基于当归配伍的中草药饲料添加剂研究进展
2021-05-17王丹孟令煜姚阳阳彭桐李钦王引权
王丹孟令煜姚阳阳彭桐李钦王引权
(1.甘肃中医药大学药学院,甘肃 兰州 730000;2.甘肃省中药质量与标准研究重点实验室培育基地,甘肃 兰州 730000;3.西北中藏药协同创新中心,甘肃 兰州 730000 )
抗生素是由细菌、霉菌或其它微生物产生的次级代谢产物或人工合成及半合成的类似物。抗生素能杀灭或抑制病原微生物,主要应用于抗病毒、抗肿瘤、抗寄生虫等,由于应用范围广、起效快,抗生素得到“广泛”应用。在养殖业中,抗生素作为饲料添加剂被使用,每年有大约6000t抗生素被用于喂食牲畜,同时有大量的抗生素应用于动物疾病的治疗。但长期大量地使用抗生素,会导致细菌的耐药性增加和畜禽产品中药物残留等一系列问题;同时饲料添加剂中的激素、微量元素等过量使用,对人体健康、环境保护和畜禽业健康发展也造成了巨大危害。近年来,由于人民生活水平的普遍提高,饲料添加剂的安全使用问题也日益受到人们的关注。对此,国家农业农村部发布公告,提出自2020年1月1日起,退出除中药外的所有促生长类药物饲料添加剂品种。这标志着中国农业开始实施最严格的“禁抗、限抗、无抗”政策[1]。
中草药饲料添加剂是中草药深加工的产物,以药用植物为原料进行单独使用或混合配比而形成,在动物保健、提高畜禽生产性能、改善畜禽产品质量和提升饲草料品质等方面具有重要作用。我国应用中草药作为饲料添加剂具有悠久的历史,早在两千多年前就开始用其促进动物生长、增重和防治疾病。在西汉年间,就采用天然中草药饲料进行禽畜的饲养,在两晋、南北朝、唐、宋时期也采用中草药制作饲料。中草药本身就是地球和生物机体的组成部分,具有各种成分结构的自然状态和生物活性,在应用之前经过科学炮制去除了有害部分,保持着纯天然属性,且资源丰富、分布较广,可就地取材,应用成本低廉,易于被民众接受。这些特点对利用开发中药饲料添加剂奠定了良好的基础。大量研究和应用实践表明,中草药饲料添加剂能实现营养成分均衡,达到预防动物疾病、促进生长、增强食欲和改善肉质等目的。中草药饲料添加剂因其纯天然、高效、低毒、无药残、绿色环保等优点而越来越受到关注,可作为抗生素较为理想的替代品[2]。
当归Angelica sinensis (Oliv.)Diels为伞形科当归属多年生草本植物,以干燥根入药,产于甘肃、青海、云南、四川等地。当归含有挥发油、有机酸、多糖类、黄酮类、19种氨基酸、23种微量元素、13种呋喃香豆素衍生物等成分[3],具有益气补血、活血调经止痛、润燥通便之功效。常用于治疗血虚萎黄、月经不调、眩晕心悸、经闭痛经、风湿痹痛、肠燥便秘、痈疽疮疡、虚寒腹痛、跌打损伤等症[4]。现代药理研究表明,当归也有保肝强肾健体、抗炎平喘、抗抑郁、抗菌、抗应激反应、抗氧化、抗肿瘤、增强免疫、降低肌张力等作用[5]。
当归是我国目前大规模种植的药材之一。目前甘肃省常年种植的当归面积在4.0万hm2,产量约为12.0万t,占全国市场总供应量的80%以上。近年来,青海省从甘肃岷县引种发展当归,现已成为国内第2大当归集中种植区,2016年当归种植面积已达4000hm2以上,产量约1.5万t[6]。随着当归种植区域不断扩大、面积及产量持续增加,当归药材的供需矛盾将更加突出,走多元化开发利用当归药材之路,以促进当归产业健康可持续发展成为必然。
1 当归配伍的基本原则与功用
当归性温,而温性药有温里散寒、补火助阳等作用,其配伍中草药的药性以微温、温、平、微寒、寒为主,药味以苦、甘、辛为主,归经以脾、肺、肝、心、胃、肾经为主。表1概括了当归与其它中药的配伍及其主要功能。
表1 当归与其它中药的配伍及其主要功能
2 当归在养殖业中的应用研究
2.1 提高免疫力和抗病力
