博落回在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

張靈梅，朱晉佳，楊玲媛* ，湯少勛

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院， 長(zhǎng)沙 410128； 2.湖南畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心， 長(zhǎng)沙 410128；3.中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所， 長(zhǎng)沙 410125)

博落回(Macleayacordata)又稱號(hào)筒桿、黃薄荷、三錢三等，是罌粟科(Papaveraceae)多年生草本植物。其莖與根交界的部分呈類灌木形狀，植株高約2 m，葉片呈近圓形，通體覆有白粉，將其莖稈折斷以后有黃色汁液流出。博落回在我國(guó)多個(gè)省份地區(qū)均有分布，其范圍主要覆蓋華東、華南、西南以及華中地區(qū)，是一種珍貴的藥用類植物。其性辛、苦、溫，常被用作治療燙傷、風(fēng)濕、潰瘍、疥瘡以及跌打損傷等體表疾患，由于博落回有毒，一般不做內(nèi)用[1,2]。博落回因具有殺蟲的作用，因此還可以用作許多經(jīng)濟(jì)作物的綠色生物農(nóng)藥[3]。近年來有研究表明，博落回具有毒性低、藥物殘留少以及不易產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)點(diǎn)，在畜禽日糧中添加博落回提取物(Macleayacordataextract，MCE)可以加速畜禽生長(zhǎng)、提高畜禽生產(chǎn)性能、改善畜禽產(chǎn)品品質(zhì)以及預(yù)防畜禽疾病等[4-6]。

1 博落回的主要成分及其提取方法

1.1 博落回的主要成分

國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，博落回中含有多種生物堿。王曙光[7]、葉馮芝[8]、Ouyang[9]、Li[10]、Sárk?zi[11]等通過不同的方法提取博落回中的生物堿，結(jié)果表明，博落回中主要含有血根堿(sanguinarine，SG)、白屈菜紅堿(chelerythrine，CHE)、別隱品堿(allocryptopine，ALL)、原阿片堿(protopine，PRO)、小檗堿(berberine，BER)、二氫白屈菜紅堿(dihydrochelerythrine，DHCH)、二氫血根堿(dihydrosanguinarine，DHSG)、白屈菜如賓堿(chelirubine)、黃連堿(coptisine)、去甲血根堿(norsanguinarine)、6-丙酮基二氫白屈菜紅堿6-acetonyldihyrochelerythrine)、6-丙酮基二氫血根堿(6-acetonyldihyrosanguinnarine)等多種生物堿。其中SG、CHE、PRO、ALL是博落回的主要藥效成分，這4種生物堿的化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖1所示。這些生物堿都屬于異喹啉生物類，藥理作用廣泛，其中SG和BER具有廣譜抑菌的作用[12]。

博落回植株的不同部位生物堿含量豐度不同，不同部位中總生物堿含量排序?yàn)椋呵o﹤根﹤?cè)~﹤果實(shí)[13]。葉片和根中主要含PRO和ALL，莖作為運(yùn)輸器官，生物堿含量相對(duì)較低，主要有SG和CHE。

圖1 博落回中幾種主要生物堿結(jié)構(gòu)圖[14]Fig.1 Structural diagrams of several major alkaloids in the Macleaya cordata[14]

