植物精油在生猪养殖中的应用研究进展

Progress on the application of plant essential oils in pig farming

摘要

植物精油作为天然生物活性物质，具有抗菌、抗炎、抗氧化等多重功能，在提高断奶仔猪和育肥猪的平均日增重、降低料重比等方面具有重要作用。为明确植物精油在生猪养殖中作为绿色饲料添加剂的应用效果及作用机制，本文综述常见植物精油的主要活性成分，阐述其通过破坏细菌细胞膜、调控NF-κB信号通路、淬灭自由基等发挥抗菌、抗炎、抗氧化作用的机制，分析了日粮添加植物精油对生猪生长性能、免疫功能、肠道健康的积极影响，并提出复配精油与微胶囊包被技术具有协同增效作用，为植物精油在生猪养殖中的科学应用及无抗饲料配方开发提供参考依据。

Abstract

Plant essential oils, as natural bioactive substances, commonly contain active ingredients which have multiple functions including antibacterial, anti-inflammatory, and antioxidant properties. They play an important role in improving the average daily gain of weight in weaned piglets and fattening pigs, and reducing the feed-to-weight ratio. This article reviewed the main active ingredients of plant essential oils in common and explained their mechanisms of exerting antibacterial, anti-inflammatory, and antioxidant effects by disrupting cell membranes in bacteria, regulating the NF-κB signaling pathway, and quenching free radicals to clarify the effects of application and the mechanism of plant essential oils as green additives for feed in pig farming. The positive effects of adding plant essential oils to the diet on the growth performance, immunity, and gut health of pigs were elaborated in details. It was proposed that the combination of essential oils and microcapsule coating technology has a synergistic effect. It will provide a theoretical basis for the scientific application of plant essential oils in pig farming and the development of antibiotic-free formulas of feed.

关键词

植物精油 / 生猪 / 生长性能 / 免疫功能 / 肠道健康 / 微胶囊包被

Key words

plant essential oils / pig / growth performance / immunity / gut health / microcapsule coating

近年来，植物精油作为潜在的抗生素替代物受到广泛关注^[1]。国内外研究表明，牛至油、百里香酚、香芹酚等精油组分能够显著提高生猪日增重、降低腹泻率，并调节肠道微生物菌群结构^[2-3]。国内学者也相继报道了肉桂醛、丁香酚等在改善仔猪免疫功能、缓解断奶应激方面的积极效果^[4-5]。当前研究热点已从单一精油应用转向复配精油与微胶囊包被技术的协同开发，以提高精油的稳定性和生物利用度。本文综述日粮中植物精油的种类、生物活性成分、作用机制及其在生猪养殖中的应用进展，旨在为开发新型无抗饲料配方提供参考依据，推动生猪养殖向绿色高效方向转型。

1 植物精油的种类及其主要成分

1.1 常见植物精油种类

植物精油是从芳香植物中提取出来的挥发性油状液体，通常含有复杂的化学成分混合物。根据来源不同，大致可分为单萜类、倍半萜类及其衍生物三大类。其中，最常见的包括桉叶素、柠檬醛、香芹酚等。这些化合物赋予了植物特有的香气，并且具有广泛的生物学效应。

1.2 主要活性成分

1）酚类化合物。如香芹酚和百里香酚是牛至油的主要活性成分，其具有较强的抗菌活性，能够破坏细菌细胞膜结构，改变细胞通透性，从而抑制细菌生长繁殖。同时，酚类物质还具有抗氧化作用，可清除体内自由基，减轻氧化应激损伤。

2）醛类化合物。肉桂醛是肉桂油的特征成分，不仅能有效抑制革兰氏阳性菌和阴性菌，还能调节动物机体的新陈代谢，促进胃肠蠕动，提高消化吸收能力。杜丽君等^[4]研究发现肉桂叶精油对野生型紫色杆菌、胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种、大肠杆菌、红色黏性沙雷氏菌、软腐病菌5种病菌均具有显著的抑制作用。

