发酵中药在畜禽高效养殖中的应用研究进展

张馨予 ， 苏建青 ， 褚秀玲

(聊城大学农学院 ， 山东 聊城 252000)

随着养殖量的逐年增长，各种西药如抗生素大量应用于畜禽的养殖，可以起到预防或治疗疾病的效果。但抗生素的毒副作用及残留问题给食品安全带来极大隐患，严重威胁着人类的健康[1]。中药具有几千年的历史，含有丰富的营养物质及生理活性物质，具有保健和防治疾病的作用，还可以提高机体免疫力[1]及调节消化系统中的菌群平衡。然而，中药经服用后进入畜禽的消化系统内，需经消化酶催化和菌群分解，将分子较大的物质转化为小分子团，或释放出有效活性物质，才能产生药效[2]，因此，起效时间长，作用效果较慢。发酵中药是在中药基础上使用益生菌进行发酵，通过发酵可以提高中药中有效成分的含量[3]、改善动物生产性能[4]、优化肠道菌群[5]、增强机体免疫力[6]、降低料肉比(FCR)等，且能充分地利用中药资源。

1 发酵中药的概念及发酵机理

1.1 发酵中药的概念 中药在适宜条件下，以一个或多个益生菌作为衬底，通过其生长、繁殖、代谢和生命活动，利用微生态学、仿生学，通过生物嫁接的方式释放有效活性物质，经血液循环渗入机体内部发挥药效，即为发酵中药。发酵中药可使药材本身的利用率提高，微生物会及时补充因代谢消耗掉的有益菌，还会产生一些酶，对动物肠道有一定的正向调节作用[7]，因此发酵中药是一类可以提高动物的免疫能力和生长性能的新型药物。

1.2 发酵中药的机理 传统中药的加工条件复杂且利用率极低，大大消耗了中药资源，而益生菌发酵中药通常是在正常的温度和大气压力及相对温和的反应条件下发酵，生成一系列可破坏植物细胞壁的酶类代谢产物，如纤维素酶、半纤维素酶等，使中药中的苷类物质脱去糖基分解成机体容易吸收的小分子——苷元，随血液循环作用于靶部位产生药效。同时，经益生菌发酵后，中药原有的物质结构发生改变，形成具有新的理化性质的物质，该有效物质可以与中药中的某些特殊成分相互作用，促进新成分的开发[8]。

2 发酵中药的优势

2.1 增强药效 当中药与微生物进行转化后，往往有某些纤维素酶产生，该酶在正常条件下即可对细胞壁中纤维素进行降解，进而使胞内有效物质(如生物碱、有机酸等)大量析出，增强药物效果[9]。

2.2 降低毒副作用 中药中含有生物碱、糖苷等有毒成分，长期蓄积在动物体内可引起一定的毒副作用。在发酵过程中，微生物可以分解或转化这些有毒成分，从而扩大毒性中药的适应证，有益于中药的安全使用[10]。

2.3 残留小且不产生耐药性 抗生素等化学药物广泛应用于畜禽的养殖，此类药物的大量使用引起了兽药杂质残留、病原体的抗药性及产生干扰素损伤机体等一系列问题[11]。而中药可以作为一种代替治疗用品，具有作用面广、耐药性低等优点。

2.4 产生新的活性物质 微生物通过脱氢、磷酸化等代谢过程产生的各种酶类物质可对中药进行修饰，同时在特定条件下可产生新的活性物质，如菌体蛋白、维生素、小肽等。这些新的初生或者次生代谢物可以提高中药的转化率并对畜禽生长发育和抗病提供物质基础[12]。

