催乳药用植物饲料添加剂研究进展

马震珠，史怀平，寇建村

（西北农林科技大学动物科技学院，陕西 杨凌 712100）

乳用家畜泌乳功能的调控是畜牧业研究的重要领域，产奶量不高，乳脂、乳蛋白及乳糖含量普遍偏低，常见疾病高发等问题限制了我国乳产业更好的发展[1]。母乳为幼仔的生长发育提供必需的营养需求和活性物质，母畜缺乳是导致幼畜成活率低的重要问题之一，困扰我国养殖业发展[2]。自然界中一些药用植物具有促进泌乳的功效，最早在一些中药古方中已有记载[3]。催乳药用植物可通过促进乳腺上皮细胞生长、调节激素水平、促进免疫功能、影响相关基因信号转导等多种途径促进泌乳，改善乳品质[4]。而且药用植物资源丰富，副作用较少且不易产生耐药性[5]。所以，催乳药用植物的研究对畜牧业的发展有着重要意义。近年来，国内外学者对催乳药用植物的相关研究主要集中于催乳活性物质、催乳机制及其安全性等方面[6-8]。本文就催乳药用植物在饲料添加剂方面的研究及应用进行综述。

1 催乳药用植物饲料添加剂种类

从催乳药用植物影响家畜泌乳性能相关的研究报道来看，催乳药用植物可以以单味或复方中草药的形式直接添加，也可提取活性成分进行添加。长期以来，在我国研究最为广泛的为中草药饲料添加剂，但随着天然药物的研究热潮，国内外研究者对于植物提取物饲料添加剂的研究逐渐增多。

1.1 中草药

中草药是一些具有药用功效的植物，部分可以直接药用，大部分需经过加工炮制。在我国，中草药饲料添加剂的使用有着悠久的历史，早在西汉时期的《淮南子·万毕术》中就有“麻盐肥豚豕法”的记载。每一种中草药均含有数十种至上百种化学成分，每种中草药都具有多种功效[9]，长期以来的研究发现一些中草药可以通过不同途径影响家畜泌乳性能(表1)。我国催乳中草药的研究中较为常见的有王不留行(Vaccaria segetalis)、甘草(Glycyrrhiza uralensis)、通草 (Tetrapanax papyriferus)、漏芦(Stemmacantha uniflora)、黄芪(Astragalus membranaceus)、女贞 (Ligustrum lucidum)、益母草(Leonurus japonicus)、当归 (Radix angelicae sinensis)、党参(Angelica sinensis)、白术(Atractylodes macrocephala)等，且多采取中药组方的形式[4, 10-11]。刘观忠等[11]将由党参、白术、黄芪、王不留行、茯苓(Poria)、漏芦、通草、甘草组成的催乳剂按100、200、300 g·d-1添加饲喂奶牛，产乳量较饲喂无催乳饲料添加剂饲料的对照组分别提高了2.02、2.76 和 2.64 kg·d-1。胡永灵等[12]把由王不留行、山药 (Dioscoreae rhizoma)、何首乌(Fallopia multiflora)、益母草、山楂(Fructus crataegi)、泽泻(Alisma plantago-aquatica)、菟丝子(Semen cuscutae)、蛇床子 (Fructus cnidii)、漏芦、白芍(Cynanchum otophyllum)、乌药 (Lindera aggregata)和黄芪等组成的中草药按照 50、100、150 g·d-1水平添加至处于热应激条件下的奶牛日粮中，结果发现产奶量分别高出对照 (无催乳饲料添加剂饲料)20.26%、24.20%和16.98%。国外一些研究者对长刺天门冬(Asparagus racemosus)、胡芦巴(Trifolium gordejevii)、芦笋(Asparagus officinalis)、黑升麻(Cimicifuga foetida)、莳萝(Anethum graveolens)、小茴香(Fructus foeniculi)、水飞蓟(Silybum marianum)、七爪龙(Ipomoea digitata)等催乳草药开展了研究[13-15]。催乳中草药饲料添加剂也由最初的药效研究逐渐发展为对药物活性成分以及对机体激素调控、免疫调节、基因信号转导调节等方面的研究。

