乜 春,乜志剛,朱尚玉
(1.青海省海南州貴德縣畜牧獸醫(yī)工作站,青海貴德 811799;2.青海省海南州貴德縣常牧鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)工作站,青海貴德 811799)
畜禽養(yǎng)殖是我國農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè),在整個(gè)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值中占據(jù)主要地位。目前,規(guī)?;B(yǎng)殖中動(dòng)物一旦感染細(xì)菌、病毒或寄生蟲后難以立即消除,大量使用抗生素或抗病毒性藥物使得細(xì)菌、病毒耐藥性問題嚴(yán)重出現(xiàn),同時(shí)造成肉、乳、蛋中藥物殘留嚴(yán)重,給畜牧業(yè)和人類帶來巨大的挑戰(zhàn)。在農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《全國遏制動(dòng)物源細(xì)菌耐藥行動(dòng)計(jì)劃》中指出人獸共用抗菌藥物或易產(chǎn)生交叉耐藥性的抗菌藥物作為動(dòng)物促生長劑逐步退出。因此,尋找抗菌藥物的替代物顯得極為迫切,中藥以其不易產(chǎn)生耐藥性、藥效明顯、藥物殘留低及來源廣泛被應(yīng)用于畜禽生產(chǎn)中,發(fā)酵中藥是在中藥基礎(chǔ)上使用益生菌進(jìn)行發(fā)酵,以其顯著的療效,安全無毒,使用量少在畜禽生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。
將中藥提取液或散劑以優(yōu)選的腸道益生菌菌群中一種或幾種、一株或幾株益生菌作為菌種,利用微生態(tài)學(xué)、仿生學(xué)的方法,通過生物嫁接的方式對(duì)提取的中藥有效成分進(jìn)行生物學(xué)轉(zhuǎn)化,將中藥大分子物質(zhì)經(jīng)過微生物轉(zhuǎn)化成為能被腸道直接吸收的小分子成分,使中藥成為快速吸收、定量療效的新型藥物。發(fā)酵是中藥炮制加工方法的一種,依據(jù)發(fā)酵底物狀態(tài)主要分為固態(tài)發(fā)酵、半固體發(fā)酵和液態(tài)發(fā)酵;依據(jù)發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用于中藥的時(shí)間可分為傳統(tǒng)中藥技術(shù)和現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù),傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)所利用的菌種僅為自然環(huán)境中產(chǎn)生的菌(酵母菌、細(xì)菌),菌種純度不高,發(fā)酵溫度不穩(wěn)定,發(fā)酵時(shí)間長,失敗率高?,F(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)使用的菌種種類多,純度高,發(fā)酵溫度可控,技術(shù)較為成熟?,F(xiàn)代中藥發(fā)酵技術(shù)為中藥的發(fā)展提供新方向和新的研究領(lǐng)域。
發(fā)酵中藥是由益生菌和中藥兩種物質(zhì)相互作用形成的,其效果明顯,且不易產(chǎn)生耐藥性,食品殘留小,使用安全,同時(shí)可降解藥物難以消化吸收的部分,降低藥物毒性而作用廣泛(喬宏興等,2018)。
