中草药防治鸡球虫病的研究概况

梁友萍,房春林,古小彬*

(1.四川农业大学动物医学院,四川成都 611130;2.成都农业科技职业学院,四川成都 611130)

鸡球虫病(chicken coccidiosis)最主要由7种艾美耳属(Eimeriaspp.)球虫寄生于肠道特定部位的上皮细胞而引起的一种专性细胞内寄生虫病,包括柔嫩艾美耳球虫、毒害艾美耳球虫、巨型艾美耳球虫、堆型艾美耳球虫、早熟艾美耳球虫、缓艾美耳球虫和布氏艾美耳球虫,多危害15～50日龄的雏鸡[1]。患病鸡体重下降、肠道出血、下痢,甚至衰竭死亡。常用化药防控鸡球虫病,但是化药可残留于鸡肉和鸡蛋以及通过鸡粪排出污染环境。中草药抗鸡球虫以驱虫杀虫、清热燥湿为主,同时具有增强机体抵抗力、促进机体生长等作用。从2020年起,我国动物饲料全面禁止加入抗生素,中草药以其药物残留低、毒副作用小、不易产生耐药性等优点,成为防治鸡球虫病的研究热点,具有广阔的前景。论文对近10年(2013-2023年)中草药抗鸡球虫病的相关研究报道进行综述。

1 单味中药防治鸡球虫病

近10年内报道的抗鸡球虫病的单味中药有驱虫杀虫类、清热燥湿类、清热解毒类、补气益血类、活血止痛类和增强免疫力类的中草药。

1.1 驱虫杀虫类的单味中药防治鸡球虫病

该类中草药能够直接杀死球虫或抑制球虫的生长发育,其是防治畜禽球虫病的常用中草药。近10年已报道抗鸡球虫病的驱虫杀虫类单方药物有常山、大蒜、石榴皮、川楝子、青蒿,上述药物具有中效或低效的抗球虫作用。

研究发现,常山、大蒜、石榴皮和川楝子的抗球虫指数(ACI)值均在160～180之间。常山抗柔嫩、巨型和堆型3种混合艾美耳球虫的ACI值为172.3,该中药的主要活性成分为喹唑酮类生物碱,包括常山碱、异常山碱,占常山总生物碱的90%以上,这些生物碱可以抑制鸡球虫的发育,从而减轻盲肠和十二指肠肿胀,减少血液性内容物,降低卵囊排出量和病变评分,以及可增加肉鸡体重和存活率[2]。现已研发出常山散、常山口服液等多种剂型,其中常山口服液较托曲珠利具有更好的抗球虫疗效和促生长作用。大蒜精油的ACI值为167.57,其可增强感染球虫鸡的存活率,且可缓解柔嫩艾美耳球虫感染鸡的血性腹泻症状,降低盲肠病变评分,减少粪便中排除的卵囊数,同时可增加采食量、体重和饲料转化率,改善小肠组织病变情况[3],其抗球虫作用主要与大蒜含有的大蒜素和酚类化合物可改变细胞质渗透性从而损害艾美耳球虫细胞有关。石榴皮的抗球虫ACI值为163.38,其提取物可增加鸡感染球虫后的体重增重,促进鸡生长,并减少卵囊排出量[4],且其甲醇提取物比水提物更有效,并呈现剂量依赖性的抗球虫作用,这种抗球虫作用与石榴皮所含的生物碱、糖甙的驱杀球虫有关,还与石榴皮可刺激机体产生某些免疫因子,提高机体细胞免疫功能有关。另外,石榴皮还能显著可缓解因球虫感染而引起的空肠过氧化氢、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、脂质过氧化、一氧化氮(nitric oxide,NO)的产生。川楝子的抗球虫ACI值为162.56,其能减轻球虫感染而引起的鸡血性腹泻程度和卵囊的排出量,提高相对增重率,且川楝子进行预防给药可有效降低球虫感染引起的肝细胞和肾小管上皮细胞的颗粒状和空泡状变性,减轻间质浸润的炎性细胞数量,提高肠道的高益生菌比例,有效恢复菌种和微生物多样性,减少肠道内致病菌或球虫卵囊的定植[5]。

研究发现,青蒿的ACI值为137.03,可减轻感染球虫雏鸡的临床症状,降低死亡率,缓解出血,减轻盲肠黏膜结构破坏和黏膜组织碎片脱落,同时青蒿的石油醚提取物可减少鸡感染球虫后的卵囊脱落,导致每克粪便中的卵囊个数(oocysts per gramme,OPG)降低,这可能与其主要有效成分为青蒿素有关,还与其下调球虫的多种微线蛋白mRNA表达从而降低球虫第2代裂殖子数量,最终阻止球虫黏附宿主细胞有关,以及其可显著抑制宿主NF-κB mRNA表达来抑制炎症反应,最终减少炎症对宿主损害有关。此外,青蒿与抗球虫化药(二甲氧苄啶、复方磺胺间甲氧嘧啶、柳氮磺吡啶、癸氧喹酯)联合使用的抗球虫效果存在较大差异[6],仅青蒿联合癸氧喹酯呈现较好的抗球虫作用(ACI值为205.54)。

