馬震珠，史懷平，寇建村

（西北農林科技大學動物科技學院，陜西 楊凌 712100）

乳用家畜泌乳功能的調控是畜牧業(yè)研究的重要領域，產奶量不高，乳脂、乳蛋白及乳糖含量普遍偏低，常見疾病高發(fā)等問題限制了我國乳產業(yè)更好的發(fā)展[1]。母乳為幼仔的生長發(fā)育提供必需的營養(yǎng)需求和活性物質，母畜缺乳是導致幼畜成活率低的重要問題之一，困擾我國養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展[2]。自然界中一些藥用植物具有促進泌乳的功效，最早在一些中藥古方中已有記載[3]。催乳藥用植物可通過促進乳腺上皮細胞生長、調節(jié)激素水平、促進免疫功能、影響相關基因信號轉導等多種途徑促進泌乳，改善乳品質[4]。而且藥用植物資源豐富，副作用較少且不易產生耐藥性[5]。所以，催乳藥用植物的研究對畜牧業(yè)的發(fā)展有著重要意義。近年來，國內外學者對催乳藥用植物的相關研究主要集中于催乳活性物質、催乳機制及其安全性等方面[6-8]。本文就催乳藥用植物在飼料添加劑方面的研究及應用進行綜述。

1 催乳藥用植物飼料添加劑種類

從催乳藥用植物影響家畜泌乳性能相關的研究報道來看，催乳藥用植物可以以單味或復方中草藥的形式直接添加，也可提取活性成分進行添加。長期以來，在我國研究最為廣泛的為中草藥飼料添加劑，但隨著天然藥物的研究熱潮，國內外研究者對于植物提取物飼料添加劑的研究逐漸增多。

1.1 中草藥

中草藥是一些具有藥用功效的植物，部分可以直接藥用，大部分需經過加工炮制。在我國，中草藥飼料添加劑的使用有著悠久的歷史，早在西漢時期的《淮南子·萬畢術》中就有“麻鹽肥豚豕法”的記載。每一種中草藥均含有數十種至上百種化學成分，每種中草藥都具有多種功效[9]，長期以來的研究發(fā)現一些中草藥可以通過不同途徑影響家畜泌乳性能(表1)。我國催乳中草藥的研究中較為常見的有王不留行(Vaccaria segetalis)、甘草(Glycyrrhiza uralensis)、通草 (Tetrapanax papyriferus)、漏蘆(Stemmacantha uniflora)、黃芪(Astragalus membranaceus)、女貞 (Ligustrum lucidum)、益母草(Leonurus japonicus)、當歸 (Radix angelicae sinensis)、黨參(Angelica sinensis)、白術(Atractylodes macrocephala)等，且多采取中藥組方的形式[4, 10-11]。劉觀忠等[11]將由黨參、白術、黃芪、王不留行、茯苓(Poria)、漏蘆、通草、甘草組成的催乳劑按100、200、300 g·d-1添加飼喂奶牛，產乳量較飼喂無催乳飼料添加劑飼料的對照組分別提高了2.02、2.76 和 2.64 kg·d-1。胡永靈等[12]把由王不留行、山藥 (Dioscoreae rhizoma)、何首烏(Fallopia multiflora)、益母草、山楂(Fructus crataegi)、澤瀉(Alisma plantago-aquatica)、菟絲子(Semen cuscutae)、蛇床子 (Fructus cnidii)、漏蘆、白芍(Cynanchum otophyllum)、烏藥 (Lindera aggregata)和黃芪等組成的中草藥按照 50、100、150 g·d-1水平添加至處于熱應激條件下的奶牛日糧中，結果發(fā)現產奶量分別高出對照 (無催乳飼料添加劑飼料)20.26%、24.20%和16.98%。國外一些研究者對長刺天門冬(Asparagus racemosus)、胡蘆巴(Trifolium gordejevii)、蘆筍(Asparagus officinalis)、黑升麻(Cimicifuga foetida)、蒔蘿(Anethum graveolens)、小茴香(Fructus foeniculi)、水飛薊(Silybum marianum)、七爪龍(Ipomoea digitata)等催乳草藥開展了研究[13-15]。催乳中草藥飼料添加劑也由最初的藥效研究逐漸發(fā)展為對藥物活性成分以及對機體激素調控、免疫調節(jié)、基因信號轉導調節(jié)等方面的研究。

