中草藥飼料添加劑對動物多種性能的影響

秦千禧， 程林麗， 趙軍杰， 沈建忠

（中國農業大學動物醫學院，北京 100193）

“多、快、好、省”的集約化、現代化養殖是未來養殖業的發展方向， 這種養殖方式具有在空間上高密度、 在營養上高濃度、 在生產上高效率等優勢，但同時也會伴隨著畜禽機體高負荷，畜禽群體健康高風險等弊病（湯新明等，2018）。 因此，飼料生產過程中通常會添加少量或微量各種功能的飼料添加劑， 從而提高基礎飼糧的營養價值及利用效率，增強畜禽免疫力，預防和治療畜禽疾病，達到節約飼養成本、提升動物多種性能、保障動物健康、提高動物產品經濟價值的目的。中草藥飼料添加劑因具有種類繁多、來源廣泛、藥理作用多樣、不易產生有害殘留和耐藥性等優勢（劉敏，2022；曾國榮，2021）， 越來越受到畜牧獸醫從業者的重視， 成為了動物營養和疾病防控研究的熱點。 因此， 針對目前已經發表的中草藥飼料添加劑對動物多種性能產生影響的研究進行綜述， 有利于為今后的具體研究明確目標和方向， 為中草藥飼料添加劑產品的基礎研究和應用開發提供參考。

1 中草藥飼料添加劑的分類與特點

1.1 中草藥飼料添加劑的分類 由于中草藥本身種類繁多、成分多樣、作用機制復雜且難以分析，目前報道的中草藥飼料添加劑并未有官方統一分類標準，但通常可按其來源、作用類型、加工程度以及實際用途等進行分類，具體分類情況見表1。

表1 中草藥飼料添加劑分類情況

1.2 中草藥飼料添加劑的特點

1.2.1 資源豐富 中草藥來源廣泛、種類繁多。據統計，我國陸地中草藥資源超過12000 種，海洋植物超過20000 種， 目前在生產中使用的陸地中草藥超過1000 種，已經應用于中草藥飼料添加劑的超過200 種（金爾光等，2014），可見中草藥飼料添加劑的開發前景十分廣闊。

1.2.2 天然安全 中草藥泛指由植物、 動物以及礦物制成，用以防治疾病的藥物（EFSA，2010），其本身是天然的有機物或無機物。 中草藥飼料添加劑是中草藥加工后的產物， 保持了原有成分的生物活性（周雄等，2016）。 中草藥安全可靠，即使長期使用也不易產生耐藥性和抗藥性 （李潔等，2022；于磊等，2007），且毒副作用小、藥物殘留低（楊正早等，2022；王春艷等，2015），屬于理想的綠色飼料添加劑。

1.2.3 功能多樣 研究表明， 中草藥有效成分和功能十分復雜，含有蛋白質、多糖、脂質、氨基酸、生物堿等多種成分，具有一定的營養價值，同時具有抗病原微生物（周雄等，2016）、抗應激（于磊等，2007）、提高免疫效果（王慧敏等，2016）、調節新陳代謝（池永寬等，2020）、改善飼料風味、提高肉質（李潔等，2022）等功能。每種中草藥通常含有多種活性成分， 在不同情況下對同一器官的不同功能甚至可以起到雙向調節的作用（林冬梅等，2007）。

1.2.4 經濟環保 化學合成的飼料添加劑通常加工過程復雜且會產生具有污染性的副產物， 會對環境產生不良影響， 且制備及污染物處理成本較高。 中草藥飼料添加劑加工工藝簡單， 生產成本低，基本不會造成環境污染，屬于經濟環保型飼料添加劑（池永寬等，2020；于磊等，2007）。

2 中草藥飼料添加劑對動物性能的影響

中草藥飼料添加劑含有豐富的生物堿、 甾醇類、黃酮類、多酚類等有效成分，對動物機體各種性能具有調節作用。 例如，含有某些生物堿的中草藥（如鉤吻、黃柏等）可殺菌抗病毒，阻止病原微生物對機體產生損傷，增強機體抵抗力（Wu 等，2020）；含有甾醇類化合物的中草藥（如姜黃、積雪草等）可通過調節機體相關信號通路，增強機體抗應激能力（Liu 等，2022；Zhang 等，2021）；含有黃酮類化合物的中草藥（如菟絲子、黃芩等）具有抗壞死、降低轉氨酶、擴張血管等作用，可用于安胎及抗應激（Wu等，2018）；含有多酚類化合物的中草藥（如茶葉、丹參等）可激活體內抗氧化相關信號通路，有利于動物機體不飽和脂肪的合成與維持（Ren 等，2019）。中草藥飼料添加劑對機體最主要的作用體現在以下六個方面：消化和生長性能、免疫性能、抗病性能、抗應激性能、繁殖性能和生產性能。

