中草藥防治雞大腸桿菌病的研究進展

金爾光，陳潔，邵志勇，吳利軍，何斌，華娟，陳夏冰，周源，楊文海

(武漢市農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所，武漢 430208)

雞大腸桿菌病是由致病性大腸桿菌引起的，以敗血癥、心包炎、肝周炎、腹膜炎、輸卵管炎等病理變化為特征的多發(fā)性、細菌性傳染病，主要依賴抗生素類藥物防治。長期大量使用抗生素類藥物會產(chǎn)生藥物殘留、大腸桿菌耐藥、環(huán)境污染等問題，尤其是耐藥菌株的不斷增多，耐藥性的不斷增強，耐藥機制的不斷變化，進一步增加了雞大腸桿菌病的防治難度。中草藥含有多種有效成分，且不易產(chǎn)生耐藥性、無環(huán)境污染等，在防治雞大腸桿菌病方面有明顯優(yōu)勢。因此，研究中草藥替代抗生素類藥物防治雞大腸桿菌病已成為廣大科技工作者關注的熱點和重點。

1 中草藥防治雞大腸桿菌病的作用機理

1.1 中草藥的抑菌作用機理 中草藥含有生物堿類、有機酸類、蒽醌類、揮發(fā)油類、皂苷類、黃酮類等活性成分，可通過破壞大腸桿菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)、改變細胞壁和細胞膜通透性發(fā)揮抑菌作用。周琰冰[1]通過掃描電子顯微鏡觀察了經(jīng)鹿蹄草水煎劑處理后的大腸桿菌超微結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)菌體變長，表面出現(xiàn)凹陷，說明鹿蹄草水煎劑可通過破壞大腸桿菌形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)揮體外抑菌作用。石超峰等[2]研究發(fā)現(xiàn)，α-松油醇溶液可通過改變大腸桿菌細胞壁和細胞膜的通透性產(chǎn)生抑菌作用。

某些中草藥對大腸桿菌的生長增殖、生物膜形成、菌體蛋白合成及DNA復制等有明顯抑制作用。胡亞等[3]報道，復方中草藥(由金銀花、半枝蓮、萹蓄等組方)醇提物可延長大腸桿菌的對數(shù)生長期進而抑制其生長繁殖。黃干榮等[4]通過激光共聚焦顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，1/2MIC濃度植物提取物大黃素、黃連素、苦參堿可有效抑制耐藥性大腸桿菌形成生物膜。孫燕杰[5]研究發(fā)現(xiàn)，馬齒莧提取物可延遲產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶(ESBLs)大腸桿菌進入對數(shù)生長期，破壞細胞結(jié)構(gòu)，增加細胞膜通透性，抑制菌體蛋白合成。

1.2 中草藥的抗炎作用機理 中草藥可通過抑制炎性組織中組胺、5-羥色胺、丙二醛等炎癥介質(zhì)的生成與釋放發(fā)揮抗炎作用。張東升等[6]研究表明，由益母草、當歸、川芎等組方的復方中草藥醇提物(生物堿含量1.2872 mg/mL)有明顯抗炎作用，可顯著降低冰醋酸引起的小鼠腹腔毛細血管通透性(P<0.05)，顯著抑制二甲苯致小鼠耳廓腫脹、棉球致小鼠肉芽組織生長、蛋清致小鼠足趾腫脹(P<0.05)。王雙等[7]研究發(fā)現(xiàn)，高劑量白芍水提物可顯著降低蛋清致大鼠足趾腫脹模型腫脹足中前列腺素E2(PGE2)、一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)含量(P<0.05)，提示白芍水提物可能是通過降低大鼠局部組織中PGE2、NO、MDA含量發(fā)揮抗炎作用。