3 发酵中药在畜禽高效养殖中的应用

3.1 在家畜高效养殖中的应用

3.1.1 提高家畜的生产性能 曲浩杰等[13]对中药复方(含黄柏、黄芩、黄连等)进行厌氧发酵，将断奶仔猪分为4个组，分别在基础日粮中添加金霉素、中药复方发酵粉和金霉素+中药复方发酵粉，42 d后对各组反映生长性能的各项指标、养分表观消化率和消化道酶活性进行测定。结果显示，与空白组相比，发酵组仔猪平均日增重显著提高(P<0.05)，并显著提高了干物质、有机物质和碳水化合物的表观消化率和表观消化能(P<0.05)，且显著提高了脂肪酶活性和淀粉酶活性(P<0.05)。方磊涵等[14]在断奶仔猪基础日粮中添加2%发酵中药复方，结果显示，发酵组平均日增重较对照组显著提高31.98%(P<0.05)；发酵组FCR较对照组显著降低24.85%(P<0.05)，且发酵组和对照组之间差异极显著(P<0.01)；发酵组腹泻率下降最明显(52.51%)，与对照组相比差异极显著(P<0.01)。为研究以“八珍汤”为基础组方的发酵中药制剂对奶牛生产性能的影响，王晓芳等[15]将患隐性乳房炎阳性牛和健康牛各14头,随机分为阳性对照组、健康对照组、阳性试验组和健康试验组共4个组，对照组均饲喂基础日粮，试验组均饲喂添加发酵中药制剂的日粮，在第61天对各组血液指标和奶样进行测定。结果显示，阳性试验组奶牛血清中白蛋白含量和谷丙转氨酶活性较试验前均显著下降(P<0.05)，健康试验组的白蛋白含量和谷丙转氨酶活性较为稳定，阳性试验组血液pH显著高于阳性对照组(P<0.05)；阳性试验组奶牛产奶量和乳蛋白率较试验前均显著提高(P<0.05)，而乳中体细胞数显著降低(P<0.05)；阳性试验组的中性粒细胞吞噬率显著高于阳性对照组(P<0.05)，提示发酵中药制剂可以提高奶牛生产性能并改善奶牛乳指标。

3.1.2 调节家畜的免疫功能 方磊涵等[16]将乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌按1∶1∶1的比例混合后对复方中药制剂进行发酵，并分别按1%、1.5%和2%的比例添加到基础日粮中，对各组血清中免疫球蛋白含量等进行测定。结果显示，中剂量组1.5%血清中IgA和IgG含量均显著高于对照组和未发酵组(P<0.05)。为研究发酵型扶正解毒口服液对保育猪血清免疫球蛋白水平的影响，汤法银等[17]将180只断奶仔猪分为4个组，对照组只给基础日粮，试验Ⅰ、Ⅱ组和Ⅲ组在基础日粮基础上分别加扶正解毒口服液、发酵型扶正解毒口服液和乳酸菌，测定各组抗氧化和免疫球蛋白指标。结果显示，试验Ⅱ组血清总抗氧化能力较对照组和试验Ⅰ组分别显著提高了205.02%和26.08%(P<0.05)；与对照组相比，试验Ⅰ组和Ⅱ组中IgG含量分别提高了122.13%和143.51%(P<0.05)，且IgM含量分别提高了35.10%和41.43%(P<0.05)，其差异均显著，提示发酵型中药制剂较未发酵型作用效果更好。

3.1.3 抗菌和抗病毒作用 林标声等[18]用产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌等对银杏叶、桑叶和菊花等中药进行发酵，对发酵制剂进行抑菌试验和抗病毒活性试验，另外分低、中、高剂量用灌服的方式治疗患传染性胃肠炎的仔猪，并检测其应用效果。结果显示，该发酵制剂对仔猪腹泻病原菌的平均抑菌圈为12.6 mm，已达中度敏感；发酵制剂抗病毒吸附作用和抑制病毒复制作用较强，其抗传染性胃肠炎病毒(TGEV)活性与板蓝根、败酱草等传统抗病毒中药类似；中剂量组仔猪痊愈率(81.7%)显著高于低剂量组，而与高剂量组差异不明显，表明试验中药发酵制剂可有效治疗仔猪病毒性胃肠炎。王飒爽等[19]用酵母菌和黑曲霉菌等复合菌剂对由党参、白术和炙甘草等组成的中药制剂进行发酵，并饲喂阳性(患隐性乳腺炎)试验组和健康试验组的牛，另设阳性和健康对照组，分别对各组试验前和试验第15、30天和第52天的牛乳指标进行检测。结果显示，在第52天时，阳性试验组牛乳中体细胞数和产奶量较试验前显著降低，并显著低于阳性对照组(P<0.05)，且健康试验组牛乳中体细胞数显著低于健康对照组(P<0.05)；与试验前相比，阳性试验组和健康试验组牛乳中乳蛋白率均显著升高(P<0.05)，表明试验发酵中药制剂对隐形乳腺炎有防治效果。

