青蒿素及其衍生物防治雞球蟲病的研究進(jìn)展綜述

郭全海，劉詩(shī)柱，王 留，劉中原，王中華

(1.商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 商丘 476100；2.商丘市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，河南 商丘 476000)

引言

青蒿是一年生的菊科蒿屬草本植物.青蒿素是從黃花蒿莖葉中提取的.1971年，中國(guó)藥學(xué)家屠呦呦研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)青蒿素是含有過(guò)氧基團(tuán)倍半萜內(nèi)酯的晶體藥物，具有很好的抗瘧疾作用.因此，青蒿素成為人們研究青睞的對(duì)象[1].據(jù)中國(guó)古代醫(yī)學(xué)書籍記載，青蒿具有治溫病、暑熱，抗瘧疾、痢疾等功效.現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，青蒿素的衍生物是目前療效最好、抗藥性最低、應(yīng)用前景最好的抗瘧藥物[2].而且青蒿素在深度開(kāi)發(fā)方面也有很好的市場(chǎng)前景.在青蒿素類衍生物的免疫抑制活性研究中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)改造合成的新型青蒿素類衍生物的免疫抑制活性有大幅提高，同時(shí)這類青蒿素衍生物保留了在體內(nèi)低毒的特性，有望發(fā)展成為一類新型免疫抑制劑[3].

青蒿素提取雖然已經(jīng)有比較成熟的工藝，但將其制成成品的成本較高，再加上其特殊的生物學(xué)特性，臨床利用效率較低，而青蒿素衍生物更容易利用，且效果優(yōu)良.因此，青蒿素的衍生物從20 世紀(jì) 80 年代就成了研究的熱點(diǎn).如蒿甲醚、蒿乙醚、二氫青蒿素、青蒿琥酯等在臨床上用于治療瘧疾,已經(jīng)證實(shí)具有高效、速效、低毒的特點(diǎn)[4].大量的實(shí)際應(yīng)用研究表明，青蒿素對(duì)改善由寄生蟲病引起的病理變化和炎癥反應(yīng)效果明顯，具有良好的抗寄生蟲作用[5].國(guó)內(nèi)外獸醫(yī)臨床研究發(fā)現(xiàn)，青蒿素在抗雞球蟲病方面也具有良好的效果.但是，青蒿素在控制雞球蟲病的用量方面還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，抗雞球蟲病的機(jī)理還不十分清晰.本文主要就青蒿素及其衍生物在治療雞球蟲病的效果及其作用機(jī)理做一綜述，為相關(guān)科研提供參考.

1 雞球蟲病的流行及藥物防治現(xiàn)狀

球蟲病是養(yǎng)雞生產(chǎn)中的常見(jiàn)病，對(duì)雞危害嚴(yán)重，尤其是雛雞.目前，我國(guó)發(fā)現(xiàn)有9種雞球蟲，其中，毒力最強(qiáng)的柔嫩艾美耳球蟲寄生于雞腸上皮細(xì)胞，臨床上引起雞發(fā)病后，常導(dǎo)致雞只生長(zhǎng)受阻，同時(shí)也增加了沙門氏菌等病原的感染概率[6].15-40日齡的雛雞發(fā)病，致死率可高達(dá)80%以上，給養(yǎng)雞業(yè)帶來(lái)難以估計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失[7].

當(dāng)今生物科技雖然已經(jīng)很發(fā)達(dá)，但防治雞球蟲病仍然沒(méi)有高效的疫苗，臨床主要以化學(xué)藥物進(jìn)行干預(yù)，如聚醚類、地克珠利、尼卡巴嗪、氨丙啉、硝基苯酰胺類及喹啉類等藥物.雖然西藥的種類多、可選擇性大，但由于頻繁用藥且藥量不斷加大，不僅對(duì)雞肉食品安全威脅較大，而且還易產(chǎn)生耐藥性.目前，雖說(shuō)可以采用交替用藥的方法有效防治雞球蟲病，但總體來(lái)說(shuō)，其治療效果在不斷下滑.隨著人們對(duì)身體健康的注重及國(guó)家對(duì)抗生素藥物的使用限制，近年來(lái)，利用中藥治療雞球蟲病已經(jīng)成為研究熱點(diǎn).國(guó)內(nèi)外研究較多的中藥主要有以下幾種：青蒿、常山、姜黃素、甘蔗提取物、蘆薈等單味中藥或者其中幾種組成的復(fù)方中藥.也有一些學(xué)者將中藥與西藥結(jié)合防治雞球蟲病.如陳蒲丹[8]用青蒿、苦參提取物、黃芪多糖及連翹提取物等中藥制備的復(fù)方青蒿制劑抗雞球蟲病，抗球蟲指數(shù)為164.69，能有效減少雞的死亡，加快康復(fù).