1.2 清热燥湿类单味中药防治鸡球虫病

球虫病在临床上按中兽医学辨证原则为湿证,故清热燥湿类药物被应用于抗鸡球虫病的研究。近10年已报道抗鸡球虫的清热燥湿类药类单方药物有鸦胆子和黄连、黄柏,上述药物具有中效或低效的抗球虫作用。

研究报道,鸦胆子的ACI值达161,其提取物可显著缓解血性腹泻,减少出血,从而保护受感染的鸡免受继发性细菌感染、炎症反应和有毒物质的吸收,其还能降低球虫对盲肠的损伤。鸦胆子抗球虫效应可能是该药物可减少肠蠕动或直接抗球虫活性发挥抗腹泻作用,还可能通过保护器官来改善鸡球虫病带来的损伤。

黄连、黄柏中提取的生物碱黄连素的ACI值达153.1,其可减轻盲肠病变,炎症反应、血便程度,提高生存率,减少卵囊排出量,这种抗球虫效应与黄连素浓度有关,其中以300 μg/g剂量的黄连素防治鸡球虫效果更佳,过高浓度会导致鸡体减重。黄连素的抗球虫效应与其能明显抑制感染球虫鸡体异常升高的丙二醛(MDA),以及提高超氧化歧化酶(superoxide dismutase,SOD)等抗氧化酶活性降低氧化应激和其可上调金属转运基因(ZNT1、CTR1和DMT1)的mRNA转录水平进而恢复鸡体Cu和Zn失衡有关[7]。

1.3 清热解毒类单味中药防治鸡球虫病

该类中草药用以对症治疗球虫病引起的温热、中毒。近10年已报道抗鸡球虫病的清热解毒类单方药物有鬼针草、酸模、余甘子、车前草、黄花蒿,上述药物具有高效或低效的抗球虫作用。

研究表明,鬼针草的ACI值高达197.7,其添加的饲料能显著增加鸡体重,降低球虫感染量、发病率、病死率和血便值,减少OPG和肠道病理损伤。鬼针草的抗球虫效应与其抑制球虫生命周期中的卵囊孢子形成、子孢子和裂殖体侵入,以及增强鸡体T 细胞介导的免疫力有关。研究者发现鬼针草中存在一种有效多炔化合物1(cytopiloyne),有抗鸡球虫病作用,该中药所含的聚乙炔和黄酮类化合物被证实具有抗疟活性,而它们是否也有助于鬼针草的抗球虫作用,有待进一步验证。酸模的ACI值为143.0,可提高饲料转化率,促进鸡生长以及显著降低病变评分、OPG值[8]。

此外,研究发现,余甘子和车前草均可减少鸡体排出的OPG,减轻鸡的盲肠和肠道损伤评分[9],但上述研究报道均未计算抗球虫指数。

1.4 补气益血类单味中药防治鸡球虫病

该类中草药用以对症治疗球虫病导致的机体气血阴阳的不足,具有增强机体抵抗力,达到祛邪扶正的目的。近10年已报道抗鸡球虫病的补气益血类单方药物有锡兰肉桂、枳壳叶,它们对球虫感染均有一定的保护作用。

锡兰肉桂的ACI值为146.0,其可减轻球虫对盲肠的损伤、降低盲肠评分和减少卵囊排出,这种抗球虫作用可能与其含有不同类型的皂甙、生物碱、单宁和类黄酮有关,它们具有抗寄生虫、抗炎和抗氧化的特性,这些成分会抑制或延缓球虫在鸡体内的生长发育[10]。枳壳叶能减少球虫感染鸡的卵囊脱落,改善血液参数,但未见其报道ACI值。

1.5 活血止痛类单味中药防治鸡球虫病

该类中草药用以对症治疗球虫病的出血和止痛。近10年已报道抗鸡球虫病的活血止痛类单方药物有生姜、姜黄,姜辣素和姜黄素分别是两者的生物活性成分,前者可引起蛋白质变性导致细胞膜发生裂解,从而抑制球虫生长,后者通过抗氧化、抗炎和免疫调节活性发挥抗球虫作用,姜黄较生姜具有更好的缓解球虫感染引起的病变作用[11],但未见它们的ACI值报道。