3.2 在家禽高效养殖中的应用

3.2.1 提高家禽的免疫能力 李锦等[20]为了研究乳酸菌发酵饲料对SPF鸡的免疫功能和磷脂酰肌醇三激酶/蛋白激酶B (PI3K/Akt)信号通路的影响，对外周血淋巴细胞转化率、抗体、细胞因子PI3K和Akt的mRNA和蛋白表达量进行测定。结果显示，与对照组相比，乳酸菌发酵组中T淋巴细胞转化率、白细胞介素-2(IL-2)、干扰素-α(IFN-α)、免疫球蛋白G(IgG)含量、新城疫抗体(NDVAb)水平、PI3K、Akt的mRNA和蛋白表达量等均显著提高(P<0.05)，推测乳酸菌发酵饲料提高雏鸡的免疫能力可能是通过激活PI3K/Akt信号通路实现。顾艳丽等[21]为了探究复方中药发酵液的作用效果，对健康的白羽肉鸡进行大肠埃希菌病的防治试验，并对各项药效评价指标进行测定。结果显示，浓度为1 g/mL的复方中药发酵液组作用效果最显著，与抗生素组相比，在28日龄时，肉鸡胸腺指数和法氏囊指数分别提高了25.4%和94.3%(P<0.05)，在42日龄时，肉鸡胸腺指数和法氏囊指数分别提高了82.0%和27.5%(P<0.05)，各抗氧化指标差异显著(P<0.05)，且经测定肠道内大肠埃希菌数减少，而乳酸菌数增多(P<0.05)。

3.2.2 改善肠道状态、调节肠道菌群平衡 靳双星等[22]为研究补中益气汤发酵制剂对肉鸡肠道的影响，于试验1组、2组和中药组基础日粮中分别添加0.5%、1%补中益气汤发酵制剂和1%未发酵补中益气汤中药，并设置空白组进行对照试验，对反映肉鸡肠道情况各项指标和肠道组织结构指标进行测定。结果显示，试验组与空白组相比，肉鸡回肠、盲肠中乳酸杆菌数均显著提高(P<0.05)，而大肠埃希菌数均显著减少(P<0.05)；在21日龄时，试验组肉鸡肠道中淀粉酶和蛋白酶活性显著高于中药组(P<0.05)，其中试验2组的空肠、回肠、盲肠pH下降较空白组差异最显著(P<0.05)；试验组中可明显观察到肉鸡肠绒毛长度显著提高、隐窝深度和肠壁厚度均显著降低(P<0.05)。Ashayerizadeh等[23]为研究发酵菜籽粉对肉仔鸡肠道内菌群的影响，用嗜酸乳杆菌、枯草芽孢杆菌和嗜酸性芽孢杆菌对菜籽粉(RSM)进行发酵制备发酵菜籽粉(FRSM)，将200只鸡分为6个试验组，阳性对照组(鼠伤寒沙门菌攻击肉仔鸡)和阴性对照组饲喂基础日粮，试验组(鼠伤寒沙门菌攻击肉仔鸡)分别饲喂50%和100%的RSM和FRSM，并对各组肠道内菌群进行检测。结果显示，与其他组相比，FRSM试验组鸡回肠和盲肠中乳酸菌数均显著增多，而鼠伤寒沙门菌的定殖率显著减少(P<0.05)；FRSM试验组鸡的平均日增重和饲料转化率均显著高于RSM组(P<0.05)。

3.2.3 提高家禽的生产性能 乔宏兴等[24]在饲料中添加不同含量的发酵黄芪，结果显示，经益生菌转化后的黄芪对肉鸡的生长发育有明显促进作用。汪鹏等[25]为探究健鸡散及其发酵产物对白羽鸡生长性能影响，用高效液相色谱(HPLC)测总峰面积的方法对其发酵前后的作用效果进行对比。结果显示，与空白组相比，饲喂经枯草芽孢杆菌发酵健鸡散的鸡只体增重提高了13.1%，饲喂经鲁氏接合酵母菌发酵健鸡散的鸡只FCR降低了10.68%，且两组采食量均提高，说明发酵后的健鸡散可提高白羽肉鸡的生长性能。隋明等[26]对益生菌发酵复方中药在提高肉鸭生长性能方面进行探究，在试验组基础日粮中分别添加0.5%、1.0%、1.5%的益生菌发酵复方中药，并设空白组，在21日龄时对各项反映生长性能指标进行测定。结果显示，中、高剂量试验组肉鸭末重、平均日增重和采食量均显著高于空白组(P<0.05)，而FCR均显著低于空白组(P<0.05)。

