中草药发酵物对生长猪养分利用率的影响研究

鲁 娜 郑宗林 王乙力

上个世纪以来，国内对中草药的应用方面进行了广泛研究和深入探讨，经过广大科技人员的不懈努力，中草药产品的研究开发已取得了一定的进展，并在一定范围内对畜禽疾病的控制取得了较好的效果，但还存在许多亟待解决的问题。中草药药效慢，有的效果不太理想，剂量往往偏大，一般都在1%～2%，这既与中草药本身的特性有关，也与中草药有效成分含量不高，植物细胞壁阻碍有效成分的渗出、吸收有很大的关系。

对中草药的应用不足解决措施有：使用地道药材，各种草药合理配伍等措施。关于这些前人已有不少研究。而利用微生物转化中药来提高药效，也是一种很好的思路。中药发酵的目的一方面增强中药的疗效、改变药物原有性能、扩大用药品种，另一方面还可以充分利用微生物所产生的酶、酸、多糖等保健成分帮助药物、食物消化吸收，进一步促进动物恢复健康，提高生产力。

羊红膻为伞形科植物缺刻叶茴芹（Pimpinella thellungiana Wolff.）的根或带根全草，其根中主要含有挥发油，全草中含有黄酮苷等生物活性物质。天青地白是蔷薇种植物，根含鞣质及黄酮类等生物活性物质。选用羊红膻、天青地白等植物为发酵基质，以双歧杆菌、乳杆菌等多种菌种联合进行生物工程发酵，提取其生物活性成分科学配伍而成，按不同比例加入生长猪饲料中，以期判断对生长猪生长性能、养分利用率的影响。

1 材料与方法

1.1 试验动物及试验设计（见表1）

试验分为4个处理，每个处理平均的生长猪6头，设3个重复，每个重复2头，共24头猪进行消化试验。组1为对照组，组2、3、4为试验组，分别添加200、400和800 mg/kg的羊红膻、天青地白等中草药的发酵物（见表1）。各处理组的营养水平符合中国2004年版猪饲养标准。试验用饲料添加剂羊红膻、天青地白等中草药的发酵产品由四川天添生物科技应用有限公司提供，商品名为“天添”。试验于2009年9月在重庆市养猪科学研究院实验场进行。

表1 试验设计

1.2 试验日粮

试验日粮采用玉米-豆粕型基础日粮。试验日粮及营养水平见表2。试验各处理组营养水平均为等能量、等蛋白。

表2 生长猪饲料配方及营养成分

1.3 消化试验

试验猪只置于代谢笼中饲养，预试期6 d，正式试验期4 d。先分别饲喂4种日粮，记录每头猪每天的自由采食量，然后以自由采食量的80%确定预试期和正试期的日投料量，每天定时(8:30和17:30)定量给料。在此之前，一次将每头猪试验全期所需日粮迅速在同一温度下，按顿等量分装于保鲜袋中，并同步测定其干物质含量。

1.3.1 粪样收集与处理

试验采用全收粪法。正式试验第1 d早饲后1 h开始收集粪样，将每头猪每天的粪样混合均匀，取1/3加入适量0.01%硫酸固氮，置于65℃的烘箱中烘干，将已烘干的粪样装入保鲜袋中，编号放入冰箱。待整个正试期结束后，将保鲜袋中的干粪分别倒入带有编号的瓷盘中再烘24 h，然后置室温回潮24 h，称重、记录、粉碎，取样装瓶供测定指标用。

1.3.2 饲料及粪样成分分析

正式试验期结束后，在实验室分析饲料样与粪样中水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分和总能的含量。

水分：按国标GB/6435—86方法测定。

粗蛋白：凯氏定氮法测定；粗脂肪：乙醚萃取法测定；粗纤维：用Ankom 220型纤维分析仪(滤袋法)测定；粗灰分：按国标 GB/6438—92方法测定；总能：热量计(氧弹法)测定。

1.3.3 养分表观消化率计算方法

饲料中摄入养分量和粪中排出养分量的差值与饲料中摄入养分量的比值。

1.4 消化酶活性测定

消化试验结束后，从每个组每个重复中各选试验猪1头，共12头。禁食24 h，自由饮水，称重后屠宰。剖开腹腔，迅速结扎各段消化道，然后收集十二指肠内容物，以测定各种消化酶的活性。剪取整个胰脏，称重后取样，以测定各种消化酶活性。

