胡红伟,段明房,闫凌鹏,麻啸涛,杨京娥
(山西大禹生物工程股份有限公司,山西运城 044600)
中药发酵技术及其在畜牧业中的应用
胡红伟,段明房,闫凌鹏,麻啸涛,杨京娥
(山西大禹生物工程股份有限公司,山西运城 044600)
中药是十分珍贵的疾病防治药物,但是其成分、结构都过于复杂,同时有效成分含量较低,人工合成难度更是难以想象,即便前期消耗再多数量的栽培成本和周期,也无法理想化地满足工业生产和市场运营要求。经过长期实践之后,中药发酵这类创新型技术得以顺利衍生和推广,一时间为中药的现代化发展提供可靠的支持服务动力。本文在探讨中药发酵制药技术的发展背景、优势特征基础上,论证其在现代畜牧业中的科学合理性应用措施。
中药发酵技术;优势特征;畜牧业;应用措施
中药发酵属于中药炮制加工方式,在我国中药发展领域中有着悠久的历史和伟大的成就。目前,其开始凭借微生态学的特殊性质和酶学工程要点,形成极为新颖的制药工艺,不单单可以达到提升微生物分解转化能力、获得各类代谢产物的目标,同时更自然地转变中药既有的药性,为日后彰显理想化的药效、适口性,以及可持续发展应用奠定基础。关于中药发酵技术的应用,最富有代表性的则莫过于畜牧业中的医疗活动,因此,尽快理清中药发酵技术在畜牧业之中的妥善性应用要点具有一定的必要性,值得予以重视。
该类中药发酵技术,主张在特定温度与湿度环境条件下,将原本洁净的药物进行霉菌等微生物生长,进一步形成足以强效分解蛋白质、淀粉、纤维素、脂类的酶系统,进一步促进人类与动物体内的新陈代谢。比如,以往人们习惯于在酿酒之后,添加专门的药物形成特殊形式的曲剂。对于医疗临床十分有限,证明微生物发酵技术应用于中药炮制,的确保留一段悠久的历史,而这类技术最早的开发推广人物便是我国明代的李梃,对应的技艺便是其代表作《医学入门》中的百药煎制作技法。
现代中药发酵技术,亦被称作中药生物转化技术,其主张基于传统的中药发酵炮制工艺、现代微生态学、生物工程学,开辟全新的中药制药路径。特别是经过中药发酵的组方药模式推广发展之后,可以保证大幅度地提升中药制剂治疗水平、适当的调试药物性能、大范围地增加适应症,特别在其内部微生物新生代谢环节中,可以产生不同功效的酶,即便是中药中存在某些毒性成分,亦可被快速地分解。我国中药发酵包含固体与液体两类方式。
固体发酵技术多表现为传统的制曲工艺,即借助包含多种养分的农副产品作为发酵的营养基质,顺势融入各式各样的微生物作为发酵菌种,经过一定温度、湿度等条件影响之后形成发酵反应,形成保留酸甜味道且呈现潮湿状态的粉末。如此一来,不仅可以持续改善药效作用,并且激发出各类有益菌的生物活性。
液体发酵技术可以透过静置与通气两类途径加以培养,静置培养对于厌氧菌发酵具有较强的适用性,包括乳酸、酵母等;而通气发酵则相对地适用于抗生素、氨基酸等好氧菌发酵,因为其发酵环节中经常承受物质本身浓度、温度、培养基成分酸碱度、接种数量等因素交织化影响,所以,需要相关技术人员预先将这一系列因素控制在适当状态之上。以三株口服液为例,其主张利用液体发酵技术,将大豆芽作为原料,分别在酵母膏、葡萄糖、蔗糖等内部添加双歧杆菌以及嗜酸乳杆菌等,经过联合发酵制成。
中药发酵技术,顾名思义,主要是选择生物转化与发酵工艺,将中药的诸多大分子成为转化成为小分子形态,确保被机体快速吸收、达到理想化治疗效果的同时,缩减到达血液的时间,相比发酵之前的中药药材,药效可提升25%。最为关键的是,发酵环节还可以消除某些中药中隐藏的毒性,切实贯彻无毒副作用、口味适当的制药目标。其具体的优势特征主要表现为以下几个方面。
发酵之后,能够促使中药中的各类微生物代谢,衍生出一些酶,顺利达到修饰中药成分既定结构的作用。和化学反应模式相比,这类技术实施过程相对简易、便利、安全一些,并且不会消耗过多的成本费用[1]。与此同时,发酵菌群在代谢环节中还能分泌纤维素酶、果胶酶、淀粉酶等各式各样的胞外酶,保证依次融入到培养基中之后,共同转化形成有效的药物成分,尤其是在细胞壁既有的果胶质、半纤维、木质素等细密结构分解期间,能够最大程度地激活药物活性。这一系列酶能够有效推动畜牧业生产,主要原因就是它们能够大幅度地提升饲料转化率,增加饲料原料来源,避免对周边环境造成严重的破坏污染;其次是借助微生物针对中药结构加以修饰的环节中,亦可以获取结构完善、生物活性较强的先导物质,而同时经过发酵选育的一系列有益菌种和中间代谢产物,能够使药物的药理作用得到前所未有的强化与补充,使得各类中药增加全新的治疗、预防与保健功效。归结来讲,发酵技术是现代化应用发展中药的关键方式,属于高科技环境下的创新式制药手法,特别是在可控制的生产条件作用下,能够保证发酵产物的精确性、制剂的便利简易性和国际制药规范标准的贴合性;而经过微生物的转化作用之后,发酵技术还可以顺势将中药中原本有毒的物质分解、修饰,进一步达到减少与消除相关药物毒性的效果。
