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浅谈中草药饲料添加剂的特点与发展概况

作者:佚名来源:互联网时间:2015-03-26 11:16点击:

  摘要:作为绿色饲料添加剂之一的中草药饲料添加剂,近年来已成为研究的一大热点。本文就中草药饲料添加剂的概念、特性、作用、发展历史及未来的发展趋势作一综述。

  关键词:中草药;饲料添加剂;作用;发展

  目前,国内畜牧养殖场滥用抗生素及化学类添加剂,严重影响畜禽产品品质,危害消费者的身心健康。这些问题的出现,迫使生产者减少或不依赖抗生素和化学药品的使用,去寻找抗生素的替代品,如酶制剂、益生素、中草药饲料添加剂等。2006年,欧盟全面禁止使用抗生素类饲料添加剂,提倡将资源丰富、不易诱发耐药性、残留低的中草药或其提取物作为饲料添加剂。中草药的天然性,多能性,安全可靠性等特点无疑使中草药添加剂受到大众的青睐。本文就中草药饲料添加剂的概念、特性、作用、发展历史及未来的发展趋势作一综述。

  1.中草药饲料添加剂的定义及分类

  中草药饲料添加剂,是指应用我国传统的中兽医理论、中药的四性、五味及一些扶正祛邪、调节阴阳平衡的中草药,生产出的单方或复方制剂[1]。根据中草药饲料添加剂的作用,划分为以下几种类型:①理气健脾,促消化类;②清热解毒,杀菌抗菌类;③补气壮阳,养血滋阴类;④扶正祛邪,驱虫消积类;⑤安神定惊,开窍行气类;⑥活血解淤,促进新陈代谢类[2]。

  2.中草药饲料添加剂的特性

  2.1多功能性

  中草药的组分复杂,每味中草药中一般有几种、几十种甚至上百种成分。中草药不但含有大量的生物碱、挥发油、苷类、有机酸、鞣质、多糖及多种免疫活性物质和一些未知的促生长活性物质,还含有一定量的蛋白质、氨基酸、糖类、矿物质、维生素、油脂、植物色素等营养物质[3]。这些物质的存在对于促进动物生长发育、提高免疫力等方面有着重要作用。

  2.2毒副作用小

  中草药应用历史悠久,经过人和动物体的长期实践筛选,保留了对人和动物有益无害和最易被接受的外源精华物质。即使是用于预防治病的有毒中草药,经过炮制和科学配伍,其毒性已经减弱或消除[4]。整体上说,中草药不会形成毒副残留和公害,对人类健康和生态环境危害小。

  2.3无抗药性或很小

  抗药性是指病原体与药物多次接触后,对药物的敏感性下降或消失,致使药物的疗效降低或无效。天然中草药添加剂的抗菌作用,少数是含有抗菌的有效成分直接作用于菌体,而大多数抗菌作用机理是通过提高免疫力达到抗病防病的作用。中草药以其独特的抗微生物和寄生虫的功能和作用机理,不易产生抗药性,可长期添加于饲料中使用。

  3.中草药饲料添加剂的作用

  3.1增强机体免疫力

  机体免疫力的高低直接影响到动物的抗病力。现代医学表明,中草药添加剂是一种畜禽免疫增强剂,通过药物中所含有的免疫活性物质,如苷类、生物碱、多糖及有机酸,挥发性成分,活化机体免疫系统,从不同环节激发免疫应答,提高机体免疫力。现已确定黄芪、刺五加、党参、商陆、马兜铃、甜瓜蒂、当归、淫羊藿、穿心莲、蒜、茯苓、牛角、猪苓等可作为免疫增强剂。

  3.2营养作用

  中草药的营养作用主要体现在中草药中含有动物生长发育所必需的各种营养物质,如蛋白质、氨基酸、维生素、微量元素等。例如,单味松针粉中氨基酸的含量为6.33%,维生素C为522 mg/kg,维生素B1为3.8 mg/kg,维生素B2为17.2 mg/kg,胡萝卜素为121.8 mg/kg,这些营养成分和生物活性物质可促进动物的生长发育,提高畜产品的产量和质量[5]。