3）萜烯类化合物。迷迭香中的鼠尾草酸、鼠尾草酚等萜烯类成分具有强大的抗氧化效能，在抗炎方面也表现出色，可缓解炎症反应对机体造成的不良影响^[5]。

2 植物精油的作用机制

2.1 抗菌作用机制

植物精油主要通过2种途径发挥抗菌效应。其一，精油中的亲脂性成分可插入细菌细胞膜磷脂双分子层，干扰膜蛋白功能，导致细胞内容物泄漏，最终使细菌死亡。其二，精油成分能够抑制细菌核酸合成或关键酶活性，阻断其生理生化过程^[6]。李语轩等^[7]研究发现芸香科水果佛手柑和丑橘果皮精油主要含有柠檬烯和月桂烯（含量均＞10%），对金黄色葡萄球菌和黑曲霉菌具有良好抑制效果。杨阳等^[8]通过扫描电镜观察发现，采用复合植物精油（香芹酚、肉桂醛和百里香酚）处理6 h后，大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌的细胞壁及膜结构完整性被破坏，内容物泄漏，细胞产生空腔甚至空化。袁瑶等^[9]研究发现，6株猪源耐药大肠杆菌对肉桂醛、香芹酚、丁香酚和百里香酚均高度敏感，且香芹酚∶百里香酚（2∶1）及丁香酚∶百里香酚（2∶1）复配时呈现协同作用。汪中兴等^[10]比较了3种精油及其主要成分对猪源产肠毒素大肠杆菌K88和霍乱沙门菌A72的体外抑菌活力，结果显示，肉桂油及其主要成分活性最强，百里香油次之，牛至油及其主要成分香芹酚相对最弱。

2.2 抗炎作用机制

植物精油中的某些成分能够抑制促炎因子（如白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α）的释放，同时上调抗炎因子（如白细胞介素-10）的表达，从而维持免疫稳态。张岩等^[11]研究发现1、3、5 μg/mL的肉桂精油处理组显著降低RAW264.7细胞内白细胞介素-1β（IL-1β）、IL-6和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的含量，证实其具有良好的抗炎活性。进一步研究表明，植物精油可通过调控NF-κB信号通路发挥抗炎作用。例如，唐歆等^[12]采用0.03%茶树精油在预防、治疗和杀毒3种模式下处理猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）感染的细胞，发现精油能显著下调p65和IκBα蛋白的磷酸化程度，从而抑制NF-κB通路激活，减轻PRRSV诱导的炎症反应。

2.3 抗氧化作用机制

植物精油富含抗氧化基团，如羟基、羧基等，能够直接淬灭自由基，或激活机体自身的抗氧化防御系统，增强细胞抗氧化能力。沈远乐等^[13]对芸沉香精油进行化学成分分析，鉴定出2-(2-苯乙基)色酮、2-(4-甲氧基苯乙基)-4H-色烯-4-酮及2-甲氧基-3-（2-丙烯基）苯酚为抗氧化活性差异标志物，其中，2-甲氧基-3-（2-丙烯基）苯酚的DPPH自由基清除率最强（75.10%），从化学层面明确了精油的自由基清除能力。

3 植物精油在生猪养殖中的应用效果

3.1 对生长性能的影响

在生猪养殖过程中，日粮中适量添加植物精油可显著提高生猪的生长速度和饲料转化率。倪秀鹏等^[14]研究发现，添加400 mg/kg复合植物精油（含15.0%肉桂醛、4.0%百里香酚和8.0%香芹酚）的试验组育肥猪末重和平均日增重显著提高，料重比显著降低。徐闰胜等^[15]研究发现，饲粮中添加包被剂型的蓝桉精油可显著提高保育猪的终末体重、平均日增重和平均日采食量，并降低料重比。单琪涵等^[16]研究发现，添加含30%香芹酚、15%百里香酚和20% α-蒎烯的植物精油后，仔猪的总增重、平均日增重和平均日采食量均高于对照组，且料重比降低。孙强东等^[17]进一步揭示，日粮添加苯甲酸和精油复合物可显著改善保育猪的粗蛋白消化率，并提高十二指肠和空肠胰蛋白酶活性，从消化酶角度解释了猪生长性能提升的原因。

