畜牧业是我国农业经济的重要支柱,据国家统计局数据,2025年全国猪牛羊禽肉产量为10 072万t,首次突破1亿t大关,我国肉类产量已连续30余年稳居世界首位。随着养殖规模扩大、畜禽生产性能提升,饲料利用率低、养殖成本高、产品安全风险高等问题愈发突出,尤其是自2020年我国全面禁止饲料中添加AGPs后,养殖企业面临“疾病防控压力加大、生产效率下降”的双重挑战。在此背景下,中草药凭借“纯天然、毒副作用小、多功能协同”的特性与优势,成为AGPs替代的理想选择
[1-2]。沙棘(
Hippophae rhamnoides L.)为胡颓子科沙棘属多年生落叶灌木或小乔木,是《中国药典》收载的传统中药
[3],主要分布于我国西北、华北风沙区,兼具生态修复(防风固沙)与经济(药用、食用)价值,其药用历史超1 000年。唐代《月王药诊》中就有“止咳祛痰、活血散瘀”的记载,清代《晶珠本草》详述其“活血散瘀、消食化积”
[4-5],现代《中国药典》(2015年版)将其列为“可用于保健食品的原料”,还有大量研究证实其活性成分可同时提升畜禽免疫力与产品品质
[4,6]。我国是全球沙棘资源最丰富的国家之一,《国际沙棘发展报告(2023年度)》数据显示,截至2023年底,我国沙棘资源总面积约为225万hm
2,占世界沙棘资源总面积的88%,沙棘年产值达280亿~300亿元。其中沙棘果、叶、果渣等初级产品年产量超500万t,深加工产品涵盖食品、药品、保健品、饲料原料等多个领域,为其在畜禽养殖中的推广应用奠定了坚实的产业基础。基于此,本文系统综述畜禽养殖中抗生素的应用现状与潜在风险,沙棘的活性成分及生物学功能,并重点阐述其在鸡、猪、反刍动物及鸭等小众畜禽养殖中的应用研究进展,分析应用中存在的问题,并进一步提出应用方向与建议,旨在为沙棘作为新型绿色饲料添加剂的研发与推广提供理论参考。
1 抗生素在畜禽养殖中的应用现状与风险
自1946年Moore
[7]等首次证实“饲料中添加抗生素可提升肉鸡增重”以来,抗生素已成为畜禽养殖中的常规添加剂,目前,全球超过70%的抗生素被用于畜牧业,主要应用于疾病防控和生长促进两类场景。然而,抗生素滥用引发的连锁问题已成为行业痛点。
抗生素残留直接影响畜禽产品质量安全,2025年第三季度,我国畜禽产品的药物残留抽检不合格率仍达1.1%。抗生素滥用导致耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等“超级细菌”检出率持续上升,且耐药基因可通过食物链向人类传递
[8]。研究发现,畜禽肠道中的耐药菌可经“肉类消费、环境接触”等途径转移至人体,不仅扰乱人体肠道微生态平衡、削弱疾病防控效果,还可能引发“致畸、致癌、致突变”的“三致”效应
[9],增加肝癌、膀胱癌等恶性肿瘤的发病风险。Vangay
[10]等研究还发现,在婴儿期过度使用抗生素,会引起成年后易患泌尿系统、消化系统等多种疾病。同时,抗生素耐药问题也导致畜禽疾病治疗成本上升,进一步加剧养殖负担。此外,畜禽排泄物中残留的抗生素进入土壤后,会抑制固氮菌、硝化菌活性,导致土壤肥力下降,引发水体与土壤微生物失衡,引发持续性环境污染
[11-13]。
值得关注的是,随着“减抗、禁抗”政策的推进,我国抗生素应用规模已逐年下降。2021年全国兽用抗菌药使用量已降至3.3万t左右,较2017年的4.2万t左右下降约21.4%,较历史峰值(2013年的8.4万t)下降超60%,近年来整体呈持续下降趋势。这一变化不仅印证了政策的落地成效,也加大了AGPs替代产品的市场缺口,对AGPs替代产品的研发与应用需求愈发迫切。
2 沙棘的生物学功能
沙棘的营养与药用价值突出,其化学成分主要包括黄酮类、酚类、萜类、甾体化合物和脂肪酸、挥发油、有机酸等生物活性成分,以及维生素、多糖、蛋白质和氨基酸等营养成分
[14],目前已经从沙棘中鉴定出近50种黄酮类化合物
[15-16]。沙棘具有保肝、免疫调节、抗氧化、抗炎、降低血糖等功能
[4,17-18],使其在动物营养与养殖领域的应用潜力备受关注。
2.1 抗氧化作用
沙棘的抗氧化功能主要通过其含有的黄酮类(如异鼠李素、槲皮素)和酚类化合物实现。黄酮类成分能够清除自由基,减轻畜禽机体的氧化应激损伤,保护细胞结构与功能完整性。黄彬彬
