2006年，欧盟禁止所有抗生素作为动物生长促进剂，并提出了抗生素替代品[1]。自2020年7月1日起，我国饲料生产企业停止生产含有促生长类药物饲料添加剂（中药类除外）的商品饲料。因此，寻找抗生素替代物成为养殖业研究的热点。植物精油（EO）具有作为抗生素替代品在动物生产中应用的潜力[2]。植物精油是植物的次级代谢产物，具有分子量小、密度低、易挥发、气味特殊等特点，常温下多为油状液体。不同的植物精油气味、色泽不同。植物精油具有亲脂性，易溶于有机溶剂，主要由萜烯类、醛类、酯类、醇类等化学分子组成。研究发现，植物精油具有诱食、促生长、抑菌消炎、抗应激、防治疾病、抗饲料霉变等作用[3]。本文通过植物精油对肉牛生长性能、瘤胃发酵、甲烷排放、肉品质等方面的影响进行综述，以期为植物精油在肉牛生产中的应用研究提供参考。1植物精油主要的生物学功能1.1抗氧化植物精油的抗氧化作用主要依靠其组分中的醛、酚类及其衍生物。植物精油可通过清除自由基的方式发挥抗氧化活性，也可以通过抑制脂质过氧化，调节抗氧化酶活性发挥抗氧化功能[4]。植物精油组分中的抗氧化活性物质能够有效地清除动物体内多余的自由基，减少脂质氧化生成丙二醛（MDA），提高机体的抗氧化能力。李慧敏等[5]研究发现，在日粮中添加植物精油，可以显著提高AA肉鸡血清中总抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、过氧化氢酶（CAT）活性，降低MDA含量。马伟斌等[6]发现，在肉仔鸡日粮中添加一定量的植物精油可以显著提高T-AOC和SOD活性，改善机体的抗氧化功能。1.2抑菌消炎植物精油是天然的植物抑菌剂，具有疏水性，疏水组分能够与细胞膜相互作用，分离细菌的细胞膜和脂质层，达到抑菌的目的。植物精油的抑菌作用由其含有的化学成分决定，抑菌能力与活性分子水平、结构相关；不同化学组分之间往往具有协同抑菌作用[7]，如含酚、萜烯、醛和酮类等活性物质有良好的抑菌效果。其中，酚类抗菌性最强，烃类的抗菌性最弱[8-9]。植物精油能够调节炎症因子的表达发挥抗炎作用[10]。1.3杀虫作用植物精油中的活性物质成分复杂，使植物精油的杀虫作用也不同。植物精油主要通过毒杀、驱避、引诱等方式发挥杀虫作用[11]。目前，植物精油杀虫作用机制尚不完全明确。研究表明，纯化的植物精油成分ZP-51和SEM-76具有较高的杀虫活性，而且对乙酰胆碱酯酶具有抑制作用[12]。研究表明，植物精油具有很好的杀虫效果。杨雪等[13]研究发现，青蒿精油对黑腹果蝇的驱避性最好，其次为花椒和艾蒿精油。杨二妹等[14]研究发现，薄荷精油对玉米象有熏杀效果。2植物精油在肉牛生产中的应用2.1植物精油对肉牛生长性能的影响植物精油可以作为肉牛的天然生长促进剂，提高肉牛的生长性能。李佳龙等[15]研究发现，在基础日粮中添加牛至精油可以提高平凉红牛增重；10、20 g/(头·d)的牛至精油组肉牛末重和平均日增重分别提高6.51%、8.78%和16.07%、21.43%，肉牛体高、体直长、体斜长明显增加。孙攀峰等[16]研究发现，在全混合日粮添加30 mg/kg复合植物精油，肉牛的末重和平均日增重分别提高8.15%、33.42%，可以改善肉牛的饲料转化率。尚相龙等[17]研究发现，在基础日粮中添加广藿香油可以提高肉牛生长性能；当广藿香油添加量为50 mg/kg时，肉牛的干物质采食量和平均日增重显著升高。但有研究发现，在日粮中添加植物精油对肉牛平均日增重和平均日干物质摄取量无明显影响[18]。Geraci等[19]研究发现，在肉牛日粮中分别添加植物精油、莫能菌素，对牛的生长性能无明显影响。目前，关于植物精油对肉牛生长性能的研究报道有限，报道的结果之间也存在差异。因此，需要进一步探索植物精油的作用机制及植物精油对肉牛生长性能产的影响。2.2植物精油对肉牛瘤胃发酵参数的影响植物精油可以调节反刍动物瘤胃发酵，提高日粮的利用率。据报道，植物精油提高了瘤胃丙酸盐比例，降低了乙酸、丁酸盐比例，提高了饲料转化率[20]。房灿等[18]研究发现，在肉牛基础日粮中添加百里香和肉桂精油，能够降低瘤胃乙酸浓度，提高丙酸浓度，改善瘤胃发酵能力。植物精油在提高瘤胃养分降解率，瘤胃微生物对氨态氮的利用率，促进肉牛瘤胃发酵方面具有积极作用。徐振松等[21]研究发现，在肉牛基础日粮中添加1.50%苍术精油，瘤胃乙酸含量和丁酸含量分别提高了19.69%、30.55%，总挥发性脂肪酸浓度提高了16.22%。杨梓曼等[22]研究发现，日粮中添加1.0%广藿香油，粗蛋白降解率显著升高，瘤胃MCP含量显著升高，氨态氮浓度显著降低。柏妍[23]研究表明，日粮中添加牛至精油能够改变荷斯坦奶公牛的瘤胃微生物群落，调控瘤胃发酵，降低瘤胃氨态氮浓度，提高丙酸浓度，改善动物机体抗氧化能力和免疫功能。