3.2 对免疫功能和抗氧化能力的影响

植物精油能够激活巨噬细胞、自然杀伤细胞等免疫细胞，促进淋巴细胞增殖分化，提高抗体水平。在生猪体内，多项研究证实了其免疫调节作用。覃勤等^[18]研究发现，饲料中添加200~300 mg/kg牛至精油可显著提高育肥猪血清中IgA、IgG含量，同时降低TNF-α、IL-6和IL-10含量。马贵林等^[19]研究结果表明，饲喂500、1 000 mg/kg复合植物精油（含12%肉桂醛、10%百里香酚、8%香芹酚和2%丁香酚）可显著增加乌金猪的IL-4和IL-1β水平，降低IL-6水平，并提高IgA和IgG含量。张瑞等^[20]研究发现，灌服牛至精油与初乳复合物能显著提高初生仔猪血清中球蛋白、IgA和IgG水平。杨珍^[21]观察到澳洲茶油树精油能明显提高猪血液CD4⁺/CD8⁺比值及IgG含量，表明精油对细胞免疫和体液免疫均有增强作用。

在抗氧化方面，滕寿怀^[22]研究发现，添加牛至精油组的育肥猪血清总抗氧化能力和超氧化物歧化酶活性显著高于对照组，丙二醛含量显著降低，最适添加剂量为200 mg/kg。文健等^[23]也得出类似结论，即牛至精油组的总超氧化物歧化酶活性和总抗氧化能力显著高于对照组。这些结果提示，精油通过提升内源性抗氧化酶活性，减轻了脂质过氧化损伤。值得注意的是，免疫功能增强往往与氧化应激降低相伴出现，二者存在协同关系。

3.3 对肠道健康的影响

植物精油有助于修复受损的肠黏膜，减少肠道通透性，防止内毒素移位入血，降低全身性炎症发生的风险。马明仑等^[24]研究发现，添加240 mg/kg复合植物精油（15%百里香酚、12%香芹酚和18%肉桂醛）可显著降低育肥猪肠道TNF-α含量和二胺氧化酶（DAO）活性，同时提高干扰素γ（IFN-γ）含量。梁晓玉等^[25]报道，添加复合植物精油（香芹酚8.0%、百里香酚8.0%、肉桂醛11.0%、丁香酚1.0%）的试验组保育猪腹泻率显著降低，十二指肠和空肠胰蛋白酶活性显著提高。贾淋雁^[26]研究发现，在低铜饲粮（添加25 mg/kg铜）中添加牛至油，可通过调节PRRs介导的免疫应答抑制断奶仔猪流行性腹泻病毒（PEDV）的复制，维持肠道健康。在生产实践中，卫秀余^[27]采用复方植物精油制剂进行临床试用，发现仔猪腹泻率降低18.42%。何立威等^[28]也证实，添加500 mg/kg牛至精油可显著降低生长育肥猪的腹泻率。综上，精油通过抗炎、抗病毒和改善消化酶活性等途径维持肠道健康。

