中药有效成分抗鸡球虫病研究进展
2016-03-10付文涛周变华黄婷婷田二杰曹建文闫文朝
付文涛,周变华,黄婷婷,田二杰,曹建文,闫文朝
(河南科技大学动物科技学院,河南洛阳 471003)
中药有效成分抗鸡球虫病研究进展
付文涛,周变华*,黄婷婷,田二杰,曹建文,闫文朝
(河南科技大学动物科技学院,河南洛阳 471003)
摘要:鸡球虫病是家禽常见的肠道寄生原虫病,在全国乃至世界范围内以其高发病率和病死率给养禽业的发展带来了巨大的经济损失,目前主要依赖于化学药物预防。然而,随着耐药性的产生及对无公害动物食品的需求,寻找新颖、经济环保的治疗措施备受关注。研究表明,中药提取物具有良好的抗球虫功效,为抗球虫新药的研发开辟了新的领域。论文就常山、青蒿素、姜黄素、甘蔗和芦荟五种单味中药及成分防治鸡球虫病的研究做一综述,为开发新型中药制剂来防治鸡球虫病提供新参考。
关键词:鸡;球虫病;中药;成分;防治
鸡球虫病是由7种艾美耳属球虫寄生于肠道特定部位的上皮细胞而引起的一种专性细胞内寄生虫病。目前鸡球虫病在全世界分布十分广泛、危害极其严重,全世界每年因预防和治疗球虫病造成的费用高达30多亿美元,给集约化养禽业健康稳定的发展造成了威胁[1]。目前该病主要依靠化学药物的治疗和疫苗预防,取得了较好的效果,但伴随药物的长期使用,球虫耐药性问题及药物残留问题越来越受到人们的关注,加之疫苗的使用过程中也暴露出很多现实问题,如活疫苗有不易保存、使用不当会引起球虫病暴发等缺点[2]。另外,DNA疫苗的研究和推广尚存在一定的难度,在短期内还很难应用于临床实践[3]。因此,考虑到动物性食品和人类健康问题的重要性,致力于寻找新颖、经济环保的中药来防治鸡球虫病备受关注。研究证明许多中药提取物对控制球虫病非常有效。为此,本文就几种单味中药及成分防治鸡球虫病研究进展做一综述。
1常山抗球虫的效果
常山为虎耳草科常山属(Dichroa)植物黄常山(DichroafebrifugaLour.)的根。早在《神农本草经》中记载:常山具有抗疟疾、抗癌、催吐、解热、杀虫等功效[4-5]。现已证实,常山具有较好的抗球虫功效,研究认为常山中富含的喹唑酮类生物碱是抗球虫的主要活性成分[6]。Zhang D F等[7]分别用20 mg/kg和40 mg/kg的常山提取物进行抗球虫试验,发现20 mg/kg的常山提取物能够显著的增加鸡体重,减少血便,降低病变记分和卵囊的排泄,抗球虫指数在125左右。一项利用常山水提液抗柔嫩艾美耳球虫感染肉鸡的疗效试验发现,常山的水提取液能够有效控制球虫引起的血便,提高抗球虫指数,减轻肠道损伤,显著降低感染球虫鸡血清中因产生大量一氧化氮(nitric oxide,NO)和一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)而导致增加的氧自由基含量,说明常山提取物能够提高抗氧化酶的活性,减轻因自由基过多而产生的氧化反应,避免肠道炎症的发生,从而发挥抗球虫的作用[8]。还有研究证实,在饲料中添加不同浓度的常山提取物,能够有效减轻肠道病变程度,抗球虫指数169~172,均达到中等抗球虫水平[6]。张德福等[9]通过对氢溴酸常山酮抗柔嫩艾美耳球虫作用研究发现,氢溴酸常山酮在球虫生活史的早期阶段能够发挥显著的作用,在处于生活史末期阶段时则完全没有作用。在体内,氢溴酸常山酮能够作用于第一代裂殖体向裂殖子分裂阶段,并使裂殖子表现出空泡化和降解现象,从而抑制了裂殖体和裂殖子的发育,为刺激机体免疫系统进而消除虫体获得了充足的时间。在体外,经过一系列试验首次推测出氢溴酸常山酮的作用靶点可能是通过作用糖酵解途径,进而抑制能量代谢,并结合其能够破坏卵囊壁结构,使药物进入卵囊内部,破坏细胞超微结构,使其失去活力达到抗球虫效果。
2青蒿素抗球虫的效果
青蒿素(artemisinin)是从中药青蒿即菊科植物黄花蒿(ArtemisiaannuaL)的叶和花蕾中分离获得的有过氧基团的新型倍半萜内酯物质[10],早在《神农本草经》中就有记载黄花蒿(青蒿)有杀虫作用。近几年研究证实青蒿素具有抗鸡柔嫩艾美耳球虫的功效,其抗球虫效果与添加剂量呈正相关[11]。研究发现青蒿素能够有效改善球虫病鸡的临床症状,对鸡群的存活率、增重率均有所提高,抗球虫指数达到145.4,且青蒿素能够抑制球虫病鸡血清中NO和NOS含量的升高,降低氧自由基含量,从而避免了氧自由基过多导致的氧化反应,减轻了球虫对肠上皮细胞损伤引起的炎症反应,有效恢复机体正常生理功能[12]。Del Cacho E等[13]研究发现,通过人工复制鸡球虫感染模型,用体内外相结合的方法研究了青蒿素的抗球虫功效。结果显示,与感染对照组相比,青蒿素可有效降低球虫卵囊孢子形成率和卵囊排出量,鸡肠道病变记分值也显著降低。