中草藥黃連在水產(chǎn)飼料中的應用前景

◆作者：羅鈺澗 張正洲 陳浩鵬 陳志蓮 龐觀宏 李新宇 孫寶寶

◆單位：廣東粵海飼料集團股份有限公司

當前水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展，同時各類病毒性、細菌性疾病的頻繁發(fā)生嚴重阻礙了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。在實際養(yǎng)殖中，從業(yè)者為了保障養(yǎng)殖成功率和收入，往往通過使用抗生素和殺蟲劑等方式來治療或預防相關(guān)疾病。這也導致了抗生素和相關(guān)有毒化學物質(zhì)在養(yǎng)殖業(yè)中的濫用。例如，養(yǎng)殖業(yè)中抗生素的濫用加大了動物疾病防治的難度，更直接或間接地危害了人類的身體健康。如今，國家也在大力倡導“無抗”養(yǎng)殖。例如，2018年水產(chǎn)養(yǎng)殖禁用漁藥清單里，把氯霉素、紅霉素、泰樂菌素等多種抗生素列為違禁藥品。中草藥技術(shù)在水產(chǎn)動物的應用是潛在的有效替代傳統(tǒng)抗生素使用的手段之一。因此，通過研究和發(fā)展使用中草藥來提高水產(chǎn)動物整體抗病力是十分必要的。此外，中草藥作為天然綠色物質(zhì)還具有促生長、提高消化、改善魚體品質(zhì)等功效。

黃連是多年生草本植物毛茛科黃連屬，其中小檗堿（黃連素）是其主要成分之一，有良好的抗菌效果。研究表明，黃連具有清火、抗病毒、保護心腦血管、抗腫瘤、降血糖、抗病原微生物、抗炎以及改善消化系統(tǒng)等藥理作用（馬國琴等，2019）。例如，黃連及小檗堿黃連在抗金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌、革蘭氏陽性菌和銅綠假單胞菌、大腸埃希菌、抗假絲酵母菌等均有較強抗菌作用（張慶蓮等，2019）。小檗堿通過抑制糖原異生或促進糖原酵解的作用來達到對動物降血糖的作用（丁陽平等，2013）。此外，不論是體外和體內(nèi)試驗，小檗堿均已證明對小鼠肉瘤S180有明顯抑制作用（張夢月等，2017）。也有報道證實，黃連對鼻咽癌和宮頸癌、裸鼠移植瘤也有抑制作用（田道法等，1995）。黃連在水產(chǎn)中應用雖然有一定的報道，但相對數(shù)據(jù)有限，研究深度和廣度相對較弱。本文意在闡述該藥材重要的特征，并總結(jié)其功能，為今后相關(guān)研究和應用開發(fā)工作提供理論基礎。

1 黃連的化學成分

黃連是毛茛科多年生草本植物，其化學成分主要包括生物堿類和非生物堿。生物堿主要包含小檗堿（即黃連素）、黃連堿、掌葉防己堿（即巴馬汀）、藥根堿、甲基黃連堿、表小檗堿等（楊念云等，2019）。非生物堿類包括木脂素類化合物和酸性成分，其中黃連所含酸性成分東莨菪素、原兒茶酸、阿魏酸、綠原酸、鄰二苯酚、乳酸、香草酸、龍膽酸等（付琳等，2021）。黃連同樣含有一些黃酮類物質(zhì)，如鼠李素、漢黃芩素等（陳瑞等，2016）。同時也有研究結(jié)果表明，黃連中還含有K、Ca、Mg等常量元素和Cu、Fe、Zn、Mn、Sr等微量元素（葉玉蘭等，1994）。其中，小檗堿和巴馬汀被認為是主要功能性物質(zhì)，相對研究也比較透徹。小檗堿溶解性差，生物利用度不夠理想，往往需要通過一定化學手段（如烷基化、醚化、?；龋┑玫较嚓P(guān)衍生物來增加藥理性。該兩種物質(zhì)在動物中的主要作用在表1中得到總結(jié)。小檗堿已被廣泛認為具有降血糖、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、抗菌、抗氧化和炎癥、抗腫瘤等作用。巴馬汀則被認為具有較強的降血糖、抗心律失常、提高免疫力、抗阿爾茨海默病等作用。

