中药超微粉概述及其防控猪病的研究进展

杨海涵， 李犹平， 黄建国

（1.四川省新兽药工程技术研究中心，四川成都611130；2.乾坤集团新兽药研究所，四川成都611130；3.成都乾坤动物药业有限公司，四川成都611130）

中药超微粉概述及其防控猪病的研究进展

杨海涵1， 李犹平2， 黄建国3

（1.四川省新兽药工程技术研究中心，四川成都611130；2.乾坤集团新兽药研究所，四川成都611130；3.成都乾坤动物药业有限公司，四川成都611130）

超微粉碎技术是近20年国际上发展非常迅速的一种高新技术。该技术是将物料颗粒粉碎至粒径在30μm以下的一种粉碎技术，它是机械力学、电学、原子物理学、胶体化学、固体化学、化学反应动力学、表面界面化学等不同学科和技术交叉汇合的一门新兴学科。中药的超微粉碎，当前主要指“细胞级微粉碎”，主要目的是对动、植物类药材细胞进行破壁粉碎。运用现代超微粉碎技术，可将原生药粉碎到粒径0～5μm，一般药材细胞的破壁率可达到95%以上，把中药原材料加工成微米甚至纳米级的微粉，这将使中兽药生产和应用产生质的飞跃。超微粉碎技术已经开始用于中兽药资源开发和中兽药生产，这将对中兽药的理论研究、产品开发和临床应用产生巨大的影响，特别是在预防和控制猪病方面具有广阔的发展前景。

一、中药超微粉概述

（一）中药超微粉概念 中药超微粉是利用国际领先的粉体工程加工工艺对中药实施细胞破壁加工而成的粉剂。中药超微粉散剂是利用中药超微粉加工制成的中药制剂。中药材经过细胞破壁后有效成份完全释出，利于畜禽机体对药物的吸收利用，生物利用度高，使其治疗效果有了质的飞跃，在兽医临床尤其是猪病预防和控制上具有很大的应用前景。

中药材（植物及动物）的细胞尺度为10～100 pm左右，中药材的有效成份通常分布于细胞内与细胞间质，而以细胞内为主。中药常规方式粉碎(低速粉碎)，主要破坏细胞之间的胞间层，很难将细胞打碎，其粉碎粉末细度为150～180μm。颗粒常由数个或数十个细胞所组成，细胞的破壁率极低。中药经一定高速粉碎等工艺加工不仅能破坏细胞之间的胞间层，而且还能将细胞打碎，其粉碎粉末细度为0～5μm，细胞完全破壁。

（二）微粉碎技术极其产品的主要优点 超微粉碎技术应用于中兽药生产领域，能够得到微米甚至纳米级的微粉物料，这种超微粉物料由于颗粒的微细化而导致表面积和孔隙率增加、细胞壁破坏（细胞破壁率≥95%），使超微粉体具有独特的物理化学性能，如良好的吸收性、吸附性、溶解性、化学活性、生物活性等，超微粉碎可以使有些物料加工过程或工艺产生革命性的变化。其主要优势有以下几个方面。

1.中兽药有效成分的提取率显著提高。在中兽药有效成分的提取中，其有效成分的溶出需经过浸润、溶胀、渗透及扩散等过程。超微粉碎技术的应用，一方面由于细胞的破壁率高，使有效成分溶出阻力减小；另一方面中药物料经超微粉碎后导致表面积和孔隙率的增加，微细化的物料具有很强的表面吸附力、亲和力、分散性和溶解性，从而提高了有效成分的溶出速度及溶出率。试验证明， 超微粉碎技术应用于中药有效成分提取，使提取率明显提高，特别是对于大分子成分提取率的提高更为明显。同时，还具有粉碎速度快、时间短、缩短生产周期、提高工作效率等许多优点。

药材经微粉化后，用小于原处方的药量即可获得原处方疗效或效果更好。根据药材性质和粉碎度不同，一般可节省药材30%～70%，既减少剂量、节省中药原料，又减轻了中药资源紧缺的压力。中药经超徽粉碎后，不需进行煎煮浸提，因而可减少有效成分损耗，提高药材利用率，减少生产环节，降低设备投资，缩短生产周期，提高生产效率，降低生产成本。

