中草药制剂在家禽中应用的研究进展

2023-10-19 18:16王志方刘佳佳梁金超杨新平艾科热木麦麦提江代金平
饲料工业 2023年17期
关键词:家禽中草药制剂

■ 张 霞 王志方 刘佳佳 梁金超 杨新平 韩 涛 艾科热木·麦麦提江 代金平*

(1.新疆农业科学院微生物应用研究所,新疆乌鲁木齐 830091;2.新疆农业大学动物科学学院,新疆乌鲁木齐 830052;3.新疆畜牧科学院,新疆乌鲁木齐 830011;4.墨玉县蓝海鸽业发展有限公司,新疆和田 848000)

随着养殖规模化发展,饲料添加剂也得到了广泛的应用[1]。但随之产生的问题也日益严重,由于大多数饲料添加剂是由抗生素、激素等合成药物相互调制而成。在提高畜产品品质的同时,畜产品的药残余量也同时升高,最终引发出损害畜禽机能、危害人类健康及污染环境等一系列问题[2]。在现如今的家禽养殖业中,养殖人员寻找新的替抗产品,发现中草药制剂有别于抗菌肽和微生物发酵制剂等替抗产品,其来源于自然,便于种植,同时保留了其自然的结构和天然的活性[3]。人们利用中草药自身生物活性,结合相关的中医药学和机体生理系统,制订出相应的科学配方,最大限度地开发并利用中草药的优良作用,可有效提高家禽生长性能、增强家禽机体抗病能力及改善家禽肉蛋品质等的功效。中草药制剂也因其独有的天然性、绿色、无害化等特点广泛应用于家禽养殖产业之中。以中草药为原料制作而成的中草药制剂既是药物也是天然产物,同时也是具有多种功能的有效物质[4]。例如中草药中的蛋白质、多糖、氨基酸、维生素、矿物质等可有效改善家禽体内代谢功能,进而促进机体发育,提高生产性能[5];中草药中的化学成分多糖、生物碱、皂苷、挥发油可以增强机体免疫力,既增加了免疫器官功能,多糖和皂苷又可提高淋巴细胞的作用和免疫球蛋白的水平,进而促进家禽机体内抗体的形成,最终提高机体的免疫防护功能[6];中草药中的黄酮类物质可提高机体中的碱性磷酸酶活性[7],同时控制小肠上皮中相关基因的调节。进而维持肠道细胞内的动态稳定;中草药中的黄酮类、生物碱类、萜类等物质具有抗菌的效果[8],通过对细菌的胞膜及胞壁进行干扰和破坏,影响细菌的繁殖及代谢[9]。

本文综述了中草药制剂对家禽生产性能、繁殖力、免疫力、肠道菌群等方面的影响,旨在为家禽业使用中草药提供理论依据。

1 中草药制剂的分类

在中国的历史长河中,中草药有着悠长的历史发展和丰富的资源[10],根据其自身特点和功效可分为以下几种:①健胃消食类。杨久仙等[11]研究利用健胃消食类的中草药添加剂,可以显著提高雏鸡空肠黏膜厚度、肌层厚度、绒毛高度、绒毛高度与隐窝深度比,此类中药包括神曲、鸡内金、山楂等。②清热杀菌类。姜桂侠等[12]研究三种中草药的水浸提液,发现黄连可以抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌,且抑制金黄色葡萄球菌的效果好于抑制大肠杆菌,此类中药包括蒲公英、马齿苋、鱼腥草等。③养血补气类。黄丽萍等[13]研究中草药补气注射液的作用,发现外周单核细胞有MAPK 信号通路,FKBP5基因水平下调发挥补气的作用,此类中药包括延胡索、橘皮、野蔷薇等。④活血化瘀类。秦宇雯等[14]研究姜黄、莪术、片姜黄及郁金等姜黄属中药,发现其中的姜黄素、双去甲氧基姜黄素、莪术二酮、吉马酮等可以改善血液流变性,还具有抗血小板聚集、抗血栓、抗纤维化等活血化瘀的作用,此类中药包括紫金牛、六月霜、益母草等。中草药根据其特有的成分,结合家禽养殖业的需求投喂家禽,能够有效减少抗生素化合物的使用,降低化合药物对家禽机体的影响,是一种非常绿色环保、天然有机、实用性强的药物[15]。

