黃芩莖葉作為飼料添加劑的應(yīng)用展望

楊欣媛，劉春蓉，趙彤，武小衛(wèi)，李敏，段廣靖，高峰，屈新亮，趙博，楊彥平※

（1.西安雨田農(nóng)業(yè)科技股份有限公司，陜西 西安 710086；2.陜西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，陜西 咸陽 712046）

黃芩為唇形科黃芩屬植物黃芩（Scutellaria baicalensis Georgi）的干燥根[1]，是一味常用的中藥，具有悠久的歷史。如今，野生黃芩藥材資源越來越匱乏，人工栽培黃芩數(shù)量迅速增加，在黃芩藥材生產(chǎn)及深加工產(chǎn)業(yè)化過程中產(chǎn)生的大量非藥用部位及副產(chǎn)物未得到有效利用，不僅造成資源浪費，還加重了生態(tài)環(huán)境壓力。從20世紀(jì)80年代起，黃芩莖葉的研究逐漸成為熱點。黃芩莖葉為黃芩的干燥莖葉，有效部位為黃芩莖葉總黃酮[2]。本文通過對黃芩莖葉的藥理作用以及化學(xué)成分的研究梳理，發(fā)現(xiàn)黃芩莖葉總黃酮具有抗炎、抗菌和提高機體免疫力等作用，有望成為一種綠色、毒性低且作用性強的畜禽飼料添加劑[3]。在如今抗生素等藥物濫用、食品安全問題層出不窮的環(huán)境下，為黃芩莖葉的進一步研究提供參考。

1 黃芩莖葉的化學(xué)成分

1.1 黃酮及其苷類

黃芩莖葉含野黃芩苷、芹菜素苷、黃芩苷、漢黃芩素、黃芩素、白楊素-7-O--D-葡萄糖醛酸苷和木犀草素等黃酮及其苷類[4,5]。

1.2 有機酸類

黃芩莖葉內(nèi)棕櫚酸含量最高，除此之外，還有原兒茶酸、香草酸、對羥基苯甲酸、香豆酸、對香豆酸、咖啡酸、阿魏酸、綠原酸及對迷迭香酸等有機酸[4,5]。

1.3 揮發(fā)油類

黃芩莖葉含香葉烯D、石竹烯、Y-欖香烯、烯丙醇、苯乙酮、-律草烯、1-乙烯基-1-甲基-2-（1-甲基乙烯基）-4-（1-甲基亞乙基）-環(huán)己烷、2,6,11-三甲基十二烷及苯甲醛等揮發(fā)油[5]。

1.4 二萜類

黃芩莖葉地上部分含有scutebaicalin[6]。

1.5 無機元素

黃芩莖葉含鐵（Fe）、錳（Mn）、鍶（Sr）、硼（B）、鎳（Ni）、鋇（Ba）、銅（Cu）、鎵（Ga）、鋁（Al）、磷（P）、鎂（Mg）、鉀（K）、硒（Se）等[4,7]無機元素。

1.6 氨基酸成分

天冬氨酸、亮氨酸、谷氨酸[4]。

2 黃芩莖葉藥理作用

2.1 抗炎作用

一氧化氮作為一種神經(jīng)遞質(zhì)傳遞信息，能夠舒張小血管以及毛細血管，同時還能夠使血管壁變薄，增強通透性，有利于一些炎癥介質(zhì)如組胺、緩激肽和前列素E2（PGE2）等的局部釋放，并且利于游出白細胞和蛋白質(zhì)成分。黃芩莖葉總黃酮減少毛細血管內(nèi)皮細胞一氧化氮的釋放是通過抑制一氧化氮合酶實現(xiàn)的，進一步調(diào)節(jié)花生四烯酸（AA）的代謝，PGE2和白三烯（LTC4）的合成也受到抑制。這其中作用最強的是黃芩素與黃芩苷，并且它們存在量效關(guān)系。當(dāng)炎癥組織中PGE2和LTC4等炎性介質(zhì)成分減少后，毛細血管通透性下降，白細胞游出減少，蛋白滲出亦隨之減少，炎癥損傷得以減少[8,9]。

