發(fā)酵中藥應(yīng)用于動(dòng)物生產(chǎn)中的可行性研究概述

昌莉麗，袁珍虎，黃曉晨，李華坤，呂顏枝

文獻(xiàn)綜述

發(fā)酵中藥應(yīng)用于動(dòng)物生產(chǎn)中的可行性研究概述

昌莉麗1,2，袁珍虎2，黃曉晨2，李華坤1，呂顏枝1

（1.徐州生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 徐州 221006；2.江蘇世昌農(nóng)牧集團(tuán)股份有限公司，江蘇 淮安）

發(fā)酵中藥是一種將中藥經(jīng)微生物分解轉(zhuǎn)化后易被吸收利用的一種新型中藥制劑。它將中藥采用現(xiàn)代微生物發(fā)酵技術(shù)，進(jìn)而提高其活性成分，且不易產(chǎn)生毒副作用，還具有節(jié)省藥材資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。本文闡述了發(fā)酵中藥的機(jī)理和優(yōu)勢(shì)，以及在雞、鴨、牛、羊、豬、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，指出發(fā)酵中藥在動(dòng)物生產(chǎn)中的可行性和不足之處，為動(dòng)物生產(chǎn)應(yīng)用提供參考。

中藥發(fā)酵是指中藥被酶類(lèi)或微生物酶解和轉(zhuǎn)化后，釋放了中藥有效成分，增強(qiáng)或產(chǎn)生了新的藥效，同時(shí)使大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì)，增加其生物利用率的生物技術(shù)[1-3]。中藥的多功能性、天然性等優(yōu)勢(shì)可在動(dòng)物的疾病防治和提高生產(chǎn)性能方面得到充分發(fā)揮。研究證實(shí)，大部分中藥經(jīng)發(fā)酵后并不會(huì)破壞其有效成分，部分中藥還能產(chǎn)生多糖和菌體蛋白等物質(zhì)，有助于提高動(dòng)物機(jī)體免疫力[4]?，F(xiàn)對(duì)中藥的發(fā)酵機(jī)理、優(yōu)勢(shì)及在各類(lèi)養(yǎng)殖動(dòng)物中的應(yīng)用做一總結(jié)。

1 中藥發(fā)酵機(jī)理

中藥的發(fā)酵過(guò)程即為利用微生物（益生菌）進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化的過(guò)程，該技術(shù)是以古法炮制為基礎(chǔ)結(jié)合現(xiàn)代酶學(xué)、微生物學(xué)、生物工程等理論技術(shù)，利用微生物群和中藥之間的協(xié)同作用，形成的一種新型中藥制藥技術(shù)。在一定發(fā)酵條件下，一方面中藥的某些成分對(duì)微生物的生長(zhǎng)和代謝提供了有益基質(zhì)，促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)和代謝；另一方面，微生物在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中產(chǎn)生各種酶類(lèi)和一些初級(jí)、次生代謝產(chǎn)物，如纖維素酶、木質(zhì)素酶、果膠酶、蛋白酶、淀粉酶等，這些酶和代謝產(chǎn)物可破壞分解植物細(xì)胞壁的致密結(jié)構(gòu)，促進(jìn)有效成分析出；分解轉(zhuǎn)化中藥有毒成分，降低其毒副作用；對(duì)一些中藥成分通過(guò)生物轉(zhuǎn)化進(jìn)行甲基化、乙?；?、酯化、氧化等結(jié)構(gòu)修飾以產(chǎn)生新的活性成分。王長(zhǎng)福[5]等人對(duì)發(fā)酵中藥六神曲抗菌有效部位進(jìn)行化學(xué)研究首次分離得到六神曲抗菌、抗病毒感染活性成分，這些成分被證實(shí)是六神曲發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物或生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物；大黃經(jīng)發(fā)酵炮制后，作為抗菌、抗病毒的有效成分游離型蒽醌含量提高600 %，而其瀉下作用的結(jié)合型蒽醌含量則明顯降低，此外還有五味子、馬錢(qián)子、雷公藤、何首烏等藥材經(jīng)微生物發(fā)酵后均大量減少其毒副作用活性成分含量[6]；李國(guó)紅等[7]聯(lián)合采用枯草芽孢桿菌對(duì)三七根進(jìn)行發(fā)酵后，從發(fā)酵后三七中分離到發(fā)酵前未檢測(cè)到的化合物人參皂苷Rh4，充分說(shuō)明三七中的某些皂苷被微生物結(jié)構(gòu)修飾轉(zhuǎn)化為人參皂苷Rh4。此外，為了提高苷類(lèi)中藥生物利用度，近年來(lái)利用微生物發(fā)酵技術(shù)對(duì)苷類(lèi)中藥進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化的研究大量涌現(xiàn)[8]。目前，由于中藥成分、作用機(jī)理的復(fù)雜性和微生物生長(zhǎng)特性的多樣性使發(fā)酵中藥的發(fā)酵機(jī)理相對(duì)復(fù)雜，研究還不夠深入，但發(fā)酵中藥在減毒增效、通過(guò)轉(zhuǎn)化產(chǎn)生新的有效活性成分的作用已被證實(shí)。

