醛Cinnamaldehyde，C9H8O，132.16

● 香芹酚Carvacrol，C10H14O，150.22

● 丁香酚Eugenol，C10H12O2，164.20

● 姜黄素Curcumin，C12H20O6，368.38

国内外大量的研究表明，植物精油对日常生产生活中的致病菌有很好的抑制作用且不会产生耐药性。

（2）植物精油产品开发的原料筛选

智特奇生物根据大量的文献资料以及前期所做工作成果，通过初筛和复筛研究了不同植物精油的最低抑菌浓度，为产品开发及实际生产应用做了大量的基础性研究工作。结果表明：（1）各植物精油对革兰氏阴性菌的抑菌能力较好，其中以百里香酚、肉桂醛和香芹酚较优，丁香酚次之；（2）各植物精油对革兰氏阳性菌也具有较好的抑菌效果，其中合成肉桂醛的抑菌效果最好，其次是百里香酚、香芹酚及丁香酚。

表3 不同精油的抑菌效果（智特奇实验室）

第三部分：精油产品质量的鉴别

（1）市场上各种精油产品，种类繁多，如何鉴别？

● 有低含量3%左右，有高含量60%左右，含量是高好还是低好？

● 组成有百里香酚、香芹酚、肉桂醛、丁香酚等，什么组合最好？

首先，我们要了解植物精油的物理特性：植物精油具有易挥发、光敏性、热敏性等稳定性差的特点。

其次，我们要了解植物精油的吸收代谢特点：植物精油除了稳定性差，还有吸收代谢快的特点。如给仔猪口服香芹酚和百里香酚，两者在胃和小肠前段几乎被完全吸收，分别在1.39h和1.35h内达到血液浓度峰值，同时尿液中也发现高剂量的香芹酚和百里香酚，两者在仔猪肠道的半衰期约为2 h，而丁香酚和肉桂醛的消失速度更快。在肉鸡日粮中添加百里香酚，发现在小肠和盲肠中仅能检测到微量的百里香酚。

植物精油本身的不稳定性和易在消化道前段被快速全部吸收，这提示我们植物精油需要采取一定保护措施来保证其到达特定的消化道发挥抗菌作用。

（2）建议评判标准（效果发挥的稳定性）

（3）智特奇生物植物精油加工工艺

智特奇生物针对不同植物精油的有效成分及特点，采用不同的工艺，主要有融嵌工艺和微胶囊工艺。

王博士举例介绍了两个植物精油产品“智然香C05”和“智然香C20”的质量标准（包括外观与性状、粒度、主成份含量等）和技术指标（包括抑菌性能、缓释性能、稳定性等）：

其中举例说明了智然香C05和智然香C20的稳定性与缓释:

稳定性：通过测定在常温密封条件下、高温（40℃）高湿（70%）条件下的贮存稳定性、在饲料中高温制粒稳定性等方法，研究智然香C05和智然香C20的稳定性。结果表明：智然香C05在常温密封条件下存放60天的保留率为96.5%；在高温（40℃）高湿（70%）条件下敞口贮存30天的保留率为85.6%。智然香C20在常温密封条件下存放60天的保留率为97.2%，在高温（40℃）高湿（70%）条件下敞口贮存30天的保留率为82.4%，智然香C20经过85℃，40s制粒后的总留存率为98.93%。所以，然香C05和智然香C20中活性成分，经过稳定化技术处理之后，在不同条件下均具有良好的保留率。

缓释：通过模拟在动物胃液和肠液不同时间研究智然香C20在消化道内的缓释情况，结果表明：智然香C20在胃液中损失较少，在不同肠段中均可以缓慢释放。

综合王博士的讲解，目前市面精油很多，良莠不齐。关于植物精油的使用有几点建议：一是精油成分很多，要熟知精油种类，每一类都有它特有的功能；二是要清楚真正抑菌功能的成分，在成分选择上，尽可能拓宽抑菌图谱，且要达到最低抑菌浓度；三是虽然有些抑菌效果明显，但适口性差、稳定性差，这也是选择精油要特别注意的地方。总之，对于精油的选择，建议综合考虑产品的稳定性、适口性、抑菌效果，还有能真正达到抑菌效果的添加量。

第四部分：无抗日粮中植物精油推荐使用方案

王博士介绍到，无抗方案是一个不断探讨的过程，广州智特奇技术研发部通过对智然香系列产品不断的研究和开发，同时结合广大客户的长期使用效果反馈，通过汇总分析，及时更新并向客户推荐适合的方案，并分别列出家禽和猪日粮无抗方案推荐及产品明细。

