2024年3月14日发(作者：释珹)
添加剂
粮油与饲料科技
2022年第3期
姜黄素的生理功能及其在猪生产中的应用
谭琼
（湖南动医教育科技有限公司，湖南长沙410000）
摘要：姜黄素是一种从姜黄属植物中提取出来的生物活性物质，具有抗氧化、抗炎症、抗病原微
生物和免疫调节等多种功能。研究发现，姜黄素能够提高动物生产性能，改善产品品质，且无毒副作
用。因此，可以开发成为一种绿色饲料添加剂应用在动物生产中。文章综述了姜黄素的生理功能及其
在猪生产上的应用，为姜黄素在猪生产上进一步研究和开发利用提供参考。
关键词：姜黄素；生理功能；猪生产；生产性能
中图分类号：S816.7文献标识码：A文章编号：2096-8515（2022）03-0039-04
Nrf2信号通路发挥了重要作用。在正常情况下，
Nrf2和Keap1结合成二聚体，当发生氧化应激时，
Keap1被修饰而使构象发生改变，促使Nrf2解离，
并进入细胞核与ARE结合，激活调控II相代谢酶、
抗氧化酶或药物转运体等的转录，从而发挥抗氧化
功能
[6]
。研究发现，姜黄素能够提高肠道SOD1、
HO-1、CAT和Nrf2等基因的表达，提高肠道
GSH-PX和T-AOC的活性，提高ROS的清除
[7-8]
。
说明姜黄素能够通过激活Nrf2信号通路来提高
组织抗氧化能力来保护肠道免受损伤。
1.2抗炎症功能
NF-κB信号通路在调控炎症反应方面
发挥重要作用，其能够通过调控促炎细胞因子
（IL-1β、IL-6、TNF-α）、环氧化酶-2（COX-2）和
前列腺素E2（PGE2）来促进炎症反应。姜黄素能
够通过抑制NF-κB信号通路和COX-2来降低
IL-1β、IL-6和TNF-α的生成而发挥抑制炎症
反应
[9-11]
。炎症小体能够通过调控NF-κB信号激
活Caspase-1来促使细胞焦亡，还能诱导IL-1β和
IL-18的分泌
[12]
。在炎症条件下，NLR家族Pyrin
域蛋白3（NLRP3）在各种炎症小体中被激活。姜
-39-
在集约化养猪过程中，利用抗生素预防和治
疗比较普遍。滥用抗生素会造成细菌耐药性等
问题，严重影响人类健康。姜黄素（Curcumin）是
从姜黄属植物姜黄中提取的一种不溶于水，易溶
于有机溶剂，对酸碱度敏感的天然酚类色素
[1]
。大
量研究表明，姜黄素有抗氧化、抗炎症、抗病原微
生物和免疫调节等多种生物功能
[2]
。在饲粮中添
加适量的姜黄素能够提高动物生产性能
[3]
。因
此，姜黄素可以开发为一种替抗添加剂在动物生
产中应用。本文就姜黄素的生理功能及其在猪
生产中的应用进行综述，为姜黄素在猪生产上进
一步研究和开发利用提供参考。
1姜黄素的生理功能
1.1抗氧化功能
作为一种亲脂多酚，姜黄素的结构中含有2
个邻甲氧基酚基和烯酮基以及1个酮烯醇基。姜
黄素通过与细胞内自由基结合形成稳定性强的
醌类物质来清除活性氧（ROS），从而抑制脂质过
氧化损伤
[4]
。Yu等
[5]
研究发现，热应激能够诱导骨
骼肌细胞ROS升高，而姜黄素能够显著降低热应
激诱导细胞的ROS浓度。在氧化应激过程中，
2022年第3期
黄素能够通过调控NF-κB信号通路抑制NLRP3
炎性小体的激活和IL-1β分泌，还通过破坏NL⁃
RP3炎性小体的空间形成，从而制炎症反应
[13]
。
1.3抗病原微生物功能
姜黄素及其衍生物对革兰氏阳性菌和阴性
菌均具有抗菌作用。Tyagi等
[14]
研究发现，姜黄素
能够破坏革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌、粪肠