[19]研究发现,沙棘叶中的总黄酮对DPPH自由基和ABTS自由基有较好的清除效果,其IC
50分别为18.5 μg/mL和28.8 μg/mL;崔琦
[20]在沙棘叶提取物的抗氧化活性研究中,同样证实其对DPPH自由基和ABTS自由基具有较好的清除效果。此外,沙棘中的活性成分还能提高畜禽体内超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等抗氧化酶的活性,降低丙二醛(MDA)的含量,进而维持畜禽机体的正常生理状态。综上所述,沙棘中的活性成分能够有效改善氧化应激、提高抗氧化特性。
2.2 抗炎作用
沙棘主要通过调控炎症信号通路发挥抗炎作用。沙棘黄酮能调节TLR4/NF-κB信号通路,抑制白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)等炎症因子的产生和释放,这些炎症因子是引发畜禽体内炎症反应的关键物质,其含量降低能有效减轻畜禽肠道、肌肉等组织的炎症反应
[21-22]。此外,沙棘多糖能提高肠道紧密连接蛋白的表达水平,调节肠道黏膜的屏障功能,减少肠道通透性,降低肠道炎症的发生风险。这种抗炎作用对预防畜禽肠道炎症、肌肉损伤等疾病具有重要意义
[23]。
2.3 抗菌作用
沙棘的抗菌作用主要针对肠道内的致病性细菌,其作用方式分为直接抑制和间接调控两类。沙棘中的酚类、黄酮类等活性成分,可通过破坏细菌细胞膜、抑制核酸合成、干扰能量代谢及降低菌体黏附力,直接抑制致病性大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌的生长与定植
[24]。沙棘多糖则可作为益生元,促进肠道有益菌(乳酸杆菌、双歧杆菌等)的增殖,间接抑制致病菌生长繁殖,从而调节肠道菌群平衡,维持肠道微生态稳定,降低炎症发生风险
[25-26]。
3 沙棘在畜禽养殖中的应用现状
历史上,早在古希腊时期就有人将沙棘的果实、叶子和根等作为食物食用,并将沙棘枝叶添加至畜禽饲料中,以改善畜禽健康状态,促进其生长发育
[27-29]。目前,沙棘在畜禽养殖中的应用形式较为多样,主要有四类:①沙棘提取物。多从沙棘枝叶中提炼,活性成分集中。②沙棘黄酮。属于核心活性成分提纯产物,抗氧化、抗炎效果突出。③沙棘多糖。主要从沙棘果或果渣中提取,侧重调节肠道健康。④沙棘果渣。加工副产物,成本较低,既能提升畜禽采食量,又能实现资源再利用。现有研究表明,沙棘果渣的独特酸性风味可有效增加动物的采食量,改善肉质、增强机体抗氧化及免疫能力
[30],为其作为饲料添加剂的产业化应用提供了理论依据。此外,沙棘嫩枝叶也可直接用于反刍动物养殖,添加于饲料中可促进粗纤维消化。
3.1 沙棘在鸡养殖中的应用
沙棘在畜禽养殖中的应用研究以鸡最为集中,涵盖肉鸡、蛋鸡两大品类,研究主要聚焦于沙棘对生产性能、肠道健康、产品品质的调控作用,常用添加形式包括沙棘叶提取物、沙棘黄酮、沙棘多糖等。针对肉鸡养殖,由于其生长周期短(35~42 d)、饲料转化率要求高,沙棘应用以“提升日增重、降低料肉比、改善肉质、预防肠道疾病”为主要目标。杨红玉等
[22]研究发现,饲料中添加0.3%的沙棘多糖可以使应激肉鸡的平均日采食量提高0.56%、平均日增重提高2.25%、料重比降低1.52%,有效缓解了地塞米松引起的生长性能降低问题。马建爽
[31]研究证实,沙棘黄酮可以通过调节胰岛素和脂联素水平调控肌内脂肪沉积,提高胸肌和腿肌中的肌苷酸,以及鲜味、甜味游离氨基酸的含量,从而改善黄羽肉鸡的肉质嫩度、降低胆固醇含量,在提升口感的同时,又符合消费者对“低脂健康”鸡肉的需求。李苗苗
[6]研究发现,沙棘及其提取物可以调控机体脂类代谢,提高抗氧化水平和改善肉质,以提升动物的生产性能和免疫功能。在机制研究方面,沙棘多糖展现出明确的抗炎与抗氧化作用,其可通过调节TLR4/NF-κB信号通路及肠道菌群相对丰度,缓解免疫应激肉鸡的炎症反应与氧化损伤,为肉鸡肠道健康调控提供了新途径
[21-22]。针对蛋鸡养殖,沙棘的应用以“提升产蛋率、改善蛋品质”为重点。郑伟等
[32]研究发现,添加适宜剂量的沙棘黄酮可显著提高蛋鸡产蛋率,增加平均蛋重以及蛋黄中的不饱和脂肪酸含量,提升了鸡蛋营养价值;孙玖俞
[33]在蛋鸡饲粮中添加0.1%沙棘黄酮提取物,发现其能改善蛋鸡的脂质代谢与抗氧化能力,最终提升蛋鸡的生产性能及蛋品质,为蛋鸡无抗养殖提供了可行方案。