2.1 對消化功能及生長性能的影響 中草藥對動物消化功能及生長性能的影響顯著，一些中草藥中所含的生物堿、有機酸等活性成分可以改善胃腸功能、促進消化吸收、提高營養物質的利用率和轉化率（Liu 等，2017），從而提高動物生長性能。 周光元等（2014）在斷乳仔豬的基礎飼糧中添加0.03% ~0.1%的中草藥添加劑（含陳皮、防風、麥芽等），結果發現， 此混合添加劑在不影響豬采食量的情況下，增加了仔豬日增重， 提高了經濟效益。 李琳倩等（2020） 在后備母豬的基礎飼糧中添加了0.1%以“八珍湯”為基礎改良而成的中草藥添加劑（含女貞子、甘草、益母草等），結果顯示后備母豬的粗脂肪、粗灰分、 粗蛋白質和總能表觀消化率顯著提高，說明該中草藥飼料添加劑促進了后備母豬對營養物質的消化吸收。 Kholif 等（2017）在泌乳期大馬士革山羊飼糧中添加10 g/d 的香茅和迷迭香混合物，結果顯示這兩種草藥的使用顯著提高了泌乳期大馬士革山羊有機物和纖維的消化率，并且提高了其瘤胃短鏈脂肪酸、 丙酸和血清葡萄糖濃度。 Wu 等（2020）研究發現，提取自中草藥鉤吻的鉤吻素子可以通過調節Nrf2/NF-κB 信號通路減輕脂多糖（LPS）誘導的腸道屏障功能障礙。 鉤吻素子通過降低LPS 的細胞毒性，抑制其對Nrf2/NF-κB 信號通路的作用，阻止腸道發生氧化炎癥反應。

目前， 有關中草藥添加劑對動物機體消化功能影響的研究主要集中在腸屏障、 腸道菌群和瘤胃發酵方面， 關注點聚焦于中草藥對腸上皮細胞和細菌種群的作用， 少有聯系代謝學和免疫學進行綜合分析，且重視研究腸道的免疫、機械、生物屏障，相對忽略了化學屏障。而在中草藥添加劑對生長性能影響的研究中，多是從促進采食、消化和吸收等方面進行分析，而對具體機制的研究較少，其原因可能是中草藥質量參差多變、 有效成分難提取、機制復雜難確定等。

2.2 對免疫功能的影響 中草藥對動物的免疫功能影響顯著。中草藥中含有多種活性物質，其中一些多糖類、生物堿、有機酸、苷類和揮發性油類具有激素樣作用，能夠激活免疫系統、促進抗體生成、增強體液免疫，起到較好的免疫保護作用（鐘鵬，2022；曹楠等，2017）。牛迪等（2021）研究發現，在添加1%中草藥大腸桿菌病預防劑（含車前草、地錦草、鬼針草等）的試驗組和添加1%中草藥免疫增強劑（含枸杞子、女貞子、五味子等）的試驗組內，銀狐體內免疫球蛋白A、免疫球蛋白M 和免疫球蛋白G 的含量均顯著升高，說明這兩種中草藥飼料添加劑能夠有效提升銀狐免疫力， 增強其抗病力。Saini 等（2022）通過飼喂水牛少量蘆薈發現，水牛的健康狀況得到改善，推測可能是蘆薈中多糖發揮了免疫激活作用。 Han 等（2019）通過在蛋雞普通飼糧內添加1%牛磺酸-中藥方劑（Tau-TCHF）， 研究硫磺酸與中草藥方劑聯合應用對PI3K-AKT 信號通路中關鍵因子（PIK3CA、PDPK1、AKT1、MDM2、ITGA2B、ITGB1、FAK 和p53）的影響，結果顯示，與對照組相比，Tau-TCHF組 雞 脾 組 織 中 的ITGB、FAK、PIK3CA、AKT1 和MDM2 基因的轉錄水平顯著升高， 其余基因轉錄水平無顯著差異， 這提示Tau-TCHF 可能通過調節PI3K-Akt 信號通路影響雞脾臟的增殖分化，抑制雞脾細胞凋亡。

具有免疫激活作用的中草藥常用于抗腫瘤、抗糖尿病、抗哮喘的研究，作為動物飼料添加劑時主要有提高飼料利用率和轉化率、提高抗病力、降低死亡率等功能， 但目前的研究內容大多局限于免疫組學，缺少與轉錄組學、基因組學等技術相結合的系統性研究，此外，應當重點關注對黃芪、黃芩、枸杞等富含多糖類、苷類化合物的中草藥的研究，確定其有效成分作用于免疫系統的具體機制。