3.2.4 其他作用 谈春季等[27]为研究发酵中药芪参散对畜舍环境空气的影响，在试验组基础日粮中加0.4%发酵中药芪参散，并在不同时间、不同地点对畜舍内硫化氢、氨气和二氧化碳含量与空白组进行对比。结果显示，与空白组比较，试验组氨气和硫化氢浓度在晚上下降最明显，分别降低了35.80%和100%，二氧化碳浓度在早晨下降了28.40%，提示发酵中药可以通过调节家禽肠道内微生态坏境，降低含氮有机物的排泄，或者将有害气体进行转化，进而降低有害气体浓度。

张桂枝等[28]将300只肉鸡分为4个组，中药组加1%未发酵中药，试验组分别加0.5%和1.0%发酵中药，对血清生化指标和抗氧化指标进行测定。结果显示，试验组血清中总蛋白、球蛋白含量均显著高于空白组(P<0.05)，而总胆固醇和甘油三酯含量均显著低于空白组(P<0.05)，中药组也有变化趋势，但与空白组比差异不显著(P>0.05)；在肝脏抗氧化性能方面，与空白组和中药组相比，试验组血清中总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性均显著升高，而丙二醛(MDA)含量均显著降低(P<0.05)；在鸡腿肌抗氧化性能方面，试验组腿肌中的MDA含量显著低于空白组(P<0.05)，提示发酵中药可以提高家禽抗氧化能力。

莫睿文等[29]在文昌鸡的基础日粮中分别添加0%、0.5%、1.0%和1.5%的发酵中药渣，4周后对各组血清中谷草转氨酶(AST)、葡萄糖(GLU)、谷丙转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(AKP)和总蛋白(TP)含量进行对比。结果显示，与空白组相比，试验组肝脏组织中AKP含量均显著升高(P<0.05)；低、中剂量组肝脏组织AST含量、中剂量组ALT含量以及中、高剂量组肝脏组织中GLU和TP含量均显著高于空白组(P<0.05)，由此推断在日粮中添加1.0%发酵中药渣效果最好，提示发酵中药中的多糖、生物碱和有机酸类等物质可以清除代谢自由基，减少肝损伤。

沈永恕等[30]为研究复方发酵黄连膏剂对鸡大肠埃希菌病的治疗效果，将病鸡分为4个组，中药组用复方发酵黄连膏剂混饮治疗，西药1组和2组分别进行乳酸环丙沙星饮水给药和丁胺卡那霉素皮下注射，对照组给予生理盐水，5 d后测各组治愈率和死亡率。结果显示，中药组、西药1组和2组治愈率以及对照组自愈率分别为92.4%、78.2%、69.6%和21.4%；中药组、西药1组、2组和对照组死亡率分别为7.6%、21.9%、30.4%和78.6%。由此说明，使用复方发酵黄连膏剂治疗大肠埃希菌病针对性更强、效果更突出。

4 现状与展望

发酵中药在临床应用具有作用效果好、毒副作用低等优势，从而在我国生产实践中得到推广，更加适应未来国家对于绿色农产品的发展要求，是对传统中药的一次具有建设性的创新。然而，随着畜禽养殖业的发展，中兽药的需求量快速增长，某些厂家对药材过渡采摘导致生态失衡，极大地降低了优质中药的再生能力，致使优质药材资源短缺。因此，应遏制不正当行为，探索高效快速的地道药材养殖技术，加强中药资源保护，使其可持续发展。当今大多数学者的研究方向为单一菌种的应用，对于复合菌种领域的探索仍较罕见。另外，发酵中药的纯化技术尚不成熟，其作用机制也较为模糊，只有选择适宜的发酵时长、接种密度、养料、温度和含氧量，才可以更好地促进菌群的生长繁殖，从而提高发酵中药的生物转化程度，进而提升其临床效果。因此，发酵中药的理论创新和应用创新仍需要不断地挖掘，才能为发酵中药在畜禽高效养殖中的应用打下坚实的基础。