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中草药在养猪业替抗中的作用和应用

2020-12-16陈天宝蔡蔚游贺东生

猪业科学 2020年12期
关键词:养猪业中草药断奶

陈天宝,蔡蔚游,梁 鑫,贺东生

(华南农业大学,广东 广州 510640)

抗生素的诞生,源于1928年英国科学家亚历山大·弗莱明首次发现青霉素,它标志着人类从此进入了抗生素时代。到了1946年,美国科学家Moore等首次发现在肉鸡饲料中添加抗生素具有促生长作用,便标志着畜牧业也进入了抗生素促生长时代。抗生素是指由微生物产生的可以抑制或杀灭其他微生物的物质,在养猪业中,使用抗生素类饲料添加剂是预防生猪疾病和促进生猪生长的重要手段。然而,随着抗生素在养猪业中的长期大量使用和滥用添加,诸如细菌耐药性增强、畜产品抗生素残留等问题越来越严重,并已严重危害着动物健康和食品安全,机体免疫功能低下,易感性增强,猪病越来越复杂,混合感染剧增,也严重危害着人类的生命健康。最近研究人员发现了细菌携带抵抗抗生素黏菌素的称为mc-1的基因是一种可自由转移的质粒DNA环,证实了细菌耐药性很容易在多种细菌之间传递,引起全世界的高度关注。因此,为了避免超级细菌的出现而导致人类无药可救,禁用抗生素类饲料添加剂成为了一种必然趋势和现在进行时。我国农业农村部发公告宣布从2020年7月开始,全面禁止抗生素在饲料商品中的使用,养猪行业理应承担社会健康责任,积极开展行动。

为了探寻抗生素类饲料添加剂替代品,各国学者做了大量研究,找到了以下大致六种替抗方向:植物及其提取物、酸化剂、抗菌肽、酶制剂、益生菌、益生元。植物提取物即是我国的中草药提取物,其具有调节动物肠道微生物菌群、抗氧化、促进免疫功能、刺激消化酶分泌等生理功能。

中草药已在我国传承五千年,形成了独特的中医理论体系,拥有扎实的中医理论基础与大量的临床应用实践,有着取材广泛、成分结构完整、作用范围广、性质稳定、资源广泛和整体性等特点;同时具有无残留、不易产生耐药性、毒副作用小、兼有营养和药用等优点。养猪业中,应用中药饲料添加剂有促进生猪生长、提高生猪免疫力等作用。与抗生素类饲料添加剂的促长作用相比,其效果相似,甚至更优越更全面,然而,由于中药的作用机理独特,使得近年来各方对中药的研究变得更为迫切。

1 中草药添加剂的含义

中草药饲料添加剂,即是以中草药为原料制成的饲料添加剂,由于中药既是药物又是天然产物,含有多种有效成分,基本具有饲料添加剂的所有作用,可作为独立的一类饲料添加剂。

中草药,尤其是具有药食同源特性的中草药,在我国具有悠久的应用历史。早在两千多年前就开始用来促进动物生长,增重和防治疾病。所谓药食同源,指的是药物和食物之间没有明显的分界线,在作为药物使用的同时也可以作为食物来吃,同时具备治病和营养的双效功能。农业农村部公告第1773号《饲料原料目录》中收录了多款药食同源的植物种类,目前有117种药食同源、可用于保健食品与可饲用天然植物种类。在配制饲料时可以参考使用。按类型差异,可将中草药添加剂分为单一中草药添加剂和复合中草药添加剂。复合中草药添加剂需要考虑配伍关系,常见的配伍关系包括单行、相须、相使、相反、相恶、相畏、相杀等,在选用上宜用相须和相使的关系,可起到增效的作用。相须、相使指的是性能功效相似的同类药物配合应用,以及性能功效有共性的不同类药物配合应用,以其中一种药物为主,另一种或几种为辅。中草药饲料添加剂可以在饲料中长期和不设限量使用,可以有单一型、复配型和复合型的原料或粗提物等类型。