1.2 博落回生物堿的提取方法

博落回生物堿的分離和提取方法較多，主要有大孔樹脂吸附法、鹽酸提取法、超聲萃取法、酸水提取法、酸性乙醇提取法等。不同提取方法之間各有其特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，在進(jìn)行提取時(shí)應(yīng)根據(jù)不同生物堿的性質(zhì)，選擇適宜的分離和提取方法。大孔樹脂吸附法具有生產(chǎn)周期短、設(shè)備簡(jiǎn)單、吸附容量大、對(duì)環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)，但存在純化操作過程比較復(fù)雜，生物堿含量提取率較低的缺點(diǎn)，一般用于博落回總生物堿的分離與純化[15]。鹽酸提取法穩(wěn)定性比較好，對(duì)生物堿的分離度和提取率較高，得到的SG和CHE純度較高，但該方法所需的儀器價(jià)格和日常維護(hù)費(fèi)用較高[16]。超聲萃取法具有溶劑用量少、提取時(shí)間短、產(chǎn)率高、提取溫度低等顯著優(yōu)點(diǎn)，但受超聲波衰減及超聲功率難以和罐的容積匹配等因素的制約，并且對(duì)器壁的厚度以及容器放置的位置要求較高[17]。酸水提取法提取生物堿含量高，后續(xù)純化簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，SG和CHE等主要藥效成分的提取率較高，但此方法操作過程比較煩瑣，提取成本較高[18]。酸性乙醇提取法具有操作簡(jiǎn)便、乙醇用量少、乙醇濃度要求低、提取耗時(shí)短、提取成本低、工作效率高等優(yōu)點(diǎn)，并且用酸性乙醇提取法對(duì)SG的提取率比酸水提取法的提取效率要高，但儀器成本和分離成本都比較高[19]。

2 博落回生物堿的毒性及其藥理活性

2.1 博落回生物堿的毒性

博落回生物堿具有一定的毒性。小白鼠腹腔注射從博落回中提取的乙氧基血根堿和乙氧基白屈菜紅堿鹽酸鹽水溶液時(shí)，其安全劑量、半數(shù)致死量和最大致死量分別為5、18和22.5 mg/kg[20]。如果對(duì)wistar大鼠長(zhǎng)時(shí)間或大劑量注射MCE，會(huì)導(dǎo)致其肝細(xì)胞發(fā)生變性與增生，使公鼠的肝/體比顯著升高，而血清谷-丙轉(zhuǎn)氨酶則會(huì)下降，這說明MCE對(duì)wistar大鼠亞慢性毒性作用的主要靶器官為肝臟[21]。但Zhao等[22]研究發(fā)現(xiàn)，在生長(zhǎng)肥育豬飼料中添加100 mg/kg的美佑壯(Sangrovi?，SAG，博落回提取物的標(biāo)準(zhǔn)制備產(chǎn)品)飼喂28 d，試驗(yàn)期內(nèi)未發(fā)現(xiàn)MCE對(duì)生長(zhǎng)豬產(chǎn)生不利影響，在所有檢測(cè)的器官或組織中SG或MCE的殘留量低于檢測(cè)最低值。王靜等[23]在小鼠的急性毒性試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期服用適宜劑量的博落回是安全可靠的。張少航等[24]研究發(fā)現(xiàn)，博落回散溶液對(duì)9種常用飼料添加益生菌的最小抑菌濃度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常的博落回散使用濃度(60 μg/mL)。Wang等[25]在奶牛試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，泌乳奶牛可耐受飼喂量達(dá)10 000 mg/頭/d的博落回提取物產(chǎn)品(Macleayacordataextract products，MCEP)。因此，雖然博落回生物堿具有一定的毒性，但在家畜飼養(yǎng)中其添加量只要控制在一定范圍內(nèi)，對(duì)動(dòng)物產(chǎn)生的不利作用就相當(dāng)?shù)汀?/p>

2.2 博落回生物堿的藥理活性

2.2.1 抗菌作用

SG的抗菌活性比較強(qiáng)，其不論是對(duì)桿菌、球菌，還是對(duì)革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌，都有比較好的抗菌效果，其中SG對(duì)沙門氏菌的抗菌活性強(qiáng)于青霉素鈉[26,27]。王朝元等[28]通過對(duì)博落回各部分生物堿抗菌活性的研究發(fā)現(xiàn)，博落回生物堿對(duì)金黃色葡萄球菌、草分支桿菌、枯草芽胞桿菌以及環(huán)狀芽孢桿菌等代表性細(xì)菌都有很好的抑制作用，并且對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制效果最好。

