藥用植物防治羅非魚鏈球菌病的研究進(jìn)展

李健 許昌有 張?jiān)姖?牛志凱 張陸軍 董博 魏文康1,

(1 廣州市眾望飼料有限公司 廣東廣州510540;2 深圳市科芙海洋科技有限公司 廣東深圳518124;3 廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物基因研究中心/廣東省農(nóng)作物種質(zhì)資源保存與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室廣東廣州510640)

羅非魚鏈球菌病是一種惡性的傳染病，發(fā)病快且傳染性強(qiáng)，可導(dǎo)致魚類出現(xiàn)多種生理病變，嚴(yán)重時(shí)可致死亡，對世界水產(chǎn)行業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。病原鏈球菌主要包括化膿性鏈球菌、草綠鏈球菌、肺炎性鏈球菌和無乳性鏈球菌。其中無乳鏈球菌（Streptococcus agalactiae）和海豚鏈球菌（Streptococcus irriae）是2 種主要病原菌［1-3］。無乳鏈球菌是革蘭氏陽性菌，表面光滑濕潤并略顯凸起，邊緣比較整齊，呈圓形，乳白色，顯微鏡下可見一個(gè)或者多個(gè)球形或鏈狀菌體。魚體感染致病性鏈球菌后，表現(xiàn)功能異常、眼鞏膜白濁和體表出血等特征，通常致死率較高［4］。常規(guī)治療羅非魚鏈球菌病的方案中，生態(tài)防治對水質(zhì)影響較大，抑制了魚類的生長?？股匾讱埩?，導(dǎo)致抗藥性，不可長久使用。疫苗注射不易操作，首次注射的疫苗活性不穩(wěn)定，導(dǎo)致實(shí)用性大大降低［5-6］。目前，臨床上亟待低殘留、無耐藥性和副作用的藥品。

藥用植物或中草藥具有天然性強(qiáng)、成本低廉、種類繁多、來源廣泛、毒副作用微弱、不易產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)勢［7-9］。無論是外部環(huán)境還是魚體內(nèi)部，中草藥不僅易吸收降解，而且能夠起到增強(qiáng)免疫力和抗菌殺毒的作用。將中草藥應(yīng)用于治療羅非魚早期病毒感染，治愈率較高，能夠最大限度地降低病菌感染，使水產(chǎn)品質(zhì)量得以保障［10-12］?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)探究可知，黃柏、大黃、穿心蓮等中成藥具有清熱解毒的功效，在抗菌方面作用顯著。另外，具有補(bǔ)虛、止血、活血、祛濕、瀉下等作用的藥物同樣具有抗菌殺毒的作用［13-14］。與傳統(tǒng)治療方式相比，中成藥在廣譜抗菌方面優(yōu)勢明顯，多種中草藥及其復(fù)方能夠調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力，使體內(nèi)微生態(tài)趨于平衡，以提高抗病毒的能力。因此，中藥防控羅非魚鏈球菌病意義重大。

1 用于防治羅非魚鏈球菌病的主要藥用植物及其主要成分

1.1 溪黃草

溪黃草（Herba Rabdosiae Serrae）是民間草藥，具有清熱利濕、退黃祛濕、涼血散癖的作用。何春蘭等［15］研究發(fā)現(xiàn)，溪黃草曬干品水提物與醇提物的殺菌效果相比，后者的效果更優(yōu)。溪黃草曬干后的水提取物能夠高效殺滅鼠傷寒沙門氏菌、蠟狀芽抱桿菌、腸炎沙門氏菌和金黃色葡萄球菌等病菌。溪黃草曬干后的醇提物、陰干品醇提物以及水提物對蠟狀芽抱桿菌、腸炎沙門氏菌、金黃色葡萄球菌等病菌有較好的滅殺功效。

1.2 五倍子

五倍子具有非常復(fù)雜的藥理活性，其含有的活性成分主要有五倍子鞣質(zhì)和原藥中或通過水解得到的沒食子酸。五倍子中含有的其他成分也有抗菌活性，只是效果甚微。在進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)時(shí)，將五倍子磨成粉或者制成浸液施用于鏈球菌、肺炎球菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、牙周細(xì)菌、蠟狀芽抱桿菌、炭疽、痢疾、白喉、傷寒、副傷寒、綠膿桿菌等，可以發(fā)現(xiàn)五倍子有較強(qiáng)的抑菌殺毒功效，其作用機(jī)制可能是鞣質(zhì)使微生物體內(nèi)的原生質(zhì)凝固［16］。

