益生菌發(fā)酵中草藥的特性及在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

呂戰(zhàn)旗， 常 娟， 寧長(zhǎng)申， 王 平， 尹清強(qiáng)

（河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院，河南鄭州450000）

中草藥屬于純天然物質(zhì),具有化學(xué)合成藥物、抗生素等無(wú)可比擬的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。許多中草藥具有廣譜抗細(xì)菌、抗病毒、抗真菌作用。有的中草藥雖然本身沒(méi)有抗菌、抗病毒作用，但是有調(diào)節(jié)機(jī)體非特異性的積極因素。大部分中草藥的生物活性成分已經(jīng)被分離和鑒定，但是許多中草藥真正發(fā)揮功效還需要在大腸或瘤胃微生物的作用下轉(zhuǎn)化為生物活性成分（Lee等，2012），這表明中草藥的應(yīng)用需要發(fā)酵的過(guò)程。但目前動(dòng)物生產(chǎn)中作為飼料添加劑的中草藥，一般僅經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的加工粉碎，具有用量大、起效慢，無(wú)法充分發(fā)揮其營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值和適口性差等缺點(diǎn)。

益生菌發(fā)酵中草藥，一方面提高了中草藥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和活性成分含量，改善了中草藥的適口性；另一方面發(fā)揮了益生菌對(duì)動(dòng)物健康的有益作用。隨著益生菌發(fā)酵技術(shù)的深入研究和現(xiàn)代中草藥的發(fā)展，益生菌發(fā)酵中草藥已經(jīng)被廣泛地開發(fā)和應(yīng)用在動(dòng)物生產(chǎn)中，益生菌發(fā)酵中草藥產(chǎn)品的功效也被許多動(dòng)物試驗(yàn)研究證明。本文綜述了發(fā)酵中草藥的特性、可能作用機(jī)理以及在動(dòng)物生產(chǎn)上的應(yīng)用效果，為發(fā)酵中草藥飼料添加劑的開發(fā)和合理利用提供參考。

1 發(fā)酵中草藥的特性

1.1 增強(qiáng)中草藥藥效 益生菌發(fā)酵提高中草藥的功效主要通過(guò)調(diào)節(jié)對(duì)健康有益和疾病保護(hù)作用的異黃酮、皂苷、植物甾醇和酚類等天然分子成分的含量來(lái)實(shí)現(xiàn)（Zhai等，2013）。一方面，益生菌發(fā)酵過(guò)程使得不易消化吸收的大分子活性物質(zhì)降解為易消化吸收的小分子活性物質(zhì)，從而使中草藥中的活性成分含量提高，藥效得到增強(qiáng)。另一方面，中草藥的活性物質(zhì)大多分布在細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞層間，需要穿過(guò)多層細(xì)胞壁才能被利用，益生菌發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的胞外酶能降解細(xì)胞壁，從而使活性物質(zhì)更容易溶出 （金爾光等，2015）。Xing等（2016）發(fā)現(xiàn)，真菌發(fā)酵丹參可提高其抗氧化活性和總酚含量，也可富集丹參中丹參酚酸的含量。有研究表明，甘草水提液經(jīng)益生菌發(fā)酵后的抗炎效果明顯高于發(fā)酵前，說(shuō)明益生菌發(fā)酵增強(qiáng)了甘草水提液的抗炎活性（趙晶，2011）。通過(guò)腸道菌群轉(zhuǎn)化吳茱萸，對(duì)轉(zhuǎn)化前后吳茱萸提取液進(jìn)行了活性成分分析，并對(duì)其抑菌活性進(jìn)行紙片法檢測(cè)，結(jié)果表明轉(zhuǎn)化后提取液中吳茱萸堿的含量明顯增加，轉(zhuǎn)化4 h后，抑菌能力增強(qiáng)，尤其是對(duì)大腸桿菌和枯草芽孢桿菌的抑菌效果較明顯（韓潔等，2011）。

1.2 益生菌和中草藥的相互作用 發(fā)酵中草藥中益生菌和中草藥具有相互作用。一方面，中草藥所含的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)給益生菌的生長(zhǎng)繁殖提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，一些中草藥含有含量較高的有機(jī)酸，這可以保持腸道弱酸的微環(huán)境，抑制有害微生物繁殖的同時(shí)促進(jìn)有益微生物的生長(zhǎng) （孟彬等，2018）；另一方面，益生菌發(fā)酵中草藥可使其化學(xué)成分發(fā)生轉(zhuǎn)化。二者相輔相成，最終影響中草藥的生物活性和消化性。有研究表明，黃芪、甘草等補(bǔ)中益氣類中草藥對(duì)益生菌具有促生長(zhǎng)作用，并且許多中草藥能增加腸道益生菌的種類和數(shù)量，有助于維持動(dòng)物機(jī)體微生態(tài)平衡 （趙興鑫等，2011；Mimaki等，2001）。 賈雪巍等（2017）采用靈芝菌種對(duì)人參莖葉總皂苷進(jìn)行液體發(fā)酵，運(yùn)用薄層色譜法分析發(fā)酵前后人參莖葉總皂苷化學(xué)成分的變化，結(jié)果顯示，在發(fā)酵過(guò)程中，人參莖葉總皂苷中的皂苷類成分之間發(fā)生了轉(zhuǎn)化,稀有皂苷水平大幅增高，從而得到抗腫瘤活性更高的物質(zhì)。董睿方等（2017）研究結(jié)果表明，沙棘葉發(fā)酵后蘆丁和水仙苷含量降低，異槲皮苷含量增加，更有利于發(fā)揮其保健功能。

