宿国强, 陈媛婧, 杨海明*, 王迎春, 仲向前
(1.扬州大学动物科学与技术学院,江苏扬州 225009;2.宿迁市畜牧兽医站,江苏宿迁 223800)
中草药添加剂兼备营养和药用作用,是一种无污染、无抗药性、安全有效的绿色环保型饲料添加剂,目前很多饲料企业开始使用中草药添加剂代替抗生素用于畜禽养殖 (贾少强等,2019;Abdalla等,2019),但是中草药在肉仔鸡生产中的生理功效及作用机制尚未彻底研究清楚 (Duan等,2018;Nikolaus,2013)。 因此本文拟在综述中草药添加剂在肉仔鸡生产中的应用,为其在肉仔鸡生产中的安全合理使用提供一定参考。
1.1 补充营养成分,进行营养调控 中草药中含有多种具有重要生物化学功能的微量元素和维生素。通过科学配制,其营养成分更加多样化,能够弥补传统饲料中养分的缺失,促进氨基酸合成和微量元素沉积。研究发现,芦荟中不仅含有多种维生素(如维生素A、维生素B12、维生素E)和矿物质(如钾、钠、钙),还含有芦荟素、芦荟多糖、芦荟苷以及少量的有机酸、水合蛋白酶,具有很高的营养价值(黄腾,2019)。
中草药添加剂不但能够提供生物体所必需的营养成分,促进消化道对营养成分的消化吸收,而且可以通过某些信号通路进行营养调控 (穆柳梅等,2018;Yang 等,2014)。 研究表明,刺五加提取物作为一种抗菌药物替代品,可以提高畜禽血清中丝氨酸、酪氨酸、蛋氨酸、赖氨酸含量及其肠道表观消化率。而且用刺五加多糖饲喂的猪在采食前血液葡萄糖水平显著下降。由于葡萄糖是AMPK和mTOR信号通路调控蛋白质合成的有效信号分子,因此,采食前较低的血液葡萄糖水平表明葡萄糖和蛋白质的利用率提高,这有助于提高猪或家禽的生长性能和饲料利用率 (闫雪等,2015)。
1.2 提高抗氧化及抗应激能力 机体代谢过程中会产生氧自由基。正常情况下,氧自由基的生成和分解始终保持动态平衡。但是当机体受到外源性或内源性刺激时,就会产生过量氧自由基,引发脂质过氧化反应,继而抑制膜蛋白活性,造成细胞功能障碍,并最终引起代谢性疾病。研究表明,补益类中草药具有很强的抗氧化作用。许多研究者对决明子、丁香、当归提取物的抗氧化能力进行了研究(Kwan 等,2019;Chan 等,2016);另外也有研究发现女贞子、五味子与葡萄糖甘露寡糖 (MOS)联用也可以清除氧自由基,促进抗脂质过氧化反应发生(刘玉芹,2009)。
应激与过量的氧自由基一样,都会对动物机体产生伤害,其会造成新陈代谢异常、生长发育迟缓、生殖功能障碍、动物产品质量下降。中草药可以提升动物抵抗内外环境剧烈变化的能力,降低应激所造成的伤害,其中比较常见的抗应激中草药主要有刺五加、神曲、白术、松针粉、益母草等。研究表明,抗热应激中草药可以通过调节血液中某些细胞因子(如IL-2)的含量水平,来提高机体的抗热应激能力(闫雪等,2015)。
1.3 维持机体肠道微生态平衡 肠道菌群由数以万计的细菌和微生物组成,一旦微生态失衡,将会导致一系列疾病。此外,肠道菌群代谢物也在各种生化反应中发挥着关键作用 (Feng等,2018;Pan 和 Yu,2014;Lu 等,2003)。中草药通过调控菌群组成和肠道代谢产物生成,使微生物与宿主达到一种和谐共生的状态,来保障机体健康。这具体表现为中草药可以为益生菌提供良好的生活环境,促进益生菌的生长繁殖,破坏有害菌的新陈代谢,降低有害菌的繁殖率(王鑫楠等,2019);此外其还可以调控酚类、吲哚类、多胺类等肠道菌群代谢物的含量与比例。Yin等(2013)利用气相色谱-飞行时间质谱联用技术(GC/QTOF-MS)检测给予大黄后大鼠肠道代谢产物的变化,结果显示酚类与吲哚类物质含量增加,多胺类物质含量减少。
