中藥發(fā)酵技術(shù)及其在畜牧業(yè)中的應(yīng)用

胡紅偉，段明房，閆凌鵬，麻嘯濤，楊京娥

（山西大禹生物工程股份有限公司，山西運(yùn)城 044600）

中藥發(fā)酵技術(shù)及其在畜牧業(yè)中的應(yīng)用

胡紅偉，段明房，閆凌鵬，麻嘯濤，楊京娥

（山西大禹生物工程股份有限公司，山西運(yùn)城 044600）

中藥是十分珍貴的疾病防治藥物，但是其成分、結(jié)構(gòu)都過于復(fù)雜，同時(shí)有效成分含量較低，人工合成難度更是難以想象，即便前期消耗再多數(shù)量的栽培成本和周期，也無法理想化地滿足工業(yè)生產(chǎn)和市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)要求。經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)踐之后，中藥發(fā)酵這類創(chuàng)新型技術(shù)得以順利衍生和推廣，一時(shí)間為中藥的現(xiàn)代化發(fā)展提供可靠的支持服務(wù)動(dòng)力。本文在探討中藥發(fā)酵制藥技術(shù)的發(fā)展背景、優(yōu)勢(shì)特征基礎(chǔ)上，論證其在現(xiàn)代畜牧業(yè)中的科學(xué)合理性應(yīng)用措施。

中藥發(fā)酵技術(shù)；優(yōu)勢(shì)特征；畜牧業(yè)；應(yīng)用措施

中藥發(fā)酵屬于中藥炮制加工方式，在我國中藥發(fā)展領(lǐng)域中有著悠久的歷史和偉大的成就。目前，其開始憑借微生態(tài)學(xué)的特殊性質(zhì)和酶學(xué)工程要點(diǎn)，形成極為新穎的制藥工藝，不單單可以達(dá)到提升微生物分解轉(zhuǎn)化能力、獲得各類代謝產(chǎn)物的目標(biāo)，同時(shí)更自然地轉(zhuǎn)變中藥既有的藥性，為日后彰顯理想化的藥效、適口性，以及可持續(xù)發(fā)展應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。關(guān)于中藥發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用，最富有代表性的則莫過于畜牧業(yè)中的醫(yī)療活動(dòng)，因此，盡快理清中藥發(fā)酵技術(shù)在畜牧業(yè)之中的妥善性應(yīng)用要點(diǎn)具有一定的必要性，值得予以重視。

1 中藥發(fā)酵技術(shù)的衍生背景

1.1 傳統(tǒng)的中藥發(fā)酵技術(shù)

該類中藥發(fā)酵技術(shù)，主張?jiān)谔囟囟扰c濕度環(huán)境條件下，將原本潔凈的藥物進(jìn)行霉菌等微生物生長(zhǎng)，進(jìn)一步形成足以強(qiáng)效分解蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素、脂類的酶系統(tǒng)，進(jìn)一步促進(jìn)人類與動(dòng)物體內(nèi)的新陳代謝。比如，以往人們習(xí)慣于在釀酒之后，添加專門的藥物形成特殊形式的曲劑。對(duì)于醫(yī)療臨床十分有限，證明微生物發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用于中藥炮制，的確保留一段悠久的歷史，而這類技術(shù)最早的開發(fā)推廣人物便是我國明代的李梃，對(duì)應(yīng)的技藝便是其代表作《醫(yī)學(xué)入門》中的百藥煎制作技法。

1.2 現(xiàn)代的中藥發(fā)酵技術(shù)

現(xiàn)代中藥發(fā)酵技術(shù)，亦被稱作中藥生物轉(zhuǎn)化技術(shù)，其主張基于傳統(tǒng)的中藥發(fā)酵炮制工藝、現(xiàn)代微生態(tài)學(xué)、生物工程學(xué)，開辟全新的中藥制藥路徑。特別是經(jīng)過中藥發(fā)酵的組方藥模式推廣發(fā)展之后，可以保證大幅度地提升中藥制劑治療水平、適當(dāng)?shù)恼{(diào)試藥物性能、大范圍地增加適應(yīng)癥，特別在其內(nèi)部微生物新生代謝環(huán)節(jié)中，可以產(chǎn)生不同功效的酶，即便是中藥中存在某些毒性成分，亦可被快速地分解。我國中藥發(fā)酵包含固體與液體兩類方式。

