中药药渣作为畜禽饲料或饲料添加剂的研究进展

■张相鑫 陈进超 孙佳静

（西南大学动物科技学院生物饲料与分子营养实验室，重庆400715）

中药药渣主要来源于原料药生产、中成药生产、中药材加工与炮制、提取等过程。据不完全统计，目前我国中药药材年产量约为7 000万吨，加工生产后的药渣等废弃物可达3 500万吨，约为总药材产量的一半，怎样有效地提升中药药渣的利用价值，减少中药药渣对环境的污染，这一问题有待解决。传统的中药药渣处理方法主要是填埋、焚烧、堆放等，不仅耗费大量人力、物力和资金，还造成了极大的资源浪费和环境污染。随着科学技术的快速发展和更新换代，中药已由过去的简单加工变为现今的深加工，中药药渣的处理也应朝此方向快速发展，促进中药药渣的二次利用和循环利用。近年来，我国养殖业集约化程度不断提高，饲料生产加工行业发展快速，但生产中药物的使用越来越频繁，使用的药物种类也越来越多，造成严重的药物残留和机体耐药性。研究表明，中药药渣含有植物纤维、脂类、蛋白质、多糖、黄酮、生物碱、多酚、萜类以及多种矿物质微量元素等大量可再利用成分，把这些成分用于畜禽饲料或饲料添加剂，具有广阔的开发前景，而且相关研究和产业技术正在逐步发展和成熟。本文综述中药药渣生产利用现状和饲料中添加中药药渣及其生物发酵再加工产品对畜禽的作用效果，为进一步促进中药药渣的开发利用和相关加工产业形成规模化提供理论参考。

1 中药药渣的主要来源、化学成分和环境危害

1.1 中药药渣的主要来源

中药药渣主要来源于中成药生产、原料药生产、中药材加工与炮制以及含中药的轻化工产品生产等，其中以中成药生产带来的药渣量最大，占药渣总量的70%。

1.2 中药药渣的化学成分

中药主要由植物类、动物类和部分矿物质类药材组成，但植物类药材占87%以上。中药原料的有效成分含量往往较低，中药材经过工业化工艺提取、煎煮制剂后会产生大量的药渣废弃物。其中还含有一定量生物活性成分和大量粗纤维、淀粉、粗脂肪、粗蛋白质、矿物质元素等营养物质。韩晓珂等以渗漉法和回流法提取丹参药渣中脂溶性成分时，测定丹参酮ⅡA的含量高达3.216 mg/g。另外，牟超等试验结果表明，丹参药渣中含有大量多糖。Shi L等从丹参和三七的药渣中测定丹参酮ⅡA、次甲丹参醌、隐丹参酮、丹参酮I质量分数分别为3.62%、1.02%、2.56%、2.75%。赵海燕等采用乙醇提取黄芪中的黄芪黄酮和皂甙，然后利用所得药渣用水提取黄芪多糖，黄芪多糖得率为12.93%，纯度高达93.27%。黄亚非等用高效液相色谱法测定同一厂家的黄芪药材和黄芪药渣中黄芪皂甙的主成分黄芪甲苷的含量，对比发现，黄芪药渣中黄芪甲苷的提取量为黄芪药材的72.08%。吴华等的研究发现，甘草药渣中含有甘草次酸。冷桂华发现，黄芩药渣中黄芩苷的含量是黄芩药材总含量的70.3%。以上说明，中药药渣中含有黄酮、生物碱、多酚、萜类、多糖部分、矿物质元素等生物活性物质及营养物质，具有可利用价值。

1.3 中药药渣的环境危害

传统处理方式不仅造成资源浪费，也造成环境污染，特别是对空气、土壤和水源的污染。从前传统观点认为，中药药渣为中药生产废弃物，要及时运出生产厂区，进行堆放、填埋、燃烧等其他处理，减少对制药的污染。因为中药药渣一般为湿物料，水分含量高，不易保存，所以极易被细菌污染而腐败变质，腐败后的中药药渣气味刺鼻难闻，在夏季会更加严重。这会给厂区周边的环境和居民生活带来严重的损害。目前，中药药渣烘干粉碎后通过调制已经可以直接用来饲喂畜禽，但成本较高。生物发酵则利用优势菌种，以中药药渣为基质，采用工厂化发酵工艺，对中药药渣进行发酵再加工，提高其利用价值，很大程度上增强其在养殖生产中的可用性。

