魚用中草藥飼料添加劑主要有效成分及其作用機制的研究進展

朱 淼，夏艷潔，李虹曄，韓 晴

（吉林農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院，吉林長春 130118）

中草藥具有自然和安全的特性，其在增加魚類食欲[1-2]、促進新陳代謝、加速蛋白質(zhì)的合成[3-4]、增加酶活性[5]、提高免疫力[6-7]、增加抗病性[8]和改善肉品質(zhì)[9-10]等方面發(fā)揮重要作用，因此可有效替代抗生素、化學品、疫苗和其他合成化合物。因中草藥具備天然、無害、易于制備、價格低廉及對養(yǎng)殖動物和環(huán)境幾乎沒有副作用等優(yōu)點，是安全性能良好的理想綠色飼料添加劑之一，受到眾多研究者關(guān)注，開發(fā)前景廣闊。但中草藥的化學成分非常復雜，其生物活性不穩(wěn)定，還需要更多的研究來揭示中草藥飼料添加劑的化學結(jié)構(gòu)和功能機制。因此，本研究主要闡述了魚用中草藥飼料添加劑主要有效成分，并對中草藥飼料添加劑功能所涉及的作用機制進行綜述，旨在為中草藥飼料添加劑在魚類養(yǎng)殖生產(chǎn)中的合理使用及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

1 中草藥飼料添加劑

關(guān)于中草藥飼料添加劑的定義有很多，實質(zhì)就是以中草藥為原料所制成的飼料添加劑。綜合來說，就是以天然中草藥的藥性（平、寒、溫、涼、熱）、藥味（辛、酸、苦、甘、咸）和物間關(guān)系的傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論（正氣內(nèi)存，邪不可干）為基礎(chǔ)，以現(xiàn)代動物營養(yǎng)學和飼料學理論為指導，并且要結(jié)合生產(chǎn)實際，研制出的單一或復合型中草藥添加劑或混飼劑。中草藥添加劑一般取自動物（蹄角臟器）、植物（根莖葉果實）及植物提取物，還有部分礦物質(zhì)，應用之前通過自然炮制和科學配伍。

2 中草藥飼料添加劑有效成分

中草藥飼料添加劑種類繁多，目前在獸醫(yī)范圍內(nèi)中草藥的種類已經(jīng)達到1 000 余種，約 500 種用做飼料添加劑。中草藥化學成分復雜多樣，因此一直很難對中草藥的有效成分進行分析和鑒定。但隨著分析技術(shù)的發(fā)展，越來越多的中草藥飼料添加劑被研究者詳細報道，其主要有效成分也被確定。中草藥的有效成分包括多糖、芳香烴、生物堿、黃酮類化合物、揮發(fā)油、有機酸和單寧，以及諸如氨基酸、碳水化合物、礦物質(zhì)和維生素等營養(yǎng)物質(zhì)。一些常用的魚用中草藥飼料添加劑及其主要有效成分總結(jié)見表1。常用魚用中草藥飼料添加劑主要有效成分因中草藥的種類、部位及提取方式而異，因此有關(guān)試驗需進行主成分鑒定以確認中草藥飼料添加劑真正發(fā)揮作用的有效成分，進而進行天然免疫增強劑的開發(fā)和應用。

表1 常用魚用中草藥飼料添加劑及其主要有效成分

2 魚用中草藥飼料添加劑的作用機制

目前國內(nèi)關(guān)于魚用中草藥飼料添加劑對魚類的作用主要集中在促進生長、提高抗病力及改善肉品質(zhì)3 個方面，主要通過誘食、營養(yǎng)代謝、腸道功能、殺菌活性、抗氧化、體液免疫及細胞免疫等途徑發(fā)揮作用。但目前針對中草藥飼料添加劑對魚類生長、免疫及肉品質(zhì)調(diào)控作用的分子機制研究仍十分缺乏，因此可借鑒哺乳動物上的相關(guān)研究成果以及中草藥有效成分單體所涉及的機制研究。

