青蒿防治球蟲病研究進展

劉帥奇，李是衡，劉曼玉，張素梅，張龍現(xiàn)，寧長申，菅復(fù)春

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 450046)

球蟲病是一種由寄生性原蟲引起的自限性疾病，在畜禽養(yǎng)殖中廣泛存在，可導(dǎo)致動物發(fā)育不良、生產(chǎn)性能下降，影響肉品質(zhì)和產(chǎn)量，增加對其他疾病的易感性，嚴(yán)重者可導(dǎo)致動物死亡[1]。球蟲屬于專性寄生蟲，無中間宿主，主要通過糞口傳播，具有極強的繁殖力，全球家禽業(yè)被認(rèn)為是受球蟲病影響最大的行業(yè)，每年會造成巨大的經(jīng)濟損失，隨著人們對蛋白質(zhì)需求的日益增長，球蟲病的防控愈發(fā)重要[2-3]。目前，控制球蟲病的主要手段是依賴抗球蟲藥物的化學(xué)防治，一旦停止使用會導(dǎo)致球蟲感染量急劇反彈，同時化學(xué)藥物長期使用不僅會導(dǎo)致肉、蛋、奶等畜產(chǎn)品中藥物殘留和毒副作用及耐藥性等問題，還會對人類的身體健康造成危害[4-6]，因此，迫切需要尋找一種安全、低毒、綠色的藥物來替代化學(xué)藥物。近年來大量研究發(fā)現(xiàn)，多種中草藥或其提取物具有良好的抗球蟲效果，能夠提高動物免疫力和改善腸道菌群進而提高動物生產(chǎn)性能，且中草藥具有藥源廣泛、廉價易得、不易產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)點，在現(xiàn)代動物球蟲病防治中值得大力推廣使用。

青蒿又稱黃花蒿，是菊科植物黃花蒿(ArtemisiaannuaL.)的干燥地上部分[7]，性苦、寒，營養(yǎng)價值高，富含黃酮類、萜類化合物、多糖、固醇類和香豆素等活性物質(zhì)[8-9]。青蒿素是從青蒿的葉片中分離出來的一種具有過氧基團的新型倍半萜內(nèi)酯類化合物，隨著研究的深入，青蒿素及其衍生物的藥理作用不僅局限于抗瘧疾，現(xiàn)代藥理學(xué)研究結(jié)果還表明其具有很好的抗炎、殺菌、抑菌、抗球蟲及提高免疫力等功效[10-11]。青蒿在我國分布較廣，其主要藥效成分因地理位置的不同而有顯著差異，青蒿素B和青蒿酸含量高的青蒿主要分布在中國北方，青蒿素和東莨菪素含量高的青蒿主要分布于中國南方[12-13]。大量研究證明，青蒿是一種良好的防治球蟲病的中草藥，并且具有取材方便、價格低廉等優(yōu)點。本文主要從青蒿在防治球蟲病方面的安全性、經(jīng)濟性、不同處理方式的抗球蟲效果和抗球蟲作用機理等進行綜述，以期為青蒿防治球蟲病的深入研究提供參考。

1 青蒿抗球蟲效果

1.1 劑量添加安全性研究

在眾多相關(guān)報道確認(rèn)青蒿或其提取物具有抗球蟲效果的同時，藥物服用對機體安全性方面需要密切關(guān)注。Ramos-Martín[14]對人類服用青蒿類藥物的數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果表明青蒿沒有潛在的神經(jīng)毒性；在血液毒性方面，前人報道顯示青蒿素類藥物可以導(dǎo)致患者網(wǎng)織紅細(xì)胞減少，但在停藥14 d后網(wǎng)織紅細(xì)胞數(shù)量又恢復(fù)到正常[15-16]。蔣為薇等[17]證明青蒿類藥物在治療瘧疾患者中，血常規(guī)和肝腎功能等均未觀察到明顯的異常狀況，表明青蒿具有很高的安全性。Shahbazfar等[18]研究長期攝入不同劑量的青蒿素對肉雞的影響，發(fā)現(xiàn)青蒿素對大腦病變的嚴(yán)重程度具有劑量依賴性，當(dāng)青蒿素劑量攝入過高時，大腦皮層和中腦出現(xiàn)水腫和海綿狀變性。在青蒿類藥物抗球蟲方面，黎志勇[19]發(fā)現(xiàn)青蒿粉和青蒿素抗球蟲效果較好，且能有效保護肝臟和腎臟，無毒副作用；青蒿的另一種衍生物，二氫青蒿酸抗球蟲指數(shù)不如前兩組，且表現(xiàn)出明顯的毒副作用，表明青蒿的不同衍生物對動物機體的影響不同。而在動物毒理學(xué)研究中，尹紀(jì)業(yè)等[20]總結(jié)了有關(guān)青蒿素及其衍生物導(dǎo)致動物神經(jīng)毒性、胚胎毒性、遺傳毒性、血液和免疫毒性、心臟毒性、腎毒性和變態(tài)反應(yīng)等多種毒性效應(yīng)的報道，發(fā)現(xiàn)給藥途徑(口服給藥較肌肉注射安全)、藥物的理化性質(zhì)(水溶性或脂溶性)、動物種屬差異、給藥劑量、給藥時長和頻次等都會影響藥物在動物體內(nèi)吸收、分布、代謝和排泄，進而影響其毒性的大小。因此，青蒿在防治動物球蟲病中，需要根據(jù)動物的種屬差異、青蒿衍生物的類別、給藥時長和頻次等設(shè)定藥物安全劑量范圍。