3.2 沙棘在猪养殖中的应用
沙棘在猪养殖中的应用覆盖生长猪、断奶仔猪、育肥猪等阶段,具有“提升生长性能、增强免疫水平、改善肉质特性”等作用。梁楠鑫
[26]通过试验证实,在30~60 kg阶段生长猪的饲粮中添加沙棘果渣,可显著降低猪腹泻率与死亡率,提升养殖经济效益。金赛勉等
[34]发现,在断奶仔猪的饲粮中添加0.1%沙棘提取物,可通过提升血清胰岛素样生长因子-I(IGF-I)浓度、降低血清生长抑素(SS)和皮质醇(Cor)浓度来缓解仔猪的断奶应激。刘长伟等
[35]研究表明,沙棘提取物可通过提高东北民猪血清生长激素(GH)水平,降低血清总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)含量影响脂肪的合成和分解代谢,调控猪的脂肪代谢。育肥与肉质改善方面,李国祥
[36]研究发现,在育肥猪饲粮中添加沙棘与枸杞渣复合提取物可显著降低育肥猪料肉比(250 mg/kg添加组和300 mg/kg添加组的料肉比较对照组分别下降12%、16%)、改善表观消化率,同时优化血清生化指标、抗氧化指标和免疫指标,表明饲料中添加适量沙棘与枸杞渣复合提取物可提升饲料利用率、改善生产效益,并有利于育肥猪的机体健康水平。张志宏等
[37]则证实,对(28±2)日龄断奶仔猪饲喂沙棘提取物,可影响瘦素(leptin)的mRNA表达量,提高血清中的leptin水平,降低育肥猪背膘厚度和肌内脂含量、提高眼肌面积,改善育肥猪肉质特性,为优质猪肉生产提供了新思路。
3.3 沙棘在反刍动物养殖中的应用
反刍动物(牛、羊)的肠道微生态与单胃动物差异显著,沙棘在其养殖中的应用聚焦于“改善瘤胃发酵、提升生产性能、降低养殖污染”。沙棘嫩枝叶营养丰富,可促进反刍动物瘤胃内粗纤维的消化率,使粗纤维得到更充分地利用。郭腾飞
[38]研究发现,饲喂沙棘枝叶可在一定程度上提高奶牛干物质采食量、饲料转化率与代谢水平,同时具有减少奶牛尿氮排泄的趋势,为降低养殖面源污染提供了潜在途径。在肉羊养殖中,辛晓斌
[39]证实添加沙棘果渣可显著提升育肥羔羊采食量,且在不改变肉质的前提下,调节肌肉脂肪酸与氨基酸组分含量,使羊肉更加健康美味;刁小高等
[25]进一步研究发现,饲粮中添加沙棘果渣可以提高育肥羊的干物质采食量、平均日增重、净肉重等生长性能指标,增加肌肉嫩度及改善肠道内环境,为反刍动物的无抗养殖提供了实践参考。
3.4 沙棘在鸭等小众水禽养殖中的应用
沙棘在鸭等水禽养殖中的研究较少,现有研究以肉鸭、蛋鸭为主。张文红等
[40]发现,在蛋雏鸭日粮中添加沙棘多糖(400 mg/kg)能显著提升其日采食量、平均日增重和终末体重等生长性能,改善血清生化指标(如总蛋白、白蛋白提升),提高胸腺、脾脏和法氏囊指数以及血清中TNF-α、IL-6和白细胞介素1β(IL-1β)的水平,增强机体免疫活性。本课题组前期研究则证实,在广西小麻鸭的饲粮中添加沙棘黄酮,可通过影响肌肉pH和滴水损失率来改善肉品质(0.10%添加组效果最佳),同时可调节脂质代谢、提高抗氧化能力和免疫力
[41]。目前,“沙棘对鸭肠道健康的调控机制”“沙棘与鸭饲料中其他成分的互作效应”“沙棘在鹅养殖中的适应性研究”等研究仍为空白,需后续重点探索以满足多元化养殖需求。
4 结语与展望
沙棘作为兼具生态效益、经济效益与社会效益的珍贵资源,其开发不仅能助力乡村振兴与生态保护,更能为畜牧业“禁抗”背景下的AGPs替代提供解决方案。但沙棘的研究与产业化应用仍存在研究范围局限、分子水平作用机制探索不足、产业化成本高与副产物利用率低、长期安全性评估缺失等不容忽视的问题。优化建议:①扩大研究范围。一是沙棘对鹅、鹌鹑等水禽的作用研究;二是沙棘在羊驼、鹿等特种养殖中的适应性评估。②开展分子机制研究。结合多组学技术,如转录组学技术、代谢组学技术,明确沙棘应用效果的调控机制。③开发低成本提取与复配工艺。一方面研发高效低成本提取技术;另一方面筛选“沙棘+其他中草药”的复配组合,协同增效,压缩成本。④提升沙棘果渣利用率。采用微生物发酵等生物技术,提升果渣粗纤维降解率与饲用价值,使其可替代部分常规饲料。⑤开展长期试验。一是评估长期饲喂沙棘对畜禽健康以及生产性能的影响;二是建立沙棘的残留检测方法,制定安全添加标准。