乜 春,乜志剛,朱尚玉
(1.青海省海南州貴德縣畜牧獸醫工作站,青海貴德 811799;2.青海省海南州貴德縣常牧鎮畜牧獸醫工作站,青海貴德 811799)
畜禽養殖是我國農業的支柱產業,在整個農業產值中占據主要地位。目前,規模化養殖中動物一旦感染細菌、病毒或寄生蟲后難以立即消除,大量使用抗生素或抗病毒性藥物使得細菌、病毒耐藥性問題嚴重出現,同時造成肉、乳、蛋中藥物殘留嚴重,給畜牧業和人類帶來巨大的挑戰。在農業部發布的《全國遏制動物源細菌耐藥行動計劃》中指出人獸共用抗菌藥物或易產生交叉耐藥性的抗菌藥物作為動物促生長劑逐步退出。因此,尋找抗菌藥物的替代物顯得極為迫切,中藥以其不易產生耐藥性、藥效明顯、藥物殘留低及來源廣泛被應用于畜禽生產中,發酵中藥是在中藥基礎上使用益生菌進行發酵,以其顯著的療效,安全無毒,使用量少在畜禽生產中有著廣泛的應用。
將中藥提取液或散劑以優選的腸道益生菌菌群中一種或幾種、一株或幾株益生菌作為菌種,利用微生態學、仿生學的方法,通過生物嫁接的方式對提取的中藥有效成分進行生物學轉化,將中藥大分子物質經過微生物轉化成為能被腸道直接吸收的小分子成分,使中藥成為快速吸收、定量療效的新型藥物。發酵是中藥炮制加工方法的一種,依據發酵底物狀態主要分為固態發酵、半固體發酵和液態發酵;依據發酵技術應用于中藥的時間可分為傳統中藥技術和現代發酵技術,傳統發酵技術所利用的菌種僅為自然環境中產生的菌(酵母菌、細菌),菌種純度不高,發酵溫度不穩定,發酵時間長,失敗率高。現代發酵技術使用的菌種種類多,純度高,發酵溫度可控,技術較為成熟。現代中藥發酵技術為中藥的發展提供新方向和新的研究領域。
發酵中藥是由益生菌和中藥兩種物質相互作用形成的,其效果明顯,且不易產生耐藥性,食品殘留小,使用安全,同時可降解藥物難以消化吸收的部分,降低藥物毒性而作用廣泛(喬宏興等,2018)。
2.1 發酵中藥可提高藥物藥效 中藥多為植物藥,植物細胞壁在提取過程中難以破壞,而發酵過程中益生菌可產生纖維素酶、果膠酶等可分解細胞壁,使中藥中有效活性成分大量破壁而出,提高藥物效果。同時,在中藥成分提出后,發酵過程中部分成分通過修飾增強生物活性,增強藥物效果。此外,益生菌本身可通過自身代謝有益產物調節機體腸道免疫,促進畜禽生長。谷巍等(2019)研究發現,發酵中藥復方組在增加腹瀉小鼠腸道益生菌(雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌)和降低大腸桿菌方面優于中藥復方組;發酵組在可提高IFN-γ和IL-4比值方面優于中藥復方提取液組。吳泊等(2018)發現,發酵后的紅花可明顯縮短血栓長度,延長凝血酶及部分凝血活酶時間,這表明發酵后紅花的溶血栓作用增強。
2.2 調節動物腸道菌群作用 研究發現,發酵中藥對動物腸道菌群有明顯的調節作用(趙唐,2019),這可能基于中藥對畜禽腸道菌群的調節作用,兩者協同調節,促進和保護胃腸功能(吳佳偉,2019;王泳,2018)。方磊涵等(2019)采用發酵中藥作為飼料添加劑飼喂斷奶仔豬,飼喂28 d后發現,發酵中藥組腸道中雙歧桿菌數量顯著增高,而大腸桿菌數量明顯降低,斷奶仔豬腹瀉率降低,表明發酵中藥可明顯改善試驗動物的腸道菌群。
2.3 發酵中藥可降低有毒中藥毒性 藥物的毒性是限制藥物使用的重要因素,有研究表明,使用益生菌對有毒中藥發酵可明顯降低藥物毒性,其機制可能是微生物在發酵過程中將有毒成分進行分解或修飾,從而達到降低或完全消除毒性的效果(李桂東,2016)。