球菌）和革兰氏阴性菌（大肠杆菌和绿脓假单胞
菌）细胞膜发生渗漏，导致细菌死亡。张欣
[15]
研究
也发现，姜黄素能够通过破坏金黄色葡萄球菌和
大肠杆菌细胞壁、增加胞膜的通透性和影响细胞
的生物电等方面起到抑菌效果。以上结果表明，
姜黄素能够通过破坏细菌结构完整来发挥抑菌
的作用。李海鹰等
[16]
以琥珀酸为连接臂，通过酯
化和酰胺化反应将姜黄素接枝到L-精氨酸分子
上，获得L-精氨酸基姜黄素，结果发现，该物质在
水中溶解度增强，且抑制金黄色葡萄球菌、沙门
氏菌、大肠杆菌和绿脓假单胞菌效果优于姜黄
素。说明经过处理和修饰的姜黄素能够提高抑
菌效果。
在真菌方面，花晨艳
[17]
研究发现，在一定范围
内，姜黄素对灰霉菌孢子萌发、芽管伸长以及菌
丝生长都具有显著抑制作用，并且抑制效果随着
浓度的增加而愈加明显。Prajapati等
[18]
研究发
现，姜黄素能够通过抑制细胞色素P450超家族酶
51B（CYP51B）来抑制米根霉麦角固醇的合成来
发挥抗真菌活性。以上结果表明，姜黄素有抑制
真菌的作用。此外，姜黄素还有抑制鸡柔嫩艾美
耳球虫卵囊的作用
[19]
。
1.4抗病毒功能
姜黄素能够与病毒外壳蛋白、病毒特异性酶
或RNA聚合酶等进行结合，阻断病毒复制、感染，
进而有效缓解病毒引起的感染和症状
[20]
。研究发
现，姜黄素能够抑制与病毒毒力和复制能力有关
基因活性来阻断HIV-1的复制
[21]
；通过下调闭合
环状DNA结合组蛋白乙酰化来抑制乙肝病毒感
染，以及通过调控Wnt/β-catenin、MAPK和
NF-κB等信号通路对乙肝病毒发挥预防和治疗
作用
[22-23]
。
1.5免疫调节功能
韩美玉
[24]
研究发现，饲料中添加姜黄素能够
明显缓解黄曲霉毒素B
1
引起的肉鸡胸腺、脾脏和
-40-
粮油与饲料科技
添加剂
法氏囊的组织病理损伤，提高免疫器官的脏器指
数和浆细胞数量及其核浆面积比，通过提高IL-2
和IFN-γ表达水平缓解黄曲霉毒素B
1
引起的免疫
抑制作用。刘梦杰
[25]
研究发现，姜黄素能够提高
血清IgA、IgM、IgG和C3、C4水平，降低IL-6水平，
提高脾脏IL-4和INF-γ基因的表达。此外，姜黄
素能够降低免疫器官中的中性粒细胞、巨噬细胞
和杀伤性T淋巴细胞比例来降低小鼠脊髓损伤后
的反应性炎症
[26]
。综上所述，姜黄素能够通过调
节机体细胞免疫和体液免疫来提高机体的免疫
性能。
2姜黄素在猪生产中的应用
宫内发育迟缓能够引起仔猪炎症损伤、肝脏
抗氧化能力下降以及糖脂代谢紊乱。在宫内发
育迟缓断奶仔猪日粮中添加姜黄素能改善生产
性能；可能通过调节调节IκBα/NF-κB、JAK/STAT
通路来缓解肝脏损伤，通过调控Nrf2/Hmox1通路
关键蛋白和基因mRNA表达来提高抗氧化能力，
通过调控胰岛素信号通路和SREBP及其靶基因
来调节肝脏糖脂代谢；可以提高肠道二糖酶活
性、回肠黏膜IGF-Ⅰ的含量以及IGF-ⅠmRNA表
达量，增加肠道绒毛、微绒毛长度，改善肠道消化
吸收功能,促进生长发育；能够降低IL-1β等促炎
因子水平及表达量、升高IgA等免疫球蛋白含量，
可缓解断奶仔猪免疫功能的不良影响
[27-28]
。邓卉
等
[29]
研究也发现，在日粮中添加人工合成姜黄素
或天然提取姜黄素均可改善川藏黑仔猪的免疫
功能，且不影响仔猪的生长性能和抗氧化功能。
在大肠杆菌攻毒下，日粮添加姜黄素能够显
著降低断奶仔猪的料重比，显著提高血清中
GSH-PX、CAT、SOD活性和T-AOC，显著降低