1.3 苦參

苦參（Radix Sophorae Flavescentis）為豆科槐屬植物，整株煎汁有殺蟲的功效，內(nèi)服后可驅(qū)蟲、健胃、治療赤痢等癥，其種子具有明目的功效，根部具有殺蟲、祛風(fēng)、除濕、利尿、清熱等功效［17］?？鄥A能夠阻抑角骯細(xì)胞的生長，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，還具有抗炎的功效?？鄥⒛軌蛴行б种平鹕咸亚蚓?、痢疾桿菌、白痢沙門氏桿菌等多種病菌，而且能夠抑制十幾種皮膚真菌，如瑾色毛癬菌等［18］。

1.4 雞血藤

雞血藤是豆科植物密花豆的干藤莖，其藥效主要表現(xiàn)為：抵抗氧化、炎癥、病毒、腫瘤等，增強(qiáng)自身免疫系統(tǒng)，鎮(zhèn)靜催眠［19］。前期研究表明，雞血藤對羅非魚無乳鏈球菌病有顯著的療效［20］。

1.5 訶子

西青果為訶子的干燥幼果，俗稱藏青果，主要是運(yùn)用其活性成分鞣質(zhì)來破壞病菌的細(xì)胞壁，以達(dá)到抑菌殺毒的功效［21］。訶子對多種菌株都具有抑制作用，如金黃色葡萄球菌、枯草桿菌、大腸桿菌、沙門傷寒桿菌、綠膿假單胞菌、克雷伯桿菌、抗表皮葡萄球菌等［22-23］。

1.6 丹參

試驗(yàn)表明，丹酚酸和丹參酮是丹參中含有的主要化合物，無乳鏈球菌能夠被丹酚酸和丹參酮高效滅殺［24］。梁勇等［25］研究發(fā)現(xiàn)，二氫丹參酮及隱丹參酮對葡萄球菌、變形桿菌、大腸桿菌有高效的滅殺功效。提取含有丹參醇的藥液對以下病菌具有抑制作用：銅綠假單胞桿菌、大腸埃希菌、短小芽胞桿菌、黃色葡萄球菌、枯草芽胞桿菌等［26-27］。

1.7 水翁花

水翁花藥用部分為花蕾，其中的揮發(fā)油和其它有機(jī)提取物是水翁花中含有的主要抗菌成分。揮發(fā)油通過凝結(jié)細(xì)胞質(zhì)的方式，破壞細(xì)胞中的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，致使大分子物質(zhì)從細(xì)胞中泄露出來，導(dǎo)致細(xì)菌的裂解滅亡［28］。水翁花對無乳鏈球菌有明顯的抑殺功效，能夠有效抑制腸道致病菌以及化膿性球菌［29］。

1.8 石榴皮

對某些常見的病菌來說，含石榴皮的藥液具有廣譜抗菌的功效，尤其是能夠滅殺金黃色葡萄球菌。石榴皮藥液能夠干擾細(xì)菌合成蛋白質(zhì)，抑制細(xì)胞壁形成，細(xì)胞壁的通透力因此發(fā)生變化［30］，但是其抗菌殺毒的具體病理尚待進(jìn)一步探究。

抑制鏈球菌的藥用植物主要成分包括生物堿類、黃酮類、菇類、醌類和有機(jī)酸類等。另外，中藥腸道細(xì)菌代謝產(chǎn)物同樣有抗菌作用。經(jīng)過機(jī)體腸道厭氧菌分解后，有些中草藥的代謝產(chǎn)物表現(xiàn)出明顯的抗菌活性。嚴(yán)梅禎等［31］曾指出，黃芩湯不能顯著抑制由大腸桿菌和金黃色葡萄球菌感染引起的無菌小鼠死亡，但黃芩湯代謝產(chǎn)物則能顯著抑制由同樣兩種病菌感染引起的無菌小鼠死亡。

2 藥用植物用于防控羅非魚鏈球菌病的現(xiàn)狀

中草藥含有復(fù)雜的成分，可能是單一成分具有抗菌效果，或者是多種不同成分的聯(lián)合作用［32］。中草藥對菌株產(chǎn)生抑制作用的具體方式可能是通過抑制細(xì)胞壁上多種合成酶和呼吸酶，阻斷生物合成，也可能是通過破壞細(xì)胞壁的方式讓細(xì)胞質(zhì)流出，致使菌株死亡。中藥除了直接的抑菌方式，還可通過增強(qiáng)非特異性和特異性免疫機(jī)制來提高魚類對病原菌的抵抗力［30］。盡管中藥提取物對魚類免疫系統(tǒng)的確切作用機(jī)制研究不多，但一般認(rèn)為來自這些提取物的免疫刺激劑可增強(qiáng)非特異性體液（如細(xì)胞因子、防御素、溶菌酶、補(bǔ)體等）［33-34］和細(xì)胞防御機(jī)制（如TLR/MyD88/NF-κB 信號通路）［35］，恢復(fù)微生態(tài)均衡，增強(qiáng)機(jī)體抗感染的能力。這些機(jī)制被認(rèn)為是抵御入侵病原體的最基本也是第一道防御線［36-38］。另外還有研究表明，藥用植物能夠修復(fù)羅非魚鏈球菌病引起的肝臟損傷，顯著抑制鏈球菌感染所造成的吉富羅非魚肝臟AST 和ALT 上升，提高抗氧化應(yīng)激能力，減輕鏈球菌感染引起的病理損傷［39-41］。