2 中药药渣的加工方式

不论何种加工方式，首先要考虑畜禽适口性，其次要考虑对营养成分组成是否有大的影响。动物主动采食也是研究重点。因中药药渣具有动物不喜气味和纤维含量高等影响畜禽采食和消化的因素，选择合适的加工处理方式尤为重要。

2.1 物理加工

中药药渣用于饲料有多种利用方式。中药材生产加工后的中药药渣可以经过简单地物理再加工直接添加到饲料中饲喂畜禽；也可以经过生物发酵深加工后添加到饲料中饲喂畜禽，实际生产中要考虑适口性，可与诱食剂及饲料风味剂配伍使用。研究表明，中药材经过药厂提取有效成分后，把生产出的中药药渣直接烘干粉碎可作为饲料添加剂，其中残留的生物活性成分和营养成分对畜禽有一定的促生长作用，利用价值比较高。

2.2 生物发酵

另外，生物发酵深加工再利用也是中药药渣用于畜禽饲料或饲料添加剂的重要利用方式。中药药渣的生物发酵包含厌氧发酵和有氧发酵两个方面。生物发酵手段可以发挥微生物对中药药渣中纤维等物质的生物降解和再合成作用，促进中药药渣生物活性成分的进一步释放，充分利用中药药渣的生物资源，是中药药渣精细高值化利用的新途径，也是重要途径。优选菌种进行生物发酵，是发酵的重点。微生物具有很强的分解转化物质的能力以及参与体内代谢过程等特点，中药药渣基质经微生物发酵后，毒副作用降低，营养价值提高，适应性好。杨威的试验结果表明，用扣囊拟内孢霉固态发酵黄芩药渣，药渣中粗蛋白质的质量分数由8.99%提高到24.80%，其中包含大量来自发酵微生物的单细胞蛋白质。苏家宜等的试验结果表明，发酵前与发酵后相比，芪楂口服液（黄芪、山楂、苍术、麦芽、大黄和大青叶等中药组成）药渣中的粗纤维含量减少了55.69%。戴德慧等的试验结果表明，以灵芝G1、植物乳杆菌L01、产朊假丝酵母菌C01为发酵菌种，丹参药渣发酵前后，可溶性多糖含量增加103.8%，真蛋白质含量增加14.3%。中药药渣生物发酵是现代生物技术手段与中药生产工艺互相补充生成的，其可以改善中药药渣营养物质组成，促进生物活性成分的进一步释放，提高其中营养物质的可利用程度。而且生物发酵与其它化学反应相比，具有专属性强、转化效率高、安全无毒等特点。生物发酵使中药药渣中畜禽难消化的营养物质含量降低，如纤维等其它抗营养因子；提高蛋白质等营养物质含量，如菌体蛋白质等。这为中药药渣的深度开发和中药资源的可持续利用提供了确切思路。

3 中药药渣对畜禽的作用效果

中药药渣富含营养物质和特殊生物活性物质，对畜禽机体具有复杂的生理生化作用，兼具营养和药用两种作用。营养作用主要为动物提供一定的营养素；药用功能主要是调节动物机体的代谢机能、健脾健胃，增强免疫力。中药药渣通过加工生产优化和饲料配方调整对畜禽进行营养保健生理过程进行干预，可对畜禽机体物质代谢和环境适应有影响。以畜禽生产性能、免疫功能和氧化应激等方面的关键词查阅相关文献，本节叙述了当前利用中药药渣对畜禽作用效果的研究现状。