中药发酵过程中,可以依照微生物特定酶的特性,进行特定药物转化制备。如某类微生物中含有能够令既有药物成分结构发生脱氢和羟化等不同类型反应的成分,进一步衍生出全新样式的药物,而微生物自身此时亦会形成批量化的次生代谢产物,当中部分便可以顺势作为药用妥善的药物。在特定中药基质中,发酵菌也会进行全新的代谢现象,主要原因就是中药内部的成分会对微生物生长代谢产生一定的促进、抑制效果,随后拓宽其代谢途径、形成全新的药物成分[2-5]。而部分发酵中药沿用的微生物自身也可以说理想化的药物,如双歧杆菌、乳酸杆菌等,都属于一类益生菌,在动物机体肠道中能够发挥酶酸类消化和病源微生物的抑制功效,进一步衍生出保留适当身体保健功能的物质,若和其余药物发生适当作用之后,便会发挥出更高水平的治疗效果,获得集中化的药酶制剂、益生素产物。沿用传统处理方式进行中药内部有效成分提取,经常会出现药渣随意性丢弃的不良行为状况,不仅会污染周边自然和谐的生态环境,同时更会严重浪费原本有限的中药资源。相比之下,借助微生物发酵中药,能够保证完全释放中药中包含的一系列有效成分,进一步有效增加各类中药有效成分的实际含量。由此看来,在生产实践过程中沿用中药发酵技术,能够达到缩减中药使用剂量的目标,进而为日后中药资源节约,以及生态环境保护、废物再利用等理念同步贯彻落实奠定基础。
畜牧业能够持续运营与发展,主要原因就是相关企业懂得利用抗生物作为饲料添加剂,进一步防治动物经常出现的疾病并且快速恢复它们身体的健康状态,确保它们快速生长的同时,亦长期维持动物可观的免疫能力。但需要注意的是,一旦抗生素使用数量超标,就会令有关病原菌产生一定程度的耐药性,进一步引发药物残留等弊端迹象,严重情况下将直接威胁到动物和人类的健康状态。
发酵床养殖技术和中药添加剂的融合应用就是借助发酵床养殖方式研究对于断奶仔猪消化道菌群的影响作用。经过这部分实验结果观察分析,在发酵床养殖时间持续增长的过程中,消化道中的大肠杆菌数量会呈现出显著性的缩减迹象,如发酵床仔猪结肠段的大肠杆菌数量从原本的6.4×107减少到2.2×105,同步状况下乳酸菌亦开始呈现出先减少后增加的状况,数量则由4.6×109减少到2.6×105,随后又增加到1.4×1010。经过反复的实践操作证明,发酵床养殖技术可以更加有效地推动有益菌生长繁殖进程。特别是融入中药添加剂后,可以有效增进猪只的消化吸收功能,促进它们的快速生长,并且达到强化免疫力、克制发病和死亡率的效果。这部分中药主要包括冬花、半夏、甘草、板蓝根、柴胡等。
复方中药发酵研究活动的目的,则主要是进行发酵前后中药对奶牛乳房炎和生产性能影响作用的对比。其间证明发酵前后期的复方中药,即党参-黄芪复合中药能够显著降低奶牛乳房炎发病率的同时,大幅度提升奶牛产奶的乳蛋白率、乳脂率,并快速地增加产奶数量,尤其是经过中药组和发酵处理后的复方中药组的奶牛产奶量,相比空白对照组大约提升了0.72与2.64kg/d[6]。与此同时,发酵之后的复方中药更有助于持续减少奶牛乳房炎的发病率,和未经过发酵的中药制剂相互对比,更有利于持续增加奶牛的产奶量和产奶品质。
中药神曲本身保留对动物失调肠道菌群的保护和调试功能基础上,适当减少自由基对于机体可能引发的伤害状况。如实验过程中,主要针对肠道菌群失调的动物组进行各类因素处理,保证成功测定与获取不同类型的病理指标之后,结合神曲和正常治疗组进行对比校验,发现两者之间差异现象不是十分明显,但它们各自都优越于自然恢复组则是毋庸置疑的。归结来讲,我国应用中药发酵技术进行畜牧业带动性发展,始终处于初步的探索阶段之中,尤其是中药发酵的机理,仍需加以持续深入性地实验验证[7]。目前,相对完善的包括苷类微生物转化与药用真菌发酵中药技术。苷类物质在转化环节中,作为内部有效的成分苷元,会快速被有机体所吸收,该类环节中,微生物主要是在常温、常压等相对温和的条件下进行转化的,可以保证全方位地保护中药中的一系列有效成分,为日后畜牧场周边生态环境保护、一切产业运营成本降低等,提供保障。至此之后,部分科研人员开始选择将发酵过后的中药渣作为培养基质,进一步观察分析灵芝新型固体发酵霉菌质内部的多糖、氨基酸含量。有关该类实验中灵芝菌的选育方式和实验结果见表1。
表1 灵芝菌选育方式与发酵实验结果演示
经过上述实验,还会发现药渣菌质内部的多糖含量达到了原本实体的2.3倍,氨基酸总量相比原本实体高达2.65倍,借此验证药渣基质的确能够高效率地激发灵芝菌丝的生长活力、全面增加灵芝药渣菌质内部有效成分的提取量。
