闫如霞, 唐德富*, 金贺伟, 年 芳,2
(1.甘肃农业大学动物科学技术学院,甘肃兰州730070;2.甘肃农业大学理学院,甘肃兰州730070)
近年来,我国饲料业发展突飞猛进,饲料添加剂的研发及使用也引起广泛关注。 关于抗生素和化学类合成药品的不合理使用所造成的动物产品药物残留、病原菌耐药性及环境污染等问题,已成为全社会关注的主要问题。 饲料添加剂具有改善饲料的适口性,提高动物生产性能,促进动物生长发育,提高畜产品质量,增强机体抗病力,利于饲料加工、运输及储藏等作用(李本科等,2020)。 中草药是一种天然产物,含有多种有效成分,是一种无毒、无污染、无耐药性、无残留的绿色添加剂(胡元亮,2006)。中草药饲料添加剂是以饲料为载体,中草药为原料制成, 中草药经简单炮制后加入饲料中,可改善机体营养代谢、增强免疫功能、提高生产性能、预防疾病、改良畜产品品质、减少动物源性食品污染(王雷,2019;李淑菊,2006)。
1.1 药源广、 成本低 中草药是纯天然的有机物,来源于动植物和矿物质,成本低廉,作用广泛,且使用时无需繁杂的加工工艺, 一般经简单的干燥、粉碎、混合即可,简单的炮制过程保持了最原始的化学成分和生物活性成分(唐春霞,2007),是良好的替抗产品。
1.2 毒副作用小 药物对于动物机体的毒害作用、 副作用和后遗效应等一系列不良效应总称为药物的毒副作用,常表现为药物成分进入机体,对组织、器官、细胞等造成损伤,破坏生理功能,严重时危及生命。 我国中草药资源丰富,历史悠久,拥有相对合理的配伍规律, 可有效消除或减弱药物的毒副作用,如白芍、附子与细辛配伍时,能显著降低细辛毒性; 半夏毒性较强, 但将其制成法半夏、清半夏、姜半夏时,毒性减弱(路维琳,2018)。此外, 中草药中所具有的生物活性物质还可一定程度地消除或减弱化学合成类药物的毒副作用和化疗、放疗的损害作用,具有保肝解毒作用(琚皇进等,2016)。
1.3 无抗药性、无残留 中草药作用机制与抗生素不同,不仅能提高机体免疫力,且不会导致机体产生抗药性和药物残留,作为饲料添加剂使用时,有效解决了抗生素及化学合成类药物在饲料中长期添加而引起的抗药性和药物残留的弊端, 可长期添加使用, 但有关中草药的作用机制还有待深入研究。
1.4 多功能性 中草药具有多功能性, 与动物脏腑功能的协调规律和机体的整体性相协调,是一种相对复杂的有机体, 多能性包括营养作用、 免疫增强作用、 激素样作用等 (雷晓军,2010)。 根据中医配伍规律,合理的药物配合可使之具有多功能性。 为顺应绿色畜牧业的发展要求, 研发具有多能性的饲料添加剂已然成为未来饲料业的发展方向。
中草药作为饲料添加剂被畜禽吸收后在机体产生复杂生物学效应, 可多层次作用于每一个代谢环节。 其主要功能有:
2.1 营养和保健作用 中草药是一种复杂的有机体,具有众多可利用的营养物质,虽含量较低,但仍可为机体提供养分。 如山楂中的有效成分众多, 还有多种未被检测出来的未知因子和生物活性物质(胡忠泽等,2005),都具有营养作用;枸杞中也具有多种营养成分, 如类胡萝卜素、 枸杞多糖、氨基酸、还原性维生素等,均具有营养保健作用(侯彭霞等,2019)。
2.2 免疫增强作用 中草药中所含有的苷类、有机酸类与机体免疫性能密切相关, 且作用明显。 张先勤等(2002)认为,饲粮中添加含有机酸类和苷类的中草药可增强网状内皮系统和巨噬细胞的吞噬功能;女贞子、人参、银耳及蒲公英等具有升白细胞作用和促进机体吞噬功能 (刘桂英,2012);川芎、当归含有的阿魏酸也有加强单核吞噬细胞功能和升白细胞作用 (陈黎龙等,2009)。 此外,中草药对体液免疫有促进作用,能有效增强机体对补体的激活能力,促进淋巴细胞分化,增强免疫效应,如人参皂苷对抗体的生成率有促进作用;女贞子对机体IgG 生成有促进作用;灵芝、枸杞可加快外周淋巴细胞的转化,促进细胞免疫(刘桂英,2012)。 部分中草药具有双向调节作用,其化学成分既可增强免疫作用,也可抑制免疫作用。 如甘草中所含的甘草葡聚糖、甘草酸可在加强巨噬细胞吞噬功能的同时抑制体液免疫作用(肖满民,2010)。
