發(fā)酵中藥在養(yǎng)豬業(yè)上的研究進展

喬宏興　史洪濤　劉　暢　邊傳周

（河南牧業(yè)經(jīng)濟學院，河南鄭州 450046）

早在4 500年前，我國祖先就會利用微生物釀酒和制醋等；1 000年前，將微生物發(fā)酵應用于中藥的炮制，成為傳統(tǒng)中藥加工炮制的基本方法之一。發(fā)酵中藥是在一定的溫度和濕度條件下，利用微生物及其產(chǎn)生的酶對中藥進行催化分解，使中藥的藥性發(fā)生改變或產(chǎn)生新的代謝產(chǎn)物或次級代謝產(chǎn)物，從而產(chǎn)生新的療效作用[1]。中藥原藥經(jīng)同一種微生物發(fā)酵處理后其藥性也有一定的差異，因此，可利用該特性發(fā)酵生產(chǎn)適合不同適應證的中藥。與傳統(tǒng)的中藥炮制方法加熱、炒制、煅制等相比，發(fā)酵中藥反應條件溫和、療效增強、毒副作用少，因此，可利用發(fā)酵進行復方中藥制劑的制備應用于人與動物疾病的預防、保健和治療。

1　發(fā)酵中藥的歷史與起源

早在六七千年前，我們的祖先便發(fā)明了利用酒曲釀酒，酒曲中就有一種微生物——酵母菌。漢晉前后，發(fā)明了以中藥為主要原料的藥曲便是利用微生物發(fā)酵作為中藥的炮制手段。張仲景在其著作《金匱要略》中詳細記載了發(fā)酵中藥神曲的炮制方法，北魏時代的賈思勰在《齊民要術》中也記載了多種曲類藥的制備方法。發(fā)酵做為一種中藥的炮制手段和加工工藝，不但改變了傳統(tǒng)中藥炮制方法煎、煮、熬、煉、蒸、浸，而且能夠大幅度地改變中藥藥性，提高中藥藥效，降低其毒副作用。

根據(jù)《藥性論》 《本草綱目》 《韓氏醫(yī)通》 《本草蒙筌》等文獻資料記載，傳統(tǒng)中藥主要包括兩大類。一類是由面粉和中藥進行混合發(fā)酵而制成的曲類中藥，如紅曲、六神曲、半夏曲、建神曲、采云曲、沉香曲等；另一類是由微生物直接發(fā)酵中藥而成，如淡豆豉、百藥煎、片仔癀、豆黃等。在古代發(fā)酵中藥炮制品中，以曲類中藥占據(jù)大多數(shù)。明清時期以后，在發(fā)酵中藥半夏曲的基礎上，又制備出了皂角曲、竹瀝曲、牛膽曲、開郁曲、海粉曲、霞天曲等10余種藥曲。據(jù)統(tǒng)計，古代中醫(yī)藥典中作記載的各類發(fā)酵中藥制品，仍有20余種在現(xiàn)代臨床中得到廣泛應用，在2010年版《中國藥典》中收錄的主要有4種曲類中藥，包括淡豆豉、六神曲（炒）、半夏曲和百藥煎[2]。這4種中藥在臨床中仍在經(jīng)常使用，有些曲類中藥是許多中成藥制劑的主要組方成分，如曲類中藥六神曲具有消食健胃的作用，常作為健胃中藥的組分；淡豆豉屬于藥食同源，在人們的日常生活中也廣泛應用。

20世紀90年代，以南京中醫(yī)藥大學莊毅教授為核心的研究團隊開發(fā)出新型（雙向性）固體發(fā)酵工程，將真菌與其他植物或動物類中藥間有機結合創(chuàng)建了一項復合型中藥生產(chǎn)工藝，取得了較好的研究結果。

2　中藥發(fā)酵的優(yōu)勢

2.1　微生物發(fā)酵具有優(yōu)越性

利用微生物發(fā)酵中藥相比其他炮制方式具有一定的優(yōu)越性。主要有：（1）條件更溫和。發(fā)酵溫度大多在28～37℃，對中藥的有效成分破壞少，能極大保持原藥的藥性；（2）選擇性強。中藥采取什么微生物發(fā)酵，采取什么樣的發(fā)酵途徑，可以根據(jù)中藥的特性進行選擇，可利用單獨或復合微生物發(fā)酵，進行發(fā)酵條件優(yōu)化和探索；（3）轉化率高。微生物發(fā)酵后借助于微生物產(chǎn)生的酶對中藥進行生物轉化，不同中藥、不同藥性成分可以進行轉化，轉化效率較高；（4）下游處理方便。中藥發(fā)酵后，根據(jù)發(fā)酵的途徑可以制備成液體或粉劑，也可以濃縮制備成顆粒劑，下游工藝相對方便，有利于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