2.2 抗菌與抗病毒作用

黃芩莖葉黃酮類活性成分對金黃色葡萄球菌、甲型溶血性鏈球菌、乙型溶血性鏈球菌、大腸埃希菌和福氏志賀菌等菌都有較強的抗菌活性，表明黃芩莖葉總黃酮能夠預(yù)防和治療細菌感染引起的上呼吸道感染疾病；黃芩莖葉活性部位能夠抑制柯薩奇B族病毒、皰疹病毒、流感病毒、呼道合包病毒、腺病毒和副流感病毒等10種病毒致細胞病變作用，表明黃芩莖葉活性部位也能夠用于預(yù)防和治療流感病毒、柯薩奇病毒等相關(guān)感染性疾病[8,10]。

2.3 降血脂與抗動脈粥樣硬化作用

黃芩莖葉黃酮可以使高脂血癥大鼠血清總膽固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇的濃度得到顯著降低，并且能夠提高血清卵磷脂膽固醇?；D(zhuǎn)移酶的活性，還能促進排泄糞便中的膽汁酸，對脂蛋白有一定的調(diào)節(jié)作用，能明顯調(diào)節(jié)高脂血癥大鼠脂質(zhì)代謝紊亂；同時黃芩莖葉黃酮能使血脂水平降低，使血管內(nèi)皮細胞血管細胞黏附分子和細胞間黏附分子的表達水平降低，進一步降低了其出現(xiàn)動脈粥樣硬化的可能[11,12]。

2.4 保肝藥理作用

肝細胞中脂質(zhì)過氧化反應(yīng)會使丙二醛（MDA）含量升高，黃芩莖葉總黃酮通過清除自由基，能明顯抑制MDA含量的升高，進一步使TGF-1誘導(dǎo)肝星形細胞的活化得到抑制，降低了肝組織中 -SMA的表達水平，減少了血清中ALT、AST表達和肝組織中Hyp的含量，減少了細胞外基質(zhì)的形成和沉積，使纖維組織增生明顯減少[13-16]。

2.5 降血壓與抗血栓作用

黃芩莖葉總黃酮對正常動物和高血壓模型動物都有降壓作用，特別是對高血壓模型大鼠的降壓效果更為顯著[8]；黃芩莖葉總黃酮還能夠抑制由角叉菜膠誘發(fā)的小鼠尾部血栓的形成，繆紅等[17]研究發(fā)現(xiàn)50 mg/kg和100 mg/kg的黃芩莖葉總黃酮均能夠不同程度地降低由角叉菜膠引起的小鼠尾部血栓的發(fā)生率，縮短血栓長度和延長凝血時間。

2.6 保護心肌缺血/再灌注損傷作用

心肌缺血的核心病理環(huán)節(jié)是自由基的連鎖反應(yīng)，缺血后再灌注可激化自由基的連鎖反應(yīng)，從而使缺血損傷加重；黃芩莖葉總黃酮預(yù)處理可以激活心肌抗氧化酶的活性，使脂質(zhì)過氧化反應(yīng)得到抑制，從而減輕自由基損害，上調(diào)Bcl-2蛋白的表達，降低Bax蛋白的表達，對缺血再灌注心肌均有不同程度的保護作用[18,19]。

2.7 對免疫方面的作用

黃芩莖葉總黃酮對小鼠的特異性和非特異性免疫功能皆有一定的影響，能夠使小鼠SRBC溶血素抗體的生成明顯增加，同時也能夠顯著增強吞噬細胞的功能[20]。

2.8 解熱鎮(zhèn)痛作用

黃芩莖葉提取物——野黃芩苷對發(fā)熱家兔有明顯的解熱效應(yīng)，其作用與黃芩苷作用相當(dāng)；有研究表明通過腹腔注射有效劑量的黃芩莖葉總黃酮，能夠抑制實驗動物感染性發(fā)熱，可持續(xù)藥后3h的作用時間，并且有較好的劑量相關(guān)性，高中低劑量組的解熱作用均強于阿司匹林[21-24]。