MDA含量；显著提高仔猪空肠和回肠绒毛高度、
绒腺比，显著降低绒毛宽度和隐窝深度；显著降
低血浆中DAO活性和D-乳酸含量；肠道紧密连
接蛋白（Claudin-1、Occludin和ZO-1）基因和蛋白
的表达量显著升高；显著提高空肠和回肠杯状细
胞数量以及sIgA蛋白和IL-10mRNA的表达量，
显著降低TLR4和Calprotectin蛋白以及IL-1β、
1L-6、TNF-α和TLR4mRNA的表达量。结果表
明，姜黄素可以促进仔猪生长，提高仔猪抗氧化
性，改善肠黏膜形态结构，降低肠黏膜通透性，提
高肠黏膜紧密连接和免疫功能，从而起到保护肠
添加剂
粮油与饲料科技
2022年第3期
道的屏障作用
[30]
。
研究姜黄素在育肥猪中的应用效果，结果发
现，姜黄素能够显著提高猪的末重、平均日增重
和饲料转化率，以及显著降低血清谷草转氨酶活
性和丙二醛含量，显著提高血清总蛋白和血糖；
显著降低脂肪率、背膘厚和肌肉滴水损伤以及胴
体糖酵解，显著提高瘦肉率和肌肉的红度（a*
值），增大眼肌面积，增加背最长肌蛋白含量；猪
瘟血清抗体、O型口蹄疫血清抗体和蓝耳病血清
抗体升高
[31-33]
。另外，姜黄素能够通过抑制ERK1/
2-PPAR-γ信号通路来抑制脂肪细胞对葡萄糖的
摄取和脂肪酸的从头生成，降低猪脂肪细胞内脂
质沉积
[34]
。结果表明，姜黄素有提高育肥猪的生
长性能和改善肉质的作用。除此之外，姜黄素可逆
转或缓解运输应激导致的猪海马NO/NOS系统活
化，结果表明，姜黄素可能有抗应激的作用
[35]
。综
上所述，姜黄素可以作为一种替代抗生素的绿色
添加剂。
史云鹏
[36]
研究发现，将姜黄素和猪繁殖与呼
吸综合征病毒进行混合后同时接种MARC-145
细胞，发现姜黄素能够抑制病毒感染，且有浓度
梯度依赖性；姜黄素对病毒吸附无抑制作用，但
能抑制病毒内化和通过阻止G蛋白介导的细胞
融合抑制病毒脱衣壳。在体内，姜黄素不能诱导
猪繁殖与呼吸综合征病毒特异性抗体的显著升
高，但可诱导病毒特异性的淋巴细胞增殖
[37]
。结
果表明，姜黄素能够抑制猪繁殖与呼吸综合征病
毒在仔猪体内的感染。此外，姜黄素可抑制猪轮
状病毒对猪肠上皮细胞的感染与复制，说明姜黄
素可能有预防和治疗仔猪病毒性腹泻的作用
[38]
。
猪链球菌能够诱导脾细胞产生促炎性细胞因子
IL-6、TNF-α等的生成，而姜黄素能够抑制促炎因
子的生成和降低促炎因子与抗炎因子的比例
[39]
。
除此之外，猪圆环病毒灭活疫苗与姜黄素联合应
用，可提高仔猪对圆环病毒的细胞免疫水平，且
在一定剂量范围内，姜黄素浓度增加有利于免疫
活性的增强
[40]
。
3小结
目前，国家已实行饲料端禁抗、养殖端减抗
限抗的政策，寻求抗生素替代品迫在眉睫。来自
植物中的生物活性物质姜黄素，具有提高生产性
能，改善肉品质和增强机体免疫以及抑制病原微
生物的作用，且有安全、无毒无害的优点，可以作
为一种潜在替抗物质在饲料中应用。姜黄素存
在稳定性差，生物利用度低以及作用机理尚不清
楚等问题需要进一步解决。随着问题的不断破
解，姜黄素作为一种新型绿色饲料添加剂在猪生
产中的应用前景广阔。
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-41-
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作者简介：谭琼，硕士，研究方向为动物营养与疫病
防控。
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2024年3月14日发(作者：释珹)