杨红洋[7]报道,在不同基因型鸡日粮中添加当归复方多糖,可以提高鸡免疫能力,以中剂量浓度(25mg·mL-1)的效果最好。雷晓军[8]等用含有当归的复方中草药制剂喂养肉仔鸡,发现复方中草药制剂可以明显提高肉仔鸡的免疫功能和免疫器官指数,并以1%的添加量为最优。孟冬霞[9]等用当归等中药材复方添加剂对早期断奶仔猪生长性能进行研究,发现猪免疫力提高,腹泻率和死亡率明显降低。于金玲[10]等研究了当归、金银花等中草药添加剂对肉鸡在ND免疫过程中抗体水平的影响,研究结果表明,肉鸡ND抗体水平和抗体滴度均有明显提高。
2.2 促进动物生长发育及生产性能的提升
高海霞[11]等在香猪基础日粮中添加含当归的中草药复方制剂时,发现0.4%中草药添加组的生长效果最明显,不但使得香猪的平均末重升高了16.42%,而且喂养的料重比降低了14.69%。家禽养殖过程中最重要的指标中包括生产性能,其好坏关系着养殖户的经济收益。刘海斌[12]等研究发现,当归、党参等中草药对蛋鸡的产蛋率有明显提高;黄军[13]等在喂养AA肉鸡饲料中添加一定量的当归、紫苏、小茴香、肉桂、牛膝、大蒜等7味中草药,发现添加复方中草药后明显延长了鸡肉pH的下降速度,使得鸡肉的货架期随之延长。
2.3 提高繁殖性能
吴德峰[14]等在母豪猪的基础日粮中添加含当归、黄芪、沙棘、丹参等十几种中草药饲料,结果发现,不仅能较大程度地提高母豪猪的繁殖性能,还明显提升了母猪的活仔数产量。尧国荣[15]等自制含当归、王不留行、益母草等中草药的饲料添加剂,为了验证其对母猪泌乳繁殖性能有促进作用,添加0.5%于试验组的25头母猪基础日粮中,实验结果显示,窝产活仔数、初生仔猪重、初生窝重、断奶窝重分别提高7.25%、18.33%、27.46%和17.22%,而断奶母猪发情率和皮毛发育状况评分则分别提高了9.22%和3.64%,验证了含有当归的自制中草药饲料添加剂能提高母猪泌乳繁殖性能、促进哺乳仔猪生长发育。孔伟[16]在种公牛日粮中添加1%以当归、熟地、淫羊藿、阳起石等27味中草药组成的饲料添加剂,发现种公牛的性反应时间平均缩短了5min,精液采集量及精液品质均明显升高,而且收集时也容易了许多。马东予[17]在母猪基础日粮中添加当归、益母草、白茯苓、蒲公英等中草药,实验发现,窝产仔数和健仔率均有所增加,而黄白痢发生率显著降低,且以1%添加量效果最明显。
2.4 改善畜产品品质
陈国顺[18]等在肉仔鸡日饲料研究中添加当归等中草药,结果发现,可以有效提高鸡肉的锁水力,从而增强了鸡肉的嫩度,且选择3%的添加量为最佳口感。李喆[19]等报道,在蛋鸡日粮中添加适量当归复方中草药,不但可以提高鸡蛋的产量,还可以改善鸡蛋的品质,发现各试验组的蛋壳厚度、蛋壳强度、蛋黄颜色、蛋黄大小等品质均有所提升。此外,鸡蛋新鲜度的物质基础是蛋白质,而哈氏单位和蛋白高度是蛋白品质的关键指标,其数值越大,表明蛋白黏稠度越高。安胜英[20]等通过在海兰褐蛋鸡基础日粮中添加当归和黄芪提取物,结果发现,蛋形指数增长了1.54%、蛋壳重降低了4.67%、蛋黄颜色评分降低了4.13%,而蛋白高度和哈氏单位也分别降低了2.37%和1.50%。田树海[21]报道,在育肥猪研究中添加当归、黄芪、麦芽、山楂、神曲等中草药能明显升高育肥猪胴体瘦肉率、降低胴体脂肪率,增强猪肉风味,改善猪肉胴体品质。
2.5 其他