1.3 益生菌發(fā)酵產(chǎn)生新的活性物質(zhì) 益生菌生長(zhǎng)可產(chǎn)生蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶等生物活性大分子，這些酶在中草藥發(fā)酵降解轉(zhuǎn)化為新成分的過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。張棟健等（2017）采用高效液相色譜法分析比較枳殼發(fā)酵炮制前后成分的變化，結(jié)果顯示發(fā)酵炮制后枳殼飲片產(chǎn)生了兩個(gè)新的吸收峰，這表明有兩種新成分的產(chǎn)生。阮鳴（2011）研究發(fā)現(xiàn)，四種藥（食）用真菌（靈芝、桑黃、姬松茸、香菇）分別發(fā)酵黃芪后，黃芪甲苷均不同程度的轉(zhuǎn)化為異黃芪甲苷。張敏等（2015）研究發(fā)現(xiàn)，淡豆豉發(fā)酵后與發(fā)酵前相比多了一種具有溶栓作用的纖溶酶成分。李國(guó)紅等（2005）采用枯草芽孢桿菌發(fā)酵三七根須發(fā)現(xiàn)了活性物質(zhì)人參皂苷Rh4。

1.4 降低某些中草藥成分的毒性 雖然中草藥以其特有的作用機(jī)理來(lái)抑菌殺菌，不產(chǎn)生耐藥性，可以代替抗生素和合成類藥物作為飼料添加劑使用。但是部分中草藥本身具有毒性，限制了其在飼料中的應(yīng)用。川烏具有祛風(fēng)除濕、溫經(jīng)止痛等功效，但毒性極強(qiáng)。許多研究表明，發(fā)酵中草藥相比于天然中草藥，通過(guò)微生物對(duì)毒性的降解和轉(zhuǎn)化，降低了部分中草藥自身的毒性。江南等（2013）運(yùn)用雙向性固體發(fā)酵技術(shù)，獲得的酵制川烏毒性明顯小于未發(fā)酵生川烏。運(yùn)用不同真菌發(fā)酵草烏并進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，各發(fā)酵組相比于傳統(tǒng)炮制品組，大鼠心率失常發(fā)生次數(shù)及發(fā)生率顯著降低，說(shuō)明發(fā)酵組解毒效果比傳統(tǒng)炮制組好（王身艷等，2015）。有研究發(fā)現(xiàn)，白僵菌發(fā)酵后的馬錢子小鼠急性毒性 （LD50）為167.30 mg/kg，比馬錢子生品增加33.80%，說(shuō)明發(fā)酵后馬錢子毒性明顯降低（劉學(xué)湘等，2012）。Park等（2017）發(fā)現(xiàn)，乳酸菌發(fā)酵多種毒性較大的中草藥后未檢測(cè)出急性毒性或基因毒性，說(shuō)明發(fā)酵后毒性得到降低。

2 發(fā)酵中草藥在動(dòng)物生產(chǎn)上的應(yīng)用

發(fā)酵中草藥除用于疾病治療和保健等方面外，在動(dòng)物生產(chǎn)中，將其作為飼料添加劑添加到動(dòng)物飼料中發(fā)現(xiàn)，其在提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能、增強(qiáng)機(jī)體免疫力和改善動(dòng)物產(chǎn)品品質(zhì)等方面有一定的功效。