2.2　產(chǎn)生新的代謝產(chǎn)物

微生物在發(fā)酵過程中能夠產(chǎn)生次生代謝產(chǎn)物。例如，紅曲霉發(fā)酵秈米過程中可產(chǎn)生紅曲素-k、多不飽和脂肪酸、γ-氨基丁酸、麥角甾醇、抗生素、酶類、黃酮、卵磷脂等多種活性成分，其中，紅曲素-k相當于西藥中的洛伐他汀類物質(zhì)，具有降血脂作用，可以治療由高血脂所誘發(fā)的心腦血管疾病，而且沒有副作用；六神曲發(fā)酵后可產(chǎn)生各種消化酶，具有促進消化吸收作用；淡豆豉經(jīng)發(fā)酵后可產(chǎn)生纖溶酶，具有溶解纖維蛋白作用。

2.3　產(chǎn)生新的活性成分

微生物在發(fā)酵過程中可分泌一些酶，這些酶可將中藥的某些藥性物質(zhì)進行分解轉化，并產(chǎn)生新的藥性活性成分，增強藥物活性。例如：Ibrahim等[3]利用米曲霉M29固體發(fā)酵黃芪，發(fā)酵后產(chǎn)生一種新的分子量為272的抗氧化小分子物質(zhì)，抗氧化特性明顯增強，且酚類含量明顯增加；Ichiro等[4]利用曲霉菌發(fā)酵柑橘渣，發(fā)現(xiàn)渣中的黃酮類物質(zhì)經(jīng)發(fā)酵可產(chǎn)生4’-去甲基川皮苷，約80%的川皮苷可被生物轉化，具有抗誘變活性，發(fā)酵后的醇提物具有預防小鼠的記憶障礙作用；淡豆豉經(jīng)微生物發(fā)酵后，機體吸收快，活性高，原因在于發(fā)酵后脫去了糖基，降低了糖苷，而顯著提高了染料木素和大豆苷元等游離型的苷元含量，極性減少，脂溶性增加；百藥煎發(fā)酵后，具有新的藥理活性，在于發(fā)酵后微生物可產(chǎn)生單寧酶，能夠分解轉化原料五倍子中的鞣質(zhì)為沒食子酸，產(chǎn)生了新作用，如抗菌、抗病毒、抗腫瘤、抗過敏、利膽以及擴張支氣管。

2.4　降低毒性

發(fā)酵炮制可以降低藥物的毒副作用。例如半夏曲中的半夏，對機體黏膜具有一定的刺激作用，可引起嘔吐、咽喉腫痛、失音等癥狀，但經(jīng)發(fā)酵炮制成曲類中藥后可降低其毒性；中藥巴豆具有瀉寒積、通關竅、逐痰、行水等功效，巴豆經(jīng)過發(fā)酵后毒性降低；百藥煎中的五倍子中富含鞣質(zhì)，進入機體后與蛋白質(zhì)結合形成大分子物質(zhì)，對胃腸具有刺激作用，發(fā)酵后可產(chǎn)生大量賴氨酸，能夠有效避免鞣質(zhì)與蛋白質(zhì)的結合，從而減少食欲減退的副作用，提高收斂效果；大黃經(jīng)酵母菌發(fā)酵后，可增加游離型蒽醌含量，降低結合型蒽醌和總蒽醌含量，減弱對胃腸道黏膜刺激，降低瀉下作用；馬兜鈴屬中的中藥含有馬兜鈴酸，經(jīng)過真菌和芽孢桿菌發(fā)酵后可降低其毒性[5]。此外，如馬錢子、三七、雷公藤、何首烏、大黃等一些有毒中藥，也可通過微生物發(fā)酵降低其毒性。