3.4 其他应用效果

除单一或简单复配精油外，精油与酸化剂、其他植物提取物等的复合物也展现出良好效果。李祯等^[29]研究发现，日粮添加1 g/kg包被植物精油和酸化剂复合物（主要成分为百里香酚≥4%、香芹酚≥4%、肉桂醛≥4%、甲酸钙≥10%、柠檬酸≥25%）可显著提高育肥猪末重、平均日增重、血清总蛋白、IgM和IgG含量，并降低料重比和血清尿素氮水平。黄翠碧^[30]报道了1种含尤加利精油3%、牛至精油2%、百里香精油0.5%、柠檬精油0.1%、大蒜精油0.1%、椰子油5%的复方精油，可显著提高杂交育肥猪日粮干物质、总能和粗脂肪的消化率，并且血清低密度脂蛋白含量降低。袁瑶等^[9]研究了以香芹酚与百里香酚2∶1为基础的三组分复配方案，并针对不同生长阶段与健康状态的猪只开发专用产品。此外，精油在呼吸道疾病治疗方面也有应用。邬本成等^[31]添加150 g/t祛痰止咳复方植物精油（含桉油、薄荷油、甘草提取物和金银花等），对咳嗽猪只的痊愈率达到95.83%，并显著提高中性粒细胞百分比。由于精油易挥发氧化、稳定性差，需发展纳米乳化、微胶囊包被等技术。刘明杰等^[32]采用β-环糊精包被山苍子精油，获得缓释过胃肠溶性；雷建等^[33]研究发现，含10%半包被精油（5%香芹酚+5%百里香酚）的预混剂可使育肥猪平均日增重提高10.9%、料重比降低7.27%，表明包被技术可提升生物利用度。

4 结语与展望

植物精油作为天然生物活性物质，兼具抗菌、抗炎、抗氧化等多重功能，在日粮中添加植物精油有利于促进生猪生长性能、免疫功能和肠道健康，在生猪养殖中的应用前景广阔，但复配协同机理尚不清晰，成本效益缺乏系统评估。未来需开发低成本工业化包被工艺及稳定性评价标准，借助CRISPR筛选、单细胞测序、代谢组学等技术系统研究，并明确其对PRRSV、PEDV等病毒的作用机制。同时，日粮添加植物精油有望与益生菌、酶制剂协同，构建绿色精准养殖体系，降低养殖成本，提升畜产品品质，助力生猪养殖业可持续发展。

参考文献

[1] Yang Caimei， Zhang Lingling， Cao Guangtian，et al. Effects of dietary supplementation with essential oils and organic acids on the growth performance, immune system, fecal volatile fatty acids, and microflora community in weaned piglets[J].Journal of Animal Science, 2019，97(1): 133-143.

[2] Andrew R,Williams， Tina V A,et al.Dietary cinnamaldehyde enhances acquisition of specific antibodies following helminth infection in pigs[J].Veterinary Immunology and Immunopathology,2017,189: 43-52.

[3] Liu Y M, Song T M, Che J A S,et al.Dietary plant extracts alleviate diarrhea and alter immune responses of weaned pigs experimentally infected with a pathogenic Escherichia coli[J].Journal of Animal Science,2013,91(11):5294-5306.

[4] 杜丽君,李银银,陈雪虹,等.肉桂叶精油抑制软腐病菌Dickeyafangzhongdai Onc5致病性的研究[J].热带作物学报,2025,46(12):3021-3028.

[5] 沈康,刘李娟,王万意,等.酸化剂和植物精油组合对仔猪生长性能的影响[J].养殖与饲料,2025,24(4): 1-5.

[6] 胡克科,邢天宇,刘俊杰,等.常见植物精油在反刍动物疾病防治中的应用[J].养殖与饲料,2024,23(2):34-38.

[7] 李语轩,雷洁怡,廖阳,等.佛手柑与丑橘果皮精油成分及其对芒果保鲜效果和抑菌活性对比研究[J].食品与发酵工业,2026,52(12):275-282.

[8] 杨阳,聂丰秋,邹盼盼,等.复合植物精油对猪源3种细菌的体外抑菌作用[J].动物医学进展,2022,43(6):79-85.

[9] 袁瑶.体外法评价植物精油抑菌力和对猪回肠菌群结构与发酵参数的影响[D].南京:南京农业大学,2019:22-23:.

[10] 汪中兴,侯永清,窦茂鑫,等.3种饲用植物精油及其主要成分对猪源致病菌的抑菌作用研究[J].饲料研究,2014(13):42-45.

[11] 张岩,欧念涛,刘孟哲,等.肉桂精油及肉桂醛的体外抗炎活性及对LPS诱导RAW 264.7细胞炎症损伤的保护作用[J].畜牧兽医学报,2025,56(10):5060-5071.