固體發(fā)酵技術(shù)多表現(xiàn)為傳統(tǒng)的制曲工藝，即借助包含多種養(yǎng)分的農(nóng)副產(chǎn)品作為發(fā)酵的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，順勢(shì)融入各式各樣的微生物作為發(fā)酵菌種，經(jīng)過一定溫度、濕度等條件影響之后形成發(fā)酵反應(yīng)，形成保留酸甜味道且呈現(xiàn)潮濕狀態(tài)的粉末。如此一來，不僅可以持續(xù)改善藥效作用，并且激發(fā)出各類有益菌的生物活性。

液體發(fā)酵技術(shù)可以透過靜置與通氣兩類途徑加以培養(yǎng)，靜置培養(yǎng)對(duì)于厭氧菌發(fā)酵具有較強(qiáng)的適用性，包括乳酸、酵母等；而通氣發(fā)酵則相對(duì)地適用于抗生素、氨基酸等好氧菌發(fā)酵，因?yàn)槠浒l(fā)酵環(huán)節(jié)中經(jīng)常承受物質(zhì)本身濃度、溫度、培養(yǎng)基成分酸堿度、接種數(shù)量等因素交織化影響，所以，需要相關(guān)技術(shù)人員預(yù)先將這一系列因素控制在適當(dāng)狀態(tài)之上。以三株口服液為例，其主張利用液體發(fā)酵技術(shù)，將大豆芽作為原料，分別在酵母膏、葡萄糖、蔗糖等內(nèi)部添加雙歧桿菌以及嗜酸乳桿菌等，經(jīng)過聯(lián)合發(fā)酵制成。

2 中藥發(fā)酵技術(shù)的優(yōu)勢(shì)特征

中藥發(fā)酵技術(shù)，顧名思義，主要是選擇生物轉(zhuǎn)化與發(fā)酵工藝，將中藥的諸多大分子成為轉(zhuǎn)化成為小分子形態(tài)，確保被機(jī)體快速吸收、達(dá)到理想化治療效果的同時(shí)，縮減到達(dá)血液的時(shí)間，相比發(fā)酵之前的中藥藥材，藥效可提升25%。最為關(guān)鍵的是，發(fā)酵環(huán)節(jié)還可以消除某些中藥中隱藏的毒性，切實(shí)貫徹?zé)o毒副作用、口味適當(dāng)?shù)闹扑幠繕?biāo)。其具體的優(yōu)勢(shì)特征主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

2.1 提升制藥的便利性和減少藥物的毒性

發(fā)酵之后，能夠促使中藥中的各類微生物代謝，衍生出一些酶，順利達(dá)到修飾中藥成分既定結(jié)構(gòu)的作用。和化學(xué)反應(yīng)模式相比，這類技術(shù)實(shí)施過程相對(duì)簡(jiǎn)易、便利、安全一些，并且不會(huì)消耗過多的成本費(fèi)用[1]。與此同時(shí)，發(fā)酵菌群在代謝環(huán)節(jié)中還能分泌纖維素酶、果膠酶、淀粉酶等各式各樣的胞外酶，保證依次融入到培養(yǎng)基中之后，共同轉(zhuǎn)化形成有效的藥物成分，尤其是在細(xì)胞壁既有的果膠質(zhì)、半纖維、木質(zhì)素等細(xì)密結(jié)構(gòu)分解期間，能夠最大程度地激活藥物活性。這一系列酶能夠有效推動(dòng)畜牧業(yè)生產(chǎn)，主要原因就是它們能夠大幅度地提升飼料轉(zhuǎn)化率，增加飼料原料來源，避免對(duì)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞污染；其次是借助微生物針對(duì)中藥結(jié)構(gòu)加以修飾的環(huán)節(jié)中，亦可以獲取結(jié)構(gòu)完善、生物活性較強(qiáng)的先導(dǎo)物質(zhì)，而同時(shí)經(jīng)過發(fā)酵選育的一系列有益菌種和中間代謝產(chǎn)物，能夠使藥物的藥理作用得到前所未有的強(qiáng)化與補(bǔ)充，使得各類中藥增加全新的治療、預(yù)防與保健功效。歸結(jié)來講，發(fā)酵技術(shù)是現(xiàn)代化應(yīng)用發(fā)展中藥的關(guān)鍵方式，屬于高科技環(huán)境下的創(chuàng)新式制藥手法，特別是在可控制的生產(chǎn)條件作用下，能夠保證發(fā)酵產(chǎn)物的精確性、制劑的便利簡(jiǎn)易性和國際制藥規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的貼合性；而經(jīng)過微生物的轉(zhuǎn)化作用之后，發(fā)酵技術(shù)還可以順勢(shì)將中藥中原本有毒的物質(zhì)分解、修飾，進(jìn)一步達(dá)到減少與消除相關(guān)藥物毒性的效果。

