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Effects of dietary supplementation with perilla extract on anti-inflammatory response in dairy cows

  • Li Xinmin 1 ,
  • Fu Qiang 2
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  • 1. Qingtian Subdistrict Office, Binzhou High-tech Industrial Development Zone, Binzhou 256600, China
  • 2. Shandong Binzhou Animal Science and Veterinary Research Academy, Binzhou 256600, China

Received date: 2025-07-29

  Online published: 2026-07-02

Abstract

To investigate the effects of dietary supplementation with perilla extract on anti-inflammatory response in dairy cows, 36 lactating Holstein cows with similar body condition scores were selected as experimental subjects. The cows were randomly divided into a control group (CON group, fed a basal diet) and a perilla extract group (PSE group, supplemented with 200 mg/kg perilla extract in the basal diet). The experimental period lasted 60 days. During the experiment, milk and blood samples were collected to detect mastitis-related indicators [somatic cell count (SCC), tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), interleukin-1β (IL-1β)], serum inflammatory cytokines (IL-6, IL-10, TNF-α), as well as milk yield and milk composition. The results showed that compared with the CON group, the PSE group exhibited significantly decreased levels of SCC, TNF-α, and IL-1β in milk (P=0.004, P=0.007, and P=0.012, respectively). Serum IL-6 and TNF-α levels were significantly reduced (P=0.009 and P=0.021), while IL-10 level was markedly increased (P=0.016). Milk fat percentage and milk protein percentage were significantly elevated (P=0.048 and P=0.043). Milk yield was slightly higher but not statistically significant (P=0.084). Collectively, these findings indicate that perilla extract possesses anti-inflammatory properties in dairy cows.

Cite this article

Li Xinmin , Fu Qiang . Effects of dietary supplementation with perilla extract on anti-inflammatory response in dairy cows[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2026 , 32(12) : 61 -63 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2026.12.016

乳腺炎作为奶牛常见疾病之一,会降低奶牛产奶量与乳品品质,增加淘汰率和养殖成本[1]。目前,抗生素仍是临床常用治疗手段,但长期依赖抗生素可能会导致抗药性增强、乳品残留风险上升等。因此,寻找绿色、安全、高效的非抗生素干预手段,成为现代奶牛营养研究的热点方向。紫苏富含类黄酮、多酚、甾体皂苷和挥发油等活性成分,具有抗炎、抗氧化、抗菌和免疫调节等作用[2]。尤其是紫苏中的紫苏酮、迷迭香酸等成分,可通过抑制NF-κB和MAPK信号通路,减少炎症因子的表达,缓解组织慢性炎症反应[3]。在畜禽生产中,紫苏提取物可有效缓解雏鸡及肉牛的氧化应激与炎症反应,提高机体免疫力与生长性能[4-5]。某些植物提取物如蛇床子、白头翁等在奶牛乳腺炎防控中具有潜在应用价值[6-7],但关于紫苏提取物在奶牛乳腺炎预防方面的研究相对较少。基于此,本研究以泌乳期奶牛为试验对象,探究日粮中添加紫苏提取物对奶牛乳腺炎的影响,为紫苏提取物作为天然抗炎饲料添加剂在奶牛生产中的推广应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选取某奶牛场的泌乳中期荷斯坦奶牛36头,体况评分(2.75±0.15)分。紫苏提取物购自陕西百川生物科技有限公司,主要活性成分为迷迭香酸和黄酮。

1.2 试验设计

奶牛日粮参照NRC2001《奶牛营养需要》标准,具体日粮配方与营养水平见表1。按乳量、胎次、泌乳天数将36头奶牛随机分为对照组(CON)和紫苏组(PSE),每组18头。PSE组在基础日粮中添加200 mg/kg紫苏提取物。试验期60 d,试验前设7 d预试期。
表1 日粮配方与营养水平
饲料原料 添加比例/% 营养水平 含量
青贮玉米 35.0 干物质/% 89.5
苜蓿干草 15.0 粗蛋白/% 16.5
玉米 18.5 中性洗涤纤维/% 32
豆粕 12.0 酸性洗涤纤维/% 20.5
棉籽粕 6.0 代谢能/(MJ/kg) 11.2
麸皮 5.0 钙/% 0.75
DDGS 5.0 总磷/% 0.45
石粉 1.0 非纤维碳水化合物/% 38
磷酸氢钙 1.0 乙醚浸出物/% 4.5
食盐 0.5
预混料 1.0

注:每kg预混料中含有维生素A6 500 000 IU、维生素D3 1 000 000 IU、维生素E(DL-α-生育酚)10 000 mg、维生素K3 100 mg、维生素B1 100 mg、维生素B2 300 mg、维生素B6 150 mg、维生素B12 1.0 mg、烟酸2 500 mg、泛酸500 mg、叶酸50 mg、生物素20 mg、氯化胆碱50 000 mg以及硫酸锌5 000 mg、硫酸铜1 200 mg、硫酸锰2 000 mg、硫酸亚铁3 000 mg、碘酸钙80 mg、亚硒酸钠30 mg、碳酸钴100 mg等。

1.3 样品采集与检测

1.3.1 乳腺炎指标检测

于试验结束时(第60天)早晨挤奶后采集乳样。采用ELISA法检测乳中的体细胞数(Somatic cell count,SCC)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)。

1.3.2 血清炎症因子检测

于试验结束时(第60天)早晨挤奶后采颈静脉血10 mL,血样离心分离血清,采用ELISA法检测白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素10(IL-10)和TNF-α含量。