1.6 增强免疫力类单味中药防治鸡球虫病

该类中草药能显著提高畜禽机体的免疫力、提高抗病力、促进动物生长等多重功效,近10年仅报道了葡萄籽的抗鸡球虫病效应,其原提取物花青素可显著降低球虫感染后的死亡率和病变评分,这与其能缓解球虫感染引起的鸡体血浆NO和MDA异常增高,血浆SOD异常下降和氧化应激异常增加有关,从而能够恢复鸡体的抗氧化/氧化系统的平衡[12]。

2 多味复方中药在体抗鸡球虫病

根据中兽医辨证论治理论,抗鸡球虫的中草药复方制剂主要以驱虫杀虫、清热燥湿、清热解毒为主,辅以补益气血、活血止血、缓急止痛、止痢、健脾促消化功效的中草药。有关复方中草药制剂抗球虫活性的研究近年来备受青睐,各味中草药间相互协调以及对机体有利因子进行整体调动,使得复方制剂抗球虫效果一般优于单方,同时部分方剂兼具抗菌消炎、助消化、促生长和提高鸡的免疫力的作用。

近10年,有20个中草药复方用于防治鸡球虫病的研究报道,其中,“常山、槟榔、地榆、黄芩、青蒿”[13]、“常山、青蒿、地榆、白头翁和黄芪粗多糖”和“常山、地榆、鸦胆子、地锦草”分别组成的3个复方的ACI值最高,分别为183.83、183.90和182.00。由“常山、白头翁、地榆、黄连”[14]、“青蒿、常山”[15]、“槟榔、青蒿、白术、黄连、赤石脂”[16]、“苦参、青蒿”[17]、“蛇床子、蒲公英等”[18]、“青蒿、钩藤、黄芩、黄柏、黄连、甘草、黄芪、酒大黄、黑丑、皂角、大枣、丹皮、丹参、陈皮”[19]、“常山、柴胡、地榆、绞股蓝”“常山、青蒿等”“青蒿、白头翁、仙鹤草、常山、肉桂”、“青蒿、仙鹤草、何首乌、白头翁”分别组成的8个复方ACI值在160～180之间。此外,发现通常中西药联合治疗球虫病效果比单独使用中草药效果更佳。超微粉鸡球虫散(青蒿、仙鹤草、何首乌、白头翁、肉桂)与地克珠利联合用药抗球虫效果(ACI值188.04)明显优于单独使用超微粉鸡球虫散的效果(ACI值160.82)[20];“常山、苦参、青蒿”组成的复方与马杜霉素联合使用的效果(ACI:170)明显优于该复方的单独抗球虫效果(ACI值150)。

3 中草药体外抗鸡球虫卵囊

外环境中卵囊孢子化和鸡体内子孢子的入侵是完成一个世代的鸡球虫发育必不可少的2个阶段,因此,用中草药对上述2个阶段进行干预可能达到防控球虫的效应。研究者常通过卵囊孢子化抑制试验评价中草药对体外卵囊的孢子化抑制率,以及通过细胞实验评价中草药对子孢子繁殖抑制率和子孢子入侵宿主肠道上皮细胞的抑制率。

3.1 中药体外抑制球虫卵囊孢子化

近十年已报道用于鸡球虫卵囊孢子化抑制实验的中药有青蒿、艾叶、柑桔、苦艾、松针等25种单方中药和4种复方中药,不同中草药抑制效果存在差异。

以青蒿、艾叶、柑桔、苦艾、松针与4种复方制剂的体外抗球虫作用最好,卵囊孢子化抑制率均大于80%。青蒿对鸡球虫的体外抑制率差异较大,赵瑞平等其抑制率可高98.18%,而李蕴玉和Fatemi A的报道的抑制率分别为72.49%和46%,这种差异较大的结果可能与中药浓度、提取方式和球虫种类和数量有关。其次,艾叶、柑桔[21]、苦艾和松针4种单味中药的卵囊孢子化抑制率分别为97.03%、97%、96.60%和95.39%。有报道以“青蒿、常山、仙鹤草、白头翁、肉桂”组成复方的卵囊孢子化抑制率最高(97.64%),其次为“白僵虫、生大黄、桃仁、地鳖虫、生白术、桂枝、白茯苓、泽泻、猪苓”组成复方抑制率(96.42%),“使君子、贯众、乌梅、槟榔、滑石、常山、黄芪、苦艾、艾叶、青蒿、松针”组成复方的抑制率次之(93.36%),而抗球散(常山、槟榔、穿心莲、地榆、黄芪、大青叶等)的卵囊孢子化抑制率最低(83.46%)。此外,发现抗球散的卵囊孢子化抑制率具有浓度依赖性,这与Ishaq A N等人的结论相同,而赵瑞平等得到不同的结论,认为在相同的作用时间下,药物浓度与球虫孢子化抑制率不一定正相关,试验结果并非呈浓度依赖性,存在最适浓度。