2.1 促進生長 目前國內(nèi)大多研究表明，中草藥飼料添加劑是通過刺激魚類的味蕾來改善飼料的適口性，從而提高飼料攝入，達到促生長的目的。張琳琳等[34]研究表明，中草藥單體的誘食效果比中草藥復合劑好，其中阿魏對鱸魚（Lateolabrax japonicus）有顯著的誘食作用，陳皮的誘食作用次之；中草藥復合劑誘食效果差異較大，只有中草藥組合“梔子＋陳皮＋阿魏”對鱸魚有顯著的誘食作用。另外，丁香、薄荷、八角和黃連對丁鱥（Tinca tinca L）具較好的誘食效果，其中黃連、薄荷、八角對丁鱥誘食效果最好的濃度分別為6%、4%、2%；黃連與八角則是1%效果最好[2]。朱國霞等[1]對大菱鲆（Psetta maxima）的研究也表明，苦參、梔子、黃岑和山萘具有較好的誘食效果。中草藥飼料添加劑之所以能促進魚類進食，一方面是中草藥中所含的游離氨基酸、核苷酸和生物堿可能對魚類有吸引力[35]，這是因為魚類常用的誘食劑就包括含氮類誘食劑，如氨基酸、含硫類誘食劑、生物堿類誘食劑（如被廣泛使用的甜菜堿）、脂肪類誘食劑等[36]；其次，一些中草藥具有獨特的氣味和味道，如塔瑪拉肉桂、當歸、山楂和八角在刺激魚類食欲方面發(fā)揮重要作用[34]。在對大菱鲆上的研究表明，誘食效果與中草藥種類和濃度相關(guān)[1]。同樣，不同處理方式對中草藥誘食效果的發(fā)揮也有一定影響，如研磨成粉并過篩，或者文火熬制1 h 過濾所得汁液對異育銀鯽（Carassius auratus gibeilo）的誘食效果存在顯著差別，其中熬制過濾的汁水更具有誘食效果[37]。

中草藥飼料添加劑除了具有顯著的誘食效果，還可以通過促進魚類營養(yǎng)代謝，進而促進蛋白質(zhì)合成和提高消化酶活性改善魚類生長狀況。李金龍等[5]研究證明，1.0%～2.0%復方中草藥（主要中藥成分為杜仲、當歸、山楂、白術(shù)、肉桂、小茴香、大黃、黃芩、黃芪等）可顯著提高黃鱔（Monopterus albus）的增重率，且添加量為1.0%時消化酶活性顯著高于對照組，1.0%和2.0%組尿素氮含量顯著低于對照組，血糖、甘油三酯、總膽固醇含量均顯著下降。邱小琮[4]通過在異育銀鯽飼料中分別添加由山楂、麥芽等中草藥配制成的中草藥配方Ⅰ和Ⅱ進行為期2 個月的養(yǎng)殖試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這2 種中草藥配方均能夠極顯著地影響異育銀鯽的生長、腸道和肝胰臟的蛋白酶活性及蛋白質(zhì)的消化吸收率。在金魚上也有研究表明，適量添加枇杷多糖可提高消化道蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活性以及絨毛長度和肌層厚度[3]。

2.2 提高抗病力 許多中草藥飼料添加劑不僅具有抗菌和殺菌作用，還可以增強免疫力，進而增強養(yǎng)殖動物的抗病力[38-39]。而體液免疫和細胞免疫可維持機體的正常免疫功能，因此可以通過體液免疫和細胞免疫相關(guān)指標的變化來研究中草藥飼料添加劑對機體抗病力的影響。

曲木等[40]研究表明，添加0.2%與0.4%的中草藥飼喂21 d 可顯著提高黃顙魚（Pelteo bagrus fulvidraco）免疫力。在黃鱔飼料中添加1.0%中草藥能降低天門冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶活性，顯著提高黃鱔總抗氧化能力，超氧化物歧化酶、溶菌酶、C3、C4、過氧化氫酶等指標顯著高于對照組[5]。阮國良等[41]研究也表明，飼糧中添加茯苓、黃芪及五加皮飼喂30 d，黃鱔血液白細胞的吞噬活性、血清的溶菌酶活性和超氧化物歧化酶活性顯著提高。牛膝種子提取物可作為羅非魚（Oreochromis mossambicus）的免疫增強劑，飼喂2周后，可顯著提高血清溶菌酶、補體交替活性，促進細胞活性氧、反應性氮中間體和髓過氧物酶的生成[6]。

中草藥飼料添加劑不僅能提高正常生理狀態(tài)下魚類的免疫力，亦能改善病理狀態(tài)下魚類的抗病力。在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)迅猛發(fā)展的過程中，不斷暴發(fā)各類養(yǎng)殖病害，以細菌性疾病最為普遍[42]。因此，開展攻毒試驗進行機體抗病力檢測是目前大多數(shù)研究者常用的一種手段。用連翹、豬苓、黃芩、茯苓和黃連水提取物分別飼喂美國紅魚（Sciaenops ocellatus）后，用哈維氏弧菌（Vibrio harveyi）攻毒，黃芩組的相對免疫保護率可達到88.9%[43]。0.1%和1%牛膝種子提取物飼喂3 周能顯著降低羅非魚嗜水氣單胞菌（Aeromonas hydrophila）攻毒導致的死亡率[6]。Tang 等[44]對羅非魚的研究也表明，黃芪、當歸、山楂、甘草根和金銀花能顯著降低嗜水氣單胞菌攻毒導致的死亡率。李霞等[45]在牙鲆（Paralichthys oliraceus）上的研究結(jié)果表明，通過背部肌肉注射愛得華氏菌（Edwardsiella Tarda），5% 中草藥濃度組免疫保護率高達80%。諸多研究均表明中草藥飼料添加劑在提高魚類的抗病力方面有重要功效。