中草藥可通過抑制巨噬細胞、中性粒細胞、內(nèi)皮細胞等細胞的活性，進而抑制TNF-α、IL-1β、IL-4、IL-10等細胞因子的分泌與釋放達到抗炎效果。孫愛靜等[8]研究發(fā)現(xiàn)，七葉蓮花乙醇提取物可明顯降低炎癥模型小鼠血清PGE2、MDA、NO含量及大鼠血清IL-1β、IL-6、TNF-α含量，推測其可能是通過降低炎癥介質(zhì)和細胞因子水平發(fā)揮抗炎作用。索朗扎西等[9]報道，“錦珠草”顆粒(由錦燈籠、紫珠葉、地錦草、苦參組方)可通過抑制人工感染大腸桿菌雞釋放炎癥細胞因子TNF-α、IL-1β發(fā)揮抗炎作用。胡屹屹等[10]研究發(fā)現(xiàn)，白頭翁湯及其主要成分對脂多糖(LPS)體外刺激SD大鼠的腸黏膜微血管內(nèi)皮細胞分泌炎性細胞因子有明顯抑制作用，推測其抗炎機理可能與TNF-α、TXB2、6-keto-PGF1α表達有關。

中草藥可通過抑制關鍵蛋白表達量、阻斷信號通路活性等方式調(diào)節(jié)細胞因子分泌發(fā)揮抗炎作用。朱翠玲等[11]發(fā)現(xiàn)桑葚提取物可通過抑制LPS誘導的RAW264.7細胞中COX-2和iNOS蛋白表達量，進而降低細胞中NO、PGE2分泌量，減輕炎癥反應。張立艷[12]通過雞致病性大腸桿菌O78體外感染雞肺Ⅱ型上皮細胞試驗，推測中藥成分α-香附酮可能是通過下調(diào)受體TLR4表達，抑制促炎因子TNF-α、IL-1β與促進抑炎因子IL-4、IL-10的分泌，進而抑制炎癥反應。宋舟等[13]研究并推測，中藥“香芪湯”及其有效成分可能是通過阻斷RAW264.7巨噬細胞內(nèi)絲裂原活化蛋白激酶的信號通路活性進而抑制TNF-α的分泌發(fā)揮抗炎作用。張瀚元等[14]研究了4種中藥提取物(連翹、蒼術、苦參及硫酸小蘗堿)混合水溶液自由飲水對人工感染雞大腸桿菌病雞標志性炎癥因子mRNA表達量的影響，發(fā)現(xiàn)外周血中炎癥因子NF-κB、TNF-α mRNA表達量較陽性對照組顯著降低(P<0.05)，IL-10 mRNA表達量顯著增加(P<0.05)，推測該混合水溶液可能是通過干預感染雞的炎癥反應進程產(chǎn)生抗炎作用。

1.3 中草藥調(diào)節(jié)免疫機能作用機理 研究表明，許多中草藥有促進雞免疫器官生長發(fā)育的作用。于翠萍等[15]報道，飼料中添加1.0 g/kg中草藥添加劑(由金銀花、板藍根、蒲公英等10多味中草藥組方)能顯著提高肉雞新城疫抗體水平及胸腺、法氏囊、脾臟質(zhì)量與指數(shù)。黃泓軻等[16]在飲水中添加100 mg/L復方中草藥制劑(由黃芪、黨參、柴胡等7味中草藥組方)連用28 d，發(fā)現(xiàn)肉雞新城疫抗體效價和腔上囊、胸腺、脾臟指數(shù)較對照組顯著提高，提高了肉雞的免疫力。張桂枝等[17]研究表明，飼料中添加復方中草藥發(fā)酵制劑(由連翹、板藍根、黃芪等8味中草藥組方)飼喂7 d可有效促進肉雞胸腺、腔上囊、脾臟的生長發(fā)育及淋巴細胞增殖，提高新城疫抗體水平，增強肉雞的免疫機能。

中草藥可促進淋巴細胞增殖，激活免疫細胞活性，從而提高機體免疫機能。宋祎萍等[18]用竹蓀、黃芪、桑白皮等14種中草藥水煎劑分別體外作用于肉雞外周血淋巴細胞，發(fā)現(xiàn)桑白皮、柴胡可明顯促進肉雞外周血淋巴細胞的增殖(P<0.05)，表明桑白皮、柴胡可通過促進外周血淋巴細胞增殖提高肉雞的細胞免疫機能。秦倩倩[19]用5 mg/L黃芪甲苷處理經(jīng)大腸桿菌O78感染的雞異嗜性粒細胞，發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷可明顯提高雞異嗜性粒細胞吞噬大腸桿菌O78后吞噬受體TLR4 mRNA表達量及細胞因子IL-6、IL-1β、IFN-γ分泌量，說明其可通過上調(diào)TLR4 mRNA表達和促進IL-6、IL-1β、IFN-γ的分泌激活其它免疫細胞，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。商云霞等[20]研究發(fā)現(xiàn)，中藥復方(由黨參、熟地、川芎等組方)提取的復方多糖純品可通過提高雞外周血中IFN-γ、IL-4、IL-12含量影響Th1/Th2免疫平衡，增強雞的免疫力。