2.2.2 殺蟲殺蛆作用

在玻片上讓陰道滴蟲與博落回浸膏相接觸，所有滴蟲立即被殺死，這說明博落回生物堿具有很強(qiáng)的殺滅滴蟲的作用[29]。MCE對(duì)棉蚜蟲的生長(zhǎng)也有明顯的抑制作用，100 mg/kg的8-羥基二氫白屈菜紅堿和8-甲氧基二氫血根堿能夠使棉蚜蟲存活率分別降低(76.1±7.9)%和(73.6±14.6)%[30]。博落回常被用作一種殺蛆青草藥，博落回中的生物堿是殺滅蠅蛆的主要物質(zhì)[31]。

2.2.3 改善肝功能，增強(qiáng)免疫力

楊軍等[32]研究發(fā)現(xiàn)，博落回具有抑制肝臟纖維化、改善肝臟和肝細(xì)胞膜以及顯著增強(qiáng)T和B淋巴細(xì)胞的作用。李映菊[33]研究發(fā)現(xiàn)，博落回生物堿能夠改善大鼠肝組織纖維化的病理變化，具有與IFN-γ基本相當(dāng)?shù)目估w維化作用。肖俐等[34]研究發(fā)現(xiàn)，MCE可能通過減輕大鼠肝臟炎癥和抗脂質(zhì)過氧化的作用來改善肝臟功能，對(duì)大鼠急性酒精性肝損傷具有保護(hù)作用。

2.2.4 抗腫瘤和抗癌作用

樊淑蓮等[35]研究發(fā)現(xiàn)，博落回總生物堿是抗腫瘤的有效成份，可使動(dòng)物肉瘤細(xì)胞發(fā)生變性壞死，并且博落回總生物堿對(duì)小鼠移植性腫瘤的抑制作用與其使用劑量有關(guān)。博落回生物堿還可能具有通過調(diào)節(jié)胃泌素的表達(dá)，來促進(jìn)胃腸道正常細(xì)胞增殖以及抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的作用[36]。Liu等[37]研究發(fā)現(xiàn)，MCE中含有影響肺細(xì)胞體外功能的成分，并對(duì)肺癌細(xì)胞具有一定的殺傷作用。SG能夠通過調(diào)節(jié)DUSP4/ERK通路抑制胃癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和侵襲[38]。CHE能夠誘導(dǎo)人胃癌BGC-823細(xì)胞的凋亡，其主要是通過降低線粒體膜電位、釋放細(xì)胞色素c、激活caspase 3和切割多聚ADP-核糖聚合酶等途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。此外，CHE誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡還伴隨著Bcl-xl和Bcl-2蛋白的下調(diào)，但Bax蛋白水平?jīng)]有變化[39]。

3 博落回在畜禽生產(chǎn)中的研究與應(yīng)用

MCE是一種天然的植物飼料添加劑，能夠提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能以及預(yù)防一些動(dòng)物疾病，并且綠色安全、無殘留，因此博落回在動(dòng)物生產(chǎn)上得到越來越廣泛的應(yīng)用。

3.1 博落回在家禽生產(chǎn)中的研究與應(yīng)用

博落回在家禽生產(chǎn)中的研究主要集中于提高肉雞成活率、日增重、料肉比、生長(zhǎng)性能以及改善肌肉品質(zhì)等方面。Li等[40]研究發(fā)現(xiàn)，MCE與金霉素聯(lián)合使用具有協(xié)同作用，在肉雞日糧中添加MCE能夠協(xié)助金霉素顯著提高肉雞成活率、日增重、料肉比等生長(zhǎng)性能，其還能夠加速肝內(nèi)金霉素的代謝，減少肌肉和腎臟中金霉素的殘留。周文等[41]研究發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加博落回散具有促進(jìn)肉雞腸道黏膜發(fā)育、改善肉雞的料肉比、顯著提高肉雞生長(zhǎng)性能以及增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力的作用。Yakhkeshi等[42]也研究發(fā)現(xiàn)，SAG能減少肉雞消化道致病菌數(shù)量，改善肉雞腸道健康。Matulka等[43]用1 000 mg/kg的SAG喂養(yǎng)蛋雞，發(fā)現(xiàn)SAG對(duì)蛋雞無不良影響，也沒有殘留的SG或MCE被轉(zhuǎn)移到蛋中。Xue等[44]的研究結(jié)果表明，從博落回中提取的植物衍生二喹啉生物堿的標(biāo)準(zhǔn)化混合物可以保護(hù)肉雞免受壞死性腸炎的侵害。Juskiewicz等[45]研究發(fā)現(xiàn)，在肉雞日糧中添加15 mg/kg的SAG雖然沒有增加肉雞的體重，但提高了盲腸微生物的活性，增加了日糧中單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的含量。李長(zhǎng)虹等[46]研究發(fā)現(xiàn)，在基礎(chǔ)日糧中添加博落回散能夠顯著提高肉鴨的生產(chǎn)性能，且在添加劑量為30 mg/kg時(shí)效果最佳。