2 發(fā)酵中藥的優(yōu)勢(shì)

2.1 增強(qiáng)中藥療效 多數(shù)中藥為植物，具有結(jié)構(gòu)緊密的細(xì)胞壁，細(xì)胞壁所含纖維素和木質(zhì)素結(jié)構(gòu)使中藥的有效成分不能充分釋放，藥效不能被充分利用。傳統(tǒng)中藥炮制基本有煎、蒸、煮、煉、浸、熬等步驟，加工之后在一定程度上破壞了活性成分，而一些微生物發(fā)酵菌株在發(fā)酵過(guò)程中能產(chǎn)生各種酶類(lèi)破壞細(xì)胞壁，將難吸收的大分子有效物質(zhì)降解為易吸收的小分子物質(zhì)，從而促進(jìn)中藥有效成分析出，提高利用度，增強(qiáng)中藥療效。

2.2 提高動(dòng)物養(yǎng)殖安全性 中藥中含有的生物堿、重金屬、糖苷以及乳酸鹽等有毒成分，而微生物的分解作用則可以將其分解或修飾。有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，赤芝菌發(fā)酵炮制鉤吻后毒性大幅度降低，菌質(zhì)的鎮(zhèn)痛效果較生品提升了75倍，鉤吻堿含量也在發(fā)酵后降低[9]。發(fā)酵中藥可改變毒性成分的結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大含毒性的中藥的適應(yīng)癥。近年來(lái)，抗生素濫用影響?zhàn)B殖動(dòng)物的健康，免疫力下降、腸道菌群失調(diào)和器官損傷等情況較為常見(jiàn)。因此，抗生素的代替品開(kāi)發(fā)至關(guān)重要。發(fā)酵中藥是綠色純天然原料，發(fā)酵過(guò)程中不會(huì)添加任何有害物質(zhì)，避免藥物殘留問(wèn)題。因此，發(fā)酵中藥在治療動(dòng)物疾病、減少抗生素應(yīng)用和保障動(dòng)物安全生產(chǎn)方面發(fā)揮重要作用。

2.3 提高動(dòng)物機(jī)體免疫力 發(fā)酵中藥主要通過(guò)機(jī)體細(xì)胞因子、免疫細(xì)胞以及免疫器官等途徑來(lái)增強(qiáng)免疫功能。研究證實(shí)，嗜酸乳桿菌發(fā)酵中藥可提高小鼠的胸腺、肝臟及脾臟指數(shù)，表明嗜酸乳桿菌發(fā)酵中藥可增加小鼠機(jī)體免疫力[10]。發(fā)酵扶正解毒口服液與發(fā)酵黃芪口服液中的皂苷、多糖等可有效促進(jìn)動(dòng)物免疫器官的發(fā)育，提高家禽脾臟和法氏囊指數(shù)，提高動(dòng)物機(jī)體免疫水平[11]。