2.5　增加療效

發(fā)酵炮制可以增加一些中藥的療效。例如半夏經(jīng)過發(fā)酵成曲后，增強其健脾溫胃消食的作用，提高其原有的燥濕化痰功能；百藥煎發(fā)酵后鎮(zhèn)咳、祛痰、抗炎、抗菌作用得以提升；靈芝菌對麻黃、萊菔子、金銀花、連翹等復方中藥液態(tài)發(fā)酵，可增強其祛痰止咳效果；Estefania等[6]利用嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌、嬰兒長雙歧桿菌和雙歧桿菌發(fā)酵石榴汁，發(fā)現(xiàn)2種新的酚類衍生物兒茶素和α-石榴多酚，發(fā)酵后抗氧化能力增強；Ng等[7]利用嗜酸乳桿菌、長雙歧桿菌、干酪乳桿菌發(fā)酵金線蓮，發(fā)酵后抗氧化特性從60%提高到78%，莖的抗氧化特性更好，并檢測到總酚、生育酚、β-胡蘿卜素活性物質(zhì)，發(fā)酵后35 h pH值下降到3.5～3.0，色香味俱佳；Meng等[8]利用植物乳桿菌、瑞特乳酸菌、鼠李糖乳桿菌、約氏乳桿菌、副干酪乳桿菌發(fā)酵健胃消食片提取后產(chǎn)生的藥渣，發(fā)現(xiàn)植物乳菌發(fā)酵中藥渣對幽門螺桿菌感染的小鼠具有較高的脲酶抑制活性，可減少胃中炎癥因子IL-6、IL-8和TNF-α的水平，并能重新恢復紊亂的腸道菌群。

2.6　有利于動物使用

傳統(tǒng)中藥因其具有一些特殊的刺激性氣味，在動物應用時受到了很大的限制，某些動物對中藥氣味特別敏感，而且動物是群體性用藥，使用量比較大。如何解決這一問題，發(fā)酵是最佳途徑。比如傳統(tǒng)的中獸藥“扶正解毒散”，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后具有酸香味，更有利于動物的采食。

3　發(fā)酵中藥在養(yǎng)豬業(yè)的研究應用

發(fā)酵中藥在養(yǎng)豬業(yè)上的應用大多是以飼料添加劑的形式，主要用于預防保健、提高生產(chǎn)性能和提升肉品品質(zhì)。近幾年來，在臨床中也看到越來越多的發(fā)酵中藥在養(yǎng)豬業(yè)得到應用。

3.1　真菌發(fā)酵中藥在養(yǎng)豬業(yè)的應用

Ahmed等[9]利用植物乳桿菌和釀酒酵母復方發(fā)酵中藥石榴皮、銀杏葉和甘草，發(fā)酵后中藥組方粗蛋白提升1.10%、粗纖維下降2.03%、粗灰分提升16.77%、飽和脂肪酸下降14.99 g/kg、多不飽和脂肪酸增加9.64 g/kg、乳酸、乙酸大幅度增高。將發(fā)酵后的復方中藥應用于育肥豬可見背部脂肪厚度下降0.23 cm，飼料轉化率為0.31，血清中免疫球蛋白含量提升，背最長肌營養(yǎng)成分變化比較大，說明發(fā)酵復方中藥可有效改善肉質(zhì)和提高豬的免疫力。

林標聲等[10]研究利用產(chǎn)朊假絲酵母、枯草芽孢桿菌等益生菌發(fā)酵銀杏葉、桑葉等中藥對仔豬的體外抑菌、抗病毒效果。結果表明中藥發(fā)酵制劑對仔豬腹瀉病原菌抑菌圈平均直徑達到12.6mm，具有中度敏感作用，并能產(chǎn)生抗流行性腹瀉病毒的作用，其治療效果與傳統(tǒng)中藥板藍根、敗醬草基本相當，可觀察到抗吸附作用和抑制病毒復制作用增強。在飼料中添加5 g/kg中藥發(fā)酵制劑對傳染性胃腸炎具有較好的治療效果。

Zhou等[11]利用熱帶假絲酵母和米曲霉將銀杏葉殘渣進行固體發(fā)酵，通過生物降解之后變廢為寶。研究表明，將發(fā)酵后的銀杏葉殘渣添加到斷奶仔豬飼料中，能提高終體重、平均日增重、肉料比。血清總蛋白、白蛋白、堿性磷酸酶、葡萄糖、血紅蛋白、總鐵、總鐵結合力、超氧化物歧化酶、低血清尿素氮、丙二醛、谷氨酸丙酮酸轉氨酶、谷草轉氨酶、甘油三酸脂和膽固醇與對照組相比差異顯著。而且，發(fā)酵組能增加血清中IgG、IgA和IgM的含量，促進免疫。試驗結果表明發(fā)酵銀杏葉渣具有良好的作為飼料添加劑的潛力。

賀曉玉[12]采用藥用真菌雙向固體發(fā)酵技術，將五味子藥渣經(jīng)蛹蟲草菌發(fā)酵后，通過響應面法優(yōu)化最佳發(fā)酵條件，結果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵15 d其蟲草素含量高達5.1202mg/g，多糖含量為2.87%，提高了五味子藥渣的利用價值，并且降低發(fā)酵蛹蟲草菌生產(chǎn)蟲草素的成本，具有較好的經(jīng)濟效益。發(fā)酵五味子藥渣還可促進斷奶仔豬腸道發(fā)育及黏膜免疫屏障的完善，抑制斷奶仔豬腸道致病菌生長，促進有益菌增殖，增加腸道微生物多樣性和穩(wěn)定性，從而降低斷奶仔豬腹瀉率及料肉比。

