鱼腥草的研究进展及在畜禽生产中的应用

2023-12-27 12:30作者管旭科张佳颖曹丽芳
广东饲料 2023年9期
关键词:鱼腥草黄酮提取物

◆作者:管旭科 张佳颖 曹丽芳

◆单位:湖南农业大学动物医学院

鱼腥草(Houttuynia cordata Thunb.),又名紫蕺、折耳根、九节莲、猪鼻孔等,微寒、味辛、归肺经,为三白草科蕺菜属植物蕺菜的干燥地上部分和新鲜全草,已有2000 多年的药用历史,是我国本土传统的中草药,被誉为“中药抗生素”。它广泛分布于长江流域以南各省,茎叶有特殊鱼腥味,故名鱼腥草,具有消痈排脓、利尿通淋、止血、祛痰止咳、镇痛等多种功能。近年来鱼腥草是一个研究热点,同时其作为天然产物,具有安全、易得、产量高、价格低等特点,加上2020 年我国实行的禁抗政策,鱼腥草作为添加剂在饲料中应用前景广泛。现将鱼腥草的主要成分、功能的研究进展及其在畜禽生产中的应用整理综述,以供参考。

1 鱼腥草的主要功能成分

研究表明,鱼腥草化学成分复杂,具有多种功能性成分,主要包括挥发油、黄酮类、生物碱等,这些成分都具有一定的生理活性(张俭等,2007)。

1.1 挥发油

鱼腥草挥发油是鱼腥草的主要成分,占0.05%左右。挥发成分有α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、乙酸龙脑酯、甲基正壬酮、月桂醛、石竹烯、异植物醇、石竹烯等多种成分。β- 月桂烯与甲基正壬酮为鱼腥草鲜品中含量较高的两种成分,后者是鱼腥草挥发油中的重要有效成分(孟杰等,2022);鱼腥草独特的鱼腥气,主要也是由于较高含量的癸酰乙醛。

1.2 黄酮类成分

鱼腥草中黄酮类的化合物总含量在0.1%左右,是鱼腥草的主要有效成分之一。根据《中药辞海》,黄酮类化合物主要包括有槲皮素、异槲皮苷、槲皮甙、芸香甙等。马娟娟等(2022)对鱼腥草黄酮的提取进行优化,条件为料液比1∶50,乙醇浓度40%,浸提时间60 min,在此条件下鱼腥草黄酮的提取率达4.764%。经D101 大孔树脂粗纯化后黄酮的纯度提高了2.59 倍;有研究对鱼腥草根总黄酮提取工艺进行优化,提取量高达22.197 mg/g,纯度达到26.63%(蒋雨心等,2023)。

1.3 生物碱

经鉴定分离研究证明,鱼腥草中至少含有71 种生物碱成分。通过植物化学分离和高分辨质谱定性研究,在鱼腥草中共发现15 个生物碱类成分,包括5个马兜铃内酰胺,6 个阿朴啡型生物碱和4 个其他生物碱(武营雪,2022)。

1.4 多糖

鱼腥草中的多糖多为水溶性糖,主要包括葡萄糖、阿拉伯糖和果糖,还有部分为木糖、半乳糖、鼠李糖等。多糖作为鱼腥草的重要活性成分,其已经被证实有着多种药理活性,包括抗氧化、抗补体活性、抑菌、免疫调节以及抑制癌细胞等作用,其对EV71、RSV 和CV-B3 均具有一定的体外抗病毒活性(刘苗苗等,2020)。