1.3.3 产奶量及乳成分检测

试验期间记录各组奶牛产奶量,通过全自动乳成分分析仪检测乳样的乳脂率、乳蛋白含量。

1.4 数据统计

数据使用SPSS 26.0软件分析,组间比较采用独立样本t检验。

2 结果与分析

2.1 对奶牛乳腺炎症指标的影响

表2可知,PSE组和CON组乳中的SCC水平分别为28.5×10⁴、41.2×10⁴个/mL,差异具有统计学意义(P<0.01);PSE组和CON组的IL-1β含量分别为82.8、112.3 pg/mL,差异具有统计学意义(P<0.05);PSE组的TNF-α含量为59.9 pg/mL,明显低于CON组的85.4 pg/mL(P<0.01)。这些结果表明,日粮中添加紫苏提取物可明显减轻奶牛乳腺炎症反应。
表2 不同处理组奶牛乳样炎症因子水平
指标 CON组 PSE组 P
SCC/(×104个/mL) 41.2±3.5 28.5±2.9 0.004**
IL-1β/(pg/mL) 112.3±8.7 82.8±7.6 0.012*
TNF-α/(pg/mL) 85.4±6.3 59.9±5.2 0.007**

注:*和**分别表示差异在0.05和0.01水平具有统计学意义。

2.2 对奶牛血清炎症指标的影响

表3可知,PSE组的血清IL-6含量为50.4 pg/mL,明显低于CON组的66.1 pg/mL(P<0.01);PSE组的TNF-α含量为59.9 pg/mL,与CON组差异具有统计学意义(P<0.05),表明紫苏提取物对动物全身炎症具有缓解作用。此外,PSE组抗炎因子IL-10含量高于CON组(P<0.05),表明紫苏提取物可能通过调节促炎与抗炎因子的平衡,发挥免疫调节效果。
表3 不同处理组奶牛血清炎症因子水平
指标 CON组 PSE组 P
IL-6 66.1±4.5 50.4±4.2 0.009**
TNF-α 85.4±6.3 59.9±5.2 0.021*
IL-10 42.7±3.1 49.8±3.4 0.016*

2.3 对奶牛乳成分与产奶性能的影响

PSE组的乳脂率和乳蛋白率分别为3.98%和3.35%,CON组的乳脂率和乳蛋白率分别为3.72%和3.18%,组间差异具有统计学意义(P<0.05);两组间的产奶量差异无统计学意义(P>0.05)(表4)。
表4 不同处理组奶牛乳成分与产奶性能
指标 CON组 PSE组 P
乳脂率/% 3.72±0.12 3.98±0.10 0.048*
乳蛋白率/% 3.18±0.09 3.35±0.08 0.043*
产奶量/(kg/d) 30.1±1.2 31.3±1.3 0.084

3 结论与讨论

3.1 紫苏提取物对奶牛乳腺炎症指标的影响

乳腺炎是影响奶牛乳品产量和质量的主要疾病之一,其典型特征包括乳腺组织局部炎症、乳中SCC,以及TNF-α、IL-1β等促炎因子的分泌增加[8]。紫苏作为一种富含迷迭香酸、紫苏酮和多酚类化合物的药用植物,具有抑制炎症反应的潜力[9]。本试验结果显示,PSE组奶牛乳样中的SCC、TNF-α和IL-1β含量均低于对照组。范素菊等[7]分析表明,添加中草药提取物可降低乳牛乳样中的TNF-α和IL-1β,减少乳腺组织损伤,本研究结果与其一致。说明紫苏中的迷迭香酸、紫苏酮等活性成分具有调节乳腺局部免疫反应的能力,其可能通过抑制炎症相关信号通路,降低炎症因子释放,改善乳腺微环境。

3.2 紫苏提取物对奶牛血清炎症指标的影响

IL-6、TNF-α是典型促炎因子,IL-10是重要的抗炎调节因子。Li等[10]研究发现,在家禽日粮中添加紫苏提取物能显著降低血清中IL-6和TNF-α含量,同时提高IL-10水平,从而改善机体炎症反应。本试验结果表明,与CON组相比,PSE组奶牛血清中的IL-6和TNF-α含量明显下降,IL-10水平明显升高,表明其具有良好的免疫调节能力。

3.3 紫苏提取物对奶牛乳成分与产奶性能的影响

乳脂率和乳蛋白率是评价乳品品质的关键指标。炎症状态下乳腺合成酶活性会有所下降,进而影响乳成分合成;炎症缓解后,其功能状态可迅速恢复,促进乳脂与乳蛋白的正常分泌。研究表明,植物提取物有助于提高奶牛干物质采食量与能量代谢效率,从而间接促进产奶量提升[11]。Lee等[12]研究指出,紫苏提取物具有良好的抗氧化能力,可改善乳腺细胞的代谢环境,从而提高脂类与蛋白合成酶的表达水平。本试验结果显示,与CON组相比,添加紫苏提取物明显提高了乳脂率与乳蛋白率,产奶量略有提升。说明紫苏提取物可能通过改善乳腺微环境与机体代谢状态,优化奶牛的乳成分与泌乳性能。
综上,本试验探究了在日粮中添加200 mg/kg的紫苏提取物对奶牛炎症指标及乳品质的影响,结果表明,与对照组相比,添加紫苏提取物能够降低体细胞数以及乳中及血清中的促炎因子(IL-1β、TNF-α、IL-6)含量,并增加抗炎因子IL-10含量,表现出良好的抗炎和免疫调节作用。同时,紫苏提取物有助于提升乳脂率和乳蛋白率,改善乳品质,对产奶量有一定的提升效果。综合表明,紫苏提取物作为一种天然、安全的植物添加剂,在奶牛生产中具有抗炎、优化乳品质量的潜在作用。
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