2.3 對抗病能力的影響 研究發現，不少中草藥具有良好的疾病防治功能。 白術、黃芪、黃連等中草藥可促進動物體內的干擾素生成， 能夠促進機體循環，預防多種疾病（油倫賀等，2021）。五味子、苦楝皮堿、 夏谷草皂苷素等中草藥提取物對家禽感染性疾病具有防治作用（Choil 等，2002）。馬齒莧可顯著提高肉仔雞白痢的治愈率，降低肉仔雞的發病率和死亡率（徐亞慧等，2019）。Liu 等（2022）通過網絡藥理學研究潔澤一號（含黃柏、銀杏、龍葵等）抗單純皰疹病毒2 型（HSV-2）的作用機制，并進行實驗驗證。 結果顯示， 潔澤一號能顯著抑制Caspase-1 依賴性的細胞焦化相關蛋白的表達，并能與Caspase-1 或白介素-1β（IL-1β）較好結合，從而保護小鼠使其免受HSV-2 的感染。

長期的臨床實踐證明，中草藥飼料添加劑在抗病方面具有廣闊的應用前景， 是理想的替抗產品。自青蒿素問世以來，相關科研人員對中草藥抗病性的研究越發深入，大量中草藥都被證實具有抗菌抗病毒的作用，但大多數研究還停留在對單一草本或復方的提取物進行分析， 其中有效成分的提取、分離、鑒定，乃至其活性部位的確定和修飾還有待進一步深化研究，隨著互聯網的發展，利用云計算平臺進行試驗分析也可能成為行業熱點。

2.4 對機體抗應激的影響 應激是指動物機體對周圍各種環境刺激產生的非特異性應答反應的總和，中草藥添加劑具有良好的抗應激能力（李明博等，2021）。研究表明，人參具有調節緩和應激原的作用；黨參具有調節提高生理機能，降低應激反應的作用（于磊等，2007）；金銀花可以興奮垂體-腎上腺軸，能夠一定程度地緩解應激反應（油倫賀等，2021）。 Zhang 等（2021）研究表明，復方中草藥（含黃芪、姜黃、積雪草等）的生物活性成分（主要為槲皮素、 木犀草素、 山奈酚和豆甾醇） 可激活PI3K-Akt 信號通路，抑制磷酸酶和張力蛋白同源物（PTEN）的表達，緩解應激引起的腹瀉。

目前， 具有抗應激作用的中草藥常應用于腫瘤和心血管疾病的臨床治療。研究結果表明，中草藥對動物抗應激性能的影響多與Nrf2 信號通路相關， 其有效成分常通過上調Nrf2 信號通路，增加相關抗氧化酶的表達，以此達到抗應激的作用，因此， 針對集約化的禽類養殖場所高發的應激情況， 在飼料中添加提高機體抗應激性的中草藥具有良好的應用前景。

2.5 對繁殖性能的影響 活血養陰、 理氣健脾、清熱燥濕的中草藥飼料添加劑， 往往具有促進發情（李琳倩等，2020）、調節性激素分泌、改善繁殖性能（劉鳳華等，2003）等功效。 Jimoh 等（2021）研究發現，給雄鹿飼喂5%中草藥復方（含辣木、槲寄生、葉下珠）可以促進其精子產量和睪丸精子儲備量， 還能夠增強精液的氧化穩定性。 付明哲等（2003）研究表明，每日飼喂30 g 中草藥飼料添加劑（含淫羊藿、補骨脂、覆盆子等）可顯著提高公羊精子存活率并降低精子頭部畸形率。 Wu 等（2018）采用米非司酮誘導的大鼠流產模型研究菟絲子總黃酮（TFCC）的抗流產作用及其潛在的分子機制。 結果顯示，TFCC 可逆轉米非司酮在體內引起的蛻膜損傷，大劑量TFCC（94.5 mg/kg·d）能夠顯著上調小鼠蛻膜組織中雌激素受體（ER）、孕激素受體（PR）和催乳素受體（PRLR）的表達，下調磷酸化細胞外調節蛋白激酶（P-ERK）的表達。研究表明，激活MAPK/p38 通路，可減弱滋養層細胞的侵襲力， 從而導致流產 （He 等，2022；Wang等，2015）， 而在自然流產患者蛻膜原代細胞中能檢測到較高水平的P-ERK 和磷酸化p38 蛋白激酶 （P-p38），TFCC 治療后降低了兩者的表達，說明TFCC 可能是通過干擾MAPK 信號通路達到抗流產的作用。