1.4 提高机体免疫机能 中草药可以作为免疫增强剂,促进免疫细胞生成,增强补体等免疫活性物质活性,建立起一个更加坚固的免疫堡垒,从而保护动物健康(Dong等,2019)。其中,多糖和有机酸是中草药中比较常见的活性物质。免疫T细胞和免疫B细胞在多糖的刺激下不断增殖分化,产生更多的抗体;有机酸则可以调节内环境稳态,杀死有害菌,保持免疫功能蛋白活性(王清峰,2018;Xie等,2016;Geng 等,2016)。近几年来,中草药添加剂对特种经济禽类免疫力影响的研究逐渐增多。研究表明“芪苓散”复方可显著提高28日龄河田鸡血清中溶菌酶、补体C4和免疫球蛋白M(IgM)含量,显著提高56日龄河田鸡血清中免疫球蛋白 G(IgG)含量(马绍伟等,2016)。
2.1 中草药添加剂对肉仔鸡生产性能的影响中草药添加剂能够促进机体微循环,提高新陈代谢速率,加速营养物质在体内转化利用,从而加快肉仔鸡的生长发育,提高生产性能。由表1可知,很多中草药添加剂都可以提高肉仔鸡的生产性能。但是也有部分试验结果显示,某些中草药添加剂对肉仔鸡生产性能并不能产生促进作用。产生不同结果的原因可能是某些中草药成分的提取方式、添加水平、相互作用等因素差异所致。目前某些中草药添加剂虽然试验效果较好,但也存在着实际应用成本较高的缺点。因此,寻找成本低、效果好的中草药添加剂将是未来的研究热点。
表1 中草药添加剂对肉仔鸡生产性能的影响
2.2 中草药添加剂对肉仔鸡抗病性的影响 中医学理论认为,致病微生物并不能直接被中草药添加剂中的活性成分所抑制和杀灭,但是活性成分被机体吸收后却能提高免疫力,达到扶正祛邪、解表和里的作用。孙启(2017)向1日龄AA肉鸡的基础日粮中添加复方中草药。试验结果显示,复方中草药处理组血清中,白细胞介素2(IL-2)、白细胞介素 4(IL-4)和 γ-干扰素(IFN-γ)的含量明显提高,用来评价体液免疫功能状态NDV抗体水平也明显提高。黄亚东等(2019)采用以防风、白术、藿香为主要成分的中草药组方治疗感染法氏囊病毒的黄羽肉鸡,试验结果表明,中草药组方能够明显抑制和杀灭法氏囊病毒。张滔滔等(2019)研究表明,青蒿及其复方中草药添加剂能够降低散养肉鸡的腹泻率、发病率、死亡率,显著提高胸腺指数和肉鸡血清中IgM、补体C3、超氧化物歧化酶(SOD)的含量,并最终达到增强散养肉鸡抗病以及免疫性能的效果。
2.3 中草药添加剂对肉仔鸡产品品质的影响农牧产品出口贸易在保持我国经济平稳发展中扮演着很重要的角色。但是由于药物残留量达不到相关国家的进口标准,我国肉鸡出口总量一直处于相对较低的水平(李娟和吴永胜,2017)。中草药替代抗生素药物是降低药物残留量较好的解决方法之一。中草药饲料添加剂还能使畜禽肉质软嫩滑爽、口感饱满、香气四溢。靳二辉等(2018)使用白术、茯苓、甘草、白芍等8味中草药组成的复方中草药制剂,加速了AA肉鸡胸肌的生长发育,并改善了胸肌和腿肌的品质。姜贺(2015)研究表明,在林下鸡日粮中添加松针粉、黄茂、刺五加复合中草药制剂可以明显提高肉质性状,减少肉中硬脂酸、肉豆蔻酸含量,增加亚麻酸等不饱和脂肪酸含量。