2.3 抗炎、抗菌、抗病毒作用 相关报道显示,中草药有明显的抗病原微生物的作用,但作用机制尚待进一步研究。 李想等(2019)研究表明,甘草中的多种活性成分(甘草总皂苷、甘草酸、甘草次酸、 光甘草定) 具有抗炎杀菌作用; 袁婷等(2009)研究发现,甘草对肺炎链球菌有明显的抑制作用,除此之外,曾超珍等(2007)研究表明,甘草黄酮提取液在体外试验中对金色葡萄球菌、枯草杆菌、大肠杆菌等抑制作用明显;马鞭草中的黄酮类成分可抑制革兰氏阴性菌 (如大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌、白假丝酵母菌)(何俊等,2020); 大青叶具有广谱的抗菌作用,其水煎剂的抑菌作用主要表现为体外试验时对金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、甲型链球菌、乙型链球菌抑制;此外,大青叶水浸液对革兰氏阴性菌及革兰氏阳性菌也有广泛的抑制作用(崔伟亮等,2014)。 中草药抗菌的作用机理尚不明确,但已知其与抗生素作用机理大不相同,故对机体无毒副作用,对动物性产品无残留,对环境也不会造成污染。
不同种类中草药功效各不相同。 有报道显示,鱼腥草作用广泛,功能各异,抗菌抗病毒作用明显(Kumar 等,2014);对多种病毒均有抵抗作用(Chen 等,2019);周艺等(2020)的体外试验表明, 鱼腥草对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制作用尤为明显;张瑞莉等(2010)研究发现,鱼腥草提取液可抑制新城疫病毒在鸡胚尿囊液中的增殖。 鱼腥草的活性成分芦丁、金丝桃苷、绿原酸等(Ding 等,2017)均被证明具有不同程度的抗病毒效果,尤其针对甲型流感病毒、副流感病毒、呼吸道合胞病毒等(李霞等,2015);可增强鸡对禽流感病毒的抵抗能力, 对发病鸡也具有一定的治疗效果(Zhang 等,2018)。 此外,板蓝根对抗流感病毒也具有明显的抵抗作用 (吴彦霖等,2016), 其提取液在体外抑菌试验中对沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌均有一定的抑制作用(杨林花,2019)。
2.4 抗氧化作用 中草药中黄酮、多酚、多糖、生物碱、皂苷等有效成分可清除自由基,提高机体抗氧化能力。研究表明,大黄、红景天、甘草、绞股蓝、菊花、田七、白术、太子参、何首乌、淫羊藿、麦冬、石斛、 黄精等药物水提取液和乙醇提取液均有良好的抗氧化活性 (史文青等,2012; 宫江宁等,2012),可提高机体抗氧化性能。
2.5 激素样作用 部分中草药有类似激素的作用,添加于饲料可替代外源性激素的作用,同时可降低或减弱外源性激素对机体的不良反应, 因其具有部分激素的作用,故被称作激素样物质。张明发和沈雅琴(2011)认为,甘草所含有的甘草酸和甘草次酸具备类似糖皮质激素、 盐皮质激素的作用;益母草、川芎等具有性激素样作用(毛景东,2010)。此外,部分活血药,补气药也具有一定的类激素样作用(闫朋宣等,2014)。
中草药在我国分布广泛、 种类繁多、 功能各异,但作为饲料添加剂时暂无统一的分类规范,现根据不同分类方法对其进行分类(表1)。
表1 中草药饲料添加剂分类表
中草药在提高畜禽生长性能、增强免疫功能,抗菌、 抗病毒和抗氧化等方面有明显作用(Liu等,2011),能够调节营养代谢、免疫反应和肠道健康,促进动物生长性能(Gong 等,2014)。
4.1 在提高生产性能方面的应用 Xiao 等(2019)研究表明,日粮中添加低剂量大豆黄酮和中草药混合物可通过提高血浆抗氧化活性、 黄体生成素水平和矿物质含量来改善产蛋性能; 添加女贞子、 五味子和大豆异黄酮可降低高温对于蛋鸡的影响,提高产蛋率(陈丽玲等,2007)。 Guo 等(2004) 认为, 日粮中添加中草药制剂, 肉鸡7 ~21 d 时体重增加,21 ~28 d 时采食量和饲料转化率上升; 添加40 mL/L 的八角茴香水提物可提高其生长性能(Durrani 等,2007);添加方剂Ⅰ(茯苓、泽泻、麦芽、山楂、决明子、党参、甘草等)、方剂Ⅱ(神曲、苍术、茯苓、黄芪、白术、首乌、甘草等)(杜改梅等,2008)以及党参、黄芪、甘草、茴香、肉桂和麦芽等11 味中药组成的复合添加剂(孙永梅等,2009)时,有利于提高肉鸡的屠宰性能,降低腹部脂肪的沉积,改善胴体品质;添加0.1%复方中草药(黄芪提取物、穿心莲提取物和陈皮)可显著提高肉鸡生长速度及饲料报酬,同时,对肉品质也有一定改善作用(邱玉朗等,2017);添加0.3%的复方中草药添加剂(由甘草、黄芪、党参、陈皮、白术、当归和升麻组成)可提高芦花鸡的生产性能,改善肌肉品质,提高肌肉嫩度(王晶等,2020)。