[12] 唐歆,张龙泽,李鸿喜,等.茶树精油对PRRSV诱导Marc-145细胞炎症反应的机制研究[J].龙岩学院学报,2025,43(5):68-74.

[13] 沈远乐,石小秀,党晖,等.不同来源沉香精油GC-MS/MS分析及抗氧化研究 [J]. 云南民族大学学报(自然科学版), 2026, 35 (3): 363-370.

[14] 倪秀鹏,甄晓,张建华,等.复合植物精油对育肥猪生长性能、屠宰性能、肉品质及经济效益的影响[J].饲料研究,2025,48(21):45-48.

[15] 徐闰胜,覃国喜,米树运,等.不同剂型蓝桉精油对保育猪生长性能、血清生化和抗氧化指标的影响[J].饲料工业,2026,47(5):37-41.

[16] 单琪涵,吴学壮,张迅,等.植物精油对肉猪生长性能及肉品质的影响[J].安徽科技学院学报,2020,34(1):16-20.

[17] 孙强东,朱爱民.酸化剂复合精油对保育猪生长性能和营养物质消化率的影响[J].中国饲料,2021(10):30-33.

[18] 覃勤,丁桃莉.牛至精油对育肥猪生长性能、免疫性能和经济效益的影响[J].中国饲料,2024(8):17-20.

[19] 马贵林,邓瑞才,吴道波,等.复合植物精油对乌金猪生长性能、免疫力及肠道消化酶活性的影响[J].饲料研究,2024,47(15):24-28.

[20] 张瑞,周维强,马越,等.牛至精油和初乳复合物对机会猪生长性能、血清抗氧化和免疫指标的影响[J].中国畜牧兽医,2022,49(4):1314-1321.

[21] 杨珍.澳洲茶油树精油对猪生产性能及免疫功能的影响研究[D].南昌：江西农业大学,2017:15.

[22] 滕寿怀.不同水平的牛至精油对育肥猪抗氧化性能的影响[J].中国猪业,2023,18(2):62-64.

[23] 文健,周剑平,杜丽飞,等.牛至精油添加剂对育肥猪生长性能和血清抗氧化指标的影响[J].湖南畜牧兽医,2022(3):39-41.

[24] 马明仑,赵明范.植物精油和益生菌组合对育肥猪生长性能、血清生化及肠道炎症因子含量的影响[J].中国饲料,2025(18):1-4.

[25] 梁晓玉,吴楠,崔光亚,等.复合植物精油对保育猪生长性能、营养物质消化率及肠道酶活性的影响[J].饲料博览,2023(3):58-62.

[26] 贾淋雁.饲粮添加铜和植物精油对猪流行性腹泻病毒攻毒仔猪生长性能和免疫功能的影响[D].雅安：四川农业大学,2019:24.

[27] 卫秀余.一种复方植物精油制剂临床使用效果观察[J].猪业科学,2015,32(9):136-137.

[28] 何立威,王晓东,郑菊红,等.牛至精油对生长育肥猪生长性能、胴体性状及肉品质的影响[J].饲料研究,2025,48(5):22-27.

[29] 李祯,李祺,李红灯,等.包被植物精油和酸化剂复合物对育肥猪生长性能、血清生化指标及免疫功能的影响[J].现代农业科技,2023(7):164-167.

[30] 黄翠碧.饲粮添加植物精油对育肥猪生长性能、免疫功能、抗氧化能力及肉品质的影响[D].雅安：四川农业大学,2021:15.

[31] 邬本成,王改琴,耿文静,等.祛痰止咳复方植物精油对生长猪生长性能及呼吸道疾病的效果研究[J].中国畜牧杂志,2017,53(4):116-119.

[32] 刘明杰,王存才,陈喜莹,等.山苍子精油-β-环糊精包合物的制备、表征及体外抑菌性能研究[J].中国畜牧兽医,2025,52(7):3330-3343.

[33] 雷建,姚冬,吕伟增,等.复合植物精油对育肥猪生长性能、养分消化率及血清生化指标的影响[J].中国饲料,2025(14):57-60.