渔用中草药种类、作用机理及应用效果研究进展

朱文婷， 李文嘉 ， 宣雄智， 赵 娟

（1.苏州农业职业技术学院，江苏苏州 215008；2.河南省农业科学院畜牧研究所，河南郑州 450002；3.岭南师范学院，广东湛江 524000）

随着高密度水产养殖的不断发展， 水产动物病害现象日益严重， 滥用抗生素和化学药品不仅会导致药物残留，环境污染等问题，还会危害人类健康（高叶玲等，2021）。 农业农村部要求自2020年7 月1 日起， 我国饲料中全面禁止添加抗生素以减少滥用抗生素造成的危害。 中草药饲料添加剂具有成分天然、功能多样、资源丰富、经济环保等特点（王鑫源等，2022），其不仅含有蛋白质、糖类等常规营养成分，还含有多糖、有机酸、皂苷等生物活性物质，因此，同时兼有营养性和药物性两种作用。近年来国内外研究表明，中草药作为饲料添加剂不仅能有效提高养殖鱼类的非特异性免疫性能，预防疾病发生，还能提高鱼类生长性能和饲料利用率（黄景军等，2021），对养殖水环境也有一定的改良作用（刘克奉，2013），未被消化吸收的中草药也可被水体中的微生物分解， 被认为是抗生素、化学药品、疫苗和其他合成化合物的有效替代品（马箐阳等，2022；Pu 等，2017）。 鱼类养殖过程中， 主要采用内服和外敷两种方式来使用中草药制剂， 内服是将中草药粉碎后做成散剂添加到饲料中或制成针剂注射入鱼体； 外敷是将中草药制成汤剂浸泡鱼体从而预防或治疗疾病 （Pu 等，2017；杜强，2014）。然而，中草药化学成分复杂，生物活性在不同条件下也会有所变化， 因此需要不断深入研究中草药的活性成分、 功能机制和应用条件。

1 中草药的特点与优势

1.1 成分天然，资源丰富 中草药是中药和草药的简称，源自天然的有机物和无机物，其组分保持了具有生物活性的自然状态。 中草药所含的主要天然成分，不但能抑制或杀灭病原菌，还能调节机体免疫力，预防病害发生，促进生长发育。 以马齿苋为例，其所含的黄酮类、多酚类、萜类和甾醇类等物质，具有较好的抑菌和抗氧化等功效，被称为“天然的抗生素”（刘治廷等，2022）。 我国幅员辽阔，植物药材资源丰富，有“世界药库”之称，陆地上具有药用价值的中草药有1.2 万余种， 约有5000 种可以作为饲料添加剂，其中200 多种在实际养殖生产中效果较好， 此外还有2 万余种海洋植物有待发掘（高铎等，2021）。

1.2 功能多样，双向调节 中草药兼具营养与药用双重功效，其所含的蛋白质、脂肪、多糖、维生素和微量元素等均为动物机体所需， 能起到一定的营养作用；中草药含有的生物碱类、甙类、黄酮类、甾醇类、色素等生物活性物质，则能起到诱食、抑菌杀菌、调节新陈代谢、抗应激、强免疫、改善肉质等作用（王鑫源等，2022）。中草药的复合活性成分是以整体调节为主，对机体的神经-免疫-代谢网络进行调控，促使动物机体保持健康（王永茹等，2022）。 此外，一些中草药添加剂还具有防止饲料氧化霉变、提高饲料适口性等功能（卢明，2018）。

部分中草药对动物机体的免疫系统能起到双向调节作用。由于中草药成分复杂，其所含的不同活性成分， 可根据组织器官的不同功能状态选择性地发挥不同的功能， 如对过于活跃的部分予以抑制，对处于抑制状态的进行激活，最终将动物机体的免疫状态调整至正常的平衡态（蔡岩，2017）。如玉屏风散对人体免疫功能有明显的双向调节作用，能提高低下的免疫力，抑制免疫亢进，对免疫失调性疾病疗效较好（Liu 等，2021）。