表1 催乳中草藥研究中常見藥用植物Table 1 Common medicinal plants used in herbal galactagague research

除了中醫(yī)藥中使用的部分外，采收藥材過程中廢棄的傳統(tǒng)“非藥用部位”同樣含有多種活性物質，可作為開發(fā)飼料添加劑的資源[16]。袁肖寒等[17]發(fā)現基礎日糧中添加麥藍菜(Vaccaria segetalis)植株同樣可以顯著提高奶牛產奶量和乳品質。中草藥藥渣也可以經過發(fā)酵、提取等處理后應用于飼料添加劑的生產，李艷軍等[18-19]研究發(fā)現，添加清瘟敗毒中藥渣和藿香正氣中藥渣能夠顯著提高獺兔母兔的泌乳性能以及仔兔的生長性能。中草藥產業(yè)的此類副產品作為催乳飼料添加劑的來源能夠促進畜牧業(yè)發(fā)展，減少中藥副產物帶來的環(huán)境危害，使資源可以循環(huán)利用，符合低碳環(huán)保的理念。

1.2 植物提取物

植物有種類豐富的次生代謝產物，藥用植物的次生代謝產物及其衍生物在家畜中具有積極的作用[20-22]。植物提取物飼料添加劑是從植物中提取的，活性成分明確，含量穩(wěn)定，在安全劑量內對人類和動物不產生毒性作用，且能提高家畜生產性能的飼料添加劑[23]。作為催乳添加劑的植物提取物根據化學結構和作用機理的不同主要有植物精油、植物雌激素兩類，另外，還有一些其他的植物提取物也對家畜泌乳存在影響。

1.2.1 植物精油

植物精油是一類存在于植物體內的次生代謝物質，分子質量較小，可以通過蒸餾、壓榨、萃取等方式提煉所得的具有一定香味的揮發(fā)性油狀液體的總稱[24]。植物精油生物活性多樣，具有抗病菌、增強動物機體免疫機能、提高動物抗應激能力及改善動物生產性能等功效，植物精油資源豐富。根據文獻記載，2011年之前發(fā)現的可以提取植物精油的芳香植物的數量就已經高達17 500種[25]，植物精油是目前新型飼料添加劑研發(fā)的重點和熱點之一。植物精油是多種組分的混合物，如單萜、倍半萜烯、醇類、酯類等，具有多重功效，應用于畜牧生產的植物精油報道中最為多見的是抗菌、消炎、提高免疫等功效，而這些功效可以進一步影響家畜泌乳性能提高奶產量影響乳成分[26]。

1.2.2 植物雌激素

植物雌激素是天然存在于一些植物中的一類化合物，因其與17 β-雌二醇的結構具有相似性，可以與動物雌激素受體結合并顯示雌激素樣活性[27]。迄今，已經發(fā)現的植物雌激素有黃酮類、異黃酮類、香豆素類、木脂素類、萜類、甾醇類等[28]。很多催乳藥用植物的活性成分中存在植物雌激素 (表2)，植物雌激素可以通過調節(jié)泌乳相關激素、促進乳腺發(fā)育影響家畜泌乳性能[43-44]。眾多研究表明，植物雌激素對動物各層面免疫調節(jié)存在著不同程度的影響，能夠增強動物免疫活性，提高其抵抗力，降低一些疾病對泌乳的的影響[43-45]。

表2 植物雌激素分類及典型代表Table 2 Phytoestrogen classification and typical representatives

1.2.3 其他藥用植物飼料添加劑

除了植物精油和植物雌激素外，植物其他一些提取物對家畜泌乳也存在著影響，例如植物單寧、植物多糖等[46-47]。還有一類常見的植物提取物是未經分離純化的，即用一定方法對藥用植物進行提取后所得。此類植物提取物組成成分多樣，部分提取物的成分尚不明確，且不同的萃取方法對其成分及比例存在較大的影響。劉楊等[48]以水為溶劑，應用超聲波技術對王不留行進行提取，將提取物添加飼喂奶牛，發(fā)現王不留行提取物可改善奶牛機體的能量代謝水平及蛋白質的利用率，提高產奶量。鄭濤等[49]應用水提醇沉法獲得通草提取物，將其通過灌胃方式給予母鼠，發(fā)現此提取物可促進乳腺細胞泌乳，增加乳汁中乳蛋白的含量。Mahmood等[50]研究發(fā)現，芭蕉(Musa basjoo)花的水提取物使母鼠奶產量提高25%，而石油醚提取物則提高18%。