2.4 發酵過程中產生新有效活性成分 在發酵過程中,由于某些微生物的代謝途徑中含有脫氫、羥化、磷酸化等反應,可將中藥成分進行修飾,產生新的活性成分。同時微生物在發酵代謝過程中產生的代謝產物、次生代謝產物均可能是活性物質,對畜禽生長發育和抗病提供物質基礎(董建偉等,2018;楊靜云,2016;Mohsen等,2012)。
中藥中含有大量多糖、生物堿、黃酮、微量元素及礦物質,發酵后活性成分被益生菌分解成更易吸收的營養物質,發酵中藥作為飼料添加劑在畜禽生產中不僅為畜禽提供營養物質,同時,含有大量生物活性物質,對動物疾病預防和治療起重要作用。由于不易產生耐藥性,使用安全、效果顯著,因此,在畜禽生產中可廣泛推廣,目前,發酵中藥在畜禽生產中的應用多為抗病、促生長兩個方面(胡紅偉等,2017;金爾光等,2017)。
3.1 發酵中藥在豬上的應用 發酵中藥在養豬生產中的研究多集中在斷奶仔豬生長性能和腸道健康上。喬宏興等(2018)使用植物乳桿菌和屎腸球菌對中藥黃芪進行發酵,發酵后作為飼料添加劑飼喂斷奶仔豬,結果發現,0.6%發酵黃芪添加組斷奶仔豬的平均采食量顯著提高,料重比降低明顯,這表明發酵黃芪對斷奶仔豬有明顯的促生長作用。王坤麗(2017)使用兩種乳酸菌對清瘟敗毒散提取液進行液態發酵,并進行工藝篩選,將發酵好的清瘟敗毒散給喂斷奶仔豬,計算28 d試驗動物的生長性能及腹瀉率,結果發現,發酵中藥可顯著提高斷奶仔豬日增重,顯著降低料重比,同時降低了斷奶仔豬的腹瀉率,保健效果明顯。吳道義等(2018)使用益生菌發酵中藥作為飼料添加劑飼喂斷奶仔豬,結果發現,飼料中添加發酵中藥能降低斷奶仔豬的料重比和腹瀉率。
3.2 發酵中藥在禽上的應用 發酵中藥對禽上的研究多集中于生長性能和大腸桿菌防治方面。李宗杰(2019)研究發現,發酵中藥可提高肉雞日均增重,降低料重比,同時提高雞新城疫和禽流感的抗體水平。金海林(2017)使用保加利亞乳桿菌與植物乳桿菌(1∶4)對中藥復方進行發酵,并進行體外抑菌試驗和臨床試驗,結果發現,發酵中藥體外抑制大腸桿菌效果優于中藥組,可提高雞盲腸內容物中SIgA,同時具有明顯的抗氧化作用,對大腸桿菌的治療效果好。王建國等(2015)使用乳酸菌發酵中藥對雞大腸桿菌病進行治療,試驗結果發現,發酵中藥中劑量組效果較好,對雞大腸桿菌病有明顯的保護作用。
3.3 發酵中藥在反芻動物上的應用 發酵中藥在反芻動物上的研究主要關注對疾病的預防。王颯爽等(2019)研究發現,使用發酵中藥可有效降低奶牛乳房炎的發病率,提高奶牛的生產性能,同時具有一定的抗熱應激能力。朱金鳳等(2014)采用酵母菌等發酵補中益氣散,并作為飼料添加劑飼喂試驗羊,結果發現,發酵中藥組羔羊的平均日增重明顯提高,腹瀉率顯著降低,對母羊繁殖性能有明顯改善。
研究表明,發酵中藥可調節動物胃腸道菌群,提高動物生長性能,改善動物免疫功能,治療動物疾病等多種功能,因此,在畜禽生產中有廣泛的應用。但發酵中藥在應用過程中也存在以下問題:(1)中藥成分復雜,發酵后成分更為復雜,對其成分研究尚不清晰。(2)發酵中藥的生產工藝、發酵工藝、純化工藝、質量標準尚未有標準規范,檢測指標具不具有代表性尚不明確。(3)發酵中藥的藥效學研究較多,但藥代學和作用機制研究較少,對推廣有一定影響。(4)發酵所選菌種來源不一,缺乏模式菌,發酵機制尚不清楚(要瑞麗,2015;劉鋒等,2014)。
目前,對發酵中藥的研究處于起步階段,但發酵中藥確切的藥效學為后期發酵中藥的藥理學、作用機制研究及藥學研究奠定堅實基礎。隨著科學技術的發展,注重對發酵中藥質量標準、藥理及作用機制等方面應加強研究,為發酵中藥在畜禽生產中的推廣做出鋪墊。