黃杰[9]在研究青蒿素預(yù)防雞艾美耳球蟲過(guò)程中聯(lián)用了癸氧喹酯，結(jié)果證明，兩種藥具有協(xié)同作用，比單藥使用效果更突出，更明顯.

承南[10]在青蒿素與復(fù)方磺胺間甲氧嘧啶聯(lián)合應(yīng)用抗雞柔嫩艾美爾球蟲的療效試驗(yàn)中，分別單獨(dú)用青蒿素、復(fù)方磺胺間甲氧嘧啶及聯(lián)合用該兩種藥物并將其做了對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)聯(lián)合用藥治療艾美爾球蟲感染雞具有明顯的改善腸道病變、減輕腸道炎癥的作用，而且用藥量也比單獨(dú)用藥減半.宋萍等[11]的研究結(jié)果與此基本一致，而且青蒿素聯(lián)合柳氮磺吡啶用藥，效果會(huì)更加優(yōu)良.研究發(fā)現(xiàn)，中藥治療雞球蟲病不但毒副作用小，而且不易使雞球蟲產(chǎn)生耐藥性，因此，中藥防治該病將會(huì)有很廣闊的前景和巨大的市場(chǎng)[12-13].

2 青蒿素及其衍生物防治雞球蟲病

國(guó)內(nèi)外研究資料表明，在防治雞球蟲病的過(guò)程中，青蒿素體現(xiàn)了優(yōu)良效果，而其衍生物卻沒(méi)有體現(xiàn)出明顯的作用.通常在飼料中以添加青蒿微粉、青蒿葉或青蒿提取物及它們的藥物制劑等方式為主.黃鑫[14]在感染球蟲卵雞的飼料中加入青蒿粉，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，感染雞的盲腸病理變化及組織病變較對(duì)照組明顯減輕，并且糞便中卵囊排出數(shù)量大大減少，感染雞精神狀態(tài)明顯好于未用青蒿素的雞,但這一結(jié)果與所用青蒿粉的量有正相關(guān)關(guān)系，這與牛彪等[15]、Thofner等[16]及焦金英[17]的研究結(jié)論一致.宋萍等[18]借助青蒿素類藥物對(duì)雞柔嫩艾美耳球蟲感染的防治試驗(yàn)表明，青蒿素對(duì)雞球蟲感染有較好的防治效果，能夠有效降低卵囊值及盲腸病變值，但對(duì)蒿甲醚防治球蟲的試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)無(wú)效.王安源[19]的研究結(jié)果表明，青蒿素及其衍生物中，青蒿素防治雞球蟲病效果明顯，不但使感染雞盲腸病變削弱，也使卵囊量大量減少.同時(shí)，其在試驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)蒿甲醚及青蒿琥酯沒(méi)有明顯的抗球蟲效果.Brisibe等[20]將青蒿葉添加到蛋雞飼糧中，發(fā)現(xiàn)蛋雞無(wú)論是采食量、產(chǎn)蛋量還是蛋重和蛋黃顏色均有顯著改善，且具有良好的抗球蟲效果.Del[21]在飼糧中分別添加10 mg/kg、17 mg/kg青蒿素，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，可以顯著降低雞糞便中球蟲卵囊的排泄數(shù)量，降低發(fā)病率，而且還會(huì)抑制肌漿內(nèi)質(zhì)網(wǎng)ATP酶的表達(dá)[22].但總的來(lái)說(shuō)，要増強(qiáng)青蒿素類藥物的抗球蟲效果，還需在劑型、給藥方式和聯(lián)合用藥方面做進(jìn)一步研究.

雖然大部分國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)青蒿素抗雞球蟲病的效果是肯定的，但是也有持不同觀點(diǎn)的.寧長(zhǎng)申等[23]用人工合成的青蒿素防治雞艾美爾球蟲的感染，測(cè)試結(jié)果表明，青蒿素能抑制感染雞的死亡，但是會(huì)造成血便、卵囊的產(chǎn)生，并且降低雞的增重.其依據(jù)抗球蟲指數(shù)(ACI)(ACI≥180定為高效藥；160≤ACI≤179定為中效藥；ACI≤160為低效藥)判定，認(rèn)為青蒿素預(yù)防雞球蟲病無(wú)優(yōu)良效果.李金貴等[24]的研究與此結(jié)論基本一致.國(guó)外學(xué)者Arab H[25]對(duì)青蒿素的研究表明，青蒿素是肉雞生產(chǎn)中良好的添加劑，但量過(guò)高時(shí)會(huì)造成雞的腦部染色質(zhì)溶解、神經(jīng)元壞死等不良反應(yīng).