1.5 其他成分

此外,还含绿原酸、栋桐酸、亚油酸、天冬氨酸、马兜铃酸、油酸和硬脂酸等有机酸类;谷氨酸、天冬氨酸等氨基酸成分。

2 鱼腥草的生理活性

2.1 抗菌作用

鱼腥草茎叶粉和鱼腥草根具有较强的抑菌能力(阳光远等,2014)。鱼腥草水提取法提取物对大肠埃希菌的抑制作用高于直接研磨法和乙醇提取法,水提取法和直接研磨法提取物对金黄色葡萄球菌与痢疾志贺氏菌抑制作用好于乙醇提取法,三者对伤寒沙门氏菌没有抑制效果(朱怡珂等,2022);鱼腥草根黄酮对DPPH·、·OH、ABTS+·有良好的清除能力,半数效应剂量(EC50)值分别为0.097、2.250、0.384 mg/mL(蒋雨心等,2023);鱼腥草提取物对大肠杆菌有很好的抑制效果,抑菌圈直径为16.99±1.01 mm,最低抑菌浓度(MIC)、最低杀菌浓度(MBC)分别为31.25 mg/mL、62.50 mg/mL,同时发现鱼腥草提取物对金黄色葡萄球菌抑菌及杀菌活性均较强(刘敏杰等,2022);鱼腥草水 提 物 在12.500、6.250、3.125 mg/mL 质量浓度下均可以有效抑制金黄色葡萄球菌生物被膜的形成(廖芯等,2022);鱼腥草乙酸乙酯分离纯化物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、黑曲霉菌比环己烷提取物、乙醚提取物效果较好(蒋芳华等,2020)。

2.2 抗氧化作用

鱼腥草黄酮对ABTS 自由基的清除能力随其浓度的增大逐渐升高,清除能力甚至高达97.93%(马娟娟等,2022)。鱼腥草95%乙醇提取物对DPPH 自由基和ABTS 自由基的清除能力最强,半抑制浓度(IC50)值分别为0.45g/L、0.025 g/L(倪俊等,2022);长时间大强度训练小鼠的糖原含量以及血清超氧化物歧化酶(SOD)、总抗氧化能力(T-AOC)含量降低,鱼腥草水提液能够提高大强度训练小鼠血清SOD、T-AOC 含量,并改善由大强度训练导致的小鼠糖原含量的下降(杨亚军等,2022);鱼腥草水提物的乙酸乙酯萃取组分具有最高的DPPH 自由基清除能力、ABTS 阳离子自由基清除能力和α- 葡萄糖苷酶活性抑制能力,IC50 值分别为71.67、50.00 和232.63μg/mL,其α-葡糖苷酶抑制能力是阿卡波糖的3.15 倍(梅强根等,2022)。

2.3 增强机体免疫功能

鱼腥草提取液可增强小鼠细胞免疫,改善Th1/Th2 失衡状态,及缓解肝脏及骨骼肌炎症状态,从逆转大强度游泳训练导致的免疫功能下降(曲静等,2021);给小鼠灌胃21 d 鱼腥草多糖,与对照组相比,小鼠胸腺指数和脾脏指数有所提高,使小鼠血清内γ干扰素(IFN-γ)与IFN-α升高(郭晓银,2021);鱼腥草总黄酮通过提高CD4+T 细胞比例,促进机体细胞免疫,降低高表达的IL-4、IL-6 mRNA的表达,偏向Th2 反应发挥免疫调节作用,鱼腥草总多糖通过显著提高鸡胚脾脏中IFN-γmRNA 的表达,升高IL-12 mRNA的表达,主要偏向Th1 反应发挥免疫调节作用(孙俊颖,2014)。