1.3 低毒，无残留，无耐药性 中草药所含的活性成分通过多种途径干扰病原菌代谢， 因此它们所表现出的抗菌作用具有广泛性和协同性， 不易使病原菌产生耐药性， 可以长期添加使用（高铎等，2021）。 未被机体吸收的中草药废弃物排出体外后也容易被其他微生物降解，不会污染环境。经过长期实践筛选与效果验证， 大多数中草药添加剂无毒副作用， 保留了对人和动物有益无害的精华物质， 用于防治疾病的弱毒中草药经过自然炮制和科学配伍， 其毒性也大幅减弱或消除（孔江红，2011）。

2 中草药的作用与机制

2.1 诱食作用 部分中草药（如黄芪、当归、枸杞等）由于含有氨基酸、生物碱及多酚类活性成分，呈现出独特的气味和味道， 可刺激鱼类嗅觉和味觉，直接刺激鱼类吞咽。 此外，中草药还可以通过刺激消化酶的分泌，促进肠道蠕动，间接提升鱼类摄食量（易皓明等，2021）。

2.2 屏障防御 五味子、五倍子、乌梅等酸味中草药所含的鞣质成分能在肠黏膜表面形成保护层，抵御有害物质对肠黏膜的侵害，起到收敛止泻的作用；鞣质与出血创面接触，可与血液中的蛋白结合形成鞣质蛋白， 使血液凝固， 堵塞创面小血管，进而发挥止血功效，因此酸味中草药可以促进或修复水产动物皮肤或黏膜系统的屏障防御功能（孔江红，2011）。

2.3 抑菌作用 中草药能以多机制、多靶点抑制或杀灭病毒、细菌、真菌以及其他病原微生物。 一般而言， 复方中草药的整体抑菌效果要好于单方中草药，但也有例外，可能是多种中草药联用时发生理化反应或竞争作用位点导致抑菌成分减损或扩散速率下降（奠佐红等，2020），也可能复方中草药中特定单方的有效抑菌成分含量减少的缘故（李美发等，2019）。 对于一些耐药菌，中草药能通过清除其耐药质粒、阻碍细菌生物膜形成、增加细胞膜通透性、 抑制耐药基因的表达等途径逆转细菌的耐药性，从而提升现有抗生素的杀菌效率（Su等，2020）。

2.4 免疫功能 中草药可以通过激活巨噬细胞和嗜中性粒细胞的吞噬作用、 促进淋巴细胞增殖或分泌淋巴因子、破坏异物颗粒、诱导抗体产生及补体生成等途径来调节动物的特异性和非特异性免疫性能。对水产动物而言，中草药主要是通过提高非特异性免疫能力来增强鱼体抗病力（孔江红，2011）。 有些中草药能提升体表黏液、肝脏或血清中溶菌酶的活性； 有些中草药所含的多糖成分可与补体蛋白上的识别位点相结合， 从而激活补体系统（邹云等，2013）；还有些则能够刺激T、B、NK等免疫细胞分化成熟，提高细胞吞噬能力，如枸杞多糖能增强T 细胞介导的免疫反应，参芦总皂甙可以提升淋巴细胞内环磷酸鸟苷（cGMP）、环磷酸腺苷（cAMP）的含量，黄芪、党参可以提高单核细胞的吞噬作用（谢麟等，2002）。

2.5 抗氧化作用 中草药中含有可以清除自由基的抗氧化成分， 如枸杞叶中提取的黄酮类化合物可以清除羟基自由基， 还可以提高动物抗氧化酶活性（邢书青，2022）；如黄芪总皂苷和黄芪总黄酮可以提高肝脏中超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和过氧化氢酶（CAT）等的活性，降低组织丙二醛（MDA）含量，从而提高机体抗氧化力（Abedin 等，2019）。

2.6 调控基因表达 中草药多糖与细胞表面模式识别受体结合后，会影响细胞信息传递，进而影响基因表达，从而调节机体免疫。如黄芪可提高褐点石斑鱼鳃、头肾、脾脏、肠系膜等多个免疫组织器官中免疫相关功能基因的表达（戴小连，2012），当归多糖可以激活点带石斑鱼头肾白细胞TLR22信号通路相关基因的表达， 从而起到免疫调节作用（马淑芳，2016）。

