柳旭伟,葛文霞
(新疆农业职业技术学院动物科技学院,新疆昌吉831100)
近年来随着人民生活水平不断提高,对牛奶需求量日益增加,促进了奶牛养殖业的蓬勃发展。为了提高奶牛的生产性能,人们在饲料中添加某些微量元素、维生素、化学药品和抗生素等,对提高奶牛产奶量,预防疾病取得了一定成效。抗生素的应用曾给畜牧生产的发展做出了巨大的贡献[1],饲用抗生素可抑制畜禽消化道内有害微生物的生长和繁殖,减少体内营养消耗,节省维生素和蛋白质等,但抗生素的长期使用导致了动物体及环境中的病原微生物耐药性越来越强,对畜禽的抗病促生长效果逐渐降低,生产中不得不频繁更换抗生素种类或加大用量,这种情况的恶性循环,使畜禽产品中药物残留量不断增加,严重侵害了人类的身体健康[2]。因此,许多国家已采取立法的手段禁止滥用抗生素[3],研究和开发替代抗生素添加剂的新型饲料添加剂已成为世界性研究课题,一些具有防病促生长作用的新型环保型饲料添加剂产品不断被研究和开发出来。天然中草药是我国民间传统瑰宝,作为添加剂在饲料中的应用也是近十年来的研究课题之一。中草药因其具有防病保健、促进生长、无残留和无耐药性的优势,而使其日益成为“天然绿色”添加剂,得到行业专家的认可。Hashemi等[4]也通过实验证明,中草药添加剂与抗生素相比具有几乎无毒、无残留的特点,可视为理想的添加剂。本文就用于奶牛生产的中草药添加剂的生物学作用和应用作一综述,仅供同行参考。
中草药饲料添加剂是指应用我国传统中兽医理论(正气内存、邪不可干)和中草药的药性(阴、阳、寒、凉、温、热)、药味(酸、辣、苦、甘、咸)及物间关系,在饲料中加入一些具有消食开胃、益气健脾、补气养血、滋阴生津、镇静安神等扶正祛邪和调节阴阳平衡的中草药。同时用作饲料添加剂的中草药也要符合饲料添加剂的要求,即微量和有特殊作用等。
由于目前中草药饲料添加剂的种类很多,现在仍然没有成熟规范的分类标准。在《中国兽药典》中共收载了386种饲料添加剂,《中国兽药规范》中收载了176种,共计562种饲料添加剂[5]。根据添加剂的功效不同,可以把常用的中草药饲料添加剂分成8大类[6]。
1.2.1 补虚扶正,调节阴阳类 常见的药物有:甘草、白术、党参、淫羊藿、仙茅、当归、山药、杜仲、何首乌、黄芪、五味子、刺五加、芦巴子等。
1.2.2 理气消食,健脾益胃类 常见的药物有:大蒜、槟榔、麦芽、莱菔子、陈皮、枳壳、枳实、淮山药、艾、乌药、神曲、青皮、山楂、厚朴、苍术、谷芽、茴香油等。
1.2.3 清热解毒,抗菌消炎类 常见的药物有:金银花、连翘、菊花、桑叶、马齿苋、黄柏、穿心莲、苦参、茵陈、板蓝根、鱼腥草、白芷、黄芩、牡丹皮、紫苏、蒲公英、葛根、黄荆子、荆芥、柴胡等。
1.2.4 清痰止咳,平抑气喘类 常见的药物有:枇杷叶、百部、桑白皮、苏子、昆布、胡颓子、桔梗等。
1.2.5 安神镇静类 常见的药物有:松针、酸枣仁、柏子仁、五味子、远志等。
1.2.6 祛寒、祛风湿类 常见的药物有:老鹤草、肉桂、茴香、艾叶、附子、苍术、藿香等。
1.2.7 驱虫除积类 常见的药物有:硫磺、蛇床子、贯众、青蒿、南瓜籽、槟榔、使君子、常山、大蒜、仙鹤草、百部等。
1.2.8 收敛止血、促进血液循环及消化吸收类 常见的药物有:当归、红花、牛膝、仙鹤草、五加皮、地榆、川芎、鸡血藤、乌梅子、益母草等。
中草药添加剂的作用机理研究已经很多,主要集中在中草药的营养成分、防病治病以及改善畜产品品质等方面,但由于中草药的成分复杂、药物之间的相互反应等原因,以及中草药添加剂的多功能性,以致目前对于中草药添加剂在奶牛生产中的生物学作用尚不能完全揭示,仍然有待于进一步研究。在研究中草药的营养成分上,Liu等[7]研究认为,中草药含有丰富的营养物质包括蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素和矿物质,这些都是动物生长所必需的。中草药中含有的多糖、有机酸、生物碱和香精油能提高动物的免疫功能,许多研究已经证明,中草药具有抗氧化和抗菌作用,关于中草药能改善肉风味的假设已经被证实,但作用机理还不清楚。在研究中草药防病治病和概述畜产品品质等方面,严作廷等[8]指出,对中草药治疗的药理学作用机制研究重点主要是中草药的抗炎作用、抑菌试验、活血化淤作用、子宫的收缩作用等方面,中草药具有抗菌、抗氧化、增强免疫、改善肉风味和肠道功能的作用。丁月云等[9]研究表明,添加中草药饲料添加剂能够提高奶牛乳腺自身的免疫机能,即增强了乳头管上皮分泌具有杀菌作用的角蛋白和奶牛乳腺中4种主要免疫球蛋白以及奶牛乳腺中的淋巴细胞中T、B细胞的活性。中草药添加剂在奶牛生产中的生物学作用,目前主要表现在以下几个方面。