2.中兽药复方制剂的均匀度大为提高。兽用中药绝大多数是复方，一个方剂往往由多味药材组成。现行生产工艺一般是由粉碎与搅拌混合两道工序完成，而且得到的粉剂其均匀度较难控制，从而使产品质量受到影响。应用超微粉技术，可使粉碎和混合同步完成，而且粉碎细度一般可达10μm以下，且粒径均匀，无过大过小现象，超微粉均匀细腻，产品均匀度极大提高。复方药经超微细胞破壁后，使中药材各有效成分均匀化，使各种成分均匀地被机体吸收，这也可以增强药物的作用效果。由于粉末粒径小、分布均匀、外形整齐、质量好、便于应用，可制成速溶性颗粒、混悬型液体药剂和其他多种剂型。

3.中兽药有效成分在体内的释放速率明显增加。植物性药材其有效成分通常分布于细胞内与细胞间质中， 主要以细胞内为主。普通粉碎的药材粉末由于细胞破壁率低，数个或数十个细胞连结在一起。当药物进入体内后药粉的粉粒吸水膨胀， 有效成分通过扩散不断地从细胞壁和细胞膜释放出来。当药物粒子较粗时，位于粒子内部和细胞内的有效成分将穿过几个甚至数十个细胞壁和细胞膜才能释放出来。传统粉剂有效成分溶出速度慢，效率低，位于内部细胞中的有效成分有时还来不及释放就被排出体外，因而在动物体内达不到有效的治疗浓度。超微粉碎药物的粉粒很小、细胞破壁率高、有效成分在进入动物机体前就充分的暴露出来，进入体内后，可溶性成分迅速溶解，即使溶解度低的成分也因超微粉粒具有较大的附着力而紧紧粘附在胃肠道黏膜上因而有利于药物的吸收。由于细胞壁大部分在粉碎时被破坏，有效成分则不需通过细胞壁和细胞膜的释放过程，从药物的释放速度和释放量上超微粉碎都远优于普通粉碎。

4.中兽药有效成分的生物利用率明显提高。传统粉碎技术得到的粉粒中多数细胞是完整的，其粒子由很多细胞组成。细胞中有效成分的溶出阻力大，过程复杂。有相当一部分细胞成分不能穿过细胞壁进入溶媒，不能被机体吸收，造成浪费。应用超微粉碎技术对中药材细胞进行超微破壁后，细胞中的内容物可直接接触溶媒，其有效成分可以全部直接进入溶媒，细胞级中兽药微粉中的有效成分释出量、释出速度、吸收利用率都比普通的中兽药粉末高出数十倍，其释出的药物有效成分的种类也要比普通粉剂多。因此，药物起效时间显著缩短，对机体或病原微生物的作用更全面，作用强度更大。

中兽药经过超微处理后，其粒度更加细微均匀，表面积增加，孔隙率增大，药物能较好地分散、溶解在胃肠道，且与胃肠黏膜的接触面积增大，更易被胃肠道吸收。药物入胃后，可溶性成分在胃液作用下即可溶解等，进入小肠后溶解的成分开始被吸收；同时，由于其对物质的吸附性较大，中兽药超微粉对肠壁的粘附作用可加强，粒子在肠内停留时间延长，有利于药物的吸收。另外，一些不溶性成分也极易附着在小肠壁上而快速通过肠壁吸收，进入血液；超微粒子因附着力的影响排出体外所需时间较长，使药物的吸收率大为提高。细胞级微粉中药服用后会明显使机体吸收的成分更全面，吸收强度更高，吸收量更大，从而明显提高中药的生物利用度。