2.3 改善肉品質(zhì) 魚肉作為深受消費者喜愛的產(chǎn)品，風味獨特，營養(yǎng)價值高。隨著消費水平升高，人們對水產(chǎn)品品質(zhì)的要求也越來越高，因此，如何提高魚肉品質(zhì)成為關(guān)注熱點。通常用于評價魚肉品質(zhì)的指標有營養(yǎng)成分、質(zhì)地（硬度和彈性）、色澤（顏色）、風味（化學成分，如氨基酸、不飽和脂肪酸、醛和酚類物質(zhì)）和多汁性。在施氏鱘（Acipenser schrenckii）飼料中添加適量的復方中草藥，能增加肌肉粗蛋白質(zhì)含量，提升部分鮮味氨基酸和脂肪酸含量[9]。同樣，復方中草藥（1%～2%）可顯著改善黃鱔魚體品質(zhì)（粗蛋白質(zhì)含量升高，粗脂肪和灰分含量下降）[5]。飼料中添加不同濃度的魚腥草、金銀花、茯苓和甘草細粉均能顯著降低草魚（Ctenopharyngodon idellus）體內(nèi)粗脂肪含量[10]。添加0.4% 復方中草藥（黃芪:黨參:野菊花為5:3:2）飼喂21 d 后，黃顙魚蒸煮損失率和滴水損失率分別顯著降低46.03%、38.62%[40]。

2.4 可能涉及的分子機制 魚用中草藥添加劑是由其主要有效成分對魚類發(fā)揮作用，尤其是甙類、有機酸類、多糖類、生物堿、鞣質(zhì)和黃酮類等有效成分。目前，關(guān)于這些有效成分在魚類養(yǎng)殖上應用的研究有很多，但關(guān)于其作用機制方面的研究很少。因此，可借鑒哺乳動物上的相關(guān)研究成果以及中草藥有效成分單體所涉及的機制研究。Zhou 等[46]對小鼠的研究結(jié)果表明，紅參皂甙可通過抑制PI3K/AKT 途徑介導的炎癥和凋亡，改善對乙酰氨基酚誘導的肝毒性作用。西洋參漿果提取物通過抑制ROS 介導激活MAPK 和NF -κB 信號通路減輕順氯氨鉑誘發(fā)腎毒性[47]。體內(nèi)外試驗證明，大黃素通過抑制NF-κB 和Wnt/β-catenin 信號通路抑制骨關(guān)節(jié)炎軟骨降解[48]。綜合相關(guān)研究結(jié)果，魚用中草藥添加劑發(fā)揮作用可能涉及的通路主要有核轉(zhuǎn)錄因子（NF-κB、AP-1、Nrf2）、酪氨酸激酶受體、絲裂原活化蛋白激酶、絲氨酸/蘇氨酸激酶、蛋白激酶C 等信號途徑，通過影響細胞的炎癥反應、脫毒反應和蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)過程，最終改善機體的健康狀態(tài)[49-50]。

3 結(jié)語與展望

魚用中草藥飼料添加劑因其自然和安全的特性廣泛應用于飼料行業(yè)。至今有關(guān)學者對中草藥飼料添加劑已進行了大量研究，但仍存在很多局限：首先，目前大多研究采用的是中草藥復方，具體發(fā)揮有效作用的成分及含量并不清楚；其次，中草藥飼料添加劑成分及其主要有效成分促生長和免疫效應值得進一步關(guān)注和研究；再次，不同處理方式對中草藥添加劑主要有效成分的析出存在一定影響；最后，中草藥添加劑成分復雜，使用中存在一定風險，在質(zhì)量控制方面需加強監(jiān)管。因此，運用現(xiàn)代分子細胞生物學技術(shù)將分析化學、毒理學及營養(yǎng)學研究方法結(jié)合起來，關(guān)注魚用中草藥飼料添加劑有效成分、探究作用機理，為魚類健康養(yǎng)殖提供理論參考。