索慧娜等[21]報道，飼料中添加0.1%復方中草藥粉散劑(黃芪、黨參、女貞子等組方)可明顯提高河北柴雞的紅細胞C3b花環(huán)率、T淋巴細胞E玫瑰花環(huán)率和B淋巴細胞EAC花環(huán)率(P<0.05)，增強其免疫力。林盛裕等[22]試驗表明，飼料中添加300 mg/kg復方中草藥提取物(松針、仙人掌、辣蓼等組方)能改善廣西麻雞的免疫機能，明顯提高雞血清中免疫球蛋白IgG、IgA、IgM及補體C3和C4水平(P<0.05)。

1.4 中草藥逆轉(zhuǎn)大腸桿菌耐藥性作用機理 中草藥可一定程度消除大腸桿菌的耐藥質(zhì)?；蚰退幓颍孓D(zhuǎn)或部分逆轉(zhuǎn)其耐藥性。寧官保等[23]通過分析質(zhì)粒圖譜發(fā)現(xiàn)，耐藥性雞大腸桿菌菌株經(jīng)黃連、雙黃連方劑提取液分別作用后均丟失兩條質(zhì)粒條帶(6670和210 bp)，且經(jīng)藥物作用后的菌株恢復了對環(huán)丙沙星等多種抗生素的敏感性，表明黃連、雙黃連方劑提取液可通過消除大腸桿菌耐藥質(zhì)?；謴推鋵股氐拿舾行?。劉金平等[24]用亞抑菌濃度五倍子、黃芩、黃連、艾葉、魚腥草5種中草藥提取物作用耐藥性大腸桿菌，發(fā)現(xiàn)作用48 h后耐藥消除率分別達20.67%、21.33%、17.33%、16.67%、9.33%，經(jīng)藥物處理的菌株繼代培養(yǎng)后恢復了對慶大霉素、卡那霉素、阿米卡星、新霉素的敏感性，深入研究發(fā)現(xiàn)5種中草藥不能消除耐藥質(zhì)粒，但可消除16S rRNA甲基化酶介導的耐藥基因rmtB，提示5種中草藥提取物可能是通過消除耐藥性大腸桿菌耐藥基因來恢復對氨基糖苷類藥物的敏感性。

中草藥可抑制藥物外排泵、β-內(nèi)酰胺酶活性，從而降低大腸桿菌的耐藥性。向華等[25]發(fā)現(xiàn)，車前子乙醇提取物可一定程度抑制耐藥性大腸桿菌主動外排環(huán)丙沙星，提高其胞內(nèi)環(huán)丙沙星蓄積量。張靜等[26]報道，亞抑菌濃度牡丹皮提取物可顯著抑制多重耐藥性大腸桿菌外排泵基因acrA的表達，降低其抑菌MIC。呂世明等[27]發(fā)現(xiàn)，10 μg/mL劑量中藥單體苦參堿、香紫蘇醇、蘆薈大黃素均可顯著抑制β-內(nèi)酰胺酶的活性(P<0.01)，增強頭孢他啶和頭孢噻肟對產(chǎn)ESBLs大腸桿菌敏感性。蘆亞君等[28]報道，三黃湯、黃連解毒湯、五味消毒飲水煎劑可通過抑制大腸桿菌ESBLs活性和表達量逆轉(zhuǎn)其耐藥性。