3 發(fā)酵中藥在動(dòng)物養(yǎng)殖方面的應(yīng)用

發(fā)酵中藥可生產(chǎn)較多優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，其產(chǎn)物可以作為飼料添加劑，改善口感后還可增加動(dòng)物采食量。較高的藥效和低毒性對(duì)動(dòng)物益處較大，且中藥發(fā)酵操作簡(jiǎn)便，便于開(kāi)展工業(yè)化生產(chǎn)，前景廣闊。

3.1 發(fā)酵中藥在雞鴨養(yǎng)殖中應(yīng)用的可行性 李宗杰[12]等人研究表明，在肉雞飲用水里加入多種益生菌發(fā)酵復(fù)合中藥粉，其成活率高達(dá)96 %，料重比和日齡體重均優(yōu)于對(duì)照組，新城疫和H9抗體也較高（＜0.05），目前證實(shí)發(fā)酵中藥在肉雞養(yǎng)殖中具有較高的應(yīng)用價(jià)值，對(duì)提高產(chǎn)量和防治疫病有較好效果。申紅春[13]研究證實(shí)，對(duì)天府肉鴨在每日基礎(chǔ)飼料中添加不同劑量益生菌發(fā)酵的復(fù)方中草藥制劑，可以提高其生長(zhǎng)性能，還可提高肉鴨盲腸菌落數(shù)，保護(hù)腸胃，證實(shí)發(fā)酵中藥在肉鴨養(yǎng)殖中亦具有良好的保健作用。

3.2 發(fā)酵中藥在養(yǎng)豬中應(yīng)用的可行性 研究表明，在飼料中添加復(fù)方發(fā)酵中藥制劑可有效提高斷奶仔豬的生產(chǎn)能效，提高仔豬的免疫力，表現(xiàn)為血清總蛋白、球蛋白以及白蛋白的含量增高。中藥發(fā)酵比單純中草藥更能提高日均采食量，降低料重比，血清炎性因子水平得到較大改善[14]。李汝[15]等人發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加多種益生菌發(fā)酵的中草藥，可有效提高育肥豬前期生長(zhǎng)性能，改善腸道微生物菌群分布，提高免疫力，有效減少病死情況發(fā)生，但對(duì)中后期育肥豬的生長(zhǎng)性能并無(wú)較大影響。喬宏興[16]等人將屎腸球菌和植物乳桿菌發(fā)酵的黃芪加入仔豬的日常飼料中，有效提高了其平均日采食量和日增重，降低其料肉比。因此，發(fā)酵中藥在養(yǎng)豬中具有較高的應(yīng)用價(jià)值，對(duì)其生長(zhǎng)和提高免疫力具有顯著作用，可廣泛推廣應(yīng)用。

3.3 發(fā)酵中藥在牛羊養(yǎng)殖中應(yīng)用的可行性 有研究表明[17]，在常規(guī)飼料里添加發(fā)酵中藥制劑后，泌乳奶牛的日均產(chǎn)奶量、乳液pH、乳蛋白率、乳液體細(xì)胞數(shù)與對(duì)照組相比均有所改善，其原理可能是中藥本身具有祛濕熱、補(bǔ)氣養(yǎng)血、清熱解毒之功效，也可能是發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的益生菌有利于奶牛胃腸的蛋白質(zhì)分解吸收，使得產(chǎn)奶質(zhì)量與數(shù)量均有所提高。對(duì)奶牛采用日常飼料加混合發(fā)酵復(fù)方中藥喂養(yǎng)，可提高奶牛的產(chǎn)奶量，還可有效預(yù)防奶牛乳房炎的發(fā)生。對(duì)圍產(chǎn)期母羊采用飼料加發(fā)酵中藥混合喂養(yǎng)后，可明顯增加羊羔日體重比和窩重比，其患病率也明顯低于單純喂養(yǎng)飼料的對(duì)照組，出生羔羊腹瀉率大幅度降低[18]。因此，應(yīng)用發(fā)酵中藥可提高牛羊產(chǎn)奶量、產(chǎn)奶質(zhì)量及幼崽質(zhì)量，有效降低乳房炎、腹瀉等常見(jiàn)病患病率，可考慮在牛羊生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

