胡杨,黄解珠*,周晓英,胡晓琴,杨宁慧,盛莉,胡善辉,曹远东
(1.江西生物科技职业学院,江西 南昌 330200;2.江西农业工程职业学院;3.江西嘉博生物工程有限公司)
中草药超微粉碎技术是随着现代微粉化技术、超微粉体技术的发展而新兴起来的一种中药加工技术[1],是利用机械或流体动力的方法克服固体内部凝聚力并使之破碎的粉碎技术,可以使物料的粒度达到10um以下,甚至达到1um的超微米水平[2]。随着物料的细微化,其表面积、孔隙率及晶体构型均发生变化,从而赋予超微产品更优的理化特性。与块状或粒状物料相比,微粉具有更好地流动性、分散性、吸附性及溶解性,有助于营养成分的溶出、机体的消化吸收及物质资源的充分利用[3]。中草药活性成分主要存在于细胞内,其释放需透过细胞壁和细胞膜,而超微粉碎技术是一项细胞破壁技术,细胞破壁率可达90%以上,中草药经过超微粉碎后大大提高其活性成分的利用率[4-5]。
参苓白术散属于天然中草药物质,最早出自于宋代《太平惠民和剂局方》[6],主要针对脾虚湿盛这一症型,有补气健脾、和胃湿盛的功效[7]。参苓白术散是“培土生金”之名方[8],现在研究表明,其具有提高免疫力[9]、调节肠道菌群[10]、影响胃肠道分泌及吸收[11]、修复黏膜[12]等功能,已被广泛应用于临床治疗。在中药生产过程中,由于植物纤维和粉碎机械等因素,造成大多数中药经常规粉碎后,不能达到理想的目数,动物口服后仍存在难以吸收或达到迅速吸收的目的。因此本试验以参苓白术散为试验对象,育肥猪为实验动物,研究、对比超微粉碎技术加工的参苓白术散与普通粉碎的参苓白术散在育肥猪中的应用效果,以期通过本试验为参苓白术散的制备工艺提供一些新的思路与参考。
1.1 试验材料
本试验所采用的参苓白术散由党参、茯苓、白术、薏仁、山药、白扁豆、甘草、陈皮、鸡屎藤、松针等复合配制而成[13],组方原则为补气健脾、和胃湿盛,剂型为细粉状。
1.2 试验设备
普通粉碎机为河北本辰科技有限公司生产的小型实验室粉碎机BF-10;超微粉碎机为河北本辰科技有限公司生产的小型实验室超微粉碎机BC3-2。
2.1 试验动物与试验设计
选取120头体重约30 kg的健康(杜×长×大)三元育肥猪随机分为3个处理组,每个处理组4个重复,每个重复10头。每个重复单栏饲养,单栏面积为3.0 m×4.5 m。试验设计方案见表1。
表1 试验设计
2.2 试验日粮
育肥猪基础日粮为自配干粉料,营养参照NRC2012营养标准配制,其组成及营养水平见表2。
表2 基础日粮组成及营养水平(干粉料)
2.3 饲养管理
试验在江西省高安市某猪场进行,挑选好试验猪在原栏舍不合群,饲喂试验日粮5 d;第6天将试验猪合群,继续饲喂试验日粮30 d。试验期间,确保猪舍通风保暖,猪群自由采食和饮水,并且按照常规程序对猪群进行驱虫和免疫。
2.4 测定指标与方法
2.4.1 生长性能测定。挑选好试验猪后,分别在试验第1天和第35天对各组试验猪进行空腹称重,记录好每组实验组的猪的初重和末重,据此计算各组试验猪的平均日增重(ADG);以栏为单位准确记录好试验猪每日的耗料量和余料量,以计算平均日采食量(ADFI);根据日增重和采食量数据,计算各组试验猪料肉比(F/G)。