2 藥用植物飼料添加劑功效

催乳藥用植物飼料添加劑成分多樣，各成分除了其單獨的作用外它們之間還存在復合作用，能夠通過不同途徑影響家畜泌乳性能，對奶產量和奶品質產生影響的同時還具有促進動物健康的功效。

2.1 藥用植物飼料添加劑對產奶量、奶品質的影響

許多催乳藥用植物飼料添加劑已被研究者驗證，對不同動物泌乳性能存在影響(表3)。Wall等[51]發(fā)現，肉桂醛和丁香酚的混合物可以增加泌乳奶牛的奶產量。Chandra等[52]研究發(fā)現，添加多種草藥混合物飼喂水牛，其產奶量顯著增加。Al-Shaikh等[53]將胡蘆巴種子添加至奶山羊日糧中，發(fā)現奶產量顯著提升。單寧可以降低蛋白質的瘤胃降解率而提高氮的利用率，有研究證明低到中等濃度(20～40 g·kg-1)的植物單寧可以提高綿羊產奶量[54]。胡石春[55]在基礎日糧添加中添加由黃芪、益母草、淫羊霍等組成的中草藥制劑，結果顯示試驗組母豬的泌乳量極顯著增加。

表3 催乳藥用植物飼料添加劑對動物產奶量影響的研究總結Table 3 Summary of effects of medicinal plant galactagogue feed additives on milk yield of animals

催乳藥用植物飼料添加劑可以通過影響奶成分、理化性質等多方面，提高奶品質。Benchaar等[56]將植物精油與莫能菌素添加至奶牛日糧中，結果顯示試驗組牛奶乳脂降低。還有研究者發(fā)現，在奶牛的日糧中添加中草藥能夠提高牛奶中的總蛋白質以及Fe、Cu和Zn的含量[57]。Boutoial等[58]研究發(fā)現，添加飼喂迷迭香(Rosmarinus officinalis)葉片可以使羊奶中乳糖和干物質含量增加，并且使羊奶凝乳時間變短，利于干酪的生產。一些研究還證明芳香植物飼料添加劑中的抗氧化成分可以轉移至羊奶中[59-61]。

2.2 藥用植物飼料添加劑對動物健康的影響

催乳藥用植物作為飼料添加劑使用，除了對家畜泌乳的影響外還具有多種功效，能夠促進動物健康(表4)。Hossainm 等[62]研究發(fā)現，添加2 000 mg·kg-1的葫蘆巴籽提取物飼喂泌乳期母豬，其腸道內大腸桿菌的豐度顯著降低，動物腸道菌群穩(wěn)態(tài)得以維持。Walkenhorst等[63]將中草藥添加劑[水飛薊 + 苦艾(Artemisia absinthium) + 無患子 (Sapindus mukorossi) +蕁麻草(Urtica laetevirens)]加入日糧中飼喂奶牛，結果表明，這種復合植物添加劑能顯著降低牛奶體細胞數，對預防治乳房炎有著積極意義。黃芪可增強動物免疫功能、抗氧化能力和抗病毒能力等[64-65]，日糧添加黃芪多糖能夠促進羔羊、仔雞和羅非魚等動物的生長發(fā)育[66-68]，申義軍[69]研究發(fā)現，黃芪多糖能夠防治奶?？谔阋摺４呷樗幱弥参镲暳咸砑觿┠軌蛲ㄟ^乳汁影響幼畜的健康，初乳是幼畜的重要營養(yǎng)來源，對提高其免疫力和抵抗疾病具有重要作用，毛春瑕等[70]給妊娠后期和哺乳期母豬補飼發(fā)酵蘆筍下腳料，結果表明，試驗組母豬初乳中乳蛋白質、生長激素、胰島素和免疫球蛋白G水平顯著高于對照。

表4 催乳藥用植物對動物健康影響的研究總結Table 4 Summary of effects of medicinal plant galactagogue feed additives on animal health