从中医理论来看,中兽药更擅长治未病,提倡未病先防、既病防变和愈后防复。而在临床中,中医中药可以实现“同病异治”,也可以“异病同治”。显然,中草药更符合防重于治的原则,可将疾病扼杀在摇篮中,能促进机体的营养再平衡,提高健康程度,更好地促进养猪业的健康发展,也为养猪业带来更大的效益。

2 中草药添加剂的功能以及在养猪业中的应用

2.1 补充营养成分,调节营养平衡,促进生猪生长发育

据相关研究表明,中草药含有大量营养成分,如蛋白质、氨基酸、脂肪、糖、维生素、矿物质等,对动物的生长发育具有促进,也具有增食、开胃、健脾、促进消化吸收和调节营养平衡等功能。同时,有相当一部分中草药具有特殊香味,能改善饲料味道和口感,促进动物对饲料的摄取。药生荣研究发现,将金银花提取物、鱼腥草提取物、黄芪提取物、牛至油提取物、当归提取物组成的复配中草药以0.1%、0.3%、0.5%添加量分别应用到体重35 kg生长猪日粮上,其中发现0.5%添加量能显著促进生长,与对照组相比,日增重和日采食量分别提高30.95%、17.69%,且料重比降低10.00%;张孝清等报道了由党参、黄芪、枸杞、杜仲叶、神曲、山楂等植物组成的饲料添加剂,可提高日增重并有效降低料重比;Amrik等试验表明,在断奶后仔猪日粮中添加1000 mg/kg的止痢草/牛至油提取物能有效促进猪只的生长发育状况。

2.2 改善生猪肠道健康和菌群平衡,有效降低腹泻发生率

腹泻是断奶仔猪的常发病,腹泻的发生的原因是因为断奶应激和肠道菌群建立不完善。仔猪在断奶后由于突然摄入固体饲料,导致肠道绒毛萎缩,消化吸收面积缩小,同时由于仔猪消化酶系统尚不完善,会导致饲料消化不完全。而中草药添加剂对肠道组织的形态结构具有改善修复的作用,并提高肠道内消化酶的数量,促进动物对日粮的消化吸收。中草药制剂中存在的部分生物活性成分,既可直接杀菌抑菌,又可调节机体的免疫功能,从而维持肠道菌群平衡,具有保持肠道健康的作用。陈畅将藿香、紫苏、白芷、厚朴等复配成的中草药添加剂以0.05%、0.1%、0.15% 添加量分别应用到断奶仔猪日粮上,发现0.1% 中草药组既能提高断奶仔猪的平均日增重、降低料重比和降低腹泻率,又能降低粪便中大肠杆菌数量,增加乳酸杆菌和双歧杆菌数量。Fang等研究发现,刺五加提取物对肠道菌群结构具有调节作用,并且能够通过维持肠道的正常形态结构,使仔猪断奶腹泻率降低。各种试验表明,在动物生产过程中,中草药添加剂所起的作用与抗生素相似甚至更佳。谢红兵等分别在断奶仔猪日粮中添加复方中草药和抗生素,结果表明中草药组与抗生素组相比对照组的日增重分别提高14.29%和14.31%,饲料转化率分别提高8.4 %和8.41%,腹泻发生率分别降低61.8%和69.7%,成活率提高7.2%。同时发现,使用中草药防治仔猪腹泻,对仔猪的后期生长影响不大,几乎没有,甚至是生长均匀度更好。

另一方面,通过在饲料中添加中草药添加剂,能有效清除机体内毒素,包括细菌、病毒、霉菌、代谢物和污染等带来的机体“内毒素”中毒问题,解除种猪、仔猪、肉猪亚健康,改善和修复抗生素导致的免疫抑制,调节机体的五脏六腑平衡,达到排毒解毒、脱霉、止痢、改善粪便质量和促进生长发育等功效。