2.1 發(fā)酵中藥可提高藥物藥效 中藥多為植物藥,植物細(xì)胞壁在提取過程中難以破壞,而發(fā)酵過程中益生菌可產(chǎn)生纖維素酶、果膠酶等可分解細(xì)胞壁,使中藥中有效活性成分大量破壁而出,提高藥物效果。同時(shí),在中藥成分提出后,發(fā)酵過程中部分成分通過修飾增強(qiáng)生物活性,增強(qiáng)藥物效果。此外,益生菌本身可通過自身代謝有益產(chǎn)物調(diào)節(jié)機(jī)體腸道免疫,促進(jìn)畜禽生長。谷巍等(2019)研究發(fā)現(xiàn),發(fā)酵中藥復(fù)方組在增加腹瀉小鼠腸道益生菌(雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌)和降低大腸桿菌方面優(yōu)于中藥復(fù)方組;發(fā)酵組在可提高IFN-γ和IL-4比值方面優(yōu)于中藥復(fù)方提取液組。吳泊等(2018)發(fā)現(xiàn),發(fā)酵后的紅花可明顯縮短血栓長度,延長凝血酶及部分凝血活酶時(shí)間,這表明發(fā)酵后紅花的溶血栓作用增強(qiáng)。
2.2 調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道菌群作用 研究發(fā)現(xiàn),發(fā)酵中藥對(duì)動(dòng)物腸道菌群有明顯的調(diào)節(jié)作用(趙唐,2019),這可能基于中藥對(duì)畜禽腸道菌群的調(diào)節(jié)作用,兩者協(xié)同調(diào)節(jié),促進(jìn)和保護(hù)胃腸功能(吳佳偉,2019;王泳,2018)。方磊涵等(2019)采用發(fā)酵中藥作為飼料添加劑飼喂斷奶仔豬,飼喂28 d后發(fā)現(xiàn),發(fā)酵中藥組腸道中雙歧桿菌數(shù)量顯著增高,而大腸桿菌數(shù)量明顯降低,斷奶仔豬腹瀉率降低,表明發(fā)酵中藥可明顯改善試驗(yàn)動(dòng)物的腸道菌群。
2.3 發(fā)酵中藥可降低有毒中藥毒性 藥物的毒性是限制藥物使用的重要因素,有研究表明,使用益生菌對(duì)有毒中藥發(fā)酵可明顯降低藥物毒性,其機(jī)制可能是微生物在發(fā)酵過程中將有毒成分進(jìn)行分解或修飾,從而達(dá)到降低或完全消除毒性的效果(李桂東,2016)。
2.4 發(fā)酵過程中產(chǎn)生新有效活性成分 在發(fā)酵過程中,由于某些微生物的代謝途徑中含有脫氫、羥化、磷酸化等反應(yīng),可將中藥成分進(jìn)行修飾,產(chǎn)生新的活性成分。同時(shí)微生物在發(fā)酵代謝過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物、次生代謝產(chǎn)物均可能是活性物質(zhì),對(duì)畜禽生長發(fā)育和抗病提供物質(zhì)基礎(chǔ)(董建偉等,2018;楊靜云,2016;Mohsen等,2012)。
中藥中含有大量多糖、生物堿、黃酮、微量元素及礦物質(zhì),發(fā)酵后活性成分被益生菌分解成更易吸收的營養(yǎng)物質(zhì),發(fā)酵中藥作為飼料添加劑在畜禽生產(chǎn)中不僅為畜禽提供營養(yǎng)物質(zhì),同時(shí),含有大量生物活性物質(zhì),對(duì)動(dòng)物疾病預(yù)防和治療起重要作用。由于不易產(chǎn)生耐藥性,使用安全、效果顯著,因此,在畜禽生產(chǎn)中可廣泛推廣,目前,發(fā)酵中藥在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用多為抗病、促生長兩個(gè)方面(胡紅偉等,2017;金爾光等,2017)。
3.1 發(fā)酵中藥在豬上的應(yīng)用 發(fā)酵中藥在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的研究多集中在斷奶仔豬生長性能和腸道健康上。喬宏興等(2018)使用植物乳桿菌和屎腸球菌對(duì)中藥黃芪進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵后作為飼料添加劑飼喂斷奶仔豬,結(jié)果發(fā)現(xiàn),0.6%發(fā)酵黃芪添加組斷奶仔豬的平均采食量顯著提高,料重比降低明顯,這表明發(fā)酵黃芪對(duì)斷奶仔豬有明顯的促生長作用。王坤麗(2017)使用兩種乳酸菌對(duì)清瘟敗毒散提取液進(jìn)行液態(tài)發(fā)酵,并進(jìn)行工藝篩選,將發(fā)酵好的清瘟敗毒散給喂斷奶仔豬,計(jì)算28 d試驗(yàn)動(dòng)物的生長性能及腹瀉率,結(jié)果發(fā)現(xiàn),發(fā)酵中藥可顯著提高斷奶仔豬日增重,顯著降低料重比,同時(shí)降低了斷奶仔豬的腹瀉率,保健效果明顯。吳道義等(2018)使用益生菌發(fā)酵中藥作為飼料添加劑飼喂斷奶仔豬,結(jié)果發(fā)現(xiàn),飼料中添加發(fā)酵中藥能降低斷奶仔豬的料重比和腹瀉率。