3 藥用植物飼料添加劑作用機理

隨著泌乳生理研究的深入，催乳藥用植物促進母畜泌乳的作用機理成為熱點研究方向之一。催乳藥用植物飼料添加劑對泌乳的影響可以分為直接作用和間接作用。

催乳藥用植物飼料添加劑主要從促進相關激素分泌、促進乳腺上皮細胞活性、乳腺合成分泌幾個方面產生直接影響。目前能確定的泌乳相關的激素有催乳素、雌激素、孕酮、生長激素、胰島素和甲狀腺素[71-73]。在大鼠日糧中加入1%的王不留行，產后第18天處理組的產奶量比不添加組高29.8%，血清生長激素、胰島素樣生長因子-1和催乳素濃度顯著高于不添加對照組[5]。中藥淫羊藿含有植物雌激素，其提取物能增加小鼠血清中的雌激素活性[74]。乳房的基本泌乳單位是上皮細胞，上皮細胞數量的多少、活性強弱是泌乳量高低的一個決定性因素。丁月云[75]用2～3代奶牛乳腺上皮細胞為試驗材料，在細胞培養(yǎng)液中添加不同濃度的中草藥提取液，結果表明，濃度為10 mg·mL-1的王不留行、20 mg·mL-1的黃芪以及 10 mg· mL-1王不留行+ 20 mg·mL-1黃芪的混合物均可極顯著(P≤ 0.01)促進乳腺上皮細胞生長。Nan 等[76]用濃度為2 mg·mL-1王不留行水浸提液對奶牛乳腺上皮細胞進行刺激，發(fā)現細胞泌乳信號轉導基因P-STAT5、p-mTOR、p100、GARS和cyclinD1均表現為上調。乳腺上皮細胞可以分泌一種特有的蛋白即酪蛋白，對酪蛋白合成和分泌的研究在一定程度上可以反映激素以及細胞外基質對乳腺細胞分泌作用的影響。丁月云[75]研究發(fā)現，中草藥黃芪和王不留行可以促進乳腺細胞β-酪蛋白的合成。鄭濤等[49]采用不同劑量的 (100 和 500 μg· mL-1)通草提純液處理小鼠HC11乳腺上皮細胞，結果顯示，兩種劑量處理組的乳腺上皮細胞中β-酪蛋白及乳清蛋白mRNA的表達均高于對照組。

此外，催乳藥用植物飼料添加劑還能從多個方面間接對家畜泌乳產生影響。如增強動物機體免疫性能，降低各種疾病對泌乳的影響。Zhang等[77]研究中藥制劑芪參益母湯 [黃芪 + 當歸 + 益母草 + 川芎 (Rhizoma Chuanxiong) + 連翹 (Fructus Forsythiae) +金銀花(Flos Lonicerae)]對產后母牛免疫的影響，結果顯示試驗組細胞免疫功能增強。有些催乳藥用植物飼料添加劑還能夠提高抗氧化功能，張宇翔[78]發(fā)現，增乳保健中藥能夠調動奶牛抗氧化系統(tǒng)更好地發(fā)揮其功能，減少由氧化帶來的乳腺組織損傷，從而使奶牛乳房保持健康的狀態(tài)，發(fā)揮正常功能，提高奶牛產奶量。一些植物精油還可通過影響飼料品質，提高適口性等作用影響家畜采食，進而對家畜產乳產生影響。姚喜喜等[79]發(fā)現，牛至精油可以通過降低高溫條件下日糧溫度升高、發(fā)酵、腐敗等現象的發(fā)生，增加奶牛干物質采食量及產奶量。

4 問題及展望

催乳藥用植物飼料添加劑的研究發(fā)展至今，已經發(fā)現了許多對家畜泌乳性能存在影響的植物資源，對于作用機制從不同層次上已有一定的解釋。在天然產物廣受關注的今天，藥用植物各類提取物的催乳功效也得到了進一步的研究和應用，為綠色飼料添加劑的開發(fā)和乳產業(yè)的發(fā)展提供了可以借鑒的方法和經驗。但由于催乳藥用植物活性成分復雜，作用機理多元，其研究和應用中仍存在一些問題需要思考和解決，主要包括以下幾個方面的內容。