另外,中药发酵技术还可以应用于肉鸡肝损伤的治疗活动,进一步达到调整禽兽亚健康的效果。具体方式就是在注射肉鸡与成功建立起肝损伤模型之后,借助芽孢杆菌发酵五味子提取液,并且顺势给存在肝损伤的肉鸡混饮,确保将外周血谷草转氨酶、谷丙转氨酶、过氧化物歧化酶、丙二醛等含量予以精细化检测认证之后,组织适当规模的病理学研究活动。实验结果验证,发酵提取液依照0.5%与1%给肉鸡混饮7min之后,和肝损伤阳性对照组相互对比,两个用药组的AST(P<0.05)、ALT(P<0.05)、SOD(P<0.05)、GR(P<0.01)含量发生了十分明显的提升现象,特别是在MDA(P<0.05)含量持续缩减的过程中,肉鸡的肝脏病情况出现明显的好转现象。此类现象可以深刻表明,芽孢杆菌五味子提取液能够针对机体抗氧化能力产生合理程度地提高效果,也就是说,可以用于治疗肉鸡肝损伤的。
选择在畜牧业领域之中开发和应用中药发酵技术,能够达到高效率、安全性、投资量少等生产优势作用,主要原因就是经过微生物发酵处理之后,中药的药效会得到大幅度的提升,保证该类资源使用数量的减少和适用空间范畴的扩张结果。另外,微生物发酵过程中衍生出的酶,还可以达到辅助动物消化饲料、促进营养吸收等效果。相信经过该类中药发酵技术日渐完善之后,有关我国中药资源的可持续性开发应用,以及畜牧等行业的高效率经营发展等目标,势必会得到更加理想化地贯彻落实,最终为各类牲畜和社会大众的健康安全状态,提供前所未有的保障条件。
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Study on Fermentation Technology of Traditional Chinese Medicine and Its Application in Animal Husbandry
Hu Hong-wei,Duan Ming-fang,Yan Ling-peng,Ma Xiao-tao,Yang Jing-e
(Shanxi Dayu BiologicalEngineering Co.,Ltd,Shanxi Yuncheng 044600)
Chinese medicine is very rare disease prevention and treatment of drug,but its composition,the structure is too complex,at the same time,effective component content is low,synthetic difficulty is hard to imagine,even if the early consume more costs and cycle number of cultivation,also cannot be ideal to meet the requirements of industrial production and the market operation.After a long-term practice,traditional Chinese medicine (TCM) fermentation derivative smoothly and promote this kind of innovative technology,provide reliable support for the modernization of Chinese traditional medicine for the service.This article was to explore the development of traditional Chinese medicine pharmaceutical fermentation technology based on background,advantages,application demonstrates its rationality in the modern animal husbandry science measures.
Chinese medicine fermentation technology;Edge features;Animal husbandry;The application measures
S853.7 文献标志码:A
2096-0387(2017)06-0074-04
胡红伟(1985—),男,山东聊城人,硕士,研究方向:畜牧微生物。