芦荟、白头翁、鬼针草、川楝子、商陆、苦参、草果、使君子的体外抗球虫作用处于中间水平,卵囊孢子化抑制率处于50%～80%之间。其中,芦荟表现出最高的卵囊孢子化抑制率(79.35%)[22],其次为白头翁对毒害艾美耳球虫的孢子化抑制率(75.64%),但它的球虫卵囊孢子化抑制率与供试球虫品种有关,其对堆型和柔嫩艾美耳球虫的卵囊孢子化抑制率偏低(22.68%、7.80%),最后为鬼针草(71.43%)[23]、川楝子(70.07%)、商陆(70.07%)、苦参(60.07%)、草果(59.18%)、使君子(56.88%)。

南瓜子、柴胡、常山、马鞭草、仙鹤草、贯众、余甘子、苦楝皮、鹤虱、北乌梅、南乌梅、菊苣的体外抗球虫作用处于相对低水平,卵囊孢子化抑制率均低于50%。其中,南瓜子表现出最高的卵囊孢子化抑制率(41.54%),其次为柴胡(41.21%)、常山(41.04%)、马鞭草(40.11%)、仙鹤草(38.33%)、贯众(37.19%)、余甘子(36.7%)、苦楝皮(35.25%)、鹤虱(35.19%)、北乌梅(35.02%)、南乌梅(34.12%)、菊苣(29.69%)。此外还发现,同一种中草药的不同部位提取物对同一种球虫的卵囊的孢子化抑制率也会有差异,如余甘子的叶子和果实提取物对柔嫩艾美耳球虫的体外卵囊孢子化抑制率分别为35.7%和36.7%。

3.2 中药体外细胞抗球虫孢子活性

近10年内,有学者以细胞为模型进行体外抗鸡球虫活性的研究,报道所使用的细胞系包括牛肾细胞(madin darby bovine kidney cells,MDBK)和鸡肺上皮细胞(chicken lung epithelial cell-213,CLEC-213),主要以子孢子入侵抑制率和子孢子的繁殖抑制率为指标来评价药物抗柔嫩艾美耳球虫、堆形艾美耳球虫和布氏艾美耳球虫的效果。近10年已用于体外细胞抗鸡球虫活性研究的中药有牛至、抗微生物混合药物AG、洋葱、大蒜、提琴形凹唇姜、罗勒叶、鬼针草、桑黄、香芹酚、皂苷、甘草、肉豆蔻、肉桂,不同中草药制剂抗球虫活性存在较大差异。

牛至精油抑制子孢子入侵的效果最好,其可抑制93%的柔嫩艾美耳球虫子孢子入侵MDBK细胞[25],其次为抗微生物混合药物AG(麦芽糊精、氯化钠、柠檬酸、柠檬酸钠、二氧化硅、苹果酸、柑橘提取物和橄榄提取物),其可抑制柔嫩艾美耳球虫子孢子入侵MDBK细胞和CLEC-213,抑制率最高达82%[26],洋葱入侵抑制率次之,它的2种有机硫化合物(丙基硫代亚磺酸盐和丙基硫代磺酸盐)可抑制堆型艾美耳球虫子孢子入侵MDBK细胞,2种药物的入侵抑制率分别为75.2%和71.7%[27]。而大蒜精油[28]、提琴形凹唇姜、罗勒叶精油、鬼针草和桑黄素[29]可抑制柔嫩艾美耳球虫子孢子入侵MDBK细胞,抑制率在55%～70%之间。香芹酚和皂苷协同作用能抑制约30%的混合球虫(柔嫩艾美耳球虫、堆型艾美耳球虫、布氏艾美耳球虫)入侵MDBK细胞。在子孢子繁殖抑制方面,甘草酸苷和肉豆蔻油能有效阻止MDBK细胞中柔嫩艾美耳球虫子孢子的复制,两者的抑制率分别为81.7%和49.5%,而肉桂油未检测到抑制作用[30]。

4 展望

中药具有药源广泛、廉价易得、毒副作用小、药物残留低、不易产生耐药性等优点,兼备药物性与营养性的双重作用,它能有效缓解鸡球虫病病变,在今后对中药防治鸡球虫病的工作中,为增强中药的抗球虫效果,要进一步探讨药物有效成分,巧妙运用中兽医辨证论治原则,确定各种草药之间的最佳比例,在剂型、给药方式和联合用药方面做进一步研究,经过现代生物工程技术对中草药进行加工,开发出低毒、高效、价低的驱球虫新药。但由于中药成分比较复杂,作用机理尚不明确,其在鸡体内的分布、代谢、药代动力学也缺少研究,因此需要在细胞和分子水平上对中药成分、防治球虫病机理进行探究,以便研制出更为合适的抗球虫中药制剂。