3.1 对畜禽生长性能的影响

中药药渣中含有丰富的蛋白质、多糖等初生物质并残留一定的有机态活性成分，直接物理加工或通过生物技术发酵后，具备提高动物生产性能的作用。我国科学研究人员一直以来都在探索中药药渣作为畜禽饲料原料或饲料添加剂的可行性和稳定性。苏家宜等的试验结果表明，在试验的1～7 d，发酵芪楂口服液药渣对21 d龄断奶仔猪的料肉比有显著影响。罗杰等的试验结果表明，基础饲粮添加5 g/kg五味子和5 g/kg蛹虫草真菌发酵五味子药渣菌质对断奶仔猪的末重、日均增重、料肉比、腹泻指数和死亡率有显著影响。这与贺晓玉等的试验结果是一致的。Xiaoliang L等的试验结果表明，基础日粮添加“十全大补”药渣对肥育猪的日增重影响显著，以1.0%添加组效果最佳；与基础日粮组相比，添加0.5%、1.0%和1.5%药渣组的料重比分别降低了5.20%、7.23%和6.07%。杨东川等的试验结果表明，添加烘干粉碎的红参中药渣对昆明种小鼠的料重比有显著影响。闫先超的试验结果表明，随着饲喂时间的延长，添加4%的黄芪药渣发酵制剂对青脚麻鸡的体重、平均日增重有显著影响。敖杨等的试验结果表明，基础日粮添加金莲花药渣发酵物对1 d龄黄羽肉仔鸡的平均日增重、平均日采食量和料重比有显著影响，降低了饲料消耗率，而且随着添加量的增加作用效果也增加。丁保安等的试验结果表明，日粮中添加红景天（红景天是景天科红景天属多年生草本植物或亚灌木野生植物）药渣随添加量的增加，对白羽肉仔鸡的日增重和饲料转化效率有影响趋势。这些研究与吴华等利用甘草药渣、黄芪药渣和红景天药渣等中药药渣对肉鸡生产性能的系列研究结果一致。李艳军等的试验结果表明，基础日粮添加清瘟败毒中药渣和藿香正气中药渣对獭兔母兔的泌乳性能及仔兔的生长性能均有显著提高。以上研究表明，中药药渣及其发酵产物作为畜禽饲料来源和饲料添加剂对畜禽的生长性能有促进作用。中药药渣中的蛋白质、多糖等营养物质和残留的生物活性成分是中药药渣促进畜禽生产性能发挥的重要物质基础。

3.2 对畜禽免疫功能的影响

中药药渣及其发酵产物残留着大量的生物活性成分，具有提高畜禽免疫力的作用，可以作为替代抗生素的绿色天然物质，其开发前景广阔。中药药渣对畜禽具有抑菌杀菌功能，病原菌和寄生虫不易对其产生抗药性，动物机体内无药物残留，可长时间使用，无需停药期，可开发种类多。目前，该方面研究也取得相当大的进展。贺晓玉等的试验结果表明，饲喂添加0.5%发酵五味子药渣日粮的仔猪的肠上皮内杯状细胞及淋巴细胞数量均高于基础日粮对照组，空肠黏膜分泌型免疫球蛋白A（SIgA）含量也显著高于基础日粮对照组。罗杰等的试验结果表明，试验组CD4+T细胞与CD8+T细胞比值、淋巴细胞增殖指数均极显著增加；高添加量试验组血清中γ-干扰素（IFN-γ）含量显著提高，说明五味子药渣发酵菌质能提高仔猪的免疫功能。牟超的试验研究表明，从丹参药渣中提取的一种生物活性多糖丹参药渣多糖（SMP）对小鼠具有一定的免疫增强作用，提高了小鼠T淋巴细胞中CD3+/CD4+和CD3+/CD8+的比值，能显著提高机体的免疫机能状态和细胞免疫，可作为免疫增强剂进行开发。刘必旺等的试验结果表明，以血清中免疫球蛋白G（IgG）、白细胞介素-2（IL-2）为免疫检测指标，发现黄芪药渣发酵产物富硒酵母可使免疫力低下的SD大鼠免疫力增强。其采用生物发酵技术从中药渣中提取微量元素，来增强动物机体的免疫力，是中药药渣深度开发使用的良好途径。敖杨等的试验结果表明，金莲花药渣发酵物可增加肉仔鸡血液淋巴细胞转化率和免疫器官指数，添加试验组刺激指数（SI）、胸腺指数和法氏囊指数均明显高于对照组。李艳军等的试验结果表明，在日粮中添加藿香正气药渣可以提高獭兔血清中IgA、IgM、IgG、T3和T4水平。以上研究表明，通过对血液免疫指标和组织免疫指标等检测，中药药渣及其发酵产物作为畜禽饲料来源和饲料添加剂对畜禽的免疫功能有增强作用。中药药渣中残留的生物活性物质和其它营养常规成分，具有促进生长、增强免疫和抵抗应激的作用，可作为抗生素等的替代物开发使用。