1.5 中草藥拮抗內(nèi)毒素作用機理 許多中草藥及其活性成分有中和或清除細菌內(nèi)毒素、抑制內(nèi)毒素釋放細胞因子、改善微循環(huán)系統(tǒng)等作用。王鑫磊等[29]研究表明，中藥“銀花泌炎靈片”(金銀花、半枝蓮、萹蓄等組方)有拮抗細菌內(nèi)毒素作用，既可拮抗LPS引起的鱟試劑凝集反應，又能一定程度上改善LPS刺激引起的小鼠血液中白細胞、紅細胞、血紅蛋白、血小板減少及肝臟、肺臟、脾臟損傷。李艷云[30]通過LPS致大鼠小腸上皮隱窩細胞IEC-6體外炎癥損傷實驗發(fā)現(xiàn)，紫錐菊多糖能通過抑制LPS誘導IEC-6分泌TNF-α、IL-1α、IL-6、IL-8，從而減輕細胞損傷。胡屹屹等[31]研究發(fā)現(xiàn)，腹腔注射10 mg/kg·bw青藤堿可明顯抑制內(nèi)毒素攻毒引起的小鼠體溫與血清中TNF-α、IL-β升高以及小腸腫脹，發(fā)揮拮抗內(nèi)毒素作用。

2 中草藥防治雞大腸桿菌病的應用效果

2.1 中草藥普通粉散劑的應用效果 許多研究表明，復方中草藥普通粉劑有防治雞大腸桿菌病作用。文正常等[32]的試驗結(jié)果顯示，飼料中添加0.3 g/kg·bw“腸桿靈散”(由黃連、黃柏、大黃等組方)對人工感染雞大腸桿菌病的防治有效率達93.85～97.78%，進一步臨床試驗的平均治愈率達92.37%。沈永恕等[33]用2 g/d·只“禽痢康”(由白頭翁、地錦草、黃連等組方)治療雞大腸桿菌病，連用5 d平均治愈率達96.56%。張丁華[34]報道，飼料中添加1.0～1.5%由黃柏、黃連、秦皮等13味藥物組方的復方中草藥治療雞大腸桿菌病的平均治愈率和有效率分別達到89.1%和94.1%。

2.2 中草藥超微粉的應用效果 中草藥超微粉碎后可促進有效成分析出，提高雞大腸桿菌病防治效果。馬霞等[35]比較了飼料中添加黃連解毒散超微粉與普通散劑治療人工誘發(fā)雞大腸桿菌病的療效，結(jié)果顯示1%黃連解毒散超微粉與2%黃連解毒散散劑的療效相當，兩者的治愈率、有效率分別為66.7%、81.7%與65.0%、81.7%。張召興[36]在飼料中添加2.0%中草藥超微粉(黃連、金銀花、連翹等組方)防治雛雞大腸桿菌病，結(jié)果顯示49日齡雛雞人工感染大腸桿菌病的預防保護率、治療的有效率和治愈率分別達90.0%、93.3%和89.7%。李艷玲[37]報道，添加0.3%白頭翁散超微粉飲水5 d治療人工感染雞大腸桿菌病的治愈率、有效率分別達95.8%、96.5%。

2.3 中草藥提取物的應用效果 中草藥含有生物堿類、有機酸類等活性物質(zhì)，可有效防治雞大腸桿菌病。王志偉等[38]用“香蓮芪”水煎劑(香附、穿心蓮、黃芪組方，生藥含量1.0 g/mL)防治雞人工感染雞O2型大腸桿菌病，結(jié)果顯示2.0 mL/次、1次/d口服10 d的預防保護率達92.4%，治療有效率與治愈率均達94.8%。郭永剛等[39]研究了復方中草藥水煎劑(由金銀花、黃連、黃芩、魚腥草組方，含生藥1 g/mL)防治人工誘發(fā)雞大腸桿菌病的療效，發(fā)現(xiàn)以預防劑量2 mL/只、治療劑量4 mL只飲水5 d的預防和治療保護率分別達90.0%和83.3%，表明該制劑可有效防治雞大腸桿菌病。

高艷艷等[40]用1.0 g/L劑量苦參功勞顆粒(由十大功勞、苦參、木香組方)連續(xù)飲水5 d治療大腸桿菌病自然發(fā)病雞，結(jié)果顯示治愈率達73.7%，死亡率比感染對照組降低22.6個百分點(P<0.01)。矯東[41]報道，復方中草藥水煎劑(由苦參、澤瀉、川黃連等組方)連續(xù)飲水5 d治療蛋雞大腸桿菌病的治愈率和有效率分別為73.3%、90.0%。