1.2 劑量添加經(jīng)濟性研究

有研究表明，青蒿中的活性成分能夠明顯增強動物營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝、促進機體生長[21]。已有報道指出青蒿類藥物飼喂家禽、家兔，具有與地克珠利相似的抗球蟲效果，同時還能增強食欲，促進動物增重，降低飼料成本[22-23]。因此，篩選出適宜的添加劑量，在有效殺滅球蟲的同時，保證養(yǎng)殖動物的增重，可有效提高養(yǎng)殖場的經(jīng)濟效益。王麗坤等[24]通過用3種劑量(5、10、15 g/kg)青蒿粉末提取后的濃縮物飼喂家兔來探究青蒿素對兔球蟲病的治療效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)15 g/kg劑量的青蒿提取物能夠促進家兔進食，提高相對增重率，減輕腸道病變且可有效抑制兔球蟲病的暴發(fā)，但沒有從家兔新增產(chǎn)值方面進行研究分析。從經(jīng)濟效益方面考慮，日均添加青蒿粉末高劑量組的經(jīng)濟效益并不一定最高。王建麗等[25]探究含有青蒿的中藥復(fù)方制劑(低、中、高劑量組)對雞柔嫩艾美耳球蟲的防治效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)中劑量組的耗料量增長率最高，雛雞總蛋白、白蛋白、總膽固醇等3個生化指標(biāo)均在攻蟲第7天呈升高趨勢，表明該中藥復(fù)方制劑中劑量濃度具有抗球蟲作用，可促進試驗雞的生長，且使用安全。由此可見，合理的劑量既能節(jié)約資源和降低成本，又能實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。李世杰等[26]用每天20 g/只劑量的青蒿研究抗羊球蟲效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)青蒿防治羊球蟲病具有明顯效果，能夠作為防治羊球蟲的藥物，并且青蒿試驗組羔羊與對照組相比增重量提高。綜上所述，若將青蒿合理高效地應(yīng)用于畜禽實踐生產(chǎn)中，將會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

1.3 不同處理方式抗球蟲效果研究

青蒿成分多而復(fù)雜，不同的處理方式所提取的成分不同。為保證青蒿中抗球蟲有效成分能夠保質(zhì)、保量、高效地被動物機體吸收利用，探究青蒿的不同處理方式對于畜禽防治球蟲病具有重要意義。目前較為先進的提取技術(shù)有超臨界流體萃取法、超聲波法、微波輔助法、酶解法和發(fā)酵法等，這些提取方法對儀器設(shè)備要求高，提取代價大，其產(chǎn)品主要應(yīng)用于治療人類疾病[27]。常見用于基層養(yǎng)殖場的青蒿加工處理方法有醇提法、水提法和配備青蒿復(fù)方制劑等方式。