4.2 在增强机体免疫力方面的应用 中草药含有众多可增强动物机体免疫性能的活性物质,可刺激动物生长,维持机体内环境稳态,保证动物健康发育。王洪贺等(2019)认为,肉鸡饲粮中添加复方中草药添加剂 (由25%党参、20%黄芪、20%蒲公英、10%白术、15%枸杞子、10%山楂配制) 可提高黑羽乌鸡的免疫器官指数, 且1%的添加量为最佳;张滔滔等(2019)研究也表明,添加1%的青蒿、1%的青蒿复合添加剂Ⅰ(青蒿、板蓝根、鱼腥草、陈皮等)及1%的青蒿复合添加剂Ⅱ(青蒿、黄芪、天麻、金银花等)均可提高机体免疫器官指数,增强免疫性能。张增轩(2014)也得出相似结论,以0.6%黄连解毒散和0.3%散消食平胃散为配伍组合添加于饲料时可促进丝羽乌骨鸡免疫器官的生长,提高抗病力,增加采食量。
此外, Tu-Fa Lien 等(2013)研究发现,在肉鸡饲粮中添加1%的 “八珍散”(中药中补气剂的一种,有白术、党参、虎杖、甘草、当归、川芎、赤芍、地黄八种药材组成)对提高机体γ 球蛋白水平和IgG 水平,增强免疫力有一定作用,同时对抗氧化性能也有一定的影响。 于翠平等(2014)的研究也有类似结论, 中草药饲料添加剂能通过提高免疫器官质量、免疫器官指数、机体总蛋白和球蛋白含量,发挥增强免疫的作用。靳二辉等(2019)进一步研究发现, 将1.0%复方中草药制剂(金银花,黄连,蒲公英、紫花地丁、黄芪和甘草)添加于肉鸡饲粮时, 可通过某种途径增强法氏囊淋巴细胞抗氧化功能,改善法氏囊组织结构,细胞因子和抗体分泌增多, 免疫性能显著增强。 同时, 方磊涵等(2019)研究表明,日粮中添加中草药复方多糖(由黄芪、党参、山楂、丹参、白术、茯苓、淫羊藿、补骨脂、生地、熟地、马齿苋、甘草12 味中草药组成)可使鸡血清新城疫抗体效价显著升高, 鸡的免疫功能增强,400 mg/kg 时效果最为显著。
4.3 在疾病防治方面的应用 中草药作用广泛,对提高机体免疫功能、疾病防治有一定的作用。张立富(2005)认为,柴胡、当归、黄芪、 桃仁、红花、白芍、白术、牛膝、茯苓、泽泻、芫花、大黄、甘草组成的中草药复方剂对于治疗肉仔鸡腹水征有明显作用。尧国荣等(2018)研究发现,基础日粮中添加1.0%和1.5%中草药添加剂对于防治鸡柔嫩艾美耳球虫病有显著作用,可提高机体免疫功能,降低患病率及死亡率;李雪平(2018)研究进一步表明,中草药添加剂对雏鸡新城疫也有一定的影响,可显著提高雏鸡免疫球蛋白含量, 加快新城疫抗体形成, 显著降低发病率和死亡率, 增强免疫保护率, 提高鸡新城疫疫苗的免疫保护力和鸡的抗病力。此外,Nguyen Thi Thanh Hai 等(2020)认为,添加2%纳米中草药饲料添加剂于肉鸡饲粮时,呼吸道疾病、消化道疾病发病率和死亡率均为0;添加200、400、600 mg/kg 中草药复方多糖, 鸡盲肠乳酸杆菌和双歧杆菌的菌群数量均显著升高,大肠杆菌及沙门氏菌菌群数量则分别下降(方磊涵等,2019);陈永亮等(2019)研究表明,益生菌-中草药制剂(由活化的芽孢杆菌与麦芽、猪苓、茯苓制成)对鸡大肠杆菌的抑菌率为94.7%,对人工感染大肠杆菌的保护率达到87.5%以上; 再次说明中草药饲料添加剂可调节肠道益生菌菌群, 抑制病原微生物的增殖,增强机体免疫力,提高机体抗病能力。
中草药是一种优良的绿色添加剂, 并且我国种类繁多,是近几年研发替代抗生素的最佳选择,具有广阔的应用前景。 但中草药饲料添加剂在生产实践中使用时仍存在一些问题,如作用广泛,但针对性不够明显,用药繁杂且疗效尚不稳定;有效成分、 作用机理尚不清楚以及产品有效期和质量检测不够严格等。 但随着科学技术的进步和科研人员的不断探索,这些问题将逐一得到解决,为健康养殖带来新的希望。