2 黃連在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應用

2.1 抗菌作用

水產(chǎn)動物的大部分細菌性疾病具有傳染快、死亡率高等特點。此外，細菌性魚病發(fā)生的影響因素也較為復雜，與水質(zhì)、養(yǎng)殖密度、營養(yǎng)狀況、品種搭配等密切相關(guān)，一旦暴發(fā)對養(yǎng)殖戶造成損失重大，成為制約水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的主要問題之一。中藥黃連中的黃連素具有廣譜的抗菌性，因此極具有利用價值。針對23種單味中藥對大腸桿菌、沙門氏菌的抑菌效果的研究發(fā)現(xiàn)，黃連、大黃、連翹、金銀花等抑菌效果明顯（劉玉慶等，2003）。黃連素對10種革蘭氏陰性水產(chǎn)病原菌均具有較強的抑制和殺滅作用。研究也表明，黃連素耐熱性好，儲存條件要求不高，經(jīng)過121℃處理后的黃連素還具備較好的殺菌效果（王凱等，2019）。有實驗表明，黃連素對副溶血弧菌、溶藻弧菌和嗜水氣單胞菌均有抑制作用，抑菌程度與黃連素濃度大小有關(guān)（謝等，2013）。針對黃連、黃芩、五倍子等17種中草藥對常見病原菌的體外抑菌效果的研究發(fā)現(xiàn)，五倍子、黃連、黃芩具有廣譜抑菌性，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、腸炎沙門氏菌、志賀氏菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌均有一定的抑菌效果（朱曉萍等，2021）。有實驗選用5種海洋致病弧菌（溶藻弧菌、哈氏弧菌、副溶血弧菌、河流弧菌、麥氏弧菌）對34種中草藥的敏感性進行篩選，其中試驗菌株對黃連等具有較高的敏感性（王玉娥等，2008）。以上研究均表明黃連具有廣譜的抗菌性，可有效抑制大部分水產(chǎn)類細菌的繁殖增長。

2.2 提高免疫性能

各類病毒病的頻繁發(fā)生嚴重阻礙了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展,為了減少水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在病毒性疾?。ㄒ舶ㄆ渌愋图膊。淼慕?jīng)濟損失，增強魚體自身免疫力是重要舉措之一。魚類具備比較完善的免疫系統(tǒng)，通過使用適量的中草藥來提高魚體免疫力，也是控制疾病的方法之一。魚類免疫系統(tǒng)可大致分為三個層次（李莉等，2012）：（1）第一道屏障是指皮膚、粘膜、血腦屏障等物理屏障；（2）第二道屏障包括非特異性免疫能力的中性粒細胞、吞噬細胞、巨噬細胞和溶菌酶等；（3）第三道屏障為特異性免疫。與魚相比，甲殼類動物（如蝦和蟹）缺乏特異性免疫。在人類研究中，中草藥黃連已被證實具有抗流感病毒、提高淋巴母細胞分化能力、促進抗體生成、興奮網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)或提高白細胞吞噬功能（孫耀華，2021）。

實驗表明，黃連能夠顯著提高蝦血細胞（透明細胞、小顆粒細胞、顆粒細胞）的吞噬細胞活性（陳孝煊等，2002）。實驗也發(fā)現(xiàn)，黃連中的主要成分黃連素能提高白細胞和肝臟網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的吞噬能力并使脾臟收縮放出更多的吞噬細胞。使用黃連及幾味單方中草藥投喂大黃魚，發(fā)現(xiàn)黃連能提高大黃魚白細胞吞噬活性、血清溶菌酶活性、超氧化物歧化酶活性（李梅芳等，2014）。已有實驗用含連翹、豬苓、黃芩、茯苓和黃連水提取物的配合餌料飼喂美國紅魚，結(jié)果顯示黃連能提高幼魚白細胞吞噬細胞的活性和血液中溶菌酶活性，且黃連組在攻毒實驗中的免疫保護率在66.7%（馬愛敏等，2009）。有報道顯示，黃連須及其生物堿可能是通過調(diào)控魚體某些基因的表達從而增強血清溶菌酶活性、補體C3活性、髓過氧化物酶活性、頭腎巨噬細胞吞噬和呼吸爆發(fā)力，最終增強鯉魚的非特異性免疫力（周霞，2016）。鹽酸小檗堿可能通過調(diào)控草魚補體C3mRNA的表達，增加補體C3數(shù)量來提高草魚的免疫力（彭耀宗等，2016；彭耀宗，2016）。有實驗用黃連、大青葉、板藍根等中草藥拌餌投喂治療草魚出血病，取得滿意的效果（姜德山等，2003；劉道春，2021）。以上研究結(jié)果可以證明，黃連能夠在一定程度上提升魚的非特異性免疫力，增強機體抗疾病的能力。