乙醇為提取中藥有效成分的常用試劑，我國自古就有用酒浸泡中藥來獲取有效成分的案例，提取液不易發(fā)霉變質(zhì)，提取后可直接給藥，方便快捷。目前青蒿醇提液用于動物機體抗炎、抗氧化活性、抗癌抑瘤、調(diào)節(jié)腸道微生物等已有較多報道。在防治球蟲病方面，青蒿醇提液在體外對球蟲有很好的抑制作用。Fatemi等[28]首次用青蒿醇提物探究其在肉雞體內(nèi)對球蟲的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)青蒿醇提物對雞球蟲病具有預(yù)防和治療效果，且預(yù)防的潛力較大。水提法又稱為煎煮法，水提法的優(yōu)點是溶劑用量小、提取速率快、材料隨地易取、成本較低。郭紅斌等[29]探究青蒿水提液和青蒿素對肉雞抗球蟲效果，結(jié)果表明，青蒿水提液抗球蟲指數(shù)為172.6，且能降低血清中NO和NOS含量，說明青蒿水提液抗柔嫩艾美耳球蟲效果顯著。雖然Shamlan[30]報道牛油果醇提物中活性物質(zhì)含量比水提物高，但青蒿的水提、醇提和單味原藥之間在活性物質(zhì)含量和抗球蟲療效的對比上還未見相關(guān)報道。除此之外，青蒿復(fù)方劑型生產(chǎn)工藝簡單、方劑組方變化多、成本低、易獲得，大部分可以直接組方粉碎添加到飼料中，青蒿與其他類中藥在抗球蟲方面具有協(xié)同作用。中藥青蒿復(fù)方按照臨床病例的中獸醫(yī)辯證進行組方，從整體上防治球蟲病。有研究發(fā)現(xiàn)，用青蒿、苦參、黃芪等中藥組成的方劑，抗球蟲效果相比于單味中藥要好，且能增加動物體重[31]。陳永亮等[32]探究青蒿素與二甲氧芐啶(DVD)聯(lián)合應(yīng)用抗雞球蟲的效果，發(fā)現(xiàn)青蒿素與抗菌增效劑聯(lián)合使用不僅能增強抗球蟲效果，更可減少DVD的用藥量，從而降低了DVD殘留的可能性。復(fù)方青蒿成分更為復(fù)雜、作用更為廣泛，抗球蟲效果好于單味青蒿，而且還能降低藥物殘留，促進動物增長，減輕球蟲的耐藥性。

2 青蒿抗球蟲作用機理

2.1 青蒿抑制球蟲發(fā)育

球蟲的繁殖力極強，發(fā)育過程主要經(jīng)歷3個階段：裂殖生殖、配子生殖和孢子生殖，其中球蟲卵囊的在外界環(huán)境中的孢子化過程是一個重要的階段，只有孢子化卵囊才具有感染性和致病性[33]。因此，殺滅球蟲卵囊或抑制球蟲孢子化才能有效防治球蟲病的發(fā)生。較多研究證明青蒿對球蟲卵囊產(chǎn)孢有抑制效果[34-35]。研究發(fā)現(xiàn)，青蒿素抑制球蟲大配子肌漿-內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣ATP酶(SERCA)的表達(dá)，使球蟲細(xì)胞Ca2+穩(wěn)態(tài)失衡，從而抑制球蟲卵囊壁的形成和孢子化[36]。承南[37]用含青蒿復(fù)方藥物對柔嫩艾美耳球蟲第二代裂殖子凋亡影響的研究發(fā)現(xiàn)，含青蒿的復(fù)方藥物處理后使裂殖子的凋亡比例增加了4～9倍。Jiao等[38]證明促進球蟲第二代裂殖子凋亡主要是青蒿素通過抑制轉(zhuǎn)錄因子NF-κB和抗凋亡因子Bcl-xL的表達(dá)。此外，因球蟲宿主和種類不同，卵囊孢子化時間也不相同，其作用機理還不完全明確[39]。

2.2 青蒿提升動物機體性能

隨著集約化養(yǎng)殖的持續(xù)增長，高養(yǎng)殖密度為球蟲的繁殖傳播帶來了便利。以禽類為例，雞感染艾美耳球蟲后其外周血液，免疫器官的T、B細(xì)胞數(shù)量和IgG、IgM、IgA等3種抗體的含量均不同程度上升，并且會引起一系列氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)和腸道菌群紊亂[40-41]。因此，添加合適的免疫調(diào)節(jié)劑來增強機體的免疫功能，以減輕球蟲感染所帶來的不良影響非常重要。青蒿富含黃酮類、萜類、有機酸和多糖等物質(zhì)，可增強機體對病原的抗病力，調(diào)節(jié)腸道菌群，修復(fù)球蟲破壞的腸道黏膜屏障，可有效提高動物的生長和抗氧化能力，調(diào)節(jié)免疫功能。

2.2.1 清除動物體內(nèi)自由基，加強抗氧化作用

2.2.2 增加動物機體抗炎及免疫調(diào)節(jié)