3.4 發(fā)酵中藥在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用的可行性 謝炎福[19]以黃河鯉作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，喂以植物乳酸菌、枯草芽孢桿菌、米曲霉、產(chǎn)朊假絲酵母的發(fā)酵復(fù)方中藥粉，當(dāng)中藥粉添加量為0.3 % 時(shí)，黃河鯉餌料系數(shù)提高了8.1 %，體重增長(zhǎng)率與對(duì)照組（中藥組）比提高了11.7 %。發(fā)酵中藥與普通中藥相比，更能促進(jìn)黃河鯉的生長(zhǎng)，還可刺激其非特異性免疫，保護(hù)魚(yú)類(lèi)肝臟。李澤鑫[20]等人研究了10種中藥發(fā)酵制劑對(duì)石斑魚(yú)肝細(xì)胞氧化損傷的保護(hù)作用程度，其中甘草與銀杏葉發(fā)酵制劑可有效保護(hù)過(guò)氧化氫誘導(dǎo)的石斑魚(yú)肝細(xì)胞氧化損傷。因此，水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用發(fā)酵中藥可保護(hù)魚(yú)類(lèi)肝臟，促進(jìn)生長(zhǎng)，提升水產(chǎn)體重增長(zhǎng)率和水產(chǎn)品質(zhì)量。

4 問(wèn)題與展望

目前，抗生素殘留與激素很大程度上限制了我國(guó)畜牧產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，發(fā)酵中藥因其自身獨(dú)特優(yōu)勢(shì)正在逐漸受到畜牧業(yè)重視，有很廣闊的發(fā)展前景[21]。為了發(fā)酵中藥能更好地應(yīng)用于畜牧業(yè)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行深入研究，闡明發(fā)酵后的有效成分如何確定，其作用機(jī)理是什么，以及不斷優(yōu)化發(fā)酵中藥劑型，為新藥的研發(fā)提供理論及技術(shù)支持。對(duì)于如何完善發(fā)酵中藥的評(píng)價(jià)體系，怎么樣在動(dòng)物養(yǎng)殖中更加高效合理地應(yīng)用，需要更深入廣泛的研究與探索。

[1] 李萌, 孫蕾, 朱應(yīng)平, 等. 發(fā)酵中藥飼料添加劑對(duì)吉山黑雞育成雞生長(zhǎng)性能和經(jīng)濟(jì)效益的影響[J]. 山東畜牧獸醫(yī), 2021, 42（2）: 4-6.

[2] 張瀟, 黃文華. 自擬發(fā)酵中藥在妊娠母豬保健中的應(yīng)用[J]. 北方牧業(yè), 2020（22）: 24.

[3] 顧艷麗, 單春?jiǎn)? 曹艷子, 等. 復(fù)方中藥發(fā)酵液對(duì)肉雞大腸桿菌病的防治效果及免疫調(diào)節(jié)作用[J]. 中國(guó)畜牧獸醫(yī), 2020, 47（11）: 3687-3695.

[4] 陳柯源, 宋向東, 程峰, 等. 當(dāng)歸補(bǔ)血湯發(fā)酵產(chǎn)物對(duì)肉雞免疫和抗氧化能力的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2020, 36（4）: 992-999.

[5] 王長(zhǎng)福, 徐嘉智, 王思宇, 等. 六神曲抗菌有效部位化學(xué)成分研究[J]. 時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥, 2020, 31（10）: 2350-2353.

[6] 楊光明, 涂霞, 潘揚(yáng). 發(fā)酵對(duì)中藥減毒增效的研究進(jìn)展[J]. 食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào), 2013, 32（8）: 785-792.

[7] 李國(guó)紅, 沈月毛, 王啟方, 等. 發(fā)酵三七中的皂苷成分研究[J]. 中草藥, 2005, 36（4）: 499-500.