表1 催乳中草药研究中常见药用植物Table 1 Common medicinal plants used in herbal galactagague research

除了中医药中使用的部分外，采收药材过程中废弃的传统“非药用部位”同样含有多种活性物质，可作为开发饲料添加剂的资源[16]。袁肖寒等[17]发现基础日粮中添加麦蓝菜(Vaccaria segetalis)植株同样可以显著提高奶牛产奶量和乳品质。中草药药渣也可以经过发酵、提取等处理后应用于饲料添加剂的生产，李艳军等[18-19]研究发现，添加清瘟败毒中药渣和藿香正气中药渣能够显著提高獭兔母兔的泌乳性能以及仔兔的生长性能。中草药产业的此类副产品作为催乳饲料添加剂的来源能够促进畜牧业发展，减少中药副产物带来的环境危害，使资源可以循环利用，符合低碳环保的理念。

1.2 植物提取物

植物有种类丰富的次生代谢产物，药用植物的次生代谢产物及其衍生物在家畜中具有积极的作用[20-22]。植物提取物饲料添加剂是从植物中提取的，活性成分明确，含量稳定，在安全剂量内对人类和动物不产生毒性作用，且能提高家畜生产性能的饲料添加剂[23]。作为催乳添加剂的植物提取物根据化学结构和作用机理的不同主要有植物精油、植物雌激素两类，另外，还有一些其他的植物提取物也对家畜泌乳存在影响。

1.2.1 植物精油

植物精油是一类存在于植物体内的次生代谢物质，分子质量较小，可以通过蒸馏、压榨、萃取等方式提炼所得的具有一定香味的挥发性油状液体的总称[24]。植物精油生物活性多样，具有抗病菌、增强动物机体免疫机能、提高动物抗应激能力及改善动物生产性能等功效，植物精油资源丰富。根据文献记载，2011年之前发现的可以提取植物精油的芳香植物的数量就已经高达17 500种[25]，植物精油是目前新型饲料添加剂研发的重点和热点之一。植物精油是多种组分的混合物，如单萜、倍半萜烯、醇类、酯类等，具有多重功效，应用于畜牧生产的植物精油报道中最为多见的是抗菌、消炎、提高免疫等功效，而这些功效可以进一步影响家畜泌乳性能提高奶产量影响乳成分[26]。

1.2.2 植物雌激素

植物雌激素是天然存在于一些植物中的一类化合物，因其与17 β-雌二醇的结构具有相似性，可以与动物雌激素受体结合并显示雌激素样活性[27]。迄今，已经发现的植物雌激素有黄酮类、异黄酮类、香豆素类、木脂素类、萜类、甾醇类等[28]。很多催乳药用植物的活性成分中存在植物雌激素 (表2)，植物雌激素可以通过调节泌乳相关激素、促进乳腺发育影响家畜泌乳性能[43-44]。众多研究表明，植物雌激素对动物各层面免疫调节存在着不同程度的影响，能够增强动物免疫活性，提高其抵抗力，降低一些疾病对泌乳的的影响[43-45]。

表2 植物雌激素分类及典型代表Table 2 Phytoestrogen classification and typical representatives

1.2.3 其他药用植物饲料添加剂

除了植物精油和植物雌激素外，植物其他一些提取物对家畜泌乳也存在着影响，例如植物单宁、植物多糖等[46-47]。还有一类常见的植物提取物是未经分离纯化的，即用一定方法对药用植物进行提取后所得。此类植物提取物组成成分多样，部分提取物的成分尚不明确，且不同的萃取方法对其成分及比例存在较大的影响。刘杨等[48]以水为溶剂，应用超声波技术对王不留行进行提取，将提取物添加饲喂奶牛，发现王不留行提取物可改善奶牛机体的能量代谢水平及蛋白质的利用率，提高产奶量。郑涛等[49]应用水提醇沉法获得通草提取物，将其通过灌胃方式给予母鼠，发现此提取物可促进乳腺细胞泌乳，增加乳汁中乳蛋白的含量。Mahmood等[50]研究发现，芭蕉(Musa basjoo)花的水提取物使母鼠奶产量提高25%，而石油醚提取物则提高18%。