在电镜下可观察到,青蒿素能够使球虫卵囊壁的两端发生残缺,从而破坏卵囊壁的形成,这可直接导致卵囊形成率降低甚至死亡。进一步通过免疫荧光研究发现,青蒿素能够抑制球虫大配子中肌浆内质网钙三磷酸腺苷酶的表达,所有这些充分证明青蒿素可通过破坏球虫早期卵囊壁形成而达到抗球虫效果。莫平华等[14]在青蒿素对鸡柔嫩艾美耳球虫第二代裂殖子微线基因mRNA转录及鸡盲肠组织结构的影响的研究中发现,青蒿素可显著降低球虫第二代裂殖子数量,进而明显的改善盲肠的病变。同时对参与球虫入侵宿主细胞黏附关键分子表达进行检测,结果发现微线蛋白的转录显著下调,尤其是微线蛋白3和微线蛋白5的下调极其显著(P<0.01),提示青蒿素可能通过以上作用,阻止了球虫对宿主细胞的黏附,降低球虫对宿主细胞的损害。
3姜黄素抗球虫的效果
姜黄素(curcumin)是从姜科姜黄属(CurcumaL)植物的根茎中分离出来的一种相对分子质量低的多酚类天然色素[15]。由于其广泛的药理学活性且副作用小,安全性高,近年来国内外医学界对姜黄素开展了广泛的研究,发现姜黄素具有抗炎、抗氧化、抗纤维化、抗微生物、抑制肿瘤生长等多方面的药理作用[16]。同时,大量的研究显示,姜黄素已经被开发作为饲料或者饮水添加剂来防治家禽的球虫病。Khalafalla R E等[17]研究发现浓度在100 μmol/L~400 μmol/L之间的姜黄素能够显著的影响子孢子的形态和生存能力,并使其发生膨胀或皱缩。100 μmol/L 和200 μmol/L的姜黄素抑制球虫入侵宿主细胞的百分比分别为41.6%和73%(P<0.05),显著降低了球虫对宿主细胞的入侵率。Kim D K等[18]报道鸡的日粮中添加姜黄提取物能够有效增加鸡的体重,减少卵囊的排出量,降低肠道病变记分。对其机制进行深入研究发现,姜黄提取物可以显著提高鸡血清中微线蛋白2抗体水平,能够促进刀豆球蛋白A诱导脾淋巴细胞的增殖,来增强机体的体液和细胞免疫。同时,姜黄提取物能够诱导抗炎作用基因的转录来减轻球虫感染导致的炎症。Burt S A等[19]将姜黄素与子孢子共同孵育2 h后,感染牛肾细胞,发现与对照组相比,子孢子入侵率显著减低了78%。刘丽丹等[20]研究发现球虫免疫前日粮中添加姜黄素,在疫苗反应期时,姜黄素能够有效的减轻卵囊活疫苗对肠道组织损伤,减弱坏死性肠炎炎症反应。免疫后21 d使用强毒株攻虫试验发现,姜黄素组和未加姜黄素组的鸡都能够耐受球虫毒株的入侵,但姜黄素组鸡的病变记分和粪便计分更低,增重率也好于未加姜黄素组,但是差异不明显。试验充分证明了姜黄素是效果较好的肠道修复剂,可以作为球虫疫苗增强剂来提高免疫效果。综上所述,姜黄素能够改变球虫子孢子的形态,抑制子孢子的入侵,并对肠道损伤有较好的修复作用,同时还可以增强畜禽机体的免疫力,是防治球虫病较好的药物选择。
4甘蔗提取物抗球虫的效果
甘蔗(sugar cane)为多年生高大实心禾本科植物,系热带、亚热带经济作物,在中国华南及台湾等地区广泛种植。研究表明其茎、叶、汁、渣等提取物有抗氧化、抗肿瘤、促生长、免疫刺激等生物学和免疫学活性[21]。近年来,甘蔗提取物对鸡球虫病的防治也受到人们的重视。有学者研究甘蔗提取物(sugar cane extract,SCE)对鸡球虫病的效果时发现,SCE(每天500 mg/kg)能够有效改善鸡球虫病引起的增重率下降、血便、卵囊排出量、病变记分等临床症状。通过盲肠病理学发现,口服SCE后,鸡盲肠组织中裂殖体、配子体和卵囊的数量均较少,同时检测到SCE能够提高球虫病鸡盲肠扁桃体淋巴细胞中Bu-1a+和CD4+相对比例,说明SCE对机体产生较好的保护作用,且能够刺激机体建立免疫应答反应[22]。Awais M M等[23]分别用甘蔗的水提取液和乙醇提取液研究其对感染球虫的免疫保护作用,结果显示,甘蔗的乙醇提取液和水提取液可以显著减少卵囊的排泄量、提高日增重量、降低死亡率,改善临床症状,乙醇提取组和水提取组的抗球虫指数分别达到227.61和192.32,且两种方法提取液都能够使各种免疫器官与体重比提高,ELISA试验结果也显示两组球虫病鸡有较好的免疫应答,可见甘蔗提取液有利于增强机体的免疫机能,都能够通过增强机体免疫力来达到抗球虫效果。Khan U J等[24]对甘蔗提取物抗球虫效果试验发现,与感染对照组相比,1 d口服药物组(500 mg/kg)和连续3 d口服药物组鸡粪便中卵囊减少率分别为83.54%和98.73%,两组鸡增重率分别为65.84%和61.90%,说明连续3 d口服甘蔗提取物更能够有效的减少卵囊的排出量,有效改善了鸡体重的增长。
5芦荟防治球虫效果