2.3 增强生猪免疫力,防治传染病和寄生虫病

研究发现,大多数中草药添加剂会含有许多免疫活性成分,如植物多糖、有机酸、生物碱和苷类等。它们对动物的机体免疫系统具有调节作用,例如多糖能促进胸腺活动,对机体吞噬细胞有动员作用;有机酸对机体pH有调节作用,影响病原微生物的生存环境;生物碱可提高网状内皮系统的吞噬功能,激活淋巴结释放淋巴细胞;苷类能提高网状上皮细胞吞噬功能,促进抗体生成、抗原抗体反应和淋巴细胞转化。王世山将薄荷、鱼腥草、黄连、金银花、木香、秦皮等组成的中草药添加剂分别以不同添加量应用到体重50 kg生长育肥猪日粮中,均提高了猪血清中IgG、IgA、IgM、补体C3和C4的含量,从而提高了猪只的免疫力。

中草药饲料添加剂还具有抗菌驱虫的作用,它们能够直接抑杀病原微生物或通过提高机体免疫力来起到抑杀作用,其中清热解毒类中药对病原微生物的抑杀作用显著。在实际生产中,机体因各种组织原虫隐性感染对生猪生产的影响与损失可能更大,表现为机体免疫力低下、生产性能下降和易感性增强等,而中草药具有对肠道寄生虫和组织原虫同步驱杀的作用,可替代驱虫药定期使用。

2.4 优质复配中草药可双向纠正免疫失衡,促进营养体系、微生态体系和免疫因子体系的“三体平衡”

猪传染病的蔓延与机体“三体不平衡”或”三体失衡”密切相关。猪场必须要防非洲猪瘟与抗猪病混感相结合,在当下,非洲猪瘟和混合感染是猪场生存和发展的重中之重,是保证猪群健康和猪场获取超额利润的关键所在。

在这里首次提出猪的生命“三体系平衡”理论,简称“三体平衡”理论。1)指猪机体内的生命健康由3个重要的生命体系平衡支撑和保障,即营养体系平衡+微生态体系平衡+免疫细胞因子体系平衡。它们之间分工协作、相互支撑,犹如“三足鼎立”。2)任何一个体系平衡出现了问题,都会造成机体器脏功能平衡失调和猪只健康度下降,导致机体产生亚健康、疾病和死亡。尤其是免疫细胞因子Ck体系,它包括干扰素IFN系列、白介素IL系列、炎性趋化因子、信号传导调控和抗病毒效应蛋白等,分子繁杂、功能互动,平衡失调的后果是牵一发而动全身,导致严重发病和恶化。3)良好的复方中兽药可以产生双向调节免疫功能的作用。大部分疫病会产生抑制免疫功能的病理影响,但是有的疫病早期可以引起免疫功能亢进或上调,如猪圆环病毒病和非洲猪瘟,甚至会产生“细胞因子风暴”,导致大量发病和死亡,此时需要选择能下调或平衡免疫功能的药物,此时单纯使用上调免疫的黄芪多糖会取得反效果。而在稍后转归期才产生免疫抑制作用,此时需要提升机体免疫力。4)宝贵的中医中药是双向调节猪群机体免疫失衡、实现“三体平衡”的主要路径,优质复配中兽药系列是“三体失衡”的重要解决方案。所以,研发和使用能够双向调节免疫平衡的科学复配中药不仅非常必要,而且为生产所急需。

2.5 解决繁殖障碍,提升母猪繁殖性能

母猪在实际生产过程中容易出现产仔数少、产死胎、产后炎症、断奶后不发情等问题,严重制约养猪业的发展。经研究发现,部分中草药同样具有类似激素的调节作用。如当归、香附、甘草等具有雌激素样作用;淫羊藿、冬虫夏草、人参等具有雄激素样作用;细辛、高良姜、五味子等具有肾上腺素样作用;水牛角、穿心莲、雷公藤等具有促肾上腺皮质激素样作用;枸杞子、大蒜、酸枣仁等具有胆碱样作用。马东予研究发现,在母猪饲料里添加不同梯度的中草药复配组方,可以提高母猪的窝产仔数和健仔率。