2 药用植物饲料添加剂功效

催乳药用植物饲料添加剂成分多样，各成分除了其单独的作用外它们之间还存在复合作用，能够通过不同途径影响家畜泌乳性能，对奶产量和奶品质产生影响的同时还具有促进动物健康的功效。

2.1 药用植物饲料添加剂对产奶量、奶品质的影响

许多催乳药用植物饲料添加剂已被研究者验证，对不同动物泌乳性能存在影响(表3)。Wall等[51]发现，肉桂醛和丁香酚的混合物可以增加泌乳奶牛的奶产量。Chandra等[52]研究发现，添加多种草药混合物饲喂水牛，其产奶量显著增加。Al-Shaikh等[53]将胡芦巴种子添加至奶山羊日粮中，发现奶产量显著提升。单宁可以降低蛋白质的瘤胃降解率而提高氮的利用率，有研究证明低到中等浓度(20～40 g·kg-1)的植物单宁可以提高绵羊产奶量[54]。胡石春[55]在基础日粮添加中添加由黄芪、益母草、淫羊霍等组成的中草药制剂，结果显示试验组母猪的泌乳量极显著增加。

表3 催乳药用植物饲料添加剂对动物产奶量影响的研究总结Table 3 Summary of effects of medicinal plant galactagogue feed additives on milk yield of animals

催乳药用植物饲料添加剂可以通过影响奶成分、理化性质等多方面，提高奶品质。Benchaar等[56]将植物精油与莫能菌素添加至奶牛日粮中，结果显示试验组牛奶乳脂降低。还有研究者发现，在奶牛的日粮中添加中草药能够提高牛奶中的总蛋白质以及Fe、Cu和Zn的含量[57]。Boutoial等[58]研究发现，添加饲喂迷迭香(Rosmarinus officinalis)叶片可以使羊奶中乳糖和干物质含量增加，并且使羊奶凝乳时间变短，利于干酪的生产。一些研究还证明芳香植物饲料添加剂中的抗氧化成分可以转移至羊奶中[59-61]。

2.2 药用植物饲料添加剂对动物健康的影响

催乳药用植物作为饲料添加剂使用，除了对家畜泌乳的影响外还具有多种功效，能够促进动物健康(表4)。Hossainm 等[62]研究发现，添加2 000 mg·kg-1的葫芦巴籽提取物饲喂泌乳期母猪，其肠道内大肠杆菌的丰度显著降低，动物肠道菌群稳态得以维持。Walkenhorst等[63]将中草药添加剂[水飞蓟 + 苦艾(Artemisia absinthium) + 无患子 (Sapindus mukorossi) +荨麻草(Urtica laetevirens)]加入日粮中饲喂奶牛，结果表明，这种复合植物添加剂能显著降低牛奶体细胞数，对预防治乳房炎有着积极意义。黄芪可增强动物免疫功能、抗氧化能力和抗病毒能力等[64-65]，日粮添加黄芪多糖能够促进羔羊、仔鸡和罗非鱼等动物的生长发育[66-68]，申义军[69]研究发现，黄芪多糖能够防治奶牛口蹄疫。催乳药用植物饲料添加剂能够通过乳汁影响幼畜的健康，初乳是幼畜的重要营养来源，对提高其免疫力和抵抗疾病具有重要作用，毛春瑕等[70]给妊娠后期和哺乳期母猪补饲发酵芦笋下脚料，结果表明，试验组母猪初乳中乳蛋白质、生长激素、胰岛素和免疫球蛋白G水平显著高于对照。

表4 催乳药用植物对动物健康影响的研究总结Table 4 Summary of effects of medicinal plant galactagogue feed additives on animal health