2.1 多種藥用植物復(fù)方篩選

篩選具有抗菌消炎功能的單種中草藥，找出抗菌成分，探究其機(jī)理，同時(shí)，還要進(jìn)行復(fù)方制劑的研制，因?yàn)椴煌寡讱⒕πУ闹胁菟幣渲茣a(chǎn)生協(xié)同作用，而且一般復(fù)方效果優(yōu)于單方。例如，蔣紅等［42］在探究中草藥對雞大腸桿菌的抑制作用時(shí)選取了4 種中草藥（黃柏、甘草、黃芩、大黃），使用復(fù)方后抑制雞大腸桿菌的功效得到提升。梁志凌等［43］測定82種中草藥水提物對羅非魚（Tilapia sp.）無乳鏈球（Streptococcus agalactiae）的體外抑菌活性時(shí)發(fā)現(xiàn)，三棵針與以下中草藥呈現(xiàn)出協(xié)同功效：丹參、紅藤、黃連、大黃、蘇木、五倍子、石榴皮、夏枯草；黃連與以下中草藥呈現(xiàn)出協(xié)同功效：蘇木、紅藤、大黃、丹參；五倍子與以下中草藥呈現(xiàn)出協(xié)同功效：艾葉、蘇木、大黃、虎杖、丹參、紅藤、黃連、石榴皮、北五味子。

2.2 藥用植物和抗生素復(fù)方研究進(jìn)展

治療成效顯著和治療周期短是抗生素類藥物的主要特點(diǎn)，綠色環(huán)保、功能強(qiáng)大、微毒性是中藥的主要特點(diǎn)。中西藥復(fù)方可以彌補(bǔ)二者單獨(dú)使用的缺陷，兼顧二者的優(yōu)勢，不但能夠減少抗生素類藥物的用量，還能夠防止病原菌產(chǎn)生耐藥性，從而降低水產(chǎn)品中的藥物殘留，有利于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、綠色發(fā)展［44-47］。胡東良等［48］在對淡水魚和貝類的常見致病菌進(jìn)行防治實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用了8 種抗生素類藥物、3 種中草藥和9 種中西藥復(fù)方制劑分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，單一的西藥或中藥只對特定的淡水魚病菌起到滅殺作用，而9種復(fù)方制劑能夠高效滅殺貝類和魚類多數(shù)常見的病菌。劉全離等［49］研究還發(fā)現(xiàn)，中草藥分別與吡哌酸、先鋒V進(jìn)行復(fù)配得到的中西醫(yī)復(fù)方，其滅殺耐藥病菌的功效要遠(yuǎn)高于單一抗生素的抑制功效。另外研究發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)使用雞血藤提取液、硫酸鏈霉素時(shí)，二者均無滅菌活性；但是進(jìn)行復(fù)配使用時(shí)，其產(chǎn)生的抑菌成分能夠損壞細(xì)胞膜并增強(qiáng)其通透性，破壞細(xì)菌主動排泄中西藥復(fù)方制劑的系統(tǒng)，從而增加細(xì)菌的核糖體、染色體與復(fù)方制劑的結(jié)合點(diǎn)，產(chǎn)生協(xié)同抗菌功效，加速病菌的死亡［50-51］。