總體而言， 針對繁殖性能的研究并非中草藥飼料添加劑研究的主要熱點， 但仍是動物生產上不可忽視的一環。 目前的研究主要聚焦于母畜的繁殖性能，對其妊娠期時的胃腸道健康、免疫力、產后乳汁質量和血漿激素水平進行檢測， 未來有待在分子水平對中草藥的作用機制做進一步研究。

2.6 對生產性能的影響 研究表明，中草藥飼料添加劑能夠有效提高動物的生產性能。 Guo 等（2022）研究表明，飼喂0.1%及以上中草藥提取液（含淫羊藿、益母草和王不留行）能夠顯著提高中華鱉的產蛋量、 孵化率、 蛋殼抗壓強度以及鈣含量。Wang 等（2019）研究發現，飼喂0.015%百里香酚與有機酸混合物后，蛋雞的產蛋率顯著提高，蛋黃顏色改善，生產性能提高。花衛華等（2022）研究發現，每日飼喂10 g 復方中草藥飼料添加劑（含山楂、蒼術、陳皮等），可使南方奶山羊產奶量顯著提高，料奶比顯著下降，提高了南方奶山羊的生產性能。 胡廣英等（2017）研究表明，添加0.5%的中草藥超微粉劑（含黨參、甘草、白術等），能夠提高豬肉中H-FABP、CAST、LPL 等肉質相關基因的表達量，與肌內脂肪含量、脂肪酸含量、pH 等肉質指標有關。Ren 等（2019）的研究發現，四妙勇安湯（含金銀花、玄參、當歸等）內成分能夠提高細胞超氧化物歧化酶（SOD）活性。 SOD 受keap1-Nrf2 通路調控， 而常見于中草藥內的多酚類化合物作為Nrf2 的激活劑（賴燈妮等，2018），可促進醌氧化還原酶-1（NQO1）和SOD 的活性（石鋮等，2021），由此提示富含多酚類化合物的中草藥可以通過keap1-Nrf2 通路調控NQO1 與SOD 的活性，從而達到抗氧化的效果，使肉類不飽和脂肪酸穩定，保證肉質良好。

總之， 使用中藥草作為飼料添加劑能夠顯著提升動物的生產性能。 種類繁多的中草藥含有豐富的營養成分和活性成分， 可通過促進機體蛋白質代謝改善畜禽產品品質。 目前相關研究已比較深入， 從轉錄組學和代謝組學分析其機制或將成為熱點，而山楂、紅棗、肉桂等適口性較好的藥食同源類中草藥或具有良好的研究前景。

3 中草藥飼料添加劑存在的問題及展望

3.1 存在的問題 當下中草藥飼料添加劑在養殖生產實際應用中還存在許多問題， 例如用藥不規范、有效成分難確定、作用機制不明確、相關研究不夠深入不成系統等。由于中草藥來源廣泛，成分復雜，且不同地區、不同季節其質量差別較大，導致其標準制定困難， 產品質量難以把控（崔帥等，2022；李瑞霞，2021）。 人們對中草藥單方和復方的使用也多來源于經驗，而少有對其有效成分、作用機制進行詳細的研究， 在使用時也存在一些安全隱患，需要格外注意配伍禁忌。 另外，目前制備的中草藥飼料添加劑常常沿用人醫古方， 難以推陳出新，不利于新藥研發和新方劑的配制。養殖在實際應用時也會存在少用、濫用、混用等情況，使中草藥添加劑無法發揮其應有的作用， 還有造成動物機體性能降低甚至死亡的潛在風險。因此，制定科學合理的添加劑量也是中草藥飼料添加劑研發需要解決的難題。

3.2 展望 雖然目前中草藥飼料添加劑的應用尚不成熟， 但它仍舊是未來替代抗生素等化學添加劑的熱門候選， 具有廣闊的研究潛質和發展前景。筆者認為，針對以上問題，可以結合基因組學、轉錄組學、蛋白組學等技術對其機制進行系統、深入的研究，通過技術革新，利用先進儀器和大數據云計算，對復雜成分進行提取分析，并對其中的有效成分進行微量化定性定量分析， 進而研究其主要有效成分的生物學功能及作用機理， 找出其活性基團， 再根據實際需要對有效成分化合物的結構進行修飾和改造。國家相關部門也可制定統一、完整、全面的質量標準和生產規范。 與此同時，也應注意中草藥復合配方的應用與研制， 將中醫整體觀念和辨證施治與西醫現代進步科學相結合，注重多種有效成分對機體的綜合作用。此外，也不應拘泥于古籍古方，應當不斷優化老配方，開發新方劑，積極探索新的中草藥來源，合理開發海洋資源，利用豐富的海洋生物，結合中獸醫特點，研制綠色、環保、經濟、實用的中草藥飼料添加劑，更好地為畜牧養殖業服務。