4.1 添加劑量不明確

不同藥用植物、藥用植物的不同部位以及不同加工處理下，催乳活性成分存在差異[80]。所以，在催乳藥用植物添加劑的應用中，需根據所選添加劑的有效成分確定合適的添加量。另外，還應考慮單胃動物和反芻動物消化吸收的差異性，根據不同家畜種類確定添加量。

對添加量的研究是保證有效性且考慮經濟性的關鍵問題之一，目前的研究中不論是單味、復方

還是植物提取物的添加量都較為混亂，缺乏對不同藥用植物、不同加工處理后的添加劑有效成分含量及其活性的研究，今后可以從有效成分入手，針對不同家畜進行探索。

4.2 活性成分不清晰

藥用植物成分復雜，一般其成分均超過30種，但主要的活性成分通常只有4～6種，而且不同活性成分間可能會存在協(xié)同或者拮抗作用，因此確定有特定功效的成分還存在困難[81]。

目前很多催乳藥用植物中的有效成分和藥理尚不清晰，尤其是對復方中草藥成分的研究成功案例較少。在我國，加強藥用植物基礎研究是未來的發(fā)展方向之一，例如篩選出具有催乳功效的植物后，對其主要的有效成分進行提取、分離、鑒定和開發(fā)，也可通過育種，培育活性物質產量更高的新品種，以豐富催乳藥用植物資源的種類及數量。

4.3 安全性不確定

很多人認為，藥用植物添加劑綠色無毒、無殘留、無抗藥性，但藥用植物飼料添加劑安全性相關的研究較少，因而缺乏試驗依據。實踐證明，一些藥用植物存在一定的毒性，使用不當會出現毒副作用。因此，在保證藥用植物功效的同時，其安全性也不容忽視，既要考慮催乳藥用植物是否對母畜存在毒副作用，也要研究奶中是否會殘留影響人類和幼畜健康的有害物質。

一些藥用植物本身含有毒性成分，中草藥配伍禁忌也會產生毒性[82]，這些因素都有可能危害人類和動物健康。目前，對于催乳藥用植物飼料添加劑不安全因素的研究較少，今后應針對不同動物展開藥代動力學研究，加強催乳藥用植物毒性成分的探究，并且奶中藥物成分殘留的檢測也應該得到重視。由于催乳添加劑應用對象的特殊性，催乳藥用植物飼料添加劑還應強調母畜妊娠期安全及藥物成分對反芻動物瘤胃環(huán)境的影響等方面的研究。

4.4 機理不深入

目前，對于催乳藥用植物飼料添加劑的作用機理研究，絕大多數仍然停留在動物生理功能調節(jié)層面，主要研究藥用植物對動物消化吸收、激素調節(jié)、免疫調節(jié)等方面的影響機制。雖然也有相關研究已步入了細胞、分子水平，但目前的研究也僅僅停留在一些藥用植物對乳腺細胞增殖的影響以及對基本泌乳基因調控的影響等方面[83-84]，缺乏對細胞功能影響方面的研究，以及催乳藥物是否對泌乳分子調控中各信號轉導途徑存在影響的探究，因此，催乳藥用植物作用機制的研究還不夠深入。

近年來，泌乳生物學研究呈現出快速發(fā)展的趨勢。隨著國內外在泌乳相關轉錄組學、蛋白質組學、代謝組學以及生物信息學等層次的研究的不斷深入，勢必會為催乳藥用植物作用機制的相關研究提供越來越多的方法和技術，催乳藥用植物的相關研究也將逐步深入，催乳藥用植物在細胞功能及分子調控信號轉導中的作用等尚未解決的問題也將越來越明晰。

5 小結

催乳藥用植物作為一種綠色添加劑資源，可直接添加，也可經提取后添加，催乳藥用植物在促進乳腺細胞生長、提高奶產量以及改善乳品質等各方面均有著極佳的應用前景，但是有效成分不明晰、安全性不確定等一系列問題對研究其作用機制造成了一定的困擾。隨著現代生物技術、代謝組學分析技術的不斷發(fā)展，催乳藥用植物飼料添加劑的研究和應用終將突破瓶頸，我國豐富的植物資源也將為其開發(fā)研究的深入提供更多材料，不同種類的催乳藥用植物產品將在我國畜牧養(yǎng)殖和乳產業(yè)發(fā)展中發(fā)揮其重要作用。