2.1.1 中草药饲料添加剂能增加血流量 丁月云等[9]指出,乳汁由血液化生而来,气衰则虚,血虚则乳少,故中草药添加剂提高奶牛产乳量,还与其能益气活血、增加循环血流量、改善微循环、增强乳腺的血液供应有关。
2.1.2 第二信使学说 中草药有调节cAMP的作用,从而能够促进细胞增殖,并抑制细胞凋亡,进而增加泌乳。乳汁主要是在乳腺上皮细胞中合成,因而上皮细胞数量的多少是决定泌乳量高低的一个主要因素。孙延鸣等[10]用cAMP对体外培养的山羊乳腺上皮细胞进行试验,结果表明:cAMP对体外培养的泌乳期山羊乳腺上皮细胞具有显著的促进增殖作用,并呈现剂量依赖性,但cAMP浓度过高将抑制细胞增殖(P<0.05)。关于中草药添加剂抑制乳腺上皮细胞凋亡的研究已有报道,但还有待进一步的研究证实。在小鼠和人的研究上表明,一定剂量的中草药饲料添加剂能够促进乳腺上皮细胞的增殖,且对细胞的增殖具有双重调节作用,即高浓度抑制细胞增殖,低浓度促进细胞增殖[11-12]。
顾小卫等[13]研究了中草药饲料添加剂对奶牛采食量和瘤胃内环境的影响,结果表明,中草药添加剂能改变奶牛干物质的采食量、改善瘤胃内环境、提高瘤胃液pH、降低瘤胃液NH3-N浓度、提高瘤胃液MCP浓度。
早期研究发现,复方中草药可能是由于方剂中多味中草药含有与雌激素相似的活性物质,雌激素的正反馈作用增强下丘脑释放激素的分泌,进而使垂体促性腺激素分泌增多,促进卵巢分泌性腺类固醇激素,从而调控下丘脑-垂体-性腺轴的活动[14]。丁月云等[9]研究表明,川芎嗪能抑制磷酸二酯(PDH)的活性,削弱PDH降解cAMP和cGMP的作用,从而使cAMP、cGMP水平提高。黄芪、当归、王不留行等中药含铜,能够增强生长激素和肾上腺皮质激素的合成,进而提高cAMP和cGMP水平,发挥各种调节作用,这表明中草药添加剂可通过提高机体环核苷酸水平,促进乳腺细胞合成代谢,从而加速乳汁分泌发挥增乳作用。
有研究表明,中草药饲料添加剂在显著提高奶牛泌乳性能、提高产奶量的同时,可改善乳产品的质量。孙齐英[15]在荷斯坦奶牛的基础日粮中添加了石膏、芦根、甘草和夏枯草等组成的抗热应激中草药,饲喂49d以后,试验组的4%标准乳量、矫正体重后产乳量、牛奶中的灰分和非脂乳固体均高于对照组,差异极显著(P<0.01);试验组奶牛的外周血淋巴细胞总数(LYM)、淋巴细胞的百分含量(LYM%)和IgG含量均极显著高于对照组(P<0.01),表明中草药添加剂可显著提高奶牛泌乳性能和免疫功能。郑会超等[16]用生石膏、板蓝根、菊花、荷叶组成散剂,按每天120g/头的剂量添加到奶牛日粮中,结果表明复方散剂能明显提高奶牛的产奶性能。孙德成等[17]每天将中草药用50g/头的剂量添加于奶牛饲料中饲喂,试验组产奶量提高4.51%(P<0.05),平均效益每头每天增加了0.95元,而各组间采食量并无明显差异。
有些中草药具有一定的提高奶牛抗应激的作用。吴德峰等[18]研究发现,用石膏、板蓝根、苍术、白芍、黄芪、黄芩、党参、甘草、淡竹叶等中草药组方饲喂奶牛,具有较好的抗热应激作用。杨全孝报道,生石膏具有一定的消炎、解暑、镇痛等作用,并具有较持久有效的解热作用。研究发现,用黄芪等15味中草药组方的复方添加剂,按每天200g/头的剂量添加到日粮中饲喂荷斯坦奶牛,对奶牛抗热应激有较好的作用,同时能防治乳房炎和腐蹄病[19]。刘强等[20]为了观察中草药饲料添加剂的抗热应激效果,经试验发现,奶牛肛温和呼吸率菌有下降的趋势,由高温引起的血清总蛋白含量下降的趋势显著减缓,结果表明中草药具有较好的抗热应激作用。孙齐英[21]将混合中草药粉碎后饲喂奶牛(饲喂量为每天75g/头),试验组奶牛的产乳量较对照组提高74%,同时试验组均无中暑现象。