（1）家禽日粮无抗方案推荐如下（每吨全价配合饲料中添加量）：

（2）猪日粮无抗方案推荐如下（每吨全价配合饲料中添加量）：

最后王博士强调，成功使用植物精油的关键为：

一、合理的剂量（饲料中足够的精油含量，其中精油不低于20 ppm，40ppm较佳）

二、合理的剂型（稳定性）

接着，习教授对王博士的讲课进行了总结补充说明，他主要提到了以下两点：

1、今年是全面禁抗的第一年，是对饲料行业的一个大挑战，也是一个大机遇。

2、中草药是我们中华民族的瑰宝，而植物精油从根上来看，它是中草药里的主要成分。因此，作为替抗产品效果会尤其明显，是替抗很好的一个选择。

第五部分：问答环节

本次直播王银东博士和习欠云教授不仅带来了植物精油的评估方法与替抗方案等专业的知识分享，还实时回答了大家提出的各种问题，许多困扰客户的难题迎刃而解。

问题1：饲料无抗已经到来，植物精油、植物提取物、酸化剂等都是应用趋势，而其中植物精油是目前最受关注的，但客户经常会关注添加量与效果的矛盾，如何看待这个问题？

王博士回答到，这是实际使用过程中所碰到的问题，植物精油、植物提取物、酸化剂在饲料中的应用是比较常见的，尤其是植物精油。其实这个使用的原理跟抗生素使用的原理是一样的，使用效果跟使用添加量有直接的关系。就像在用中药和西药的时候，他都有一个剂量效应，不同的剂量会产生不同的结果，效果也是不同的。添加量适宜会促进生长，添加量不合理会产生一定的影响，因此，我们要做一个详细的梯度试验，在不同的环境下、不同的饲料配方使用下，测定哪一种含量是适合于促生长的，哪一种是适合于肠道更健康的。所以说，没有一个固定的添加量。目前，智特奇这边通过大量的试验证明，植物精油含量低于20ppm，效果会比较差；如果达到40-50ppm，效果会比较好，这也是我们在客户实际应用中的一个反馈。但如果说要具体多少添加量合适，那仍然需要进行动物实验才能够确定。

习教授在回答第二个问题的时候，对第一个问题做了一个简单的补充，他主要提到：添加量与效果的重要影响因素，一是原料的不同，植物提取物是一个混合物，而不是一个化合物，这就导致标准很难统一，尤其是原材料的不统一，皮、茎、花、果实都不一样，成分也多种多样，并且原材料的产地及采集的时间不一样，也会导致同样的原材料提取出来的物质也会很不一样，而且复杂，这就导致了后面产品的稳定性也是不一样的。二是提取工艺的不同，植物提取物有多种提取工艺，如有水提取、有机溶剂提取，提取出来的物质会不一样，导致了起作用的主要成分的含量也是不同的，最终导致产品在最后使用过程中会有差异。三是加工工艺的不同，如产品的包被效果不一样，释放效果不一样，导致产品的最终效果也是不一样的。四是产品使用对象的不同，添加量也会有不同的差异。

问题2：植物提取物和植物精油最大的区别是什么？

这个问题王博士和习教授都作了自己的一个回到。

王博士回答到，这个从广义上来说是同一类物质，仔细来说植物提取物是大类，它包括植物精油。从来源上来说，植物提取物是从天然植物里提取出来的，属于天然物质，而植物精油是可以通过化工合成的，目前我们饲料业使用的植物精油，90%来源于化工合成，纯度、含量都比较高，更容易在饲料里配制。而植物提取物还有弊端，它成分太多，主要成分我们清楚、很多其他成分我们不清楚。因此最大的区别，我认为一是成分，二是植物精油可化工合成。

习教授在此问题补充回答到，植物提取物和植物精油的作用机理和作用效果是有点类似的。中草药作为我们中华民族几千年来的物质遗产，里头有非常多的好的东西，我们应该如何去挖掘是我们接下来面临的一个问题。而植物精油通过不同工艺的提取，并且对起作用的重要成分进行挖掘，通过化学合成的办法获取这些植物精油，建立具体的、稳定的药物机理和作用机理的情况下、通过稳定工艺、稳定剂量，最终才能有一个稳定效果，这是我们植物精油未来的研发和发展的方向。

问题3：酸化剂与植物精油的组合正被大家越来越关注，两者组合可以产生协同抑菌的效应，如何选择合适的酸化剂和精油并进行组合？

王博士回答到，目前来说，酸化剂与植物精油的配伍确实是一种比较常用的方法，特别是在仔猪、幼禽料里。具体怎么用，很多企业都在做研究。我个人来看，植物精油目前就两个功能，一是抑菌抗炎，二是提高抗氧化能力，增强免疫力。而酸化剂也有这两个功能。目前也没有一个标准说明，什么样的植物精油配什么样的酸化剂。我个人建议，选择植物精油和酸化剂进行组合，植物精油主要从抗抑菌这一功能来考虑，而酸化剂偏重于修复肠道这一方面来考虑。

习教授对此也进行了补充说明，植物精油和酸化剂都只是作用于某一个点，但我们要的是一个稳态，因此产品的复配，确实能起到意想不到的效果，有可能会1+1＞2，但也可能会1+1＜2。因此，我们在实际应用中，我们要根据不同的状态来进行调整。对于酸化剂和植物精油的研究，我们认为酸化剂是保证动物肠道前段的健康，植物精油是保证动物肠道后段的健康，它们复配起来就保证了我们整个肠道的健康。