中草药研究进展及其在养殖中的应用
2018-02-13李永娟周文豪
李永娟,周文豪
(北京英惠尔生物技术有限公司生物技术研究院 100081)
中草药是中药和草药的总称,是具有促生长、改善养殖动物免疫功能等作用的饲料添加剂。除此之外,中草药来源广泛,具有纯天然性,不直接作用于病原微生物,不会对养殖动物产生毒副作用。随着抗生素的禁用,食品安全意识的提高,越来越多的研究者对中草药进行了深入的研究。目前,中草药已在水产[1]、畜禽[2]、反刍[3]等领域中得到了广泛应用。
1 中草药的特点
中草药本身是纯天然有机物,经过长期的自然选择基本无毒。品类繁杂,功能多样,兼有营养和药物的双重作用。很多中草药如黄芪,当归、党参等含有有效成分包括多糖、生物碱、有机酸等能够激发机体的免疫功能起到药物作用,营养成分氨基酸、维生素、微量元素等,可以促进新陈代谢和酶的合成,促进动物生长发育[4]。中草药与抗生素抗病机理不同[5],不会使致病菌产生耐药性。某一种单一的化学成分很难与中草药相提并论,且中草药加以合理的配伍组合可以形成独特性的复方。因而,中草药以其“安全、绿色、无残留”对环境无害的优点受到研究者和养殖者的青睐。
中草药饲料添加剂是根据中兽医理论和动物需求由不同性味的中草药配制而成的,利用中草药生成单方或复方配制饲料添加剂,添加到养殖动物饲料中可以改善饲料风味,防止饲料霉变,更重要的可以提高动物的生产性能和免疫功能。但是在配制中草药时也要注意配伍问题,防止药效抵消达不到目的,另外还需考虑到用量,确定适宜的剂量及给予方式[6]。
2 中草药在养殖动物中的应用
2.1 促进动物体生长,提高饲料利用
某些中草药中除含有营养性物质如氨基酸、维生素等,还含有丰富的生物活性物质如激素样作用物质和维生素样作用物质等,现已在虫草、五味子、酸枣仁、大蒜素等中发现不同作用的物质。这不仅能够起到补充饲料中营养成分和完善日粮的作用,还可以有效促进动物体的生长发育。体质量可反映受试动物的生长发育及生理状况,当受试动物体质量增长低于对照组10%时,则可认为是由药物引起的毒效应。中草药饲料添加剂可用于肉鸭生产,在降低死亡率、提高增重、提高料肉比和肌间粗脂肪含量上有较明显的效果,在促生长方面有独特的功效[7]。复方中草药对罗非鱼有促生长优势,推测可能是中草药的生物活性物质和营养成分有促进动物生长、降低饵料系数的作用[8]。中草药在肠道菌群的相互作用下代谢分解为药用成分,进而改善肠道菌群的组成,提高水产动物营养代谢与免疫应答能力,促进生长发育[9]。复方发酵制剂还可以降解水体中的有害物质,通过改善水质应用于水产养殖中[10]。也有认为,一些具有香味、腥味等味道的中草药对动物体有较强的诱食性,其作为添加剂促进动物生长可能与诱食促消化有关[11]。
2.2 提高动物体免疫功能,增强抗病机能
研究表明,免疫器官质量和指数增加是机体免疫功能增强的表现。在对肉鸡的研究中发现,黄芪、枸杞、金银花等药材组成的复方中草药制剂对其免疫器官发育和免疫功能产生了不同程度的促进作用[12]。血清免疫球蛋白是衡量机体体液免疫功能常用的方法,中草药饲料添加剂可以改善育肥猪血清免疫球蛋白和补体水平,从而起到改善体液免疫功能的作用,这可能是由于中草药有效抑制了病原菌,保护机体免受病原侵害[13]。另外,一些清热解暑、凉血解毒的中草药可以增强猪对高温的适应性,缓解高温热应激反应[14]。复方中草药可以提高凡纳滨对虾抗白斑综合征病毒的性能并且存在剂量-效应关系,其中0.8%组最好,这为复方中草药合理应用于凡纳滨对虾的健康养殖提供了科学依据[15]。饲料颗粒中添加2g/kg中草药提取物可以促进草鱼和罗非鱼的生长,提高抗病力[16]。饲喂鱼腥草和车前草对军曹鱼的吞噬功能,溶菌酶活性等均有明显的诱导作用[17]。肝脏是机体代谢功能的主要器官,脂肪肝病是人工养殖鱼类中常见的一种营养性疾病,一直困扰着学术界和产业界[18]。饲喂中草药饲料后,史氏鲟肝脏脂肪性病变和炎症减轻,说明中草药促进了史氏鲟肝脏的脂类代谢,提高了肝细胞的再生修复功能,表明复方中草药对史氏鲟肝脏具有一定的保护作用[19]。