3.2 博落回在豬生產(chǎn)中的研究與應(yīng)用

近幾年來，關(guān)于MCE在豬生產(chǎn)中的研究與應(yīng)用已有不少報(bào)道，主要集中在降低腹瀉率以及提高豬只生長(zhǎng)性能等方面。

3.2.1 在降低腹瀉率方面的研究與應(yīng)用

方成堃等[47]通過給3個(gè)試驗(yàn)組的腹瀉仔豬分別口服5 mL腸炎凈、5 mL MCE和10 mL MCE研究其對(duì)仔豬腹瀉的治療效果。結(jié)果表明，口服適量的MCE溶液在治療仔豬腹瀉方面有很好的效果，但過量會(huì)產(chǎn)生不利影響。蔡鵬等[48]的研究也發(fā)現(xiàn)，在仔豬日糧中添加不同劑量的博落回生物堿在預(yù)防仔豬腹瀉方面，劑量不同產(chǎn)生的效果也不同，其中以添加0.675 mg/kg效果最佳。駱延波等[49]研究結(jié)果表明，MCE具有類似阿莫西林的作用，仔豬日糧中添加MCE的試驗(yàn)組與添加阿莫西林的對(duì)照組之間相比，兩者在預(yù)防仔豬腹瀉、提高仔豬成活率以及促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)等方面的差異不顯著。杜莉等[50]研究發(fā)現(xiàn)，在圍產(chǎn)期和哺乳期母豬日糧中添加MCE能夠增進(jìn)母豬食欲，顯著提高母豬窩產(chǎn)仔數(shù)和仔豬窩重，并降低仔豬死淘率和腹瀉率。另外，歐陽龍等[51]的研究也發(fā)現(xiàn)，在圍產(chǎn)期和哺乳期仔豬日糧中添加博落回散后比不添加組每天能多增重20 g/頭；在母豬產(chǎn)前1周開始給母豬飼喂添加博落回散的飼糧，直到仔豬21 d斷奶，比同期不添加博落回散的仔豬平均多增重420 g/頭，而且在日糧中添加博落回散不僅可以預(yù)防仔豬發(fā)生腹瀉，還能夠預(yù)防產(chǎn)后母豬發(fā)生腹瀉。上述研究結(jié)果表明,MCE對(duì)幼畜腹瀉具有很好的防治作用，對(duì)生長(zhǎng)性能具有明顯的促進(jìn)作用。但其在不同動(dòng)物及不同生長(zhǎng)階段的使用量還需要進(jìn)一步研究加以明確。