表1 黃連常見生物堿成分及其化學式

2.3 調(diào)節(jié)脂肪代謝

脂肪是魚體組織的重要組成成分，也是重要的儲能物質(zhì)，同時作為一種有機溶劑對體內(nèi)脂溶性物質(zhì)的消化吸收和轉(zhuǎn)運有著極其重要的作用。但攝入過量脂肪也會對魚體產(chǎn)生一些不利的影響，例如脂肪過度沉積、脂肪肝等，嚴重時會導致生長與飼料利用率下降。在實際水產(chǎn)養(yǎng)殖中，往往伴隨著高密度和高投喂。養(yǎng)殖戶對出魚系數(shù)的高要求也會導致飼料含有較高的能量和脂肪。因此，實際養(yǎng)殖中的魚類往往有脂肪代謝的相關(guān)疾病，嚴重影響?zhàn)B殖的成功率。黃連已被證明為潛在的重要脂肪代謝調(diào)節(jié)劑，有助于提高幼魚健康。

在飼料中添加黃連素可有效降低草魚幼魚的脂肪蓄積，其作用機制可能是通過調(diào)節(jié)腸道菌群而激活法尼酯X受體信號通路，促進脂肪分解（靳雅琦，2020）。投喂高脂飼料會導致花鱸的脂肪過度沉積并損傷肝細胞，添加黃連素通過促進脂肪細胞的凋亡與自噬而緩解脂肪沉積，且黃連素還可以上調(diào)肝臟脂肪分解基因的表達，從而促進了脂肪分解（魏宇等，2021）。黃連素可顯著緩解高脂飼料造成的團頭魴肝胰腺脂肪過量沉積，改善魚體的氧化應激水平（陳丹江，2018）。團頭魴高脂飼料中添加黃連素可以改善其免疫功能和抑制肝細胞凋亡，從而緩解高脂飼料導致的脂肪肝發(fā)生（陳青青，2017）。黃連素還可以調(diào)節(jié)關(guān)鍵內(nèi)臟器官的基因表達來調(diào)控肝臟脂蛋白合成、肝臟脂肪的吸收跟合成，黃連素還能改善團頭魴肝細胞呼吸鏈及線粒體的超微結(jié)構(gòu)，從而緩解肝臟氧化應激及肝細胞凋亡（魯康樂，2014）。以上報道說明黃連中的黃連素可以通過調(diào)控魚體的脂肪代謝相關(guān)基因表達，從而達到調(diào)控魚體相關(guān)機能并在一定程度上提高抗氧化能力。

2.4 調(diào)節(jié)生長性能

已有實驗表明，通過在飼料中添加黃連素可直接影響幼魚生長。在相同飼料脂肪水平情況下，添加黃連素組（0.05 g/kg飼料）可以促進團頭魴的生長，團頭魴的末均重、增重率、特定增長率均顯著高于對照組（陳丹江，2018）。相同添加量下，另一個實驗也表明，飼料中添加黃連素可顯著提高團頭魴的生長性能，達到良好的增重效果（陳青青，2017）。另一方面，黃連素（0.1 g/kg飼料）添加會降低花鱸的生長速度和飼料轉(zhuǎn)化率（魏宇等，2021）。已有實驗表明，投喂黃連組、連翹組和豬苓組的美國紅魚的體長增長率和相對增質(zhì)量率和對照組沒有顯著區(qū)別（馬愛敏等，2009）。綜上研究表明，不同實驗條件下，飼料添加黃連對不同魚類生長有不同影響。這可能與黃連素多功能性相關(guān)，黃連素的不同用量對不同魚類的機體會產(chǎn)生不同的影響，具體的原因有待更深入的研究闡明。

3 總結(jié)

綜上所述，黃連具有廣譜的抗菌性，能夠有效抑制副溶血弧菌、金黃色葡萄球菌、溶藻弧菌和嗜水氣單胞菌等較常見水產(chǎn)菌種。黃連中的主要成分黃連素能增強白細胞和肝臟網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的吞噬能力并使脾臟收縮放出更多的吞噬細胞，增強魚體免疫力和抗病毒能力。黃連素還可以通過調(diào)控魚體的關(guān)鍵基因從而達到調(diào)控魚體相關(guān)代謝。暫時沒有足夠統(tǒng)一研究證據(jù)表明黃連素能夠促進幼魚生長，其作用可能受不同黃連素添加量、基礎飼料特征和魚體生理狀態(tài)而影響。在未來，我們應該更加明確黃連素（小檗堿）在不同魚類中作用及其機理，更要建立相關(guān)使用有效和安全劑量。

參考文獻：（略）