研究發(fā)現(xiàn)，在患有炎癥反應(yīng)類疾病的動物飼料中添加青蒿或其提取物能夠促進抑制性T細(xì)胞增殖，抑制輔助性T細(xì)胞產(chǎn)生，增加腸黏膜IgA(sIgA)、IgG、IgM等相關(guān)免疫球蛋白的分泌，降低促炎癥介質(zhì)腫瘤壞死因子(TFN)-α、干擾素(IFN)-γ、白細(xì)胞介素(IL)-1β、IL-6和IL-17、單核細(xì)胞趨化蛋白(MCP)-1等的含量，抗炎因子IL-4、IL-10、IL-13顯著上升[44-46]。表明青蒿類物質(zhì)可以提高動物機體的免疫功能和抗炎水平，細(xì)胞因子的濃度與腸黏膜免疫球蛋白含量有關(guān)，促炎因子影響球蟲裂殖體的成熟及遷移，免疫球蛋白的增加可以減少球蟲所致的腸道炎癥損傷，影響球蟲的繁殖[31]。此外，Guo等報道[47]參與炎癥反應(yīng)的免疫球蛋白、炎癥因子及相關(guān)mRNA的表達(dá)是通過TLR4/NF-κB信號通路來調(diào)控的，這一信號通路對細(xì)胞凋亡、炎癥、各種自身免疫性疾病都至關(guān)重要。研究表明，柔嫩艾美耳球蟲在第二代裂殖子發(fā)育過程中可通過誘導(dǎo)宿主細(xì)胞核因子NF-κB和抗細(xì)胞凋亡因子Bcl-xL來抑制宿主細(xì)胞凋亡，進而達(dá)到繼續(xù)在宿主細(xì)胞寄生的目的[38]。然而，已有研究報道青蒿類藥物可以通過抑制NF-κB信號通路，參與不同類型的炎癥反應(yīng)[48]。因此，青蒿類藥物抗球蟲作用可能是通過抑制炎癥反應(yīng)和誘導(dǎo)被感染組織發(fā)生細(xì)胞凋亡來實現(xiàn)的。

2.2.3 維持動物腸道微生物平衡

青蒿素及其衍生物對大腸桿菌、幽門螺桿菌、結(jié)核分枝桿菌及金黃色葡萄球菌等多種臨床常見的致病菌、耐藥菌都具有抑制作用，且目前研究大多認(rèn)為青蒿素類藥物的抗菌作用是通過影響細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)或者通過影響細(xì)菌的外排泵系統(tǒng)而發(fā)揮作用[49]。He等[50]研究了日糧中添加青蒿提取物對沙蠶的生長、肝臟抗氧化能力和腸道菌群免疫的影響，結(jié)果顯示青蒿提取物的添加顯著增加了腸道絨毛數(shù)量，影響了腸道菌群結(jié)構(gòu)，增加了乳酸桿菌和腸球菌的豐度，而潛在致病菌豐度明顯降低。另有研究發(fā)現(xiàn)，青蒿多糖通過調(diào)節(jié)腸道微生物群組成和豐度發(fā)揮良好的抗病能力；青蒿多糖的抗氧化作用與腸道微生物群組成的改變有關(guān)，腸道微生物群的串聯(lián)機制和抗氧化功能的機制有待進一步深入研究[51]。

3 展望

青蒿類藥物已被證明具有廣泛的抗球蟲作用，目前在家禽和家兔球蟲病的研究中相對成熟，但在反芻動物(牛、羊)抗球蟲病的相關(guān)報道較少，加強青蒿對大型養(yǎng)殖動物抗球蟲病的研究，對于提高畜牧業(yè)經(jīng)濟效益意義重大。青蒿用于人們抗瘧疾的研究很多，在藥物劑量安全性方面已具有精準(zhǔn)的把控，但在動物上，青蒿毒性、耐藥性、藥物殘留等方面的研究還很少。另外，青蒿抗球蟲作用機制尚不明確，雖已有不少的報道，但大多數(shù)還只停留在與一些西藥療效的簡單對比，以及用藥前后動物機體免疫細(xì)胞、促炎因子和抗炎因子等的比對，關(guān)于青蒿抗球蟲和提高動物總體性能的有效活性成分還需要進一步深入研究。青蒿衍生物的水溶性及穩(wěn)定性較差，在加工工藝方面，有效成分的提取和含青蒿復(fù)合型中藥的配伍等還需要進一步提高，使其發(fā)揮更佳的治療效果。因此，確定青蒿有效成分在不同畜禽生長階段中的最佳處理方式、劑量和作用機制，開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，對于青蒿在生產(chǎn)中應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實意義。