2.4 改善肺部健康

鱼腥草素钠(SH)降低了中性粒细胞哮喘(NA)小鼠气道阻力、支气管肺泡灌洗液(BALF)中白细胞总数及中性粒细胞数,减少肺组织MUC5AC mRNA 含量及 TNF-α、IL-1β、p-AKT/AKT蛋白表达量(均P<0.05)(黄晨凤等,2022)。鱼腥草注射液(HHI)低(10 mL/kg)及高(30 mL/kg)剂量缓解脂多糖(LPS)带来的肺泡破坏及炎性细胞浸润等症状,并通过抑制NLRP3/caspase-1 通路激活,改善肺炎小鼠炎症反应,缓解肺损伤(简宇等,2023)。鱼腥草提取物可使肺炎克雷伯菌感染的大鼠肺组织DAPK1、TLR4、NF-κB 蛋 白 降低,并降低大鼠血清中IFN-γ、IL-6,抑制肺部病变(王晓鑫等,2022);与哮喘组相比,SH 明显降低BALF 中细胞总数及嗜酸性粒细胞数(P<0.01),显著降低血清中IL-6 与TNF-α 的含量(P<0.01),并能够降低哮喘幼鼠肺组织STAT3 与NF-κB p65蛋白的表达(P<0.01),从而抑制哮喘幼鼠的肺内炎性反应(王莹巍等,2022);支原体肺炎小鼠TLR-2、MyD88、NF-κB 信 号 通路被激活,肺组织出现损伤,鱼腥草提取物可抑制该通路的活化,减少炎性因子释放,对肺组织起到保护作用(张俊等,2021);鱼腥草总黄酮可上调Bcl-2 蛋白与mRNA 表达,下调Bax 蛋白与mRNA 表达,降低炎症因子水平,减少细胞凋亡,对肺炎支原体感染小鼠起抗感染作用(李向峰等,2020);鱼腥草生物碱对人肺癌细胞(95D、A549、SPC-A-1、H1975、H460)的体外增殖具有抑制作用,可以诱导其发生凋亡(付腾飞等,2020);SH 通过抑制增殖,促进凋亡,抑制迁移/侵袭等多种途径抗非小细胞肺癌(蒋日磊等,2019);富硒鱼腥草降低急性放射性肺损伤大鼠血清中TNF-α、TGF-β1 含量,增加SOD 及GPX-1 的表达、增强机体清除ROS 的能力而延缓、减轻放射性肺损伤(贵丹,2020)。

2.5 保护肠道健康

申子义等(2023)使用头孢曲松钠建立小鼠肠道菌群失调模型,再通过用高、中、低剂量鱼腥草提取液(Houttuynia cordata extract,HCE)灌胃28 d,结果发现各剂量均可显著改善小鼠结肠缩短现象(P<0.05),HCE 缓解由头孢曲松钠灌胃导致的肠道菌群丰富度和多样性下降,显著提高了小鼠肠道拟杆菌门与乳杆菌属的相对丰度(P<0.05),显著下调厚壁菌门与肠球菌属的相对丰度(P<0.05)。鱼腥草总黄酮可以改善结肠炎小鼠的结肠黏膜损伤,促进结肠黏膜结构修复(杨乐天等,2022);小鼠溃疡性结肠炎模型组(DSS 诱导)相比,鱼腥草汁低(原汁稀释4 倍)、中(原汁稀释2 倍)、高(原汁)剂量组整体便血情况均有所好转,中、高剂量组小鼠体重、结肠长度极显著增加(P<0.01),胸腺指数极显著升高(P<0.01),DAI 评分、脾脏指数极显著降低(P<0.01),结肠组织损伤明显减轻,病理学评分极显著降低(P<0.01),进而缓解DSS 诱导的肠道损伤(邓代霞等,2023)。鱼腥草多酚各剂量组降低了ALT、AST、Cr、BUN 水平(P<0.05),可有效改善DSS 诱导KM 雄性小鼠溃疡性结肠炎,降低血清促炎因子水平(董晶等,2021)。鱼腥草多糖可以通过减轻肠组织炎性损伤并调节肠道菌群结构发挥对慢性炎症大鼠肠道的保护作用(宋也好,2020);鱼腥草提取物可以从不同程度上增加拟杆菌门所占比例,减少厚壁菌门和变形杆菌门所占比例,并且改善效果优于治疗肠炎的柳氮磺胺吡啶(SASP)(王帅珂,2020)。鱼腥草与益生菌联合应用,能降低产肠毒素大肠杆菌(ETEC)配合干姜水提液诱导热毒腹泻小鼠的腹泻率(陈四玉,2017)。