2.7 改善水质作用 由黄芪、枸杞、五倍子和甘草组成的复方中草药经过复合益生菌剂发酵后能对水体中的有害污染物质进行有效降解（王利等，2016）。刘克奉等（2013）在水族箱中分别泼洒单方或复方中草药， 发现石榴皮可以提高水体pH、降低水体硝态氮含量， 苦参和百部可以降低水体氨氮含量，苦参和青蒿则可以使水体pH 下降；在虾池中泼洒小檗碱—青蒿素复合物， 发现其对微囊藻和颤藻的抑杀率分别接近100%和71%， 对蓝藻的总体抑杀率超90%。 以上研究表明合理使用中草药制剂可以改善养殖水体水质， 维持藻相平衡，防止蓝藻爆发（刘璐等，2017）。

3 渔用中草药的应用效果

3.1 黄芪 豆科黄芪属草本植物，活性成分主要有皂苷、多糖、黄酮、胆碱、多种氨基酸和微量元素，具有良好的抗应激、抗菌作用，能有效提升血液中的红细胞和白细胞数量，诱导分泌干扰素，提高中性粒细胞及巨噬细胞的吞噬功能， 进而增强鱼体免疫力。

组织生理方面， 黄芪多糖可以改善罗非鱼肠绒毛长度、 隐窝深度、 肠黏液增殖细胞核抗原（PCNA）阳性细胞数量和肌肉厚度（Pu 等，2017），也可以促进大黄鱼幼鱼的肠道发育 （Liu 等，2021）；黄芪皂苷提取物可以促进节间血管的相对增长率， 促进斑马鱼新生血管生成 （刘晓慧，2018）， 黄芪注射液对斑马鱼胰岛β 细胞也具有保护和再生作用（代芳等，2016）。

生长消化方面的研究表明， 饲料中添加黄芪对斑马鱼有一定的诱食作用， 但这种诱食作用没有剂量依赖性（郭永军等，2010）；发酵黄芪可显著提高棕点石斑鱼的增重率、特定生长率、胃肠道中消化酶活性和饲料转化率（肖博等，2023）；黄芪提取物可以提高比目鱼的摄食量和蛋白质效率（徐明霞，2020）。

抑菌抗毒方面的研究表明， 黄芪提取物可以提高比目鱼感染爱德华氏菌后的存活率（徐明霞，2020）。 黄芪甲苷可以降低斑马鱼的心率，减轻心包水肿的程度， 对由乌头碱诱导的心脏损伤具有一定的保护作用（石亚楠，2019）。

免疫抗氧化方面的研究主要集中于黄芪多糖， 有研究表明黄芪多糖可以提高长江鲟幼鱼血清SOD、CAT、GSH-Px 活性及总抗氧化能力 （TAOC），降低血清MDA 含量（张建明等，2023），也可以提高黄颡鱼脾脏、 肾脏和肌肉SOD 和CAT活性，并降低这些组织中的MDA 含量（邢书青，2022），还可以提高半滑舌鳎的血液免疫球蛋白含量（刘金海等，2020）。

3.2 当归 当归是伞形科当归属植物，活性成分主要有挥发油、机酸类、多糖等，具有消炎镇痛，降血糖，促进血液循环和补血的作用。

生长代谢方面的研究表明， 当归多糖对卵形鲳鲹（谭连杰等，2018） 和点带石斑鱼（刘波等，2018） 的增重率和特定生长率都有一定的促进作用，但效果不显著。当归多糖还有助于降低卵形鲳鲹血清胆固醇（TC）和甘油三酯（TG）含量，抑制血清谷草转氨酶（AST）活性（谭连杰等，2018）。

免疫抗氧化方面的研究表明饲料中添加0.1%的当归多糖可以激活卵形鲳鲹的补体系统，具体表现在摄食含当归多糖的饲料后， 卵形鲳鲹肝脏SOD 活性、血清溶菌酶活性、总抗氧化能力、血清补体3 和补体4 的含量均显著升高（谭连杰，2018）；腹腔注射当归多糖及其亚组分能有效提升点带石斑鱼体表黏液溶菌酶的活性， 提高血液白细胞和NBT 阳性细胞的数量（马淑芳，2016）。 另有研究表明， 饲喂6000mg/kg 当归多糖能提高点带石斑鱼肝胰脏SOD 和CAT 基因的表达量，能通过激活TLR-22 介导的TLR22→MyD88→TNFα 信号通路和TLR22→TRIF→IRF3 信号通路使点带石斑鱼肝胰脏过氧化物酶基因（Prx）、谷胱甘肽硫转移酶基因（Gst）、硫氧还原蛋白基因（Trx）的表达量显著上升，进而提高其抗氧化能力（刘波等，2018）。