5.有利于保留生物活性成分。

超微粉碎过程中无过热现象，根据需要尚可在低温状态下粉碎，粉碎速度快，瞬时即可完成，这样可最大限度地保留生物活性物质和营养成分。因此也可以适用于含芳香性挥发性成分的药材；超微粉碎可根据不同药材的特性和制剂需要，采用中温、低温和超低温粉碎，尤其对质地致密的动物贝壳类、 骨类药材和矿物类药物更具有优越性，对纤维状、高韧性、高硬度或具有一定含水率的物料也适应。即可用于干法粉碎， 也适用于湿法粉碎，因此应用范围极广。

6.中兽药产品的品质明显改善。

在对中药进行细胞破壁超微粉碎时，与细胞尺度相当的虫卵也会被杀死，从而减轻了虫害对中药材的污染与损害；由于超微粉加工为纯物理过程，在全封闭无粉尘系统中进行，可有效地避免污染，不会混入其它杂质，产品微生物含量及灰尘得到控制，使得超微中药具有纯天然性，保证了原料成分的完整性与安全性；由于经过超细化处理，颗粒度很细，改善了药物的口感，既可很快均匀分散于动物的饮水中，也可作为饲料预混剂使用。

二、兽用中药超微粉散剂在防控猪病中的应用

1.中药超微粉对早期断奶仔猪白细胞分类和抗氧化功能的影响。董发明等（2008）为了研究中药超微粉对仔猪生长性能和血细胞的影响，将90头平均体重为10 kg左右的杜长大三元杂交断奶仔猪分3组(每组30头)，分别为中药超微粉I组(饲料中加0.5%中药超微粉)，中药超微粉Ⅱ组(加0.5%中药超微粉2组)，对照组(不加药)，全程试验分预试期7 d，试验期25 d，观察仔猪腹泻情况，计算平均体重、日增重、料重比等。试验结束分别采集各组仔猪血样测定血细胞变化。结果，中药超微粉I和Ⅱ能提高仔猪平均体重和日增重。降低料重比及腹泻率，促进血液中的白细胞尤其是淋巴细胞的生成。表明中药微粉能有效地阻止保育阶段的仔猪发生腹泻，改善生长性能，并提高机体免疫功能。

2.中药超微粉促进仔猪生长性能的影响。判定仔猪生长性能的指标一般为日增重、料重比、腹泻率。马玉芳等选用鱼腥草、茯苓、黄芩、银花等中药组成配方，经超微粉技术提取加工精制成饲料添加剂，全程饲喂53 d，能有效防止保育阶段的仔猪发生腹泻，改善其生产性能。江和基等（2008）发现饲料中添加超微粉中药散剂可有效促进仔猪的日增重，降低料重比、减少腹泻率。许多研究表明，中草药含有多糖类、有机酸类、生物碱类、甙类和挥发油类等，这些物质在猪体内通过全面调整来充分发挥猪本身具有的自然抗病力和适应力，起到防病、治病的作用。

3.中药超微粉对断奶仔猪血液细胞的影响。白细胞对机体具有防御和保护的作用。当细菌从外界侵入体内引起局部组织发生炎症反应时，血液中的嗜中性白细胞能做变性运动，随时改变形态，通过毛细血管内皮细胞间隙游到组织中去，把侵入的细菌包围起来并将其吞噬，然后被白细胞颗粒和溶酶体释放的蛋白水解酶所分解消化。淋巴细胞在机体免疫过程中起着重要作用，最初从动物实验中发现，当动物经过放射线照射后以致对外来抗原(细菌或其毒素)的抵抗力显著减弱时，如果给它输入正常动物的淋巴细胞，则可以重新获得免疫力。董发明等（2008）在饲料中添加中药超微粉，发现与不添加对照组差异极显著，说明试验组较对照组机体免疫力增强，红细胞总数、红细胞压积、红细胞分布宽度试验组较对照组高。