3.2.2 在改善生長(zhǎng)性能方面的研究與應(yīng)用

在豬飼料中添加MCE，可以明顯減少豬只發(fā)病率，提高飼料轉(zhuǎn)化率以及促進(jìn)豬的生長(zhǎng)。滿意等[52]研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬日糧中添加4.5 mg/kg MCE，在改善斷奶仔豬免疫功能、增強(qiáng)斷奶仔豬抗病能力以及顯著提高仔豬生長(zhǎng)性能方面效果最好，其效果優(yōu)于土霉素。歐陽龍等[53]在仔豬日糧中添加50 mg/kg的博落回散，發(fā)現(xiàn)能很好地緩解仔豬斷奶應(yīng)激，顯著提高斷奶仔豬的生長(zhǎng)速度。Chen等[54]在早期斷奶仔豬基礎(chǔ)日糧中添加50 mg/kg的SAG，發(fā)現(xiàn)其可以改善仔豬的生長(zhǎng)性能和腸道形態(tài)，并能夠改善仔豬腸道腔內(nèi)的環(huán)境。Kantas等[55]研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬飼糧中添加50 mg/kg的SAG能夠顯著提高斷奶仔豬的體重和平均日增重。Matulka等[56]研究也發(fā)現(xiàn)，在母豬懷孕后期和哺乳期間添加50和100 mg/kg的SAG對(duì)母豬生產(chǎn)以及仔豬都有積極的影響。Boroojeni等[57]研究表明，在仔豬日糧中添加120 mg/kg MCE可以顯著提高仔豬的生長(zhǎng)性能和養(yǎng)分消化率，但對(duì)空腸組織形態(tài)的變化沒有顯著影響。Liu等[58]研究發(fā)現(xiàn)，MCE能夠增強(qiáng)生長(zhǎng)仔豬的腸屏障功能。

3.3 博落回在其他動(dòng)物生產(chǎn)上的研究與應(yīng)用

MCE目前除了在豬和家禽上的應(yīng)用以外，還有少數(shù)關(guān)于MCE在反芻動(dòng)物、乳鴿等生產(chǎn)應(yīng)用中的報(bào)道。張志紅等[59]在湖羊瘤胃體外試驗(yàn)中研究發(fā)現(xiàn)，添加低濃度MCE會(huì)增加甲烷的產(chǎn)生，添加高濃度MCE會(huì)減少甲烷的產(chǎn)生，并促進(jìn)瘤胃發(fā)酵模式由乙酸型逐漸轉(zhuǎn)變成丙酸型。Michels等[60]研究發(fā)現(xiàn)，在公牛高能量日糧中添加SG能夠提高干物質(zhì)轉(zhuǎn)化為胴體的效率，從而顯著提高胴體的產(chǎn)量。Estrada-Angulo等[61]研究發(fā)現(xiàn)，在母羊高能量日糧中添加MCE有助于改善炎熱天氣對(duì)母羊生長(zhǎng)性能造成的不良影響，能量效率的提高可能是通過MCE的抗炎作用和相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)吸收的增強(qiáng)來實(shí)現(xiàn)的。胡雄貴等[62]研究結(jié)果表明，在乳鴿日糧中添加50 mg/kg博落回散可以增強(qiáng)機(jī)體免疫力，顯著提高乳鴿血清中總蛋白、免疫球蛋白G和低密度脂蛋白的含量。

4 總結(jié)與展望

MCE具有抗菌譜廣、無耐藥性、無殘留、安全性好以及來源廣等優(yōu)點(diǎn)，并具有降低動(dòng)物腹瀉率以及促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)性能等功效。在畜禽生產(chǎn)中由于藥物殘留而不能大量使用抗生素的情況下，用MCE替代部分抗生素添加到畜禽日糧中，對(duì)保證畜禽健康生長(zhǎng)具有重要的作用。但MCE具有毒性，且成分較復(fù)雜，這使其在畜禽生產(chǎn)上的應(yīng)用受到一定的限制。研究出更多分離提取博落回生物堿的新方法和探索其在不同動(dòng)物及不同生長(zhǎng)階段的安全應(yīng)用劑量，是畜牧研究者今后應(yīng)該考慮和研究的問題。并且，MCE目前僅在雞和豬養(yǎng)殖上的應(yīng)用研究比較多，在其他動(dòng)物上的應(yīng)用研究還不常見。因此，今后應(yīng)更多地開展MCE在反芻動(dòng)物、水產(chǎn)以及其他動(dòng)物飼用安全性和效果方面的研究，為將MCE更好地應(yīng)用于動(dòng)物生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。