2.9 其他藥理作用

黃芩莖葉總黃酮還有抗腫瘤、抗氧化與清除自由基、降血糖、解毒和保護腦損傷等作用[25-28]。

3 黃芩莖葉研究與養(yǎng)殖中應(yīng)用現(xiàn)狀

目前養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，但病原微生物、病原菌等的感染會給養(yǎng)殖業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。研究發(fā)現(xiàn)黃芩莖葉具有抗菌消炎等多種藥理作用使其有望成為畜禽飼料添加劑，對雛雞疾病的控制、奶牛乳腺炎的防治和豬感染性疾病的預(yù)防等都具有重要意義。

3.1 黃芩莖葉研究現(xiàn)狀

中藥廢棄物以及副產(chǎn)物如中藥材的非藥用部位目前有著儲存量大、生產(chǎn)成本較低等特點，且防治效果好、毒副作用小[29]。目前逐漸深入研究傳統(tǒng)非藥用部位資源的化學(xué)成分，傳統(tǒng)非藥用部位作為新型飼料添加劑的優(yōu)勢也逐漸呈現(xiàn)。如甘草葉可顯著增強奶牛免疫力[30,31]；在飼料中添加五味子根皮和莖葉，既可以健脾開胃，促進動物攝食，又可抑制病原微生物的生長[32]；用生姜葉稈代替草料養(yǎng)魚，可以改善池塘水質(zhì)，提高魚的食欲，使魚疾病減少[33]。

黃芩莖葉為黃芩的干燥莖葉，有效部位為黃芩莖葉總黃酮，黃芩莖葉表現(xiàn)出較強的抗氧化、抗應(yīng)激[34]、抗菌消炎和提高免疫力作用，可作為一種天然、無公害的畜禽飼料添加劑[35]，可以以固體、液體或粉末形式加入到飼料中，也可以直接作為粗制或濃縮的提取物使用，還可以配合其他藥物或輔料共同使用[36,37]。黃芩莖葉可大規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)成本低，有望成為一種綠色、毒性低和作用強的畜禽飼料添加劑，具有非常廣闊的應(yīng)用場景。

3.2 黃芩莖葉在養(yǎng)殖中應(yīng)用現(xiàn)狀

目前養(yǎng)雞業(yè)發(fā)展也較為迅速，同時也不斷提高了集約化程度，飼養(yǎng)環(huán)境、病原微生物的交叉感染等多重因素會導(dǎo)致雛雞在接種疫苗后抗體水平低下，免疫應(yīng)答能力下降，難以預(yù)防和控制疾病的發(fā)生，給養(yǎng)雞業(yè)帶來了嚴(yán)重的損失[38,39]。黃芩莖葉超微粉能夠顯著提高雛雞的多種免疫功能[40]（包括外周血白細胞總數(shù)、T淋巴細胞ANAE陽性率、體重、胸腺指數(shù)、碳粒廓清率、新城疫抗體水平和IL-2、B淋巴細胞EAC花環(huán)形成率），將黃芩莖葉作為飼料添加劑，可提高雛雞免疫應(yīng)答能力，對雛雞疾病的預(yù)防與控制有著一定的參考價值[41]。

正常情況下機體內(nèi)活性氧的產(chǎn)生和清除處于一種動態(tài)平衡狀態(tài)，當(dāng)自由基的產(chǎn)生和清除處于不平衡狀態(tài)時，機體中很多重要的生物大分子就會發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的氧化損傷，導(dǎo)致細胞結(jié)構(gòu)和功能的破壞甚至導(dǎo)致細胞的突變，損害動物健康。自由基的廣泛損傷可能是導(dǎo)致雞腹水癥的發(fā)生原因，并且自由基對肉質(zhì)存在著明顯的影響，甚至?xí)?yán)重影響到肉雞皮膚、腳脛及蛋雞蛋黃的著色。黃芩莖葉具有清除自由基、抗病毒等多重作用，且毒副作用小、無殘留和不產(chǎn)生抗藥性，作為雞飼料添加劑有廣闊的發(fā)展前景[42]。