4.超微粉中草药添加剂对断奶仔猪肠道VFA、pH值的影响。 赵红梅等（2009）发现超微粉中草药对仔猪肠道挥发性脂肪酸浓度、pH值的影响，能促进仔猪消化道(特别是结肠、盲肠、直肠)中的微生物发酵碳水化合物，产生多种挥发性脂肪酸(主要有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸等)，这些小分子酸对仔猪肠道的健康起重要作用，可作为能源利用，抑制肠道病原微生物，促进肠上皮细胞增殖与黏膜生长。通过检测各组挥发性脂肪酸浓度和pH值变化，说明添加0.5%的超微粉中草药能有效提高挥发性脂肪酸浓度，降低pH值。

5.超微粉中草药添加剂对断奶仔猪肠道主要菌群的影响。Metchnikoff（2009）首次提出胃肠道微生物区系在维持动物健康方面起着重要作用，在正常条件下以乳酸杆菌占优势的肠道微生物有助于肠道健康，当肠道微生物平衡受到破坏时，将会直接影响仔猪的健康。中草药有助于维持仔猪肠道的健康，可平衡胃肠道正常菌群，减少腹泻发生，这与李志强、曹国文等研究结果一致。Gadd（2009）指出，一些病原微生物如大肠杆菌、沙门杆菌、葡萄球菌及梭状芽胞杆菌等都易在pH值为6.0～8.0的中性环境中生存，而乳酸杆菌等有益菌则适于在偏酸性环境中生存。添加超微粉中草药的3个组大肠杆菌浓度均低于添加抗生素的试验组，但差异不显著；而在盲肠、结肠中乳酸杆菌含量明显高于实验组组，其中以添加0.5%的超微粉中草药效果最好，降低了仔猪肠道pH值，有效促进了乳酸杆菌增殖、抑制了大肠杆菌的增殖。

6.中草药超微粉对断奶仔猪氨基酸消化吸收的影响。何庆华等（2008）研究结果表明，饲料中添加0.2%中草药超微粉能显著增加仔猪蛋白质消化和氨基酸吸收，效果略优于0.02%粘杆菌素。发现中草药超微粉制剂能极大地增加药物颗粒的表面积和破壁率，显著增加中草药有效成分的释放。相对常规散剂而言，中草药超微粉饲料添加剂在动物胃肠道中释放的药物有效成分显著增加，在达到相同使用效果时，可以大大减少药物添加量，降低成本，也可节约中草药的使用量，缓解当前中草药资源紧张的状况，还可以避免中草药成分对饲料配比和其它营养物质的影响。日粮中添加超微粉后，回肠食糜总氨基酸含量显著低于对照组，血清总氨基酸显著高于对照组，说明该中草药超微粉能够加强蛋白质的消化和氨基酸的吸收，可能是因为中草药，如山楂等有促进消化腺分泌、增加胃液酶类活性的功效，从而促进饲料蛋白降解为游离氨基酸；中草药超微粉中的黄芪、刺五加、党参、山楂和丹参本身含有丰富的蛋白质和氨基酸，可通过增加胃肠道氨基酸的含量而促进氨基酸的吸收。

7.中药超微粉饲料添加剂对断奶仔猪生长性能和血清生化参数的影响。孔祥峰（2008）等通过试验表明，中药超微粉与传统散剂相比，具有有效成分释放速度快、生物利用率高、临床作用显著、单位用量少等优点。超微粉能增强断奶仔猪肠道对碳水化合物的消化能力。超微粉对断奶仔猪肾脏的排泄功能有增强作用，可提高仔猪肠道对日粮中磷的吸收，从而减少排泄物中磷的排放，同时可提高仔猪肠道对日粮中铁的吸收，可对防治断奶仔猪缺铁性贫血。此外，血清生化参数的变化，与中药超微粉的防病促生长作用也有一定的关系。

8.中药超微粉对断奶仔猪外周血淋巴细胞免疫功能的影响。董发明等（2009）选用紫河车、黄芪、白术、苍术等药物，采用先进的超微粉碎技术，将中药破壁，使有效成分析出，按不同的比例组合成超微粉饲料添加剂，添加到断奶仔猪饲料中，观察其对仔猪外周血淋巴细胞免疫功能的影响，旨在探讨中药提高机体抗病力的作用机理，为中药超微粉饲料添加剂的临床推广应用提供科学依据。