2.4 中草藥結(jié)合西藥的應用效果 中草藥與抗生素類藥物聯(lián)合用藥可提高防治雞大腸桿菌病的療效。孫懷剛等[42]的試驗表明，中草藥復方(由黃芩、秦皮、苦參、白頭翁組方)提取物與甲氧芐啶組成的中藥增效抗菌復方可較好地防治雞人工感染雞大腸桿菌病，按預防劑量1.5 g/只、治療劑量2.0 g/只飲水7 d的預防和治療保護率分別達96.7%、90.0%。邵澤光等[43]用復方中藥水煎劑(由黃連、黃芩、黃柏等組方，原藥含量1 mg/mL)0.05%、乳酸環(huán)丙沙星(含量98.8%)0.0025%、中藥復方0.05%+乳酸環(huán)丙沙星0.0025%治療雞人工感染雞大腸桿菌病，飲水4 d的結(jié)果顯示中藥復方+乳酸環(huán)丙沙星的有效率和治愈率達100.0%和98.0%，療效顯著高于中藥復方組、乳酸環(huán)丙沙星組(P<0.05)。王曉楠[44]報道，秦皮、黃芪、白頭翁、苦參的水提物與甲氧芐啶配制的制劑臨床治療雞大腸桿菌病的平均治愈率達83.57%。

3 展 望

盡管在中草藥防治雞大腸桿菌病的抑菌殺菌、抗炎作用、調(diào)節(jié)免疫功能、逆轉(zhuǎn)大腸桿菌耐藥性、拮抗內(nèi)毒素等作用機理、人工感染試驗、臨床應用等方面進行了大量研究，研制的一些復方中草藥制劑及其提取物產(chǎn)品相當于或優(yōu)于抗生素類藥物的防治效果，但體內(nèi)試驗及臨床應用作用機理、藥理毒理、藥效學等方面的研究還不夠深入。中草藥含有甙類、生物堿、多糖、有機酸、揮發(fā)油等多種活性成分，要成為質(zhì)量可靠、效果穩(wěn)定、可替代抗生素類藥物防治雞大腸桿菌病的新型產(chǎn)品，還有待進行深入研究。

一是進一步深入研究中草藥的作用機理。以中獸醫(yī)理論為基礎，結(jié)合藥物化學、藥理學、藥效學、藥代動力學、免疫學等學科，從分子水平、基因水平等方面深入研究中草藥及其有效成分抑菌殺菌、抗炎、調(diào)節(jié)免疫機能、逆轉(zhuǎn)大腸桿菌耐藥性、拮抗內(nèi)毒素等作用機理，為研制防治雞大腸桿菌病新型中草藥產(chǎn)品奠定理論基礎。二是進一步加強中草藥臨床應用研究。中草藥進入畜禽機體通過機體內(nèi)生化反應、代謝、酶作用等形成新的化合物，導致體外試驗與臨床應用存在很大差異性，因而需要在體外作用機理、藥理作用等基礎上深入研究中草藥防治雞大腸桿菌病的臨床應用作用機理、藥理與毒理、藥代動力學與應用效果等，為中草藥的臨床應用提供依據(jù)。三是進一步加強中草藥質(zhì)量標準研究。中草藥原料來源廣泛，有效活性成分因生長區(qū)域地理環(huán)境、氣候條件、采收季節(jié)、炮制方法等不同有很大差異性，適時開展中草藥栽培技術規(guī)范、原材料質(zhì)量標準與檢測方法等方面研究，為開發(fā)質(zhì)量性能穩(wěn)定的中草藥產(chǎn)品提供質(zhì)量保障。四是進一步加強中草藥加工工藝與劑型創(chuàng)新性研究。應用現(xiàn)代生物技術與加工技術、微生物發(fā)酵技術等開展中草藥超微粉碎、有效成分提取與分離等研究；應用現(xiàn)代制藥技術研究開發(fā)顆粒劑、注射液、靶向制劑等新型劑型與產(chǎn)品，提高中草藥的利用效率。