添加剂
粮油与饲料科技
2022年第3期
姜黄素的生理功能及其在猪生产中的应用
谭琼
（湖南动医教育科技有限公司，湖南长沙410000）
摘要：姜黄素是一种从姜黄属植物中提取出来的生物活性物质，具有抗氧化、抗炎症、抗病原微
生物和免疫调节等多种功能。研究发现，姜黄素能够提高动物生产性能，改善产品品质，且无毒副作
用。因此，可以开发成为一种绿色饲料添加剂应用在动物生产中。文章综述了姜黄素的生理功能及其
在猪生产上的应用，为姜黄素在猪生产上进一步研究和开发利用提供参考。
关键词：姜黄素；生理功能；猪生产；生产性能
中图分类号：S816.7文献标识码：A文章编号：2096-8515（2022）03-0039-04
Nrf2信号通路发挥了重要作用。在正常情况下，
Nrf2和Keap1结合成二聚体，当发生氧化应激时，
Keap1被修饰而使构象发生改变，促使Nrf2解离，
并进入细胞核与ARE结合，激活调控II相代谢酶、
抗氧化酶或药物转运体等的转录，从而发挥抗氧化
功能
[6]
。研究发现，姜黄素能够提高肠道SOD1、
HO-1、CAT和Nrf2等基因的表达，提高肠道
GSH-PX和T-AOC的活性，提高ROS的清除
[7-8]
。
说明姜黄素能够通过激活Nrf2信号通路来提高
组织抗氧化能力来保护肠道免受损伤。
1.2抗炎症功能
NF-κB信号通路在调控炎症反应方面
发挥重要作用，其能够通过调控促炎细胞因子
（IL-1β、IL-6、TNF-α）、环氧化酶-2（COX-2）和
前列腺素E2（PGE2）来促进炎症反应。姜黄素能
够通过抑制NF-κB信号通路和COX-2来降低
IL-1β、IL-6和TNF-α的生成而发挥抑制炎症
反应
[9-11]
。炎症小体能够通过调控NF-κB信号激
活Caspase-1来促使细胞焦亡，还能诱导IL-1β和
IL-18的分泌
[12]
。在炎症条件下，NLR家族Pyrin
域蛋白3（NLRP3）在各种炎症小体中被激活。姜
-39-
在集约化养猪过程中，利用抗生素预防和治
疗比较普遍。滥用抗生素会造成细菌耐药性等
问题，严重影响人类健康。姜黄素（Curcumin）是
从姜黄属植物姜黄中提取的一种不溶于水，易溶
于有机溶剂，对酸碱度敏感的天然酚类色素
[1]
。大
量研究表明，姜黄素有抗氧化、抗炎症、抗病原微
生物和免疫调节等多种生物功能
[2]
。在饲粮中添
加适量的姜黄素能够提高动物生产性能
[3]
。因
此，姜黄素可以开发为一种替抗添加剂在动物生
产中应用。本文就姜黄素的生理功能及其在猪
生产中的应用进行综述，为姜黄素在猪生产上进
一步研究和开发利用提供参考。
1姜黄素的生理功能
1.1抗氧化功能
作为一种亲脂多酚，姜黄素的结构中含有2
个邻甲氧基酚基和烯酮基以及1个酮烯醇基。姜
黄素通过与细胞内自由基结合形成稳定性强的
醌类物质来清除活性氧（ROS），从而抑制脂质过
氧化损伤
[4]
。Yu等
[5]
研究发现，热应激能够诱导骨
骼肌细胞ROS升高，而姜黄素能够显著降低热应
激诱导细胞的ROS浓度。在氧化应激过程中，
2022年第3期
黄素能够通过调控NF-κB信号通路抑制NLRP3
炎性小体的激活和IL-1β分泌，还通过破坏NL⁃
RP3炎性小体的空间形成，从而制炎症反应
[13]
。
1.3抗病原微生物功能
姜黄素及其衍生物对革兰氏阳性菌和阴性
菌均具有抗菌作用。Tyagi等
[14]
研究发现，姜黄素
能够破坏革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌、粪肠