2.4.2 应激反应率。试验猪由保育舍转至育肥舍后合群,生长环境发生了改变,饲料营养从保育料转为育肥料,这些改变会对猪群造成一定的应激反应。观察并记录试验猪合群后1周(试验第6-12天)内出现应激反应猪只的头数,以计算合群后猪群应激反应率,计算公式为:猪群应激反应率(%)=(应激反应头数/试验总头数)×100%。
2.4.3 数据统计分析。数据采用SPSS19.0软件中的单因素方差分析进行统计分析,多组样本间比较采用Duncan检验,P<0.05为差异具有统计学意义。
3.1 育肥猪生长性能结果各组生产性能由表3可知。试验结果表明超微粉碎组与常规粉碎组相比,日增重提高了6.05%(P<0.05),日采食量提高了2.08%(P<0.05),料肉比降低了 3.93%(P<0.05);常规粉碎组与阴性对照组相比,日增重提高了7.61%(P<0.05),日采食量提高了 1.51%(P<0.05),料肉比降低了 5.58%(P<0.05)。
表3 不同处理的参苓白术散对育肥猪生产性能的影响
3.2 育肥猪应激反应率观察记录结果实验结果表明试验猪合群后,常规粉碎组、超微粉碎组和阴性对照组发生应激反应头数分别为5头、2头和10头;应激反应率分别为12.5%、5%和25%。常规粉碎组与超微粉碎组对比差异显著(P<0.05),常规粉碎组与阴性对照组对比差异显著(P<0.05)。
表4 育肥猪合群后应激反应率
参苓白术散属于中草药制剂,富含多种营养物质与生理活性成分,兼有营养与药物的双重作用。中草药制剂的重要药效成分通常分布于细胞内与细胞间质,且一般以细胞内为主[14]。植物细胞壁内填充和附加有木质素,因此,细胞壁和细胞群壁具有较强的韧性。常规粉碎的中草药材粉末,细胞破壁率低,当药物进入动物体内后药粉的粉粒吸水膨胀,有效成分通过扩散不断地从细胞壁和细胞膜释放出来,扩散需要细胞内外具有浓度差,当胞内外浓度差很小或平衡时,有效成分的释放速度将非常缓慢,甚至停止,位于内部细胞中的有效成分有时还来不及释放就被排出体外,因而常常达不到有效的治疗浓度。经过超微粉碎后的中草药,植物细胞破壁率高,有效成分在没进入机体前就暴露出来,进入体内后可溶性成分迅速溶解,即使溶解度低的成分也因超微粉具有较强的附着力而紧紧黏附在胃肠内壁的黏膜上,使在胃肠道停留时间延长、吸收更充分,吸收量也会增加,由于细胞壁大部分在粉碎时被破坏,有效成分则不需通过细胞壁和细胞膜的释放过程,这样从药物的释放速度和释放量上超微粉碎中草药要远优于普通粉碎中草药[15-16]。参苓白术散由党参、茯苓、白术、薏仁、山药、白扁豆、甘草、陈皮、鸡屎藤、松针等复合配制而成,具有顺应脾胃、健脾渗、湿清热祛湿、抗热应激等功效[7-12]。通过本实验结果可以看出,育肥猪日粮中添加超微粉参苓白术散相对于其他组改善了育肥猪的生产性能(P<0.05)。这充分说明超微粉碎技术大幅提高了参苓白术散中中草药的破壁率,使其有效成分得到了充分的释放,而育肥猪对有效成分的吸收利用也较充分,因此育肥猪对超微粉参苓白术散的利用率要高于常规粉碎参苓白术散,从而提高了育肥猪的生长性能。所以利用超微粉碎技术处理参苓白术散能够大幅提高药效。
综上所述,采用超微粉碎技术对参苓白术散进行加工处理,既保留了参苓白术散原有的天然活性成分,又可加快有效成分的吸收,提高了参苓白术散的生物利用度,增强了药效,节约了宝贵的药物资源,从而降低了药物成本。因而,在参苓白术散的加工领域引进超微粉碎技术,为超微粉碎技术在参苓白术散加工方面的推广应用提供参考,对参苓白术散的可持续利用具有重要意义。