母猪繁殖障碍疾病同样是困扰养猪业发展的重要因素,而通过研究发现运用中草药方剂能够预防母猪繁殖障碍疾病的发生。许美解等为经产母猪添加了中草药复合制剂,发现对照组产死胎比率分别高于试验组6.7、10个百分点,产木乃伊胎的比率对照组为3.3%,两个试验组均为正常;子宫内膜炎发病率与对照组相比,两个试验组分别降低了10、6.6个百分点;平均窝产仔数试验组较对照组分别提高1.16、1.01头。

当前,由于非洲猪瘟所带来的多元杂母猪的繁殖性能下降问题非常严重,通过使用优质复配中草药,有望解决母猪的亚健康问题、发情问题、断奶问题、配种问题、分娩问题、初生体重问题、成活率等问题,可产生良好的经济效益。

2.6 提高育肥增重、改善猪肉品质,解决PSE渗水肉问题

部分中草药饲料添加剂中的某些成分,具有促进骨骼生长、加快蛋白质合成和不饱和脂肪合成等功效,表现出性价比特别突出的增重育肥特点,同时又具有提高生猪抗应激能力、调控猪体内脂质代谢和肌肉中某些酶活性等功效,实现改善其胴体品质和肉质特性,解决或改善引进猪种的PSE肉的问题。薛红枫研究中草药提取物对育肥猪的屠宰效果,结果表明试验组的屠宰率、后腿比例、瘦肉率、眼肌面积与熟肉率分别比对照组有所提高;试验组的平均膘厚、脂肪比例、板油比例、平均皮厚、失水率均有降低,且试验组的猪肉大理石花纹明显,肌间脂肪丰富,肉质嫩度良好。

3 中草药作用的验证方法

除了原料品质、配方和工艺,中药添加一般需要较长的持续使用时间,通常几天至2周左右,需要耐心和坚持使用,才能达到预期的效果。可以通过体外试验和体内试验两种方法来验证中草药的药效。1)体外试验(in vitro)是指将药物在构建好的细胞+病毒感染体系上检测其保护效果,如PRRSV+Marc145细胞体系、PEDV+Vero细胞体系、非洲猪瘟病毒+PAM细胞体系等。该方法成本低、且重复性非常好,适合用于中草药原料和配方优化和筛选。2)体外试验(in vivo)是指用两组或多组猪群在设立双盲和对照的情况下,根据临床生产指标和实验室检测指标来判断中草药的有效性。该方法耗时长、繁琐费力且影响重复性的因素多。两种方法可互为补充。

通常,任何一种方法有效,即可开展扩大试验、后再全面推广。如果两种方法都得出相同结论,则成功的机会大增。

4 小结

我国中草药拥有悠久的五千年发展历史,不但有成熟的和独特的中医理论体系,还有大量的应用实践基础,为我国中草药饲料添加剂的发展提供了充足的条件。中草药凭借自身独特的生物活性,拥有促进生长发育、抗腹泻、防控疫病、增强免疫力、双向调节免疫平衡、提升繁殖力和改善猪肉品质等六大功能,在养猪业中,中药已被视为替代抗生素的中坚力量,成为了养猪业替抗策略上的热门领域。同时,也要解决好中药主要成分结构、作用机理、科学复配等问题。中草药在临床上已表现了确切的治疗效果,在饲料上也体现出确切的替抗和保健的功能功效。所以说,无论是从传承五千年中医歧黄文化,还是从传播中国原创中药健康养殖新理念等方面看,在饲用替抗产品市场急需的前提下,中草药为解决猪体亚健康、腹泻症候、免疫抑制病、呼吸道综合征和繁殖障碍等疾病防控,为实践和完成养猪业减抗替抗使命提供了独特路径和更现实的解决方案,中草药饲料添加剂将为现代畜牧业的健康发展保驾护航。

(参考文献略)

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