陈会良等[22]使用中草药组方按每天100g/头、150g/头的剂量分别添加到奶牛日粮中,发现试验组奶牛的产奶量、红细胞C3b受体的花环率分别提高了7.22%和6.55%、8.35%和7.90%(P<0.05),血清丙二醛的含量分别降低了8.51%和6.96%,表明中草药添加剂能提高奶牛的抗氧化能力和红细胞的免疫功能。陈现伟[23]用大青叶、党参、大黄等中草药分别组成内服制剂和子宫灌注制剂治疗奶牛子宫内膜炎,并采集静脉血测定淋巴细胞刺激指数(SI)和中性粒细胞的吞噬活力,来观察中草药制剂对奶牛的免疫性能影响,试验结果表明:内服制剂使SI和中性粒细胞的吞噬活力分别提高了53.76%和4.58%(P<0.01);复方子宫灌注制剂使SI和中性粒细胞的吞噬力分别提高了39.58%和1.98%(P<0.01)。张庆茹等[24]使用党参、黄芪、当归、白术、川芎、王不留行、路路通、益母草、甘草等进行组方,在3个试验组中按每天100g/头、150g/头、200g/头剂量添加,添加150g/头和200 g/头的2个试验组奶牛血液白细胞、单核细胞、中性白细胞吞噬率、淋巴细胞的转化率和血清球蛋白的含量均高于对照组,差异显著(P<0.05)。黄亚东等[25]将中草药按1%的比例添加到奶牛日粮中,奶牛的Ea、EAC及红细胞C3b受体的花环形成率均高于对照组,由金银花等中草药制成的中草药饲料添加剂能够显著提高奶牛机体的免疫机能。
很多的中草药能调动机体一切非特异性抗微生物的积极因素全方位的杀灭病原微生物。徐京平等[26]用酒黄柏、酒知母、乳香、木香、没药等中草药组方治疗了奶牛乳房炎56例,治愈53例,治愈率达94.6%。张乃峰等[27]在奶牛的精料中添加中草药添加剂来代替抗生素治疗奶牛乳房炎,试验组奶牛乳房炎的阳性率降低38.35%,总有效率达到了92.45%(P<0.05)。王子敬等[28]将黄芩、蒲公英、金银花、王不留行、芙蓉花、连翘等6种中草药制成的复方添加剂添加到奶牛日粮中,奶牛隐性乳房炎治愈率高达80%,同时隐性乳房炎奶牛组的奶产量提高了20.71%(P<0.05)。
在奶牛的日粮中添加中草药饲料添加剂能够改善牛奶的品质,提高牛奶中的总蛋白质、脂肪以及Fe、Cu和Zn的含量[29]。夏晨等[30]报道,在奶牛的TMR日粮中每天添加艾叶600g/头能明显提高奶牛产奶量,同时对牛奶的色泽、甜味和异味感有明显改善作用。尹召华等[31]在奶牛的饲料中每天添加陈皮600g/头能提高产奶量,并在牛奶中检测出陈皮特有的芳香性化合物,如油酸、乙基亚麻酸、γ-榄香烯、柠檬烯、油醇等,从而改善了牛奶风味。贾斌等[32]报道,在日粮中添加中草药饲料添加剂能显著提高奶牛的产奶量、乳脂率和乳蛋白含量(P<0.05)。顾小卫[33]报道,在奶牛日粮中添加紫苏能够明显著改善牛奶风味,奶样中检测到紫苏醛、桉树脑、棕榈酸异丙酯、9-十八烯酸甲酯、荜澄茄油宁烯、冰片基氯等挥发性物质。
中兽医在我国传承已久,对于中兽医理论和实践都有丰富的经验。同时我国地大物博,中草药资源丰富,中草药饲料添加剂作为一种绿色、安全的饲料添加剂、其无残留、毒副作用小和不易产生耐药性等特点已经被大家所公认。中草药饲料添加剂在治疗动物疾病,预防动物疾病,提高生产性能,改善乳风味、并作为营养性添加剂改善动物营养状况都具有十分重要的作用。这也为解决因滥用化学合成类添加剂及抗生素类药物带来的药物残留、耐药性以及环境污染等问题提供了新的解决方案,一定程度上能够替代化学合成类添加剂和抗生素。虽然中草药饲料添加剂具有诸多的优点,但从目前的研究情况来看,还是存在一些不足。中草药对动物机体的作用机理还不够明确,其毒理学方面的研究还不够深入;不同用途中草药饲料添加剂的最佳配方和最佳剂量以及中草药中能够发挥作用的必需成分和辅助成分都还没有明确;中草药之间是否具有互作效应以及互作效应如何发生等问题仍然不十分清楚。因此,在以后研究中应对以上几方面内容进行更加深入系统的研究,为中草药饲料添加剂在奶牛生产乃至整个畜牧业生产中得到科学、合理、高效、经济的利用提供理论支撑。
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