球菌）和革兰氏阴性菌（大肠杆菌和绿脓假单胞
菌）细胞膜发生渗漏，导致细菌死亡。张欣
[15]
研究
也发现，姜黄素能够通过破坏金黄色葡萄球菌和
大肠杆菌细胞壁、增加胞膜的通透性和影响细胞
的生物电等方面起到抑菌效果。以上结果表明，
姜黄素能够通过破坏细菌结构完整来发挥抑菌
的作用。李海鹰等
[16]
以琥珀酸为连接臂，通过酯
化和酰胺化反应将姜黄素接枝到L-精氨酸分子
上，获得L-精氨酸基姜黄素，结果发现，该物质在
水中溶解度增强，且抑制金黄色葡萄球菌、沙门
氏菌、大肠杆菌和绿脓假单胞菌效果优于姜黄
素。说明经过处理和修饰的姜黄素能够提高抑
菌效果。
在真菌方面，花晨艳
[17]
研究发现，在一定范围
内，姜黄素对灰霉菌孢子萌发、芽管伸长以及菌
丝生长都具有显著抑制作用，并且抑制效果随着
浓度的增加而愈加明显。Prajapati等
[18]
研究发
现，姜黄素能够通过抑制细胞色素P450超家族酶
51B（CYP51B）来抑制米根霉麦角固醇的合成来
发挥抗真菌活性。以上结果表明，姜黄素有抑制
真菌的作用。此外，姜黄素还有抑制鸡柔嫩艾美
耳球虫卵囊的作用
[19]
。
1.4抗病毒功能
姜黄素能够与病毒外壳蛋白、病毒特异性酶
或RNA聚合酶等进行结合，阻断病毒复制、感染，
进而有效缓解病毒引起的感染和症状
[20]
。研究发
现，姜黄素能够抑制与病毒毒力和复制能力有关
基因活性来阻断HIV-1的复制
[21]
；通过下调闭合
环状DNA结合组蛋白乙酰化来抑制乙肝病毒感
染，以及通过调控Wnt/β-catenin、MAPK和
NF-κB等信号通路对乙肝病毒发挥预防和治疗
作用
[22-23]
。
1.5免疫调节功能
韩美玉
[24]
研究发现，饲料中添加姜黄素能够
明显缓解黄曲霉毒素B
1
引起的肉鸡胸腺、脾脏和
-40-
粮油与饲料科技
添加剂
法氏囊的组织病理损伤，提高免疫器官的脏器指
数和浆细胞数量及其核浆面积比，通过提高IL-2
和IFN-γ表达水平缓解黄曲霉毒素B
1
引起的免疫
抑制作用。刘梦杰
[25]
研究发现，姜黄素能够提高
血清IgA、IgM、IgG和C3、C4水平，降低IL-6水平，
提高脾脏IL-4和INF-γ基因的表达。此外，姜黄
素能够降低免疫器官中的中性粒细胞、巨噬细胞
和杀伤性T淋巴细胞比例来降低小鼠脊髓损伤后
的反应性炎症
[26]
。综上所述，姜黄素能够通过调
节机体细胞免疫和体液免疫来提高机体的免疫
性能。
2姜黄素在猪生产中的应用
宫内发育迟缓能够引起仔猪炎症损伤、肝脏
抗氧化能力下降以及糖脂代谢紊乱。在宫内发
育迟缓断奶仔猪日粮中添加姜黄素能改善生产
性能；可能通过调节调节IκBα/NF-κB、JAK/STAT
通路来缓解肝脏损伤，通过调控Nrf2/Hmox1通路
关键蛋白和基因mRNA表达来提高抗氧化能力，
通过调控胰岛素信号通路和SREBP及其靶基因
来调节肝脏糖脂代谢；可以提高肠道二糖酶活
性、回肠黏膜IGF-Ⅰ的含量以及IGF-ⅠmRNA表
达量，增加肠道绒毛、微绒毛长度，改善肠道消化
吸收功能,促进生长发育；能够降低IL-1β等促炎
因子水平及表达量、升高IgA等免疫球蛋白含量，
可缓解断奶仔猪免疫功能的不良影响
[27-28]
。邓卉
等
[29]
研究也发现，在日粮中添加人工合成姜黄素
或天然提取姜黄素均可改善川藏黑仔猪的免疫
功能，且不影响仔猪的生长性能和抗氧化功能。
在大肠杆菌攻毒下，日粮添加姜黄素能够显
著降低断奶仔猪的料重比，显著提高血清中
GSH-PX、CAT、SOD活性和T-AOC，显著降低