2.2 強(qiáng)化藥用功效與減少資源浪費(fèi)

中藥發(fā)酵過程中，可以依照微生物特定酶的特性，進(jìn)行特定藥物轉(zhuǎn)化制備。如某類微生物中含有能夠令既有藥物成分結(jié)構(gòu)發(fā)生脫氫和羥化等不同類型反應(yīng)的成分，進(jìn)一步衍生出全新樣式的藥物，而微生物自身此時(shí)亦會(huì)形成批量化的次生代謝產(chǎn)物，當(dāng)中部分便可以順勢(shì)作為藥用妥善的藥物。在特定中藥基質(zhì)中，發(fā)酵菌也會(huì)進(jìn)行全新的代謝現(xiàn)象，主要原因就是中藥內(nèi)部的成分會(huì)對(duì)微生物生長(zhǎng)代謝產(chǎn)生一定的促進(jìn)、抑制效果，隨后拓寬其代謝途徑、形成全新的藥物成分[2-5]。而部分發(fā)酵中藥沿用的微生物自身也可以說理想化的藥物，如雙歧桿菌、乳酸桿菌等，都屬于一類益生菌，在動(dòng)物機(jī)體腸道中能夠發(fā)揮酶酸類消化和病源微生物的抑制功效，進(jìn)一步衍生出保留適當(dāng)身體保健功能的物質(zhì)，若和其余藥物發(fā)生適當(dāng)作用之后，便會(huì)發(fā)揮出更高水平的治療效果，獲得集中化的藥酶制劑、益生素產(chǎn)物。沿用傳統(tǒng)處理方式進(jìn)行中藥內(nèi)部有效成分提取，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)藥渣隨意性丟棄的不良行為狀況，不僅會(huì)污染周邊自然和諧的生態(tài)環(huán)境，同時(shí)更會(huì)嚴(yán)重浪費(fèi)原本有限的中藥資源。相比之下，借助微生物發(fā)酵中藥，能夠保證完全釋放中藥中包含的一系列有效成分，進(jìn)一步有效增加各類中藥有效成分的實(shí)際含量。由此看來，在生產(chǎn)實(shí)踐過程中沿用中藥發(fā)酵技術(shù)，能夠達(dá)到縮減中藥使用劑量的目標(biāo)，進(jìn)而為日后中藥資源節(jié)約，以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)、廢物再利用等理念同步貫徹落實(shí)奠定基礎(chǔ)。

3 中藥發(fā)酵技術(shù)在現(xiàn)代畜牧業(yè)中科學(xué)合理性的應(yīng)用措施

畜牧業(yè)能夠持續(xù)運(yùn)營(yíng)與發(fā)展，主要原因就是相關(guān)企業(yè)懂得利用抗生物作為飼料添加劑，進(jìn)一步防治動(dòng)物經(jīng)常出現(xiàn)的疾病并且快速恢復(fù)它們身體的健康狀態(tài)，確保它們快速生長(zhǎng)的同時(shí)，亦長(zhǎng)期維持動(dòng)物可觀的免疫能力。但需要注意的是，一旦抗生素使用數(shù)量超標(biāo)，就會(huì)令有關(guān)病原菌產(chǎn)生一定程度的耐藥性，進(jìn)一步引發(fā)藥物殘留等弊端跡象，嚴(yán)重情況下將直接威脅到動(dòng)物和人類的健康狀態(tài)。