革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌和霉菌可引起奶牛隱性乳腺炎，其中最主要的病原菌是金黃色葡萄球菌。奶牛乳腺炎會造成奶牛產(chǎn)奶量及品質(zhì)下降，容易給養(yǎng)殖場帶來巨大的經(jīng)濟損失[4]。長期或者不當(dāng)使用抗生素是目前較為常見的治療方法，但是會導(dǎo)致機體產(chǎn)生一系列的耐受性，還會使乳汁藥物殘留量超標(biāo)。黃芩莖葉對金黃色葡萄球菌具有較強的抑菌作用，最小抑菌濃度為1 mg/mL，黃芩莖葉與忍冬藤聯(lián)用對金黃色葡萄球菌致乳腺炎小鼠能夠明顯地起到抑菌抗炎、保護乳腺組織作用，并且兩藥聯(lián)用效果大于單用[43]，兩者有潛力作為飼料添加劑用于奶牛隱性乳腺炎的防治。

目前，在豬養(yǎng)殖業(yè)中存在著仔豬死亡率較高、育成率低等問題。農(nóng)村有的養(yǎng)豬場仔豬的存活率甚至只有不到50%[44]，豬場的經(jīng)濟效益常年低下。在仔豬生長早期，將黃芩莖葉作為飼料添加劑按一定比例加在仔豬飼料中，可以抑制或殺滅病原微生物，提高仔豬的抵抗力，減少仔豬斷奶時的腹瀉率，避免仔豬感染疾病，提高仔豬的成活率[45-47]。

4 黃芩莖葉作為飼料添加劑在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用前景

養(yǎng)殖業(yè)是農(nóng)業(yè)中不可或缺的一部分，它與種植業(yè)同為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的兩大支柱。在傳統(tǒng)的養(yǎng)殖業(yè)中，抗生素作為一種飼料添加劑被廣泛地使用于促進動物生長和疾病的防治中，長期使用不但會使畜禽產(chǎn)生耐藥菌，還會對人的身體造成威脅。在2006年，歐盟就已經(jīng)廣泛禁止在動物飼料添加劑中添加抗生素[48]，我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告自2020年7月1日起，禁止飼料生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)含有促生長類藥物飼料添加劑（中藥類除外）的商品飼料，研究符合綠色生態(tài)畜牧業(yè)發(fā)展需求的抗生素替代品刻不容緩。

5 存在問題與進一步研究方向

黃芩莖葉作為黃芩藥材生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄資源，具有一定的資源開發(fā)利用價值及意義，對其研究也日益增多，但在黃芩莖葉代替抗生素作為飼料添加劑方面的研究還處于初步探索階段，距形成科學(xué)嚴(yán)謹?shù)募夹g(shù)、批量應(yīng)用到動物生產(chǎn)中還有很多困難需要解決，按照政策規(guī)定，對黃芩莖葉主要還缺乏以下方面的研究：

一是對黃芩莖葉的組成成分及含量的研究不夠深入與準(zhǔn)確，還需要進一步地檢測和分析，既為黃芩莖葉藥材的質(zhì)量評價提供指標(biāo)，也為黃芩莖葉藥理作用更深入的研究打下基礎(chǔ)。

二是對黃芩莖葉的功效與作用機制的研究不夠完善，對其適用的動物范圍、使用時劑量的選擇以及是否產(chǎn)生不良反應(yīng)還需要更多的動物試驗來證實。

三是黃芩莖葉作為飼料添加劑是否需要與其他藥材組合使用，幾種藥材之間是否會產(chǎn)生相互作用，如何搭配使用效果更好又比較經(jīng)濟。