3 青蒿素及其衍生物防治雞球蟲病的機(jī)理

目前，對(duì)于青蒿素及其衍生物防治雞球蟲病的機(jī)理，藥物學(xué)家們已經(jīng)從免疫學(xué)方面及抗炎抗應(yīng)激方面做了大量研究，但非常明確的機(jī)理還有待進(jìn)一步探索，尤其哪一方面的作用是抗球蟲最主要的因素更需深入研究.

3.1 對(duì)雞免疫力影響

青蒿作為中草藥，比化學(xué)藥物更有自身天然藥物的優(yōu)勢(shì)，不僅可防治雞球蟲病，還可增強(qiáng)雞群的免疫力[26].

研究表明，青蒿素及其衍生物能夠直接作用于T淋巴細(xì)胞，可參與T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的免疫性反應(yīng)[27-28].彭廣輝[29]的研究結(jié)論證實(shí)，青蒿素中含的生物堿有促進(jìn)單核巨噬細(xì)胞的吞噬功能增強(qiáng)的作用,并且有促進(jìn)T淋巴細(xì)胞數(shù)量增加的功能,進(jìn)而抑制雞球蟲病的發(fā)展.戴必勝等[30]用含有青蒿的中草藥飼喂肉仔雞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，肉仔雞飼糧中添加含有青蒿的中草藥后，不僅可以顯著提高肉仔雞的平均日增重、盲腸內(nèi)雙歧桿菌及乳酸菌桿菌濃度，增加回腸微絨毛的長(zhǎng)度，顯著降低料重比和盲腸內(nèi)容物中的大腸桿菌數(shù)量，而且還能顯著增加胸腺、法氏囊、脾臟等免疫器官的相對(duì)重量，從而提高了機(jī)體的免疫力.陳浦丹[8]在防治雞球蟲病的研究中發(fā)現(xiàn)，青蒿及其提取物可通過(guò)促進(jìn)機(jī)體外周T淋巴細(xì)胞IL-2的基因表達(dá)，提高機(jī)體免疫力，抑制雞柔嫩艾美爾球蟲蟲卵囊孢子化，增強(qiáng)殺菌作用，能有效預(yù)防和治療雞柔嫩艾美爾球蟲對(duì)雞的損傷.另外，在雞的免疫應(yīng)答中，IL-2能夠促進(jìn)B細(xì)胞的分化成熟并刺激它轉(zhuǎn)化為漿細(xì)胞，進(jìn)而增強(qiáng)機(jī)體針對(duì)雞球蟲的特異性抗體分泌.

3.2 對(duì)抗炎及其他方面的影響

青蒿在臨床上能用來(lái)緩解雞的熱應(yīng)激.Song等[31]研究發(fā)現(xiàn)，在熱應(yīng)激環(huán)境條件下，當(dāng)飼糧中添加酶解青蒿后可以顯著提高肉雞對(duì)粗脂肪、粗蛋白和有機(jī)物的表觀利用率，提高空腸中麥芽糖酶和蔗糖酶活性，能有效緩解雞的熱應(yīng)激.Wan等[32]研究結(jié)果表明，在肉雞飼糧中分別添加0.75 g/kg、1.00 g/kg、1.25 g/kg的酶解青蒿，可以有效緩解熱應(yīng)激引起的生產(chǎn)性能下降、血液pH值升高及血清中皮質(zhì)酮、谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶的升高，并且能夠通過(guò)提高血清和肝臟中抗氧化酶活性及調(diào)節(jié)相關(guān)mRNA表達(dá)水平來(lái)增強(qiáng)抗氧化能力，從而有效緩解熱應(yīng)激.也有報(bào)道顯示，青蒿素可產(chǎn)生自由基,該自由基與球蟲蛋白形成共價(jià)鍵,導(dǎo)致球蟲死亡,這與傳統(tǒng)的抗球蟲藥物的作用機(jī)理完全不同[33].