3.2 發(fā)酵中藥在禽上的應(yīng)用 發(fā)酵中藥對(duì)禽上的研究多集中于生長性能和大腸桿菌防治方面。李宗杰(2019)研究發(fā)現(xiàn),發(fā)酵中藥可提高肉雞日均增重,降低料重比,同時(shí)提高雞新城疫和禽流感的抗體水平。金海林(2017)使用保加利亞乳桿菌與植物乳桿菌(1∶4)對(duì)中藥復(fù)方進(jìn)行發(fā)酵,并進(jìn)行體外抑菌試驗(yàn)和臨床試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),發(fā)酵中藥體外抑制大腸桿菌效果優(yōu)于中藥組,可提高雞盲腸內(nèi)容物中SIgA,同時(shí)具有明顯的抗氧化作用,對(duì)大腸桿菌的治療效果好。王建國等(2015)使用乳酸菌發(fā)酵中藥對(duì)雞大腸桿菌病進(jìn)行治療,試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),發(fā)酵中藥中劑量組效果較好,對(duì)雞大腸桿菌病有明顯的保護(hù)作用。
3.3 發(fā)酵中藥在反芻動(dòng)物上的應(yīng)用 發(fā)酵中藥在反芻動(dòng)物上的研究主要關(guān)注對(duì)疾病的預(yù)防。王颯爽等(2019)研究發(fā)現(xiàn),使用發(fā)酵中藥可有效降低奶牛乳房炎的發(fā)病率,提高奶牛的生產(chǎn)性能,同時(shí)具有一定的抗熱應(yīng)激能力。朱金鳳等(2014)采用酵母菌等發(fā)酵補(bǔ)中益氣散,并作為飼料添加劑飼喂試驗(yàn)羊,結(jié)果發(fā)現(xiàn),發(fā)酵中藥組羔羊的平均日增重明顯提高,腹瀉率顯著降低,對(duì)母羊繁殖性能有明顯改善。
研究表明,發(fā)酵中藥可調(diào)節(jié)動(dòng)物胃腸道菌群,提高動(dòng)物生長性能,改善動(dòng)物免疫功能,治療動(dòng)物疾病等多種功能,因此,在畜禽生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。但發(fā)酵中藥在應(yīng)用過程中也存在以下問題:(1)中藥成分復(fù)雜,發(fā)酵后成分更為復(fù)雜,對(duì)其成分研究尚不清晰。(2)發(fā)酵中藥的生產(chǎn)工藝、發(fā)酵工藝、純化工藝、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)尚未有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,檢測(cè)指標(biāo)具不具有代表性尚不明確。(3)發(fā)酵中藥的藥效學(xué)研究較多,但藥代學(xué)和作用機(jī)制研究較少,對(duì)推廣有一定影響。(4)發(fā)酵所選菌種來源不一,缺乏模式菌,發(fā)酵機(jī)制尚不清楚(要瑞麗,2015;劉鋒等,2014)。
目前,對(duì)發(fā)酵中藥的研究處于起步階段,但發(fā)酵中藥確切的藥效學(xué)為后期發(fā)酵中藥的藥理學(xué)、作用機(jī)制研究及藥學(xué)研究奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,注重對(duì)發(fā)酵中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、藥理及作用機(jī)制等方面應(yīng)加強(qiáng)研究,為發(fā)酵中藥在畜禽生產(chǎn)中的推廣做出鋪墊。