MDA含量；显著提高仔猪空肠和回肠绒毛高度、
绒腺比，显著降低绒毛宽度和隐窝深度；显著降
低血浆中DAO活性和D-乳酸含量；肠道紧密连
接蛋白（Claudin-1、Occludin和ZO-1）基因和蛋白
的表达量显著升高；显著提高空肠和回肠杯状细
胞数量以及sIgA蛋白和IL-10mRNA的表达量，
显著降低TLR4和Calprotectin蛋白以及IL-1β、
1L-6、TNF-α和TLR4mRNA的表达量。结果表
明，姜黄素可以促进仔猪生长，提高仔猪抗氧化
性，改善肠黏膜形态结构，降低肠黏膜通透性，提
高肠黏膜紧密连接和免疫功能，从而起到保护肠
添加剂
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2022年第3期
道的屏障作用
[30]
。
研究姜黄素在育肥猪中的应用效果，结果发
现，姜黄素能够显著提高猪的末重、平均日增重
和饲料转化率，以及显著降低血清谷草转氨酶活
性和丙二醛含量，显著提高血清总蛋白和血糖；
显著降低脂肪率、背膘厚和肌肉滴水损伤以及胴
体糖酵解，显著提高瘦肉率和肌肉的红度（a*
值），增大眼肌面积，增加背最长肌蛋白含量；猪
瘟血清抗体、O型口蹄疫血清抗体和蓝耳病血清
抗体升高
[31-33]
。另外，姜黄素能够通过抑制ERK1/
2-PPAR-γ信号通路来抑制脂肪细胞对葡萄糖的
摄取和脂肪酸的从头生成，降低猪脂肪细胞内脂
质沉积
[34]
。结果表明，姜黄素有提高育肥猪的生
长性能和改善肉质的作用。除此之外，姜黄素可逆
转或缓解运输应激导致的猪海马NO/NOS系统活
化，结果表明，姜黄素可能有抗应激的作用
[35]
。综
上所述，姜黄素可以作为一种替代抗生素的绿色
添加剂。
史云鹏
[36]
研究发现，将姜黄素和猪繁殖与呼
吸综合征病毒进行混合后同时接种MARC-145
细胞，发现姜黄素能够抑制病毒感染，且有浓度
梯度依赖性；姜黄素对病毒吸附无抑制作用，但
能抑制病毒内化和通过阻止G蛋白介导的细胞
融合抑制病毒脱衣壳。在体内，姜黄素不能诱导
猪繁殖与呼吸综合征病毒特异性抗体的显著升
高，但可诱导病毒特异性的淋巴细胞增殖
[37]
。结
果表明，姜黄素能够抑制猪繁殖与呼吸综合征病
毒在仔猪体内的感染。此外，姜黄素可抑制猪轮
状病毒对猪肠上皮细胞的感染与复制，说明姜黄
素可能有预防和治疗仔猪病毒性腹泻的作用
[38]
。
猪链球菌能够诱导脾细胞产生促炎性细胞因子
IL-6、TNF-α等的生成，而姜黄素能够抑制促炎因
子的生成和降低促炎因子与抗炎因子的比例
[39]
。
除此之外，猪圆环病毒灭活疫苗与姜黄素联合应
用，可提高仔猪对圆环病毒的细胞免疫水平，且
在一定剂量范围内，姜黄素浓度增加有利于免疫
活性的增强
[40]
。
3小结
目前，国家已实行饲料端禁抗、养殖端减抗
限抗的政策，寻求抗生素替代品迫在眉睫。来自
植物中的生物活性物质姜黄素，具有提高生产性
能，改善肉品质和增强机体免疫以及抑制病原微
生物的作用，且有安全、无毒无害的优点，可以作
为一种潜在替抗物质在饲料中应用。姜黄素存
在稳定性差，生物利用度低以及作用机理尚不清
楚等问题需要进一步解决。随着问题的不断破
解，姜黄素作为一种新型绿色饲料添加剂在猪生
产中的应用前景广阔。
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作者简介：谭琼，硕士，研究方向为动物营养与疫病
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