國(guó)內(nèi)學(xué)者莫平[34],焦金英等[17]的研究證實(shí)，青蒿素可通過(guò)抑制球蟲卵囊壁的形成來(lái)減少卵囊排放量，同時(shí)能夠降低卵囊的孢子化率，從而顯示出一定的抗球蟲效果.郭紅斌等[35]在肉雞飼糧中添加青蒿素，試驗(yàn)結(jié)果顯示，該方法能降低肉雞血清中一氧化氮(NO)含量和一氧化氮合成酶(NOS)的活性，對(duì)柔嫩艾美爾球蟲有明顯的清除療效.莫平華[36]研究發(fā)現(xiàn)，被柔嫩艾美爾球蟲感染雞使用青蒿素后，能降低其第2代裂殖子線粒體的膜電位，進(jìn)而誘導(dǎo)第2代裂殖子凋亡，從而達(dá)到減輕感染雞盲腸組織病變、促使發(fā)病雞癥狀減輕的作用.Emilio D C 等[37]研究鈣離子對(duì)球蟲的發(fā)育影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，青蒿素能引起球蟲配子肌漿內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣離子代謝的紊亂；同時(shí)，在宏觀形態(tài)上，青蒿素還可以破壞球蟲卵囊壁，顯著降低卵囊數(shù)量，最終達(dá)到抗球蟲的作用.

4 展望

截至目前，雞球蟲病的防控仍然是個(gè)世界難題.青蒿素具有化學(xué)藥物不可比擬的優(yōu)勢(shì)，既可以防治雞球蟲病，同時(shí)也可以增強(qiáng)雞的免疫力[38]；其高效、低毒的特點(diǎn)有望成為新型抗球蟲藥物[39].

大量文獻(xiàn)證實(shí)，青蒿素及其衍生物在抗球蟲、抗瘧原蟲、抗血吸蟲、抗鞭毛蟲等寄生蟲方面效果良好.但青蒿素及其衍生物在抗這些寄生蟲方面是否具有相似的作用機(jī)理，目前還沒(méi)有學(xué)者證實(shí)，只是分別表述了抗某種寄生蟲的機(jī)制[40]，這或許會(huì)成為今后研究的重要方向.為了防止濫用抗生素，國(guó)家規(guī)定，從2020年起，動(dòng)物飼料中全面禁止加入抗生素.今后，利用中藥控制雞球蟲病，將會(huì)是研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn).青蒿素及其衍生物在抗球蟲方面的作用機(jī)理尚不十分清楚、用藥劑量沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn).借助于分子生物學(xué)的高度發(fā)展，應(yīng)該在青蒿素及其衍生物藥物成分與球蟲的生理、青蒿素及其衍生物與用藥對(duì)象、球蟲與寄生動(dòng)物機(jī)體之間的相互作用關(guān)系等方面進(jìn)行多角度綜合研究.

根據(jù)中獸醫(yī)理論和大量的臨床試驗(yàn)不難發(fā)現(xiàn)，單一的中草藥(如青蒿)治療雞球蟲病效果相對(duì)有限，而多味中藥配比使用效果會(huì)更好.李宏娟等[41]對(duì)由常山、青蒿、柴胡、苦參、苦楝根、黃芪等13種中草藥按不同組成和配比配制的5個(gè)不同中藥復(fù)方進(jìn)行了抗球蟲效果測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，青蒿配比高的復(fù)方藥可明顯提高雞球蟲感染后的存活率，常山配比高的復(fù)方可明顯降低雞球蟲感染后的卵囊值.結(jié)合臨床實(shí)際應(yīng)用的效果發(fā)現(xiàn)，單味中藥對(duì)雞球蟲病作用效果相對(duì)低下，但與劑量相關(guān)性大.因此，可以結(jié)合臨床試驗(yàn)進(jìn)一步研究青蒿素及其衍生物合適的劑型、用藥劑量、用藥方式及用藥時(shí)機(jī)等，進(jìn)而探索科學(xué)的藥物標(biāo)準(zhǔn).

眾所周知，中藥成分非常復(fù)雜，而復(fù)方中藥的成分更是復(fù)雜，甚至其有效成分作用原理都不能清楚的描述，因此，制定藥物標(biāo)準(zhǔn)的難度是極其高的.開(kāi)展單味中藥作用雞球蟲機(jī)理研究的同時(shí)，也應(yīng)進(jìn)一步研究?jī)晌痘蚨辔吨兴幹委熾u球蟲病的協(xié)同或增強(qiáng)作用的機(jī)理，如青蒿與常山共用治療雞球蟲病的效果及機(jī)制研究等.