3.1 發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)和中藥添加劑的融合應(yīng)用

發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)和中藥添加劑的融合應(yīng)用就是借助發(fā)酵床養(yǎng)殖方式研究對(duì)于斷奶仔豬消化道菌群的影響作用。經(jīng)過這部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀察分析，在發(fā)酵床養(yǎng)殖時(shí)間持續(xù)增長(zhǎng)的過程中，消化道中的大腸桿菌數(shù)量會(huì)呈現(xiàn)出顯著性的縮減跡象，如發(fā)酵床仔豬結(jié)腸段的大腸桿菌數(shù)量從原本的6.4×107減少到2.2×105，同步狀況下乳酸菌亦開始呈現(xiàn)出先減少后增加的狀況，數(shù)量則由4.6×109減少到2.6×105，隨后又增加到1.4×1010。經(jīng)過反復(fù)的實(shí)踐操作證明，發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)可以更加有效地推動(dòng)有益菌生長(zhǎng)繁殖進(jìn)程。特別是融入中藥添加劑后，可以有效增進(jìn)豬只的消化吸收功能，促進(jìn)它們的快速生長(zhǎng)，并且達(dá)到強(qiáng)化免疫力、克制發(fā)病和死亡率的效果。這部分中藥主要包括冬花、半夏、甘草、板藍(lán)根、柴胡等。

3.2 復(fù)方中藥發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用

復(fù)方中藥發(fā)酵研究活動(dòng)的目的，則主要是進(jìn)行發(fā)酵前后中藥對(duì)奶牛乳房炎和生產(chǎn)性能影響作用的對(duì)比。其間證明發(fā)酵前后期的復(fù)方中藥，即黨參-黃芪復(fù)合中藥能夠顯著降低奶牛乳房炎發(fā)病率的同時(shí)，大幅度提升奶牛產(chǎn)奶的乳蛋白率、乳脂率，并快速地增加產(chǎn)奶數(shù)量，尤其是經(jīng)過中藥組和發(fā)酵處理后的復(fù)方中藥組的奶牛產(chǎn)奶量，相比空白對(duì)照組大約提升了0.72與2.64kg/d[6]。與此同時(shí)，發(fā)酵之后的復(fù)方中藥更有助于持續(xù)減少奶牛乳房炎的發(fā)病率，和未經(jīng)過發(fā)酵的中藥制劑相互對(duì)比，更有利于持續(xù)增加奶牛的產(chǎn)奶量和產(chǎn)奶品質(zhì)。

3.3 中藥神曲技術(shù)的應(yīng)用

中藥神曲本身保留對(duì)動(dòng)物失調(diào)腸道菌群的保護(hù)和調(diào)試功能基礎(chǔ)上，適當(dāng)減少自由基對(duì)于機(jī)體可能引發(fā)的傷害狀況。如實(shí)驗(yàn)過程中，主要針對(duì)腸道菌群失調(diào)的動(dòng)物組進(jìn)行各類因素處理，保證成功測(cè)定與獲取不同類型的病理指標(biāo)之后，結(jié)合神曲和正常治療組進(jìn)行對(duì)比校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)兩者之間差異現(xiàn)象不是十分明顯，但它們各自都優(yōu)越于自然恢復(fù)組則是毋庸置疑的。歸結(jié)來講，我國應(yīng)用中藥發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行畜牧業(yè)帶動(dòng)性發(fā)展，始終處于初步的探索階段之中，尤其是中藥發(fā)酵的機(jī)理，仍需加以持續(xù)深入性地實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[7]。目前，相對(duì)完善的包括苷類微生物轉(zhuǎn)化與藥用真菌發(fā)酵中藥技術(shù)。苷類物質(zhì)在轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)中，作為內(nèi)部有效的成分苷元，會(huì)快速被有機(jī)體所吸收，該類環(huán)節(jié)中，微生物主要是在常溫、常壓等相對(duì)溫和的條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)化的，可以保證全方位地保護(hù)中藥中的一系列有效成分，為日后畜牧場(chǎng)周邊生態(tài)環(huán)境保護(hù)、一切產(chǎn)業(yè)運(yùn)營(yíng)成本降低等，提供保障。至此之后，部分科研人員開始選擇將發(fā)酵過后的中藥渣作為培養(yǎng)基質(zhì)，進(jìn)一步觀察分析靈芝新型固體發(fā)酵霉菌質(zhì)內(nèi)部的多糖、氨基酸含量。有關(guān)該類實(shí)驗(yàn)中靈芝菌的選育方式和實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 靈芝菌選育方式與發(fā)酵實(shí)驗(yàn)結(jié)果演示