反刍动物瘤胃可以消化日粮的大部分干物质（DM）和粗纤维。Zhou等[24]研究发现，添加130、91、52、13 mg/L牛至精油（OEO）均可降低瘤胃氨氮浓度，添加52、91 mg/L OEO可增加体外发酵液DM、酸性洗涤纤维（ADF）和中性洗涤纤维（NDF）的消化率。库倩倩等[25]研究发现，在发酵液中添加松针精油可显著降低氨态氮浓度。Khorrami等[26]研究发现，百里香精油或肉桂精油可作为莫能菌素的潜在替代品，在肉牛生产中作为瘤胃发酵调节剂。目前，关于植物精油对瘤胃氮代谢影响研究多为体外模拟试验，体内试验开展较少，应进一步深入研究[27]。2.3植物精油对甲烷排放的影响瘤胃中微生物发酵产生的甲烷（CH4），导致温室气体（GHG）排放至大气中[28]。肉牛和奶牛的温室气体排放量分别占全球家畜排放总量的35%、30%[29]；其温室气体排放量与瘤胃发酵的效率与生产系统中能量损失有关[30]。有研究发现，牛至和白百里香能够减少甲烷产量，改变瘤胃发酵，对日粮消化率无负面影响[31]。Önel等[32]研究发现，添加月桂精油能够显著降低瘤胃的甲烷产量，原因可能精油改变了瘤胃细菌群落。有研究报道，使用薄荷油可线性降低产甲烷菌数量，限制产甲烷菌数量[33]。精油降低甲烷产量可能与抑制产甲烷菌与丙酸-乙酸比例的增加有关。Capper等[34]报道，肉牛生产力的提高与经济、环境可持续性相关。精油减少了温室气体的排放，减缓了全球变暖的速度[31,35]。从能量角度分析，与瘤胃发酵活动相关的肠道甲烷排放会导致反刍动物损失6%~12%的总能量摄入[36-38]。因此，减少牛的肠道甲烷排放对环境有利，能够提高肉类、牛奶的生产效益与经济效益。但Alemu等[39]和Olijhoek等[40]研究发现，给肉牛和奶牛补饲植物精油，不能抑制甲烷排放，可能和植物精油的种类和使用剂量以及日粮中养分的种类、比例和营养搭配等有关。瘤胃产甲烷是一个复杂的过程，存在一些不可控的因素。目前，对精油抑制肠道甲烷排放的机制尚不明确。未来，需通过进一步系统评价植物精油在肉牛体内的应用效果，确定植物精油在生产中的有效浓度。2.4植物精油对牛肉品质的影响系水力、肉色、嫩度、肌内脂肪等是评定肉品质的主要指标。有研究表明，在日粮中添加牛至精油，能够长时间稳定肉色，降低牛肉亮度、黄度，维持牛肉pH值稳定，还可以改善牛肉嫩度，降低牛肉失水率和蒸煮损失，提高熟肉率，改善肉品质[41]。张瑞等[42]研究发现，在基础日粮补饲牛至精油，半腱肌的pH值和熟肉率显著提高3.53%、6.53%；失水率和剪切力显著降低29.95%、11.66%。白云鹏等[43]研究发现，在基础日粮中添加牛至精油，平凉红牛屠宰排酸后，肉的剪切力、失水率显著降低；大理石花纹评分随着排酸时间的延长具有上升趋势，表明饲粮中添加牛至精油可以改善牛肉的嫩度和多汁性，增加肌内脂肪的沉积量，提高牛肉品质。植物精油在牛肉保鲜上也发挥着积极作用。动物被屠宰后，在肉品的加工和贮藏中发生脂质氧化反应。脂质氧化影响肉品的感官和质量[44-45]。研究报道，精油可以防止肉的脂质氧化，延缓异味形成，维持颜色稳定。李玉邯等[46]研究发现，百里香精油溶液处理酱牛肉，在4 ℃冷藏3 d后，仍能够保持肉的色泽、口感和滋味，可能是百里香精油对酱牛肉的脂肪氧化具有一定的抑制作用及抑菌作用。李维正等[47]研究发现，果胶-迷迭香精油复合协同作用，对牛肉有较好的保鲜作用，能够有效延缓牛肉贮藏过程中的变质，延长货架期。有研究报道，月桂精油可以延长水牛肉的保质期[48]。3植物精油的杀虫驱避作用精油被广泛用作杀虫剂[49]。蜱是吸血性体外寄生虫，具有很强的感染脊椎动物宿主能力，能够传播多种致病菌，危害人和动物的健康[50-51]。有研究报道，植物精油具有杀虫、杀螨的作用。Chen等[52]研究发现，植物挥发油对疟原虫具有体内外杀螨活性，牛体内应用香芹酚后，螨的清除率达98.5%。Alanaz等[53]研究发现，豆蔻精油（ECEO）可以杀死沙特阿拉伯牛蜱以及残缘璃眼蜱幼虫，可能是ECEO抑制了虫体内谷胱甘肽-S-转移酶（GST）和乙酰胆碱酯酶（AChE）活性，但还需进一步证实ECEO的确切作用机制以及在实际应用中的适宜性。来自卧扇花叶子和火地柏心材的精物精油均具有很强的杀虫特性[54]。4展望植物精油能够提高肉牛的生产性能，促进瘤胃发酵，抑制瘤胃产甲烷排放，改善牛肉品质，延长货架期。植物精油具有良好的杀虫驱避作用。但植物精油种类多、价格较高、有效成分存在差异，单一精油以及多种精油混合使用效果还需进一步对比；关于植物精油的使用方法、剂量等方面没有统一的标准；植物精油在反刍动物生产方面的研究多集中在体外试验，还需要大量的体内试验研究；植物精油的作用机理和调控机制尚不完全明确，仍需进一步研究。