[8] 馬宗敏, 段緒紅, 秦夢(mèng), 等. 微生物發(fā)酵技術(shù)在中藥苷類(lèi)生物轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化, 2017, 19（5）: 858-864.

[9] 黃美霞, 洪懷山, 林程, 等. 赤芝雙向固體發(fā)酵鉤吻根前后的譜、效、毒研究[J]. 中藥材, 2017, 40（5）: 1088-1091.

[10] 谷巍, 王麗榮, 孫明杰, 等. 嗜酸乳桿菌發(fā)酵的復(fù)方中藥對(duì)腹瀉小鼠腸道菌群和結(jié)構(gòu)的影響[J]. 中獸醫(yī)醫(yī)藥雜志, 2020, 39（1）: 8-13.

[11] 湯法銀, 史洪濤, 喬宏興, 等. 發(fā)酵型扶正解毒口服液對(duì)保育豬生長(zhǎng)性能抗氧化和免疫球蛋白含量的影響[J]. 中國(guó)獸醫(yī)雜志, 2019, 55（7）: 66-69.

[12] 李宗杰. 復(fù)方發(fā)酵中藥對(duì)肉雞生產(chǎn)性能的影響[J]. 畜牧獸醫(yī)科技信息, 2019, 4（4）: 36.

[13] 申紅春. 飼料中益生菌發(fā)酵復(fù)方中草藥對(duì)肉鴨生長(zhǎng)性能和屠宰性能的影響[J]. 中國(guó)飼料, 2019, 3（3）: 68-70.

[14] 鄒志恒, 季華員, 陳小連, 等. 復(fù)方中草藥發(fā)酵制劑對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、免疫功能和血清生化指標(biāo)的影響[J]. 中國(guó)畜牧獸醫(yī), 2019, 46（4）: 1038-1044.

[15] 李汝, 段振華, 張紅云, 等. 益生菌發(fā)酵中草藥對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能的影響[J]. 廣西畜牧獸醫(yī), 2018, 34（5）: 244-246.

[16] 喬宏興, 史洪濤, 白靜, 等. 植物乳桿菌和屎腸球菌協(xié)同固體發(fā)酵黃芪的互作及在斷奶仔豬上的應(yīng)用[J]. 中國(guó)獸醫(yī)學(xué)報(bào), 2018, 38（10）: 1982-1988.

[17] 王曉芳, 安永福, 薛振衛(wèi), 等. 日糧中添加微量中藥發(fā)酵制劑改善熱應(yīng)激下泌乳奶牛生產(chǎn)性能技術(shù)示范與推廣效果[J]. 飼料研究, 2016, 2（12）: 26-28.

[18] 陳春林, 閆志強(qiáng), 張邑帆, 等. 發(fā)酵中藥在畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用[J]. 畜禽業(yè), 2019, 30（12）: 14-16.

[19] 謝炎福, 代春梅, 杜亞. 益生菌發(fā)酵復(fù)方中藥對(duì)黃河鯉生長(zhǎng)性能和免疫性能的影響[J]. 黑龍江畜牧獸醫(yī), 2015, 2（15）: 198-200.

[20] 李澤鑫, 宋凱, 魯康樂(lè), 等. 發(fā)酵中藥制劑對(duì)石斑魚(yú)肝細(xì)胞氧化損傷的保護(hù)作用[J]. 黑龍江畜牧獸醫(yī), 2018, 6（14）: 171-175.

[21] 靳雙星, 張桂枝, 王學(xué)強(qiáng), 等. 補(bǔ)中益氣湯發(fā)酵制劑對(duì)肉雞腸道環(huán)境和黏膜結(jié)構(gòu)的影響[J]. 中國(guó)獸醫(yī)雜志, 2019, 55（5）: 31-35.

江蘇省高職院校青年教師企業(yè)實(shí)踐培訓(xùn)項(xiàng)目（2020QYSJ121）

（2021–03–30）

S816.6

A

1007-1733（2021）05-0071-03