3.3 黄芩 黄芩是唇形科黄芩属植物，其干燥根可入药，活性成分主要有黄芩素、黄芩甙、汉芩素等黄酮类化合物，具有抗菌、抗病毒、镇静等功效（王健等，2023）。

生长消化方面的研究表明， 饲料中添加黄芩水提取物， 可以使美国红鱼体长增长率和相对增量率都显著升高（马爱敏等，2009）；添加0.5%的黄岑可以降低吉富罗非鱼的饲料系数 （吴彬，2015）； 添加0.5%的黄芩苷酵母培养物可以显著提高鞍带石斑鱼的胃蛋白酶活性和肠道胰蛋白酶活性， 但过量的黄芩苷酵母培养物可能会抑制鞍带石斑鱼的生长（陈光立，2020）。

抑菌抗病毒方面的研究表明， 饲料中添加0.5%或1%的黄芩苷酵母培养物可以显著提高鞍带石斑鱼血浆、肝脏和肠道的溶菌酶、碱性磷酸酶和酸性磷酸酶的活性（陈光立，2020）。 黄酮类化合物主要通过以下方式发挥其抗菌作用：一方面通过改变细胞膜通透性引起细胞壁、细胞膜或细胞质损伤，抑制核酸合成和能量代谢等途径直接抑制细菌生长； 另一方面是通过调控宿主细胞信号通路，抑制促炎细胞因子的释放，调节免疫细胞分化和活化等途径间接发挥抑菌作用（王健等，2023）。

免疫抗氧化方面的研究表明， 饲料中添加0.5%的黄岑可以使吉富罗非鱼血清总蛋白、球蛋白含量显著升高，白／球比显著降低（吴彬，2015）；黄芩苷能显著降低经四氯化碳诱导肝损伤的鲫鱼肝脏的MDA 含量， 提高肝脏SOD、CAT、GSH-Px等抗氧化酶的活性， 增加肝脏总蛋白和三磷酸腺苷（ATP）的含量；黄芩甙可通过清除自由基、抑制过氧化脂质的生成、 激活抗氧化剂及通路等途径消除活性氧而发挥抗氧化作用（曹盼等，2021），还可以抑制肝损伤鲫鱼CYP3A、CYP1A、c-Re1 及其下游炎症因子IL-1β、IL-6、iNOS 的基因表达（申玉金，2015）。

3.4 黄连 黄连是毛茛科黄连属草本植物。 活性成分主要有小檗碱，黄连碱等，具有杀菌、止痛、解毒等功能。 可预防和治疗杆菌性肠炎。

生长代谢方面的研究表明， 黄连素可以促进美洲鳗鲡的生长发育、改善肠道健康状况、增强代谢能力（刘海姿，2021），还可以显著改善脂肪在斑马鱼肝脏细胞中的过度沉积（刘瑾等，2021）；也有研究表明在饲料中添加0.1 g/kg 黄连素会降低花鲈的增重率和饲料转化率（魏宇等，2021）。当饲料中脂肪含量过高时，黄连素可通过调节肠道菌群，激活法尼酯X 受体信号通路，进而促进草鱼幼鱼脂肪分解，降低脂肪蓄积（靳雅琦等，2019），还可以通过上调草鱼肝脏中与脂肪分解相关基因的表达， 促进脂肪细胞的凋亡与自噬而减缓脂肪沉积（魏宇等，2021）。

抑菌抗毒方面的研究表明, 黄连中所含的黄连碱、小檗碱、巴马汀等活性成分可以通过破坏细菌结构、抑制细菌糖代谢达到抑菌的作用（罗钰涧等，2022），其中小檗碱的抗菌活性最强。体外试验表明黄连水提物对嗜水气单胞菌（A.hydrophila）、温和气单胞菌 （Aeromonas sobria）、 柱状黄杆菌（Flavobacterium columnaris） 和生物Ⅰ-荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescent biotype Ⅰ）有较好的抑菌效果（何爱华等，2011），饲料中添加0.6 g/kg的黄连对受蛙虹彩病毒侵染的大口黑鲈的保护率最高可达到40%， 对干组织病毒的抑制率达67%， 可以有效降低蛙虹彩病毒对大口黑鲈肝脏和肾脏等组织的病理学损伤（李秋语等，2022）。