2 中草药制剂的特点

2.1 天然性,毒害性小

用于饲料添加剂的中草药都是从药用植物中采摘而来,其中含有许多复杂的有效物质,都源于大自然长期滋养而产生,对人类和动物都没有很大的危害性。中草药制剂的内部物化结构基本处于一个天然形态,维持了特有的自然生物活性[16]。同时,经过人类长期的选择发现留下来的都是有益于人类和动物身体健康的精华成分。因中草药中有许多独特的天然有机物,且保留了有利于人和动物健康的物质,毒害性很小。即使有毒的中草药选为治疗疾病的药物,也会经过专业的脱毒方法(如经水火的炮制法)及科学有效的配比而使其毒性降低或消除[17]。在养殖业中,养殖人员也会将中草药和抗生素相互搭配使用,在发挥两者药效的同时,中草药也会因其独有的生物活性和生理结构将抗生素产生的抗药性、耐药性等毒害作用消除,最终达到养殖场的生产期望。

2.2 抗药性小

中草药因含有独特的抗病毒、细菌及寄生虫的作用机制,中草药制剂不会含有抗药性或抗药性很小,在养殖中可长期添加使用[18]。因此可以根据家禽不同的生长阶段和相关的产品需求,可有效且快速地选择含有不同功效的中草药并进行合理科学地搭配添加剂配方,既能增强中草药的功效,又能互相中和抵抗、缓和或消除其产生的不利影响,最终达到人们所期待的治疗效果[19]。

2.3 提供多种营养物质

中草药制剂中的蛋白质、糖类、维生素、矿物质等可以促进机体消化吸收和进行一定的营养调控作用[20];而其中的多糖、有机酸、生物碱、甙类和挥发性油能激发或者增强机体的特异性免疫和非特异性免疫相关的免疫功能,而且还具有普遍抵抗细菌、真菌、病毒等毒害的作用[21]。

2.4 提高免疫性能

中草药中的多糖类、有机酸类、生物碱类、甙类、生物类黄酮及色素等均有增强免疫力的作用,可调节新陈代谢、改善肉质、抗微生物作用。因此中草药制剂在体内外对多种病原微生物(细菌、病毒)具有抑制或杀灭作用,能够调动机体非特异性免疫功能,而且不易出现残留、抗药性和毒副作用。

3 中草药制剂的生物学功能

3.1 抗氧化能力

动物在新陈代谢过程中会不断地产生活性氧,若不能及时清除,将引起细胞膜磷脂、酶以及DNA 等细胞成分的损伤,危害机体健康。中草药饲料添加剂具有良好的抗氧化性,主要起作用的活性物质包括黄酮、酚类、苷类以及萜类化合物,通过增加机体总抗氧化能力(T-AOC)、提高超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性,清除氧自由基,抑制脂质过氧化,降低氧化应激,提高机体对氧化损伤的防御能力,改善机体健康[22]。

3.2 抗菌、抗病毒功能

中草药能够直接抑制或杀灭病原体。黄连、杜仲、金银花、五倍子均具有一定的广谱抗菌作用。一些中草药本身不具有抑制或杀灭病原体的作用,但其有效成分能够激活机体免疫系统,强化机体免疫应答,提高机体对细菌和病毒感染的防御能力。一些中草药多糖还可以发挥抗黏附作用,抑制病原菌对胃肠道的黏附,从而产生抗菌作用。研究发现,百里香对引起猪接触传染性胸膜肺炎放线菌多重耐药菌株有良好的抑制作用,最小抑菌浓度和最小杀菌浓度分别为0.198、0.396 g/L[23]。

3.3 提高免疫力

脾脏、胸腺、法氏囊是禽类重要的免疫器官。免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)分别在黏膜免疫、体液免疫的早期和中期发挥重要作用。研究发现,中草药饲料添加剂可以通过促进免疫器官发育、提高免疫器官指数、促进免疫细胞增殖,提高免疫球蛋白细胞因子表达和抗体效价等多种机制调节机体免疫应答,从而提高机体免疫力[24]。

4 中草药制剂在家禽中的作用及应用

4.1 中草药制剂对家禽生长性能的影响

中草药中的某些物质可有效促进体内的血液循环,加强机体的新陈代谢,提高营养物质的消化吸收与利用,并加快了家禽的生长速度,进而有效地提高了家禽的生产性能。刘梦杰等[25]研究表明,马齿苋、苦参、伏龙肝组成的复方中草药添加剂可显著提高肉鸡的平均日增重,显著降低料重比。李瑞卿等[26]研究表明,添加茶渣可有效降低浙东白鹅的平均采食量,其最适添加量为15%。彭凤强[27]研究表明,复方中草药可以有效改变和田黑鸡的采食量,减少黑鸡的料重比。张旭等[28]研究不同纤维原料对临武鸭生长性能的影响,发现不同纤维原料可以有效改善临武鸭的平均日增重、平均日采食量、料重比,降低饲料成本。单春乔等[29]研究植物甾醇对肉鸡生长性能的影响,发现植物甾醇可显著提高日增重和降低料重比,其最适添加量为40 mg/kg。李雪平等[30]研究复方中草药对骡鸭生长性能的影响,发现添加1%中草药添加剂能增加骡鸭养殖中期和全期日增重,并降低料重比,4~6周龄尤为明显。樊瑞泉等[31]研究中草药添加剂对雏鹅生长性能的影响,发现添加2%三芽四君子中草药可显著提高体重增长率、平均日增重、成活率等,而平均日采食量、料重比显著下降。