当归配伍的中草药饲料添加剂不仅可以达到促进动物生长发育,提高动物免疫力与繁殖力,改善动物肉质,还可以达到增强动物的采食能力,平衡营养成分,缓解应激作用,调节肠道菌群,抗菌、增绒、产毛,改善养殖环境等目的。陶剑[22]等在断奶仔猪基础日粮中添加一定量的当归、陈皮、甘草、白术等中草药,结果发现仔猪日采食量、日增重、CK、COR均升高,而腹泻率、发病率和死淘率均下降,这表明当归复方中草药饲料对断奶仔猪在生长性能、抗应激方面均有所提高,且在应激状态下,当归复方中草药对心脏和肝脏均可以起到一定的保护作用。刘英姿[23]等在妊娠母猪基础日粮中添加当归、神曲、白术、陈皮、黄芪和甘草,发现产活仔数、成活率、母猪抗猪瘟水平等均显著提高,腹泻率显著降低,表明当归复方中草药饲料添加剂可以提高母猪免疫功能和生产性能,增强新生仔猪的抗腹泻力,从而促进仔猪的生长发育,且以0.5%为最佳剂量。赵薇[24]通过实验研究,在陕北白绒山羊基础日粮中添加当归复方中草药饲料添加剂,发现其甲烷排放量和粪尿量均显著降低,有利于减少养殖环境的污染。
3 存在问题
3.1 配伍剂量不稳定
目前在一些临床处方中,对当归使用剂量不够明确,导致用药过程中不能正确掌握使用数量,效果不佳,甚至适得其反,引起不良反应。
3.2 存在农药残留及毒素风险
在当归种植、采收、加工和储存过程中可能出现各种问题。如,种植过程中为防止病虫害而大量使用农药,使得当归药材中农残过高;储存条件或方法不规范使当归药材发生走油、虫蛀、霉变等,产生大量霉菌;加工时为实现防腐、防虫蛀、增色或者利于干燥等目的而使用硫磺熏蒸,残留了大量硫磺。饲料添加剂中如果使用质量不合格的当归药材有可能产生毒副作用。
3.3 缺乏质量标准
目前基于当归的饲料添加剂较多,但质量标准差异很大,没有统一的质量标准对于中草药添加剂的推广和应用是不利的。
3.4 配伍的作用机理研究不深入
由于中草药添加剂的成分较多,加上要遵循君、臣、佐、使等配伍原则,致使其作用机理未能得到充分研究,限制了其在饲料、畜禽、畜牧、水产等行业中的进一步应用。因此,深入探究其作用机理对于科学合理地应用中草药添加剂是必不可少的。
4 解决对策
4.1 提高中药饲料添加剂的生产技术
由于中草药有效成分的含量低,为达到理想的疗效必须大剂量使用,不仅会提高饲养成本,而且还会直接影响拌饵的适口性。在工艺方面,除传统的提取工艺外,在不影响其作用的前提下,可融入分子蒸馏法、半仿生提取法等高科技手段,也可以通过正交实验、响应面法来优化提取工艺,最大限度地降低其使用剂量,以实现精准化投喂;在剂型方面,利用现代科学技术提取、分离或精制,制成合适剂量的超微粉剂、提取物制剂、颗粒剂、胞衣微囊剂、散剂等不同剂型,使中草药添加剂在饲料行业稳定向前发展;在农残或重金属检测方面[25],采用原子吸收法测定As、Cd、Pb、Cu,冷原子吸收法测定Ag。
4.2 加强当归质量溯源体系建设
从当归栽培、加工、储藏各个环节开展质量溯源体系建设,确保农残、重金属等各项检测指标符合国家标准。在当归生产环节推广应用优质有机肥,推行减肥、减药和增效技术[26];在防治病虫害时,积极采用生物、物理等环保型措施;采用平衡脱水无硫干燥技术替代传统的烟熏,以最大程度地保持药材内在质量,减少农药、重金属、SO2残留等[27]。
4.3 完善当归饲料添加剂质量标准
当归含有多种化学成分,加上产地、采收、加工、炮制方法等的差异对其成分影响较大,如果质量标准不统一,当归饲料添加剂的推广将会受到制约。
4.4 加强当归配伍饲料添加剂作用机理研究
通过结合植物生理学、中药药理学、分子生药学等相关学科,深入研究当归作为饲料添加剂的作用机理,以便为当归饲料添加剂的推广和应用奠定更好的基础。
5 小结与展望
我国畜禽和畜牧养殖业的发展越来越快,饲料工业也进入了一个新的发展阶段。一些不良养殖户或养殖场为了谋取利益,在饲料添加剂中滥用抗生素、激素等化学合成药物,引发了许多不良反应[28]。导致畜产品农残超标,同时也影响环境保护。我国当归产量较大,市场发育成熟,所以开发基于当归的中药饲料添加剂的前景非常广阔。虽然中草药添加剂的生产和推广应用目前还存在诸多制约因素,但相信随着科学技术的进步,加工工艺的不断完善和质量追溯体系的建设,基于当归配伍的中草药饲料添加剂一定具有极为广阔的发展前景。