《Applied Sciences》:The Role of Phytogenics in Pig Production and Their Proposed Association with the Circular Economy and Life Cycle Assessment: A Narrative Review and Conceptual Framework
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全球猪生产的集约化加剧了协调生产力与动物健康、食品安全和环境可持续性之间的压力。植物源性饲料添加剂(PFAs)——来源于植物的化合物,包括精油、油树脂、酚类物质和富含多酚的提取物——已成为抗生素生长促进剂的候选替代品,据报道其在猪生产周期中对肠道健康、氧化状态
全球猪生产的集约化加剧了协调生产力与动物健康、食品安全和环境可持续性之间的压力。植物源性饲料添加剂(PFAs)——来源于植物的化合物,包括精油、油树脂、酚类物质和富含多酚的提取物——已成为抗生素生长促进剂的候选替代品,据报道其在猪生产周期中对肠道健康、氧化状态、繁殖性能和霉菌毒素缓解具有一致性程度不一的益处。与此同时,猪产业因其环境足迹而受到日益严格的审视,推动了循环经济(CE)原则和生命周期评估(LCA)方法的采用,以量化和减少资源使用与排放。本叙述性综述综合了通过PubMed、Scopus和Web of Science文献检索所识别的关于植物源添加剂在猪中畜牧学、生理学及健康相关效应的已发表证据。该综述考察了其生产、采购和使用如何与循环经济战略——特别是将农工副产物作为植物源来源进行增值利用——以及与基于LCA的猪生产系统评估相交汇。通过所述检索,未发现直接测量植物源性饲料添加剂使用环境足迹的具体研究;植物源添加剂的健康/性能益处与猪日粮中副产物替代的环境益处各自独立地得到充分支持,但其综合净环境效应仍然未知,且并非所有植物源添加剂均来源于副产物;本综述将这两类证据整合为一个可检验的假说——植物源添加剂通过降低发病率/死亡率和(在来源于副产物的情况下)循环采购,可能有助于降低环境足迹,而非一个已论证的结果。研究人员认为,植物源添加剂是降低猪生产环境足迹的一个有前景的、机制基础扎实的候选手段——而非已确认的杠杆——并提出一种具体的LCA方法以直接检验这一假说。
**1. 引言**
猪生产是资源与排放最密集的畜牧分支之一,抗生素生长促进剂的限制和消费者对无抗"天然"猪肉的需求推动了植物源性饲料添加剂(PFAs)作为功能性替代品的研究。本综述将植物源添加剂、循环经济(CE)与生命周期评估(LCA)三个领域整合,提出一个可检验假说:植物源添加剂通过降低发病率和死亡率以及副产物循环采购,可能有助于降低猪生产的环境足迹。
**2. 材料与方法**
2.1 综述设计与方案:采用叙述性、探索性文献综合设计,参考PRISMA 2020声明原则以增强透明度,但未注册正式方案或绘制PRISMA流程图。
2.2 检索策略与数据来源:于2026年1月至7月检索PubMed、Scopus和Web of Science,核心检索式结合植物源化合物、猪生产系统和可持续性/循环经济/LCA关键词,最终保留65篇文献。
2.3 研究选择与纳入标准:纳入猪营养与健康中的植物源添加剂研究、循环经济或农工副产物利用研究、猪生产LCA研究及方法学基础文献;排除非猪物种研究(明确标注的机制背景除外)和非同行评审来源。
2.4 迭代检索与滚雪球抽样:通过检索所得文章的参考文献列表进行手工追溯,补充数据库检索未覆盖的单领域文献。
2.5 数据提取与主题综合:提取生产阶段、植物源化合物或来源、报告结局、样本量和添加水平,按三个交叉领域进行主题组织。
2.6 质量考量:未应用正式偏倚风险工具,采用定性质量考量,保留并明确讨论与总体模式不一致的发现,并透明披露行业资助情况。
2.7 生成式人工智能的使用:在稿件准备中以非决策性、说明性身份使用生成式AI(GPT-4o),已按期刊要求充分披露。
**3. 猪生产中的植物源性饲料添加剂**
3.1 肠道疾病的控制与肠道健康:欧盟2022年撤除药理氧化锌后替代需求紧迫。牛至(Origanum vulgare)和大蒜(Allium sativum)提取物可降低断奶猪增生性肠病严重程度;香芹酚、百里香酚和肉桂醛等精油混合物改善采食量、日增重和回肠绒毛高度;单宁类植物提取物在产肠毒素大肠杆菌(ETEC)攻毒模型中降低感染严重程度并减少肠道微生物组中抗生素耐药基因丰度。然而,牛至精油在生长育肥猪中的对照试验仅发现有限的胴体品质效应,表明转录组水平的响应并不总是转化为可检测的生产效益。
3.2 氧化应激、母猪性能与繁殖结果:围产期母猪因晚期妊娠、分娩和泌乳的代谢需求而面临加剧的氧化应激。酚类植物源添加剂降低了硫代巴比妥酸反应物(TBARS)和蛋白羰基(CARB)等氧化损伤标志物,改善了热应激条件下初产母猪的体况、背膘 retention和繁殖参数;来源于橄榄油厂废水(本身即循环经济相关副产物)的天然多酚产品同时降低了仔猪的氧化应激和断奶后腹泻发生率。
3.3 霉菌毒素缓解:将粘土(膨润土、海泡石)与植物源添加剂(姜黄素、水飞蓟素)和后生元(酵母细胞壁、水解酵母)结合的多组分霉菌毒素脱毒剂,改善了母猪的抗氧化能力、健康状态和繁殖性能。
3.4 机制、异质性与效应的总结:植物源文献在化合物类别、剂量、生产阶段和结局指标方面高度异质,效应并非一致正向。Hofmann等的研究作为反例说明分子或生物标志物水平的响应不一定转化为商业相关结果;既往荟萃分析亦指出研究间异质性显著,高添加水平可能降低采食量。
**4. 植物源添加剂与猪生产中的循环经济**
循环经济范式将农工残留物重新定义为资源。橄榄油厂废水和果渣、葡萄提取物和葡萄籽、香草加工残留物等植物源本身即其他供应链的副产物,其饲料化利用兼具生物活性递送和残留物消纳的双重功能。