胰蛋白酶和胰糜蛋白酶活性的测定均参照Erlanger(1961)[1]的方法进行。胰淀粉酶活性采用上海沪尚生物科技有限公司的ELISA检测试剂盒进行测定。

十二指肠内容物的处理参照Krogdahl(1989)[2]的方法进行，酶活测定方法同胰脏中消化酶活性的测定。

1.5 数据处理

试验数据用SPSS10.0软件中One-way ANOVA程序处理，用Duncan's法比较。

2 试验结果与分析

2.1 养分利用率结果

各组试验猪的养分消化率见表3。

由表3可知，饲料中补充200～800 mg/kg的中草药发酵物（组 2、3、4）之后，饲料中的粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、粗灰分的表观消化利用率均显著高于对照组（组 1）（P＜0.05），但各中草药发酵物添加组之间无显著差异（P＞0.05）。

组2和组3的饲料干物质表观消化率与组1无显著差异（P＞0.05），组 2、3、4之间也无显著差异（P＞0.05），但组 4 显著高于组 1（P＜0.05）；组 2 的能量表观消化率与组 1 无显著差异（P＞0.05），组 2、3、4 之间也无显著差异（P＞0.05），但组3、4显著高于组1（P＜0.05）。

2.2 消化酶活性的影响（见表4）

表3 中草药发酵物对生长猪养分利用率的影响

表4 中草药发酵物对生长猪胰脏和十二指肠消化酶活性的影响

试验结果如表4所示。饲料中补充400～800 mg/kg中草药发酵物之后，胰脏的胰蛋白酶活性、胰糜蛋白酶活性和淀粉酶活性比对照组均显著提高（P＜0.05），各中草药发酵物添加组之间无显著差异（P＞0.05）。饲料中补充400～800 mg/kg中草药发酵物之后，十二指肠的胰蛋白酶活性和淀粉酶活性比对照组均显著提高（P＜0.05），但对胰糜蛋白酶无显著影响（P＞0.05）。

3 讨论

3.1 关于中草药（植物）发酵物添加剂

发酵是中药材传统炮制方法之一。早在千余年前，我国已开始用发酵的方法制药，如淡豆豉、沉香曲、五倍子、红曲等都是发酵而得到的药物[3，4]。这些都是利用微生物具有强大的生物转化能力来实现的。现代发酵过程研究表明，微生物具有氧化、酯化、甲基化、羟基化、还原化等多种能力，中草药经发酵后，其有效成分能被充分分离、提取，使其更具有生物活性，并含有大量的活性酶，服用后能被机体组织细胞迅速吸收，达到祛病、健体、增强免疫调节的功能，更好地发挥中草药这一天然药物的药效作用。

同时还可以将某些成分分解转化成新的成分，这些新成分成为增强药理作用或出现新的药理作用的物质基础。因此可以利用其进行发酵制药，从而降低用药成本，提高功效[5]。

对中草药发酵物的科学研究开始于上世纪80年代，但仅是对真菌类自身发酵的研究，如灵芝菌丝体、冬虫夏草菌丝体、槐耳发酵等，大都是单一发酵。虽有报道加入中草药，但也仅是将中药当做菌丝体发酵的菌质，含有中草药的菌质对原发酵物的功效有影响，只是未见深入研究[6-7]。目前研究证实生物转化与中草药发酵是密不可分的。90年代初，日本人小桥恭一发现中草药成分如番泻叶甙，可借助肠道细菌转化为致泻有效成分而起到治疗作用。相秀伟等（1996）认为，在中药有效成分与细菌的生物转化过程中，许多甙类、黄酮类、黄酮醇、黄烷酮类、香豆素类等均经过肠道菌进行了化学修饰[8]。在中药成分生物转化的研究过程中，对代谢物提纯、确定结构模式固然需要，但更应当推出微生物发酵。中草药等植物是发酵的基本物质，本试验所用产品选用羊红膻、天青地白等植物为发酵基质，以双歧杆菌、乳杆菌等多种菌种联合进行生物工程发酵，提取其生物活性成分科学配伍而成。