3.2　乳酸菌發(fā)酵中藥在養(yǎng)豬業(yè)的應用

趙圣振[13]研究利用乳酸菌固體發(fā)酵黃芪并在斷奶仔豬上應用，與抗生素組相比，飼料中添加0.6%的發(fā)酵黃芪可提高仔豬生長性能和血清中IgG、IgA的含量。較抗生素對照組，采食量和日增重分別提高了12.2%和19.8%，料肉比降低了6.2%，IgG和IgA分別提高了30.2%和22.1%。研究認為添加適量發(fā)酵黃芪可以替代抗生素用于斷奶仔豬的藥物保健。

盧偉[14]利用鼠李糖乳桿菌發(fā)酵黃芩進行仔豬大腸桿菌腹瀉的治療試驗，結果表明：治療前期，發(fā)酵產(chǎn)物組IgA含量明顯高于治療組、空白組和對照組，治療后期發(fā)酵產(chǎn)物組腹瀉率、糞便計分、腸病變程度均低于其他治療組；血清抑菌試驗發(fā)酵液組抑菌環(huán)均大于空白組和其他對照組且差異顯著，由此可見，黃芩與鼠李糖乳桿菌協(xié)同發(fā)酵產(chǎn)物治療仔豬大腸桿菌腹瀉具有明顯療效。

3.3　枯草芽孢桿菌發(fā)酵中藥在養(yǎng)豬上的應用

李國忠等[15]利用枯草芽孢桿菌發(fā)酵黃芩對斷奶仔豬生長性能進行研究。將最適發(fā)酵條件下生產(chǎn)的黃芩發(fā)酵制劑應用于28日齡（長大二元）斷奶仔豬，比較添加發(fā)酵黃芩組與對照組及不同添加量組的應用效果。結果顯示：與對照組相比，日糧中添加發(fā)酵黃芩各組仔豬的生長性能和免疫指標較好，仔豬的食欲、采食量和飼料報酬率提高，腹瀉率及料肉比下降。其中，0.15%發(fā)酵黃芩添加量效果最佳，日采食量、日增重較對照組分別提高了12.9%和33.0%，料肉比、腹瀉率較對照組分別降低15.0%和30.6%。

段雪磊等[16]研究絞股藍微粉發(fā)酵物對斷奶仔豬進行免疫功能實驗，結果發(fā)現(xiàn)添加1.0%絞股藍微粉發(fā)酵物能顯著提高斷奶仔豬的豬瘟抗體水平和斷奶仔豬血清免疫球蛋白IgG、IgA的含量；添加1.5%絞股藍微粉發(fā)酵物可顯著提升斷奶仔豬外周血T淋巴細胞亞群(CD4+/CD8+)比值。研究表明絞股藍微粉發(fā)酵物效果優(yōu)于未發(fā)酵物，可提高斷奶仔豬免疫功能。

李華偉等[17]通過枯草芽孢桿菌、乳酸菌、酵母菌和丁酸梭菌等復合菌發(fā)酵中藥渣對圍產(chǎn)期母豬繁殖性能和子代發(fā)育研究，結果表明發(fā)酵中藥渣組仔豬斷奶窩增重顯著增加，但是未發(fā)酵和發(fā)酵組仔豬1～14日齡、1～21日齡腹瀉率明顯增加；與未發(fā)酵組相比，發(fā)酵組顯著增加仔豬7日齡窩增重，提高平均日增重。圍產(chǎn)期母豬飼糧添加中藥渣制劑雖造成哺乳仔豬一定程度腹瀉，但可促進其生長發(fā)育，因此，添加發(fā)酵中藥渣制劑具有較好的效果。

4　發(fā)酵中藥在養(yǎng)豬業(yè)上的展望

隨著抗生素在養(yǎng)豬業(yè)長期應用造成藥物殘留和耐藥性，一些抗生素正逐步被禁止使用，尋找抗生素的替代品也是眾多動保企業(yè)面臨的首要問題。發(fā)酵中藥因其無耐藥性、無藥殘、綠色無污染，并且能提高豬生產(chǎn)性能、免疫功能和肉品品質(zhì)，在養(yǎng)豬業(yè)的應用前景廣闊。

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