2.6 其他功能

鱼腥草可能通过JAK2/STAT3 通路将肿瘤细胞遏制于细胞周期G1 期而发挥抗肿瘤作用(张玉如等,2022)。鱼腥草乙醇提取物通过调节肿瘤浸润淋巴细胞和肿瘤免疫微环境来抑制皮肤鳞状细胞癌细胞的生长(桂荣银,2022)。鱼腥草提取物对人结肠癌细胞HCT116 的生长增殖有明显的抑制作用,且存在浓度和时间的依赖性(尚姝明等,2021),鱼腥草地上部分和根部提取物能够减弱尖吻蝮蛇毒引起的出血、水肿、组织坏死和致死毒性(陈峻波等,2022)。复方鱼腥草合剂可以改善糖尿病肾病大鼠的肾小球足细胞损伤,减轻糖尿病肾病的病理损害,对糖尿病肾病的防治有积极作用(金童等,2021)。鱼腥草总黄酮能够降低1 型糖尿病小鼠的血糖(黄崇生等,2020)。复方鱼腥草对链脲佐菌素诱导大鼠2 型糖尿病有较好的治疗作用,通过改善各项血液生化指标,降低FBG 水平并改善血清GLP-1 和FINS 水平以及胰岛素抵抗发挥作用(邵赛聪等,2020);鱼腥草醇提取物显著降低甲状腺片诱导的甲亢小鼠血清中T3、T4、FT3、FT4 值及肾上腺和甲状腺脏器质量,改善甲亢作用(蔡其霞等,2020);鱼腥草地上部分与根茎的95%乙醇提取物对斑马鱼成鱼和胚胎均具有一定的急性毒性和胚胎发育毒性,LD50分别为2.85、10.40 mg/L,心包水肿和卵黄囊水肿导致胚胎畸形(陈宏降等,2020);鱼腥草挥发油可以通过增加心脏组织中LDH 活力去缓解多柔比星诱导的心脏毒性(吴文英,2020);鱼腥草对大鼠腹腔感染致多器官功能障碍有多方面保护作用(黄龄瑾,2002);鱼腥草素钠对实验性子宫内膜炎模型小鼠有很好的治疗效果(朱琪,2015)。