3 药用植物饲料添加剂作用机理

随着泌乳生理研究的深入，催乳药用植物促进母畜泌乳的作用机理成为热点研究方向之一。催乳药用植物饲料添加剂对泌乳的影响可以分为直接作用和间接作用。

催乳药用植物饲料添加剂主要从促进相关激素分泌、促进乳腺上皮细胞活性、乳腺合成分泌几个方面产生直接影响。目前能确定的泌乳相关的激素有催乳素、雌激素、孕酮、生长激素、胰岛素和甲状腺素[71-73]。在大鼠日粮中加入1%的王不留行，产后第18天处理组的产奶量比不添加组高29.8%，血清生长激素、胰岛素样生长因子-1和催乳素浓度显着高于不添加对照组[5]。中药淫羊藿含有植物雌激素，其提取物能增加小鼠血清中的雌激素活性[74]。乳房的基本泌乳单位是上皮细胞，上皮细胞数量的多少、活性强弱是泌乳量高低的一个决定性因素。丁月云[75]用2～3代奶牛乳腺上皮细胞为试验材料，在细胞培养液中添加不同浓度的中草药提取液，结果表明，浓度为10 mg·mL-1的王不留行、20 mg·mL-1的黄芪以及 10 mg· mL-1王不留行+ 20 mg·mL-1黄芪的混合物均可极显著(P≤ 0.01)促进乳腺上皮细胞生长。Nan 等[76]用浓度为2 mg·mL-1王不留行水浸提液对奶牛乳腺上皮细胞进行刺激，发现细胞泌乳信号转导基因P-STAT5、p-mTOR、p100、GARS和cyclinD1均表现为上调。乳腺上皮细胞可以分泌一种特有的蛋白即酪蛋白，对酪蛋白合成和分泌的研究在一定程度上可以反映激素以及细胞外基质对乳腺细胞分泌作用的影响。丁月云[75]研究发现，中草药黄芪和王不留行可以促进乳腺细胞β-酪蛋白的合成。郑涛等[49]采用不同剂量的 (100 和 500 μg· mL-1)通草提纯液处理小鼠HC11乳腺上皮细胞，结果显示，两种剂量处理组的乳腺上皮细胞中β-酪蛋白及乳清蛋白mRNA的表达均高于对照组。

此外，催乳药用植物饲料添加剂还能从多个方面间接对家畜泌乳产生影响。如增强动物机体免疫性能，降低各种疾病对泌乳的影响。Zhang等[77]研究中药制剂芪参益母汤 [黄芪 + 当归 + 益母草 + 川芎 (Rhizoma Chuanxiong) + 连翘 (Fructus Forsythiae) +金银花(Flos Lonicerae)]对产后母牛免疫的影响，结果显示试验组细胞免疫功能增强。有些催乳药用植物饲料添加剂还能够提高抗氧化功能，张宇翔[78]发现，增乳保健中药能够调动奶牛抗氧化系统更好地发挥其功能，减少由氧化带来的乳腺组织损伤，从而使奶牛乳房保持健康的状态，发挥正常功能，提高奶牛产奶量。一些植物精油还可通过影响饲料品质，提高适口性等作用影响家畜采食，进而对家畜产乳产生影响。姚喜喜等[79]发现，牛至精油可以通过降低高温条件下日粮温度升高、发酵、腐败等现象的发生，增加奶牛干物质采食量及产奶量。

4 问题及展望

催乳药用植物饲料添加剂的研究发展至今，已经发现了许多对家畜泌乳性能存在影响的植物资源，对于作用机制从不同层次上已有一定的解释。在天然产物广受关注的今天，药用植物各类提取物的催乳功效也得到了进一步的研究和应用，为绿色饲料添加剂的开发和乳产业的发展提供了可以借鉴的方法和经验。但由于催乳药用植物活性成分复杂，作用机理多元，其研究和应用中仍存在一些问题需要思考和解决，主要包括以下几个方面的内容。