2.3 改善产品品质
集约化、规模化的养殖要求大量投喂配合饲料,导致动物体出栏速度加快,肉质风味物质变化,肌肉不紧致,口感差[20]。中草药可以调节脂肪代谢,降低脂肪的沉积,提高产品的食用风味[21]。研究发现,饲粮中添加复方中草药制剂可在一定程度上改善肉仔鸡胴体脂肪沉积,使腹脂率略有下降,胸肌脂肪含量略有提高;显著提高鸡肉pH值,降低鸡肉滴水损失,在一定程度上增加鸡肉嫩度[22]。在对蛋品质的研究中,蛋黄指数、蛋壳强度、哈氏单位等指标均得到了改善,说明中草药添加剂对蛋鸡生殖系有一定的保健功效[23]。推测中草药中含有丰富的植物色素,为改善产品色泽提供了可能性。饲料中添加高剂量(20g/kg)的复方中草药制剂可促进杂交鳢的生长,减少肌肉和内脏脂肪的沉积;添加中、低剂量(10、5g/kg)的复方中草药制剂则有利于增加杂交鳢肌肉的总游离氨基酸和鲜味氨基酸质量分数,降低滴水损失率,减小肌纤维直径,提高杂交鳢的肌肉品质[24]。
3 中草药应用中存在的问题
3.1 扩大品种,增加来源
我国已知的中草药有一万余种,但用作饲料添加剂的种类却相对较少仅200种左右,许多种类都有待开发利用。中草药成分复杂,对起作用的有效成分判断不准确,而且有效成分的分离、加工的方法不够成熟,不正确的处理方法会使中草药的药性发生变化,甚至产生毒性,制约了中草药的开发利用。虽然中草药本身对环境无害,但是生产中草药的药渣年产量巨大,大部分通过露天堆放、填埋或焚烧处置,造成了严重环境污染[25]。
3.2 剂型及剂量问题问题
目前研究应用的中草药添加剂有散剂、提取物制剂、超微粉剂和颗粒剂等剂型,不同剂型的作用效果亦不相同。中草药作为添加剂尚处于摸索阶段,不同种类对不同中草药添加剂的添加量难以精确控制。中草药饲料添加剂大都还处于加工技术粗糙、配方无固定标准、效果不稳定的阶段[26]。利用现代科学技术研究出中草药添加剂的合适添加剂量,改进制剂剂型,研究出适合不同养殖动物需求的显得尤为迫切。
3.3 配伍问题
中草药功能多样化,需要确认发挥作用的真正有效成分,彻底研究每一种成分的药理作用,然后进行合理的配伍。配制中草药时应特别注意具有对抗作用的产品严禁配伍,否则不仅导致药效抵消甚至影响动物体健康。使得配伍中草药起到在药性上互相促进,协同增效,在毒性上互相制约的功能。而且,中草药不同于化学药物针对靶点、局部起效的作用机理,具有疗程长、见效慢的特点。因环境、炮制方法的不同有效成分含量也不相同,这也给配制带来了难题[27]。
4 展望
目前,中草药饲料添加剂在养殖生产中得到了广泛的应用,其应用效果明显。加强中草药的药效分析,药理及配合使用的协调作用的研究,开发和利用中草药作为饲料添加剂不仅可以替代化学合成药物,解决药物残留等问题,还可促进动物体的机能及产品品质。单一中草药药性局限,配制复方中草药使每种中草药的药性相辅相成是其发展的方向。另外,随着对中草药的开发,制定相关的标准使其走向规范化是合理开发的前提。随着健康养殖的发展,中草药饲料添加剂的应用也将更加广泛,研究更加深入,创造出更多的中草药添加剂。