4.2 中草药制剂对家禽繁殖性能的影响

中草药制剂可以提高家禽的繁殖力,包括产蛋率、孵化率、蛋品质等,同时显著减少破蛋、软壳蛋等的出现。陈小辛等[32]研究表明,中草药可有效提高黑羽公鸡精子量、精子密度、精子活力,有效降低精子畸形率。赵志燕[33]研究表明,中草药可提高种鹅的产蛋数和鹅蛋质量。蒋晓[34]研究中草药补菟增蛋散,发现可提高产蛋率和缩短产蛋周期。李研等[35]研究表明,甘草和芦丁中草药可显著提高产蛋数,极显著提高平均蛋重。谭飞等[36]研究表明,复方中草药制剂可以有效提高蛋鸡的产蛋率、蛋品质及料蛋比。范毅等[37]研究表明,膨化亚麻荠籽粕可以有效提高蛋重,有效降低料蛋比,其最佳添加效果为3%~5%。张新[38]研究中草药制剂对母鸡产蛋的影响,发现一定浓度范围内的中草药制剂可以有效提高母鸡的产蛋率和蛋品质等繁殖性能。王焕森等[39]研究日粮中添加烟酸对产蛋期种鹅产蛋性能和蛋品质的影响,发现添加烟酸水平40 mg/kg 可使种鹅产蛋率、平均蛋重达到最大值。

4.3 中草药制剂对家禽免疫力的影响

中草药中含有许多有益于机体免疫的有机物质,如生物碱、多糖类等。其会通过提高网状内皮系统的吞噬功能或诱发干扰素的产生,有利于抗体的形成和溶血的测定,并提高血清中免疫球蛋白IgA、IgM、IgG的含量,加强抗体分泌细胞及T、B 淋巴细胞和自然杀伤细胞(NK 细胞)的活性,加快血液循环,增强机体新陈代谢[40],提高营养物质的消化率,增强机体的免疫反应,从而提高机体免疫能力[41]。田盈盈等[42]研究西洋参中草药对龙凤土鸡的影响,发现血清中的免疫球蛋白G、M有效提高。尹苗等[43]研究表明,中草药可有效降低血清中白细胞介素1、白细胞介素2(IL-2)、白细胞介素6(IL-6),提高血清白介素10(IL-10)的含量。陈义娟等[44]研究金银花复合中草药对黄羽肉鸡的影响,发现血清中的乳酸脱氢酶、肌酸激酶及碱性磷酸酶等的活性有显著的差异,肉鸡的脏器指数(脾脏指数和法氏囊指数)明显提高。杨翠等[45]研究表明,中草药可以极显著降低血液中总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、尿素氮(BUN)含量,显著提高IgM、IL-2含量,提高东兰乌鸡的免疫水平,在一定程度上提高它们的存活率。穆春宇等[46]研究表明,中草药海滨锦葵提取物能够提高青年鸽的免疫能力,提高成活率,降低死淘率并增强溶菌酶的活性。隋玉健等[47]研究复合中草药添加剂对产蛋期吉林白鹅血液指标的影响,发现中草药使白鹅血清中的IgA、IgM 的含量显著提高。吴倩[48]研究中草药对天府麻鸭免疫功能的影响,发现1.0%和1.5%中草药极显著提高了血清中IgA、IgM 的含量,0.5%中草药增加了血清中补体C3、补体C4 的含量,不同水平的中草药改变了血清中IL-2、IL-4、IL-6 和干扰素-γ(IFN-γ)的含量,与空白组相比,整体呈上升的趋势。