4.1 添加剂量不明确

不同药用植物、药用植物的不同部位以及不同加工处理下，催乳活性成分存在差异[80]。所以，在催乳药用植物添加剂的应用中，需根据所选添加剂的有效成分确定合适的添加量。另外，还应考虑单胃动物和反刍动物消化吸收的差异性，根据不同家畜种类确定添加量。

对添加量的研究是保证有效性且考虑经济性的关键问题之一，目前的研究中不论是单味、复方

还是植物提取物的添加量都较为混乱，缺乏对不同药用植物、不同加工处理后的添加剂有效成分含量及其活性的研究，今后可以从有效成分入手，针对不同家畜进行探索。

4.2 活性成分不清晰

药用植物成分复杂，一般其成分均超过30种，但主要的活性成分通常只有4～6种，而且不同活性成分间可能会存在协同或者拮抗作用，因此确定有特定功效的成分还存在困难[81]。

目前很多催乳药用植物中的有效成分和药理尚不清晰，尤其是对复方中草药成分的研究成功案例较少。在我国，加强药用植物基础研究是未来的发展方向之一，例如筛选出具有催乳功效的植物后，对其主要的有效成分进行提取、分离、鉴定和开发，也可通过育种，培育活性物质产量更高的新品种，以丰富催乳药用植物资源的种类及数量。

4.3 安全性不确定

很多人认为，药用植物添加剂绿色无毒、无残留、无抗药性，但药用植物饲料添加剂安全性相关的研究较少，因而缺乏试验依据。实践证明，一些药用植物存在一定的毒性，使用不当会出现毒副作用。因此，在保证药用植物功效的同时，其安全性也不容忽视，既要考虑催乳药用植物是否对母畜存在毒副作用，也要研究奶中是否会残留影响人类和幼畜健康的有害物质。

一些药用植物本身含有毒性成分，中草药配伍禁忌也会产生毒性[82]，这些因素都有可能危害人类和动物健康。目前，对于催乳药用植物饲料添加剂不安全因素的研究较少，今后应针对不同动物展开药代动力学研究，加强催乳药用植物毒性成分的探究，并且奶中药物成分残留的检测也应该得到重视。由于催乳添加剂应用对象的特殊性，催乳药用植物饲料添加剂还应强调母畜妊娠期安全及药物成分对反刍动物瘤胃环境的影响等方面的研究。

4.4 机理不深入

目前，对于催乳药用植物饲料添加剂的作用机理研究，绝大多数仍然停留在动物生理功能调节层面，主要研究药用植物对动物消化吸收、激素调节、免疫调节等方面的影响机制。虽然也有相关研究已步入了细胞、分子水平，但目前的研究也仅仅停留在一些药用植物对乳腺细胞增殖的影响以及对基本泌乳基因调控的影响等方面[83-84]，缺乏对细胞功能影响方面的研究，以及催乳药物是否对泌乳分子调控中各信号转导途径存在影响的探究，因此，催乳药用植物作用机制的研究还不够深入。

近年来，泌乳生物学研究呈现出快速发展的趋势。随着国内外在泌乳相关转录组学、蛋白质组学、代谢组学以及生物信息学等层次的研究的不断深入，势必会为催乳药用植物作用机制的相关研究提供越来越多的方法和技术，催乳药用植物的相关研究也将逐步深入，催乳药用植物在细胞功能及分子调控信号转导中的作用等尚未解决的问题也将越来越明晰。

5 小结

催乳药用植物作为一种绿色添加剂资源，可直接添加，也可经提取后添加，催乳药用植物在促进乳腺细胞生长、提高奶产量以及改善乳品质等各方面均有着极佳的应用前景，但是有效成分不明晰、安全性不确定等一系列问题对研究其作用机制造成了一定的困扰。随着现代生物技术、代谢组学分析技术的不断发展，催乳药用植物饲料添加剂的研究和应用终将突破瓶颈，我国丰富的植物资源也将为其开发研究的深入提供更多材料，不同种类的催乳药用植物产品将在我国畜牧养殖和乳产业发展中发挥其重要作用。