3 鱼腥草在畜禽生产中的运用

3.1 提高生长性能

薛小翠等发现饲料中添加2%鱼腥草对加州鲈生长性能和鱼体组成没有影响;高温应激条件下,添加鱼腥草后血清超氧化物歧化酶(SOD)、谷草转氨酶(GOT)活性显著升高(P<0.05),血清MDA 活性显著降低(P<0.05),说明添加2%鱼腥草能够缓解加州鲈鱼体热应激反应(薛小翠等,2023)。草鱼幼鱼日粮中添加2%鱼腥草细粉可提高草鱼的尾均重和增重率(谭娟等,2014)。齐晓宾等(2022)向后备母猪饲料中添加鱼腥草5 g·头-1·d-1,发现鱼腥草可减少猪只眼分泌物泪斑,改善肺热腑实证引起的大便干燥,并且提高猪只的饲料转化率和抗氧化能力。“大棚网上鱼腥草”饲养模式提高了贵妃鸡鸡蛋的品质和脂肪酸的含量,降低了ω-6/ω-3 PUFAs的比值和胆固醇含量(何玉琴等,2022)。采用鱼腥草、枇杷叶、松针、首乌、夏枯草配制中草药保健饲料,配合玉米、发酵豆粕、粗纤维草料饲喂贵福香猪后,发现:饲喂中草药保健饲料较饲喂普通饲料的贵福香母猪产仔数平均提高2.2 头/窝,仔猪死亡率降低30.4%,减少商品猪存栏时间29.5 d(雷跃等,2021)。在AA 肉鸡饮水中添加0.6 mL/L 的鱼腥草精油和人参粗提物油复合制剂(CGHH)能改善其生长性能,且无肝肾毒性,能增加小肠肠道V/C 值,提高肠道菌群的丰富度与多样性,改善肠道菌群结构(王维维,2021)。在杜长大三元仔猪饲料中添加剂量为4 kg/t的中药添加剂(含10%鱼腥草),断奶1d 时,中药添加组的iNOS活性较抗生素组显著降低(P>0.05),进而缓解断奶应激(张中桥等,2018)。鱼腥草提取物在400 g/t 添加剂量时可提高巴西龟的摄食量,另可提高巴西龟的增重及降低巴西龟的饵料系数(罗春和等,2019)。鱼腥草提取物(10∶1)在肉鸡饲粮中添加为16~64 g/t 的添加量时,可提高肉鸡的增重和降低肉鸡的耗料增重比,其最适添加剂量为32 g/t(姚宇等,2019)。生长猪饲料中添加0.3%中草药益生菌制剂(含23%鱼腥草),能够促进营养物质转化,提高动物免疫因子含量(段明房等,2018)。金凤蛋鸡公鸡饲粮添加2%油焙复合天然保健植物饲料(油焙青蒿茎叶、油焙金荞麦茎叶、油焙茶叶、油焙鱼腥草叶的比例为30 ∶30 ∶30∶10),可显著改善蛋雏鸡生长性能,提高采食量和日增重,降低料重比、提高饲料利用率(单洪涛等,2018);与对照组,在肉鸡饲粮添加5%油焙复合天然保健植物饲料可显著提高肉鸡的日增重、饲料利用率和成活率(周炎等,2017)。百宜黑鸡母鸡日粮中添加1%、3%和5%鱼腥草茎叶粉,饲喂效益均显著高于对照组,5%剂量较佳(阳光远等,2015)。安哥拉长毛兔仔兔日粮添加4%鱼腥草干粉,与对照组相比,显著提高日增重及降低料重比(杨易万等,2011)。

3.2 提高免疫功能

添加菊粉 + 鱼腥草素(0.4%)在一定程度上提高了海兰褐蛋雏鸡内源性消化酶活性,增强了机体的抗氧化性能,降低了肠道饱感激素的分泌,但对生长性能和屠宰性能无显著影响(何晓芳等,2022)。饲料中添加适量鱼腥草(6‰)和鱼腥草素钠(0.024‰)均可提高锦鲤幼鱼的免疫力,增强其抗氧化能力(吕兆君等,2022)。饲喂人参- 鱼腥草粗提物有利于免疫应激条件下增强血清IgM和Ig G 分泌、减少IL-1β 分泌,保护空肠绒毛完整性,并调节肠道菌群结构,从而保护肠道健康(文洪玫,2022)。在肉鸡饲料中添加0.2%的鱼腥草,可显著提高胸腺指数、脾脏指数和法氏囊指数(周业飞,2011)。用60 g 鱼腥草熬制成的浓缩液与基础饵料制成的免疫饵料,可显著提高半滑舌鳎的血清溶菌酶活性、白细胞吞噬百分比及吞噬指数,有利于增强非特异免疫活性(刘金海等,2011)。

3.3 其他应用

对40 例猪喘气病猪在饲料中添加复方鱼腥草制剂+ 注射鱼腥草注射液,对40 只健康猪只在饲料中添加复方鱼腥草制剂,发现病猪的治疗率为97.5%,而健康猪的总预防率为90.0%,鱼腥草对该病有较好的防治作用(李烨,2020)。

3 展望

随着全面禁抗政策的实施,我国进入“饲料禁抗”时代,畜禽行业对替抗产品如植物提取物、抗菌肽及益生素需求大大提高。鱼腥草作为中国传统的中草药,含有丰富的营养成分和活性物质,在饲料添加中具有较强的发展潜力。

参考文献:(略)

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