3.5 姜黄 姜黄是姜科姜黄属植物，活性成分主要是姜黄素类、萜类化合物、黄酮类、生物碱、多糖等，具有抗菌、抗炎症、抗氧化、降血脂等作用。

组织生理方面的研究表明， 在低鱼粉饲料中添加0.02%的姜黄素可以通过提高抑炎因子 （Il-10 和Tgf-β）、肠道细胞骨架（F-actin 和Arp2/3）、紧密连接蛋白 （Claudin3、Claudin4、Occludin 和Zo1）mRNA 表达， 抑制促炎因子 （Il-1、Il-6 和Tnf-α）和细胞凋亡（Caspase-1 和Caspase-8）基因的表达来缓解饲料组成中过量的豆粕原料造成的黄姑鱼食源性肠道损伤（曾延清，2022）；姜黄素能通过调节与脂质代谢、 能量代谢和抗氧化相关的通路，改善黄曲霉毒素B1诱导的斑马鱼肝脏组织的病理形态，促进卵黄囊对脂肪的吸收，降低卵黄囊处脂质积累， 恢复仔鱼的正常运动 （孟瑞媛，2023）；还有研究表明，姜黄素能通过抑制氧化应激的途径改善硫代乙酰胺诱导斑马鱼幼鱼肝脏纤维化病变（宋磊，2023）。

消化吸收方面的研究表明， 在饲料中添加适量姜黄可以显著降低杂交鲟幼鱼血清TC 含量和AST 活性， 显著提高十二指肠蛋白酶和淀粉酶活性，进而促进消化（董凯玥等，2023）。

免疫抗氧化方面的研究表明， 在饲料中添加0.025 g/kg 姜黄可以显著降低杂交鲟幼鱼血清MDA 含量， 提高CAT 活性， 表明添加0.025 ～0.05 g/kg 姜黄对杂交鲟幼鱼具有降脂、 护肝的作用（董凯玥，2023）。

3.6 大蒜 大蒜是百合科葱属鳞茎植物，有效成分主要是大蒜素，具有杀菌、驱寄生虫、止泻等重要功能，主要用于防治鱼类肠道细菌性疾病。

生长生理方面的研究表明饲料中添加适量大蒜素可显著提高鲤鱼的饲料转化率 （王务堂，2022）和成活率（陈璟怡等，2022），添加40 mg/kg大蒜素可以显著提高鲟鱼幼鱼的饲料效率、 蛋白效率和特定生长率，提高鲟鱼全鱼粗蛋白质含量，降低粗脂肪含量，减少肌肉的蒸煮损失（吴春昊，2021），这可能是由于大蒜素对养殖鱼类肠道绒毛的生长和杯状细胞的分裂具有促进的效果， 因此强化了鱼类肠道的吸收功能（张三珊等，2021）。

抗菌免疫方面的研究表明， 大蒜素能有效抑制养殖水体中的假单胞菌， 显著改善鱼体肠道菌群组成，提高鱼体的抗病力和食物转化率（Sasmal等，2005）；适量的大蒜能显著提高褐鳟的补体C3的表达水平（Zaefarian 等，2017）；能提升草鱼肠道中免疫因子C3 和溶菌酶转录水平 （张三珊等，2021），这可能是由于大蒜能激活单核细胞，促使其释放大量溶菌酶， 从而增强鱼类的非特异性免疫能力。

4 小结

综上所述，我国中草药资源丰富，用途广泛，研发具有促生长和增强免疫功能的中草药饲料添加剂以替代抗生素容易被水产养殖从业者所接受， 能产生良好的经济效益、 社会效益和生态效益。 虽然中草药制剂在水产养殖中的应用仍存在不少问题，但随着现代科技的进一步发展，中草药的活性成分、药理作用会更加明确，提取工艺和生产流程会进一步标准化， 中草药添加剂的发展必将迈上新的台阶， 为我国水产养殖业带来更大的效益。