2.1 豬 有研究表明，益生菌發(fā)酵六神曲能緩解仔豬的斷奶應(yīng)激反應(yīng)，調(diào)節(jié)仔豬腸道微生物組成，增強(qiáng)仔豬腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài)（Wang等，2018）。武洪志等（2017）研究以蒼術(shù)、黃柏和白術(shù)為主藥的發(fā)酵復(fù)方中草藥對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、免疫和生化指標(biāo)的影響，結(jié)果顯示，斷奶仔豬日糧中添加發(fā)酵中草藥組平均日采食量和平均日增重相比基礎(chǔ)日糧組分別增加了17.59%和 30.51%（P＜0.05），料重比和腹瀉率分別降低了10.16%和48.38%（P＜0.05），血清中總膽固醇含量顯著降低 （P＜0.05），血清中免疫相關(guān)指標(biāo)有所提高。李國(guó)忠等（2012）在斷奶仔豬日糧中添加發(fā)酵黃芪發(fā)現(xiàn)，仔豬的免疫功能得到了顯著的提高。運(yùn)用發(fā)酵中草藥作為飼料添加劑對(duì)育肥豬的飼養(yǎng)試驗(yàn)表明，發(fā)酵中草藥組能顯著提高育肥豬早期的生長(zhǎng)性能，也能夠顯著降低育肥豬整個(gè)生長(zhǎng)周期的死亡率（李汝等，2018）。 劉春輝（2012）在育肥豬飼料中添加用產(chǎn)朊假絲酵母發(fā)酵陳皮、肉桂、花椒等的復(fù)方中草藥，肌肉pH和肌內(nèi)脂肪酸含量都升高，豬肉品質(zhì)得到提升。馬東予（2018）發(fā)現(xiàn)，復(fù)方中草藥（黨參、當(dāng)歸、益母草等）可提高母豬產(chǎn)仔數(shù)和健仔數(shù)，并且仔豬的生長(zhǎng)性能和免疫性能也得到了提高。王彩玲等（2011）發(fā)現(xiàn)，蟲草真菌發(fā)酵中草藥能顯著縮短母豬斷奶至發(fā)情間隔，降低乏情率。

2.2 雞 劉觀忠等（2011）將六神曲發(fā)酵的七味中草藥（黃芪、貫眾、板藍(lán)根、何首烏、山楂、女貞子、艾葉）添加到肉仔雞飼料中發(fā)現(xiàn)，肉仔雞的平均采食量和日增重顯著提高。范作良等（2016）在蛋雞飼料中添加發(fā)酵中草藥制劑發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵中草藥組與基礎(chǔ)日糧組相比，雞群產(chǎn)蛋率提高8.65%，料蛋比下降 15.48%，蛋殼相對(duì)重提高9.25%。孟維珊等（2017）研究發(fā)現(xiàn)，蛋雞飼料中添加1%發(fā)酵復(fù)方中草藥（山楂、草決明、益母草等）能明顯降低雞蛋膽固醇含量。韓春楊等（2005）研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵中草藥組肉雞抗新城疫病毒的抗體效價(jià)、免疫器官指數(shù)、血細(xì)胞中紅細(xì)胞數(shù)量均顯著高于未發(fā)酵組（P＜0.05），發(fā)酵處理中草藥顯著提高了雞群的免疫力。謝全喜等（2016）研究顯示，乳酸菌和枯草芽孢桿菌發(fā)酵中草藥能顯著降低大腸桿菌對(duì)雞的致死率，且不影響脾臟和法氏囊發(fā)育。

2.3 牛、羊 許多研究表明，發(fā)酵中草藥可以明顯改善熱應(yīng)激條件下泌乳后期奶牛的泌乳性能和免疫功能（Shan 等，2018；Wang等，2017）。 在肉牛基礎(chǔ)日糧中添加1.5%的發(fā)酵中草藥制劑可顯著提高其日增重，改善肉品質(zhì)，從而使綜合效益達(dá)到最大化（吳道義等，2015）。王曉芳等（2016）將加工制作的中草藥發(fā)酵制劑按照50 g/（頭·d）添加到泌乳牛基礎(chǔ)日糧中，飼喂兩個(gè)月后發(fā)現(xiàn)牛乳中體細(xì)胞數(shù)顯著減少，從而降低了牛群乳房炎的發(fā)生率。朱金鳳等（2014）在母羊基礎(chǔ)日糧中添加復(fù)方發(fā)酵中草藥發(fā)現(xiàn)，哺乳母羊泌乳性能顯著提高，圍產(chǎn)期母羊患病率降低，并且哺乳羔羊成活率和生長(zhǎng)速度提高，初生羔羊腹瀉率降低。

3 小結(jié)

發(fā)酵中草藥在動(dòng)物生產(chǎn)中表現(xiàn)出許多積極的功效，一些中草藥的活性成分和發(fā)酵效果也逐漸被人們所認(rèn)識(shí)。但因?yàn)橹胁菟幍某煞謴?fù)雜，中草藥的配伍和炮制方法也有許多，發(fā)酵中草藥作為飼料添加劑在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用還有許多問(wèn)題需要解決。篩選適合發(fā)酵處理的針對(duì)不同動(dòng)物的不同功效的中草藥成分及其組合配方；尋找最優(yōu)益生菌和發(fā)酵工藝，使不同組方的中草藥的藥用價(jià)值得到最大發(fā)揮；探究發(fā)酵對(duì)中草藥活性成分的影響及其作用機(jī)理；對(duì)發(fā)酵中草藥作為飼料添加劑的生物學(xué)效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)等需要進(jìn)一步研究。隨著益生菌發(fā)酵技術(shù)的成熟和現(xiàn)代中草藥的發(fā)展，益生菌發(fā)酵中草藥將具有更廣闊的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用價(jià)值。