3.1 配方研究不规范,药理功能机制阐述不清中草药添加剂在肉仔鸡生产中应用还处于一个浅而慢的发展时期,因此配方研究缺乏系统而详尽的标准与规范(熊柳红和樊宇航,2019)。中草药所含的活性成分种类多样,每一味中草药都相当于一个复方,所以其体现出来的效果是多种活性成分共同作用的结果。这导致许多中草药活性成分的药理功能机制难以阐述清晰,其配伍性不能得到有效解决,影响其在肉仔鸡养殖中的进一步应用(Liu 等,2019;陈长春等,2018)。
3.2 生产加工工艺现代化程度低 与西药相比,现阶段中草药的加工生产工艺则有些相形见绌。其加工方式落后,无法进一步萃取和纯化活性成分,不能最大程度发挥营养作用和药理作用,这就造成了中草药资源在肉仔鸡生产中的低效利用。
3.3 缺乏质量安全检测标准 由于缺乏相关的安全检测标准与质量控制体系,使得中草药市场和配方市场长期缺乏统一化管理。这使中草药饲料添加剂很难以较快地步伐走进肉仔鸡生产养殖企业。因此建立和发展相关安全检测标准与质量控制体系迫在眉睫。
中草药添加剂可以弥补抗生素所存在的诸多不足,因此能够获得更加广阔的发展空间。但如今,中草药添加剂仍面临着原料来源难以监管、配方研究不规范、生产加工工艺现代化程度低等很多问题。在未来的发展进程中,解决这些问题可以从以下三个方面入手。
4.1 要确保中草药添加剂的质量 中草药具有长期演化过程中形成的特征表型,如西藏的藏红花、云南的三七和吉林的人参。这是由于药材质量与地理环境密切相关,地理背景、气候土壤、生态群落甚至人类活动都会影响中草药的品质。利用大数据建立环境和气候生态系统模型,可以指导中草药的合理栽培,降低添加成本,提高中草药药材来源质量 (Fang和He,2019)。建立信息数据库,利用数据挖掘技术对不同地区的药用资源进行分析处理,可以进行分子育种研究,培育质量更加优良的中草药品种(Wang等,2019)。中草药饲料添加剂产品的质量控制也很重要。采用液相色谱-串联质谱和刚果红染色分析等先进的中草药添加剂产品质量检测方法,能够更加快速而准确地评定产品质量,提高其在肉鸡生产中的应用效果(Lu 等,2013)。
4.2 要提高中草药添加剂中活性分子的提取和作用效率 中草药的药理活性主要取决于其活性分子。近几年国内外研究者已经探索通过不同的方法和工艺流程对中草药进行分离、提取、提纯,获得其生物活性成分并加以组合提高其使用效果。例如,利用超高效液相色谱-电喷雾四极杆飞行时间质谱(UPLC-ESI-Q-TOF-MS)技术进行复方中草药中活性成分的分离提取及结构分析(Zhang等,2019)。利用生物活性分子组合鉴定模式来确定具有药理作用的活性分子组合(Long等,2015)。除此之外,采用系统药理学方法可以进行药物组合和分析预测。具体来说就是通过建立系统药理学综合平台,揭示关键分子靶点和相互作用网络、优化处方、探索更多的靶向处方(Zhang等,2019;Li等,2014)。系统药理学方法的优势是可以通过分析中草药处方的规则模式和兼容性规律,找到最佳的活性分子组合,避免由于活性分子之间的拮抗作用而降低其药理活性 (Guo等,2014)。以上这些技术方法都能提高中草药添加剂活性成分的提取和作用效率。
4.3 要保障中草药添加剂的安全性 中草药添加剂的安全性一直是争论的焦点。重金属超标、未知毒性成分、未经审核西药添加都是中草药添加剂在肉仔鸡中应用面临的问题。这些问题在未来可以通过提高中草药的栽培、加工、制造全过程的现代化程度;推动中草药添加剂产业化经营,建立严格的安全控制标准;促进中西结合,弥补各自缺陷等方法解决。