3.2 中草药发酵物对饲料养分利用率的影响

本试验结果表明，中草药发酵物添加组的日粮中干物质、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分以及能量的表观消化率均比对照组有明显的提高。很多文献都证实，中草药能够提高营养物质的消化率和利用率，增强新陈代谢，促进血液循环，提高生长速度[9-10]。本研究试验结果与上述报道一致，但本试验的中草药发酵物添加量仅为多数报道的中草药（未发酵）添加量的1/5～1/10。

生长猪主要采食以植物性饲料为主的配合饲料，植物性饲料的细胞壁均由抗营养因子非淀粉多糖(NSP)构成。这些NSP不仅阻碍了动物消化道中内源酶与植物性饲料中细胞内容物的充分接触和混合，而且其本身也不易被动物消化吸收。一部分水溶性非淀粉多糖如阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖，在动物肠道中形成粘性胶状物质使食糜粘度增加，从而降低了养分与内源酶的相互作用，养分的消化速度减慢，导致营养物质的消化率降低和吸收率下降，非淀粉多糖还会抑制肠道酶活。本试验中草药发酵物的添加，可能改变了小肠中食糜的理化成分，一定程度上减弱了抗营养因子的作用，减少了绒毛上的粘着物，使日粮中养分的消化吸收效率提高。后续的试验研究也表明，中草药发酵物的添加可显著提高生长猪肠道蛋白酶、脂肪酶和部分糖代谢酶及纤维素酶的活性（另文报道）。除消化酶的作用外，肠道中的微生物菌群也是影响养分消化利用率的一个重要因素，是否中草药发酵物对肠道菌群也有较大的影响，尚需进一步的研究探索。

3.3 中草药发酵物对仔猪消化酶的影响

本次试验中观察到生长猪饲喂添加中草药发酵物的日粮后可使胰脏和十二指肠胰糜蛋白酶、胰蛋白酶和淀粉酶活性均有明显提高，可能的原因是本试验使用的是中草药发酵产品，不是简单的中草药的混合物，也不是活菌制剂，而是以精心组合的中草药复方经过生物工程发酵之后，提取其更多的活性成分之后的二次组合配伍。这种发酵物可能是通过刺激肠道等脏器的健康发育，增加消化酶液的分泌。

4 小结

综上可知，饲料中补充200～400 g/t的中草药发酵物可有效改善生长猪的饲料养分利用率；补充400～800 g/t的中草药发酵物可显著提高胰脏和十二指肠消化酶活性。因此，400 g/t为中草药发酵物在生长猪最合适的添加量，生长实践中考虑到经济效益因素，建议添加200～400 g/t为宜。

[1]Krogadahl A.Influence of age on lipase，amylase and protease activities in pancreatic tissue and intestinal contents of young turkeys.Poult.Sc,1989,68:1561-1568.

[2]Erlanger B F.The preparation of two new chromomeric substrates of trypsin.Arch.Bioehem.Biophys,1961,95:271-278.

[3]郑利华,焦素珍.五倍子发酵炮制简介[J].中国中药杂志,1998,23(1):26-27.

[4]高慧,贾天柱.神曲的研究进展[J].时珍国医国药,2002,13(8):491-493.

[5]郭芳,刘秀书,孟祥琴,等.六味地黄发酵液的免疫调节作用[J].河北医科大学学报,2001,22(2):72-74

[6]庄毅,苗质.中药的新领域[J].中药新药与临床药理,1992，3(2)：49.

[7]庄毅.应用药用真菌新型固体发酵工程技术研制中药一类新药的建议[J].中药新药与临床药理,1995,6(4):41.

[8]相秀伟,服部征雄,难波恒雄.天然化合物结构的肠内细菌修饰[J].长白山中医药研究与开发.1995,5(2):50

[9]游玉波,廖新悌,吴银宝.中草药添加剂对生长猪养分消化率与小肠绒毛影响的研究[J].家畜生态学报,2007.28(3):34-40.

[10]李琦华,高士争,葛长荣,等.中草药添加剂对生长肥育猪饲料养分消化率的影响研究[J].云南农业大学学报,2002,17(1):81-85.