經(jīng)過上述實(shí)驗(yàn)，還會(huì)發(fā)現(xiàn)藥渣菌質(zhì)內(nèi)部的多糖含量達(dá)到了原本實(shí)體的2.3倍，氨基酸總量相比原本實(shí)體高達(dá)2.65倍，借此驗(yàn)證藥渣基質(zhì)的確能夠高效率地激發(fā)靈芝菌絲的生長(zhǎng)活力、全面增加靈芝藥渣菌質(zhì)內(nèi)部有效成分的提取量。

另外，中藥發(fā)酵技術(shù)還可以應(yīng)用于肉雞肝損傷的治療活動(dòng)，進(jìn)一步達(dá)到調(diào)整禽獸亞健康的效果。具體方式就是在注射肉雞與成功建立起肝損傷模型之后，借助芽孢桿菌發(fā)酵五味子提取液，并且順勢(shì)給存在肝損傷的肉雞混飲，確保將外周血谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、過氧化物歧化酶、丙二醛等含量予以精細(xì)化檢測(cè)認(rèn)證之后，組織適當(dāng)規(guī)模的病理學(xué)研究活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證，發(fā)酵提取液依照0.5%與1%給肉雞混飲7min之后，和肝損傷陽性對(duì)照組相互對(duì)比，兩個(gè)用藥組的AST（P＜0.05）、ALT（P＜0.05）、SOD（P＜0.05）、GR（P＜0.01）含量發(fā)生了十分明顯的提升現(xiàn)象，特別是在MDA（P＜0.05）含量持續(xù)縮減的過程中，肉雞的肝臟病情況出現(xiàn)明顯的好轉(zhuǎn)現(xiàn)象。此類現(xiàn)象可以深刻表明，芽孢桿菌五味子提取液能夠針對(duì)機(jī)體抗氧化能力產(chǎn)生合理程度地提高效果，也就是說，可以用于治療肉雞肝損傷的。

4 結(jié)語

選擇在畜牧業(yè)領(lǐng)域之中開發(fā)和應(yīng)用中藥發(fā)酵技術(shù)，能夠達(dá)到高效率、安全性、投資量少等生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)作用，主要原因就是經(jīng)過微生物發(fā)酵處理之后，中藥的藥效會(huì)得到大幅度的提升，保證該類資源使用數(shù)量的減少和適用空間范疇的擴(kuò)張結(jié)果。另外，微生物發(fā)酵過程中衍生出的酶，還可以達(dá)到輔助動(dòng)物消化飼料、促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)吸收等效果。相信經(jīng)過該類中藥發(fā)酵技術(shù)日漸完善之后，有關(guān)我國中藥資源的可持續(xù)性開發(fā)應(yīng)用，以及畜牧等行業(yè)的高效率經(jīng)營(yíng)發(fā)展等目標(biāo)，勢(shì)必會(huì)得到更加理想化地貫徹落實(shí)，最終為各類牲畜和社會(huì)大眾的健康安全狀態(tài)，提供前所未有的保障條件。

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Study on Fermentation Technology of Traditional Chinese Medicine and Its Application in Animal Husbandry

Hu Hong-wei,Duan Ming-fang,Yan Ling-peng,Ma Xiao-tao,Yang Jing-e
(Shanxi Dayu BiologicalEngineering Co.,Ltd,Shanxi Yuncheng 044600)

Chinese medicine is very rare disease prevention and treatment of drug,but its composition,the structure is too complex,at the same time,effective component content is low,synthetic difficulty is hard to imagine,even if the early consume more costs and cycle number of cultivation,also cannot be ideal to meet the requirements of industrial production and the market operation.After a long-term practice,traditional Chinese medicine (TCM) fermentation derivative smoothly and promote this kind of innovative technology,provide reliable support for the modernization of Chinese traditional medicine for the service.This article was to explore the development of traditional Chinese medicine pharmaceutical fermentation technology based on background,advantages,application demonstrates its rationality in the modern animal husbandry science measures.

Chinese medicine fermentation technology;Edge features;Animal husbandry;The application measures

S853.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

2096-0387（2017）06-0074-04

胡紅偉（1985—），男，山東聊城人，碩士，研究方向：畜牧微生物。