3.3 对畜禽抗氧化应激能力的影响

研究发现将中药药渣添加到畜禽饲料中有增强畜禽抗氧化应激的作用。王珊等的试验结果表明，饲喂金莲花药渣发酵物的小鼠对细菌感染、高温、低温、缺氧的存活时间均明显长于对照组，可提高小鼠应激反应能力。这与宋玉琴等、敖杨等用人参、附子药渣和金莲花药渣水提物对小鼠的试验结果一致。吴华等试验研究发现，红景天药渣、甘草药渣、黄芪药渣有提高放牧肉鸡抗氧化应激能力的效果。李艳军等试验发现热应激条件下添加藿香正气药渣对獭兔有增强抗应激作用。敖杨等添加金莲花药渣发酵物到肉鸡饲料中，发现添加组血清抗氧化指标总超氧化物歧化酶（T-SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性及总抗氧化能力（T-AOC）高于对照组，添加组血清中丙二醛（MDA）含量有降低趋势。这与其在小鼠上的试验结果一致。中药药渣及其发酵产物中残留的生物活性成分和营养物质可以满足畜禽在应激反应中对物质的需要，使畜禽抗氧化应激能力增强。

3.4 对畜禽其它方面的影响

研究发现中药药渣还可促进肠道健康，提高饲料消化率和营养物质代谢率，改善胴体品质和肉品质，改进繁殖性能。这些研究成果表明中药药渣用于畜禽饲料或饲料添加剂具有可行性，使中药生产废弃物资源化，减少中药行业对环境的污染，但需充分证明其安全有效后方能大范围使用。

4 小结

4.1 文献总结

目前，畜牧业利用中药药渣还处于试验性研究阶段，还未形成规模化产业，说明还存在许多问题。以“药渣”为搜索关键词，知网数据库搜索发现，综述文章多于研究性文章。这些文献集中在中药生产类、化学分析类、环境保护类、微生物类和畜牧类期刊。中药生产类、化学分析类和环境保护类期刊着重于成分分析、成分提取工艺研究优化和减少环境危害。畜牧类期刊着重于中药药渣直接物理加工或发酵后添加到饲料，和其中含有的成分是否会对畜禽生长性能、器官指数、物质消化代谢、血液生化指标、免疫功能、抗病抗应激水平、组织特征产生对照性差异。这方面研究还没深入到分子机制水平，与畜牧业实际生产具有一定的距离。

4.2 发展建议

中药药渣作为饲料原料和饲料添加剂具有可行性。一方面，随着我国中医药事业的快速发展，全国各大中药制药厂的中药药渣废弃量会日益增加。中药药渣排放和妥善处理成为大型中药生产企业面临的迫切问题。另一方面，我国畜牧业向集约化、工业化现代化快速发展，出现了蛋白质饲料资源短缺、畜禽疾病种类增多、以及抗生素滥用引起的畜禽耐药性增强和畜产品残留严重等诸多问题，迫切需要开发出新的饲料来源和抗生素替代品。两个行业能否形成供与需关系，使中药药渣可以循环利用，依赖于科研工作者对中药药渣再生产开发工艺和动物试验的研究，使其可行性进一步增强，使中药药渣废弃物资源化利用。目前，我国学者们在此方面也取得很大的研究进展。研究能否把不同种类的中药药渣也像饲料配方或中药药方那样科学组合起来使用，在动物不同生长阶段作为饲料或饲料添加剂促进畜禽生长和保健。

综上所述，中药药渣可以作为饲料来源或饲料添加剂，促进畜牧业发展，减少中药药渣带来的环境危害，使资源可以循环利用，符合我国低碳环保的改革理念。这需要各学科共同努力，进一步深入研究，得出可靠理论，形成规模化生产工艺，大范围应用于畜牧业。