4.4 中草药制剂对家禽肉品质的影响

中草药中许多的生物活性物质能够有效提高家禽肉中的蛋白质、氨基酸、脂肪等物质含量[49],从而改善肉品质和增加肌肉风味。王苗苗等[50]研究表明,不同比例艾草和香附可显著降低鸡肉的蒸煮损失和剪切力值,提高胸肌系水值和红度。卢永军[51]研究表明,中草药可以显著提高鸡肉脂肪含量和蛋白质含量。李松桥等[52]研究表明,枸杞渣和甘草混合添加剂可以显著降低腿肌肉剪切力,有效提高胸肌和腿肌的黄度。刘砚涵等[53]研究表明,中草药添加剂可有效改善北京鸭的肉品质,其胸肌肉色的亮度值、红度值、剪切力、滴水损失率等都有显著的降低,屠宰率、胸肌率等也有明显提高,添加剂的最佳浓度0.2%。时宇飞等[54]研究中草药对肉鸡肉品质的影响,发现2%、3%中草药组的胸肌蒸煮损失率和滴水损失显著低于空白组,中草药组的肌肉脂肪均低于空白组,嫩度含量高于空白组。左晓红等[55]研究中草药对朗德鹅胴体品质的影响,发现中草药添加剂能有效提高胸肌率及粗脂肪含量,降低胸肌中铅含量。

4.5 中草药制剂对家禽肠道菌群的影响

在家禽的肠道内,存在一定数量且稳态的微生物种群。其中有利微生物会对整个种群起到一定的关键作用[56],一旦失去有利微生物,肠道内原有的微生物稳态就会失去平衡,导致机体机能紊乱。当中草药的活性物质进入家禽肠道内,就会发挥独有的作用,可有效降低肠道内大肠杆菌、沙门氏菌等的数量,削弱需氧菌和兼性厌氧菌的繁殖,进而恢复肠道内原有的微生物稳态。在微生物稳态失去平衡时,动物体内的大肠杆菌比例会有所提高,进而会分解蛋白质产生有害物质(如氨、胺、细菌毒素等),最终会导致动物出现免疫能力低下的状况,且易感染疾病,危害机体健康。于佳楠等[57]研究表明,复方中草药添加剂有效降低肠道中螺旋菌门、变形菌门和瘤胃球菌属丰度,同时使考拉杆菌属丰度提高了3.5%。毛金菊[58]研究表明,500 mg/kg 蒲公英中草药可有效提高回肠闭合蛋白(Claudin)、闭锁蛋白-1(Occludin-1)及黏蛋白1(MUC1)相对表达量,1 000 mg/kg蒲公英组回肠Claudin、Occludin-1、闭合小环蛋白-1(ZO-1)及MUC1相对表达量有效提高,500、1 000 mg/kg 蒲公英组回肠厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度有效提高,拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度降低,乳杆菌属(Lactobacillus)相对丰度提高,拟杆菌属(Bacteroides)相对丰度降低。王鑫楠等[59]研究表明,中草药有利于动物肠道菌群的调控,可有效促进机体肠道内益生菌的产生,进而维持动物机体的健康状态。韩金恒等[60]研究表明,中草药可有效改善肉鸡肠道内的菌群结构,其拟杆菌门和变形杆菌门相对丰度均有效提高。许云鹏[61]研究中草药对不同品种鹅肠道菌群的影响,发现中草药提高了卡洛斯鹅有益菌数,降低了梭菌属丰度。籽鹅中乳球菌属、乳酸杆菌属丰度显著增多,螺杆菌属、变形菌门明显减少。海思娆等[62]研究复方中草药对天府麻鸭肠道微生物区系的影响,发现0.5%中草药使盲肠内细菌丰度下降,1.0%和1.5%中草药使体内的变形菌门、厚壁菌门和放线菌门的相对丰度逐渐下降,拟杆菌门的相对丰度上升,拟杆菌属、丁醋丝膜菌属和巴恩斯氏菌属的相对丰度逐渐上升,另枝菌属和嗜胆菌属的相对丰度则逐渐减少。

5 中草药存在的问题

目前中草药还存在许多不足之处。中草药制剂一般是由一种或多种中草药混合而成,许多有效成分因不同环境、不同地理、不同温度而表现出不同的药效。我国现阶段比较缺乏对具体中草药有效含量的测定及相关质量检测,无法满足现有规模化养殖场的生产需求。另外,对某些中草药的作用机制还存在疑点,只是集中在临床分析及相关免疫机理,没有从病理学、药学及分子生物学等方面深入探讨研究。

6 结论

中草药具有天然、营养且药用的优良特性,是我国传统药学的珍宝。避免长时间使用抗生素、激素等饲料添加剂,减少对人类和动物的毒害作用,中草药制剂的研发与应用成为重中之重。本文阐述了中草药制剂的相关特点及其在家禽养殖生产中的广泛应用。中草药制剂既是有效的治疗药物,也满足人们对添加剂安全和环保的需求,作为一种新式无害化添加剂,在畜禽领域有着广阔的前景。但是由于中草药制剂有着独特的特性与功效,技术人员需要提高药学知识水平,加强对中草药制剂的研发,学会融会贯通,发挥其最大的优势,致力于带动畜牧业的快速且稳定发展。

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