芦荟(Aloe)是百合科(Liliaceae)植物的一种,为灌木状多肉质草本,原产于非洲。芦荟被认为是最古老的草药之一,传统医学可以追溯到几千年的历史。包括变种和品种在内全世界约有500种[25]。芦荟中含有丰富的生物活性物质,研究证明芦荟具有抗细菌、抗病毒、抗真菌、抗肿瘤、抗炎、抗衰老、抗糖尿病、免疫调节、创伤愈合等大量特殊功效。近年来,研究发现芦荟对鸡球虫病的防治有一定的疗效。Yim D等[26]评估了在日粮中添加不同浓度的芦荟对口服感染巨型艾美耳球虫鸡的保护作用,结果证实,在鸡日量中添加浓度为0.1%、0.3%和0.5%的芦荟,均可显著减少鸡粪便中卵囊的排出量,且0.5%芦荟提取物组的鸡显示的病变记分最低。而Darabighane B等[27]研究认为,2.5%芦荟胶的抗球虫效果最好,鸡粪便中卵囊的排泄量最少。这可能与试验时球虫的接种计量和卵囊的毒力有关。此外,芦荟提取物的纯度及其产地对其抗球虫效果也有一定的影响。Akhtar M等[28]发现,连续3 d口服芦荟乙醇和水提取物,均可显著降低每克粪便卵囊数,表明芦荟能够有效减少卵囊的排出。其结果还证实,芦荟提取物具有缓解肠组织损伤,提高鸡增重率和体内抗体水平的作用。
6结语
综上所述,常山、青蒿素、姜黄素、芦荟、蔗糖提取物等对鸡球虫病的防治具有较好效果,目前对其研究还多停留在临床应用上。因此,进一步深入探讨和研究中药及其成分防治鸡球虫病的作用效果,发现和阐明其防治球虫病的作用机制,为中药复方的组成和临床应用提供新思路。
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Progress on Several Kinds of Traditional Chinese Medicines in Control of Chicken Coccidiosis
FU Wen-tao, ZHOU Bian-hua, HUANG Ting-ting, TIAN Er-jie, CAO Jian-wen, YAN Wen-chao
(CollegeofAnimalScienceandTechnology,HenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang,Henan,471003,China)
Abstract:Coccidiosis is a major protozoan parasitic disease of poultry. It has high morbidity and mortality, resulting in great economic losses to the poultry industry. Currently,coccidiosis is mainly controlled by using chemotherapeutic agents. However, drug resistance in the field and needs for the pollution-free food encourage the development of alternative methods to control this desease. Extracts of traditional Chinese herbs were reported to have good activity in the control of coccidiosis. In this paper, anticoccidial activities ofDichroafebrifuga, artemisinin, curcumin, sugar cane andAloeveraanticoccidials or compositions were reviewed, and this will help to develop new traditional Chinese medicine preparations in prevention of chicken coccidiosis.
Key words:chicken;coccidiosis; traditional Chinese medicine;composition;prevention and treatment
收稿日期:2015-11-23
基金项目:国家自然科学基金项目(31472238);河南科技大学青年学术技术带头人项目(20140706)
作者简介:付文涛(1989-),男,河南新密人,硕士研究生,主要从事兽医药理学研究。 *通讯作者
中图分类号:S858.31;S852.723
文献标识码:A
文章编号:1007-5038(2016)06-0098-04