2.3 藥用植物和益生菌復(fù)方研究進(jìn)展

中草藥和微生態(tài)制劑的綜合應(yīng)用，可協(xié)同提高動物機(jī)體的免疫機(jī)能、抗病能力以及促進(jìn)生長。研究發(fā)現(xiàn)，中草藥制劑對嗜酸乳桿菌、納豆芽抱桿菌和糞腸球菌等5種益生菌都有較好的體外促增殖作用。多糖、有機(jī)酸等這些中草藥的活性成分會在益生菌的代謝進(jìn)程中被加工，由此產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物對益生菌的繁殖非常有利。同時(shí)飼料中添加中草藥和微生態(tài)制劑可以改善羅非魚的腸道菌群結(jié)構(gòu)，促進(jìn)其生長，提高其抗病能力［52］。由于不能被魚類直接吸收的中草藥種類很多，為了發(fā)揮其作用，必須對腸道菌群進(jìn)行前期處理［53］。腸道細(xì)菌在成長代謝時(shí)會產(chǎn)生多種酶類，細(xì)菌不同產(chǎn)生的酶類不同，作用也有很大差異。β-葡萄糖醛酸酶、β-葡萄糖苷酶等多種消化酶類是腸道細(xì)菌在代謝過程中產(chǎn)生的，這些酶類將中草藥轉(zhuǎn)化成可被機(jī)體吸收利用的物質(zhì)，對中草藥藥性的發(fā)揮非常重要。從丘金珠等［52］的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，羅非魚在使用中草藥微生態(tài)制劑和益生菌拌料投喂后，其體內(nèi)的大腸桿菌數(shù)量明顯下降。

2.4 多種藥用植物體外抗菌敏感性研究

已有許多研究［32，43，54-55］表明，在防治羅非魚鏈球菌病過程中，多種中草藥發(fā)揮出較好的抑制乃至滅殺功效。張彬等［56］對羅非魚鏈球菌進(jìn)行了體外抑菌性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中選擇了10 種不同的單味中草藥，分別為黃連、蒲公英、大黃、金銀花、黃柏、黃芩、穿心蓮、大青葉、龍膽草、連翹，結(jié)果顯示，這些中草藥體外抑菌性較強(qiáng)，其中黃柏、黃連、大黃和黃芩這4種中草藥具有較強(qiáng)的抑菌作用，抑制性因鏈球菌的不同而不同，黃連是海豚鏈球菌最敏感的中藥。進(jìn)一步探究其機(jī)理可知，聚堿、黃連堿、巴馬汀等黃連中含有的主要成分可以使病菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)破損，通過抑制糖代謝，將抑菌的作用發(fā)揮出來。大黃位于單方藥物抑菌效果的首位。將中草藥兩兩復(fù)配做進(jìn)一步探究可知，以下2種中藥連用可以提高抑菌功效：黃連和黃岑、黃柏和大黃［57］。

除了上述研究，華亞南等［24］在進(jìn)行抑菌實(shí)驗(yàn)過程中選取了230種中草藥，其對抑制無乳鏈球菌效果顯著的中草藥原液有15 種，效果較好的中草藥：西青果、訶子、五倍子、石榴皮；效果次之的中草藥：雞血藤、地榆、水翁花、公丁香、牡丹皮、側(cè)柏葉、丹參；效果較差的中草藥：地骨皮、香薷、淫羊草、黃連。

鄧恒為等［19］在實(shí)驗(yàn)過程中采用的主要研究方法是瓊脂擴(kuò)散法與微孔板法相結(jié)合，篩選出在體外抑制鏈球菌活性效果優(yōu)良的中草藥提取液共計(jì)20 種，研究發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)感染鏈球菌的羅非魚攝入摻了這些原液的餌料后發(fā)現(xiàn)，有7種提取液能夠有效抑制羅非魚鏈球菌病。李一珊等［58］研究發(fā)現(xiàn)，能夠較好地抑制羅非魚鏈球菌的中草藥有五倍子和黃連，其中黃連的效果最好，其能夠破壞正常無乳鏈球菌的生長，使病菌的衰退期大大提前，由此達(dá)到抑菌作用。

除此之外，某些中草藥具有獨(dú)特的氣味，如山碴、艾葉、紫蘇、土茯苓，可將其制成誘食劑。它們可以刺激水生物的進(jìn)食欲望，促進(jìn)胃腸蠕動以及消化液的分泌，進(jìn)而提高水生物的生長速度，使得水產(chǎn)業(yè)能夠高效、安全、增產(chǎn)。

3 展望

中國是養(yǎng)殖羅非魚的主要國家之一，羅非魚產(chǎn)業(yè)對于中國乃至世界來說意義重大，不僅能夠解決糧食短缺問題，提高就業(yè)率，還有利于國際貿(mào)易的開展。然而鏈球類病菌對中國羅非魚養(yǎng)殖業(yè)影響嚴(yán)重。為了保障羅非魚等水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展，可對其流行病學(xué)進(jìn)行相關(guān)調(diào)研，如探查、防治等，從中篩選出無殘留、不易產(chǎn)生耐藥性、效果較好的單方或者復(fù)方藥用植物，從而研制出能夠防治病菌的飼料產(chǎn)品，進(jìn)而減少養(yǎng)殖業(yè)的損失，提高水產(chǎn)品的品質(zhì)。