  3.3抗应激作用

  应激反应是动物体动员机体全部防御机能去克服应激原(机体内外环境的不利因子)的不良作用,保持在极端情况下的稳态过程。应激是导致畜禽生产性能降低的主要危害因素之一。中草药可以有效提高机体的防御能力和缓解环境恶性刺激[6],研究表明黄芪、党参、刺五加、人参、延胡索等可提高机体调节能力,防止应激反应警戒期肾上腺增生,胸腺萎缩以及应激反应抵抗期、衰竭期出现的异常变化。

  3.4改善动物产品品质

  朱志刚等[7]报道,由山楂、黄芪、金银花、淫羊藿、僵蚕、黑芝麻、松针粉等12味中草药配制成的中草药添加剂,对肉质有改善作用,使肉质变得细嫩、肉味浓郁鲜香、汤味鲜浓。孙晓萍等[8]将中草药饲料添加剂加入奶牛饲料中饲喂奶牛,结果表明,奶牛的产奶量及乳脂率均有不同程度提高。宁康健等[9]取杜仲、黄芪、白术等中草药按等量比例配伍饲喂鸡,结果表明,肉鸡肌肉中粗蛋白含量与肌肉脂肪的沉积能力提高。邱小琮等[10]在饲料中添加山楂、麦芽等中草药,制成复方投喂银鲫,结果显示鱼体水分降低及脂肪含量提高,改善了鱼的肉质。

  3.5增强繁殖性能

  中草药中的某些成分可促使动物卵泡发育和精子产生,增强动物的繁殖性能。付明哲等[11]研究表明中草药制剂对布尔山羊公羊的射精量和精子活力均有显著提高,畸形精子比率明显下降。丁海荣等[12]研究以淫羊藿、菟丝子、熟地黄等为主要成分的复方中草药制剂对新西兰公兔精液品质的影响,结果表明实验组公兔在饲喂该复方中草药制剂8~14d和15~21d内的射精量、精子密度和活率等指标与对照组相比差异极显著,停药后10d内,试验组和对照组公兔的射精量差异显著,精子密度和活率差异极显著。

  3.6抗生素替代

  抗生素饲料添加剂的应用较为普遍,抗生素的长期大量使用将产生抗药性和耐药性。李洪龙等[13]的研究表明,在全程饲养阶段,中草药可促进猪的生长,降低料肉比,提高饲料的转化率和猪的增重,效果与抗生素相当。唐保国等[14]在肉鸡基础日粮中分别添加由姜黄、柴胡、鱼腥草、牛至、灵香草等组成的中草药复方提取物和吉他霉素、黄霉素,进行饲养试验,结果表明,中草药添加剂组与吉他霉素组、黄霉素组在平均体重、料肉比、成活率方面无显著差异,说明在肉鸡日粮中添加中草药可达到与抗生素相当的水平。

  3.7激素样和维生素样作用

  中草药本身不是激素,但可起到与激素相似的作用,并可减轻、防止或消除外源激素的毒副作用。如具有雄性激素样作用的淫羊藿、人参、虫草等;具有雌性激素样作用的香附、补骨脂、蛇床子、当归、甘草等。

  4.中草药饲料添加剂的发展历史

  中草药作为饲料添加剂具有悠久的历史。从公元前3世纪时的《神农本草经》到后来的《淮南万毕术》、《齐民要术》、《农政全书》等书中都有关于中草药作为饲料添加剂的记载;明朝李时珍《本草纲目》中记载了可作饲料、令家畜肥壮的药物共16种。到目前为止,中草药饲料添加剂的发展主要经历了两个阶段。

  4.1 第一阶段,传统中草药饲料添加剂使用阶段

  中草药作为饲料添加剂最早开始于公元前二世纪及明代时期,到80年代,掀起了研究应用中草药饲料添加剂的高潮,取得了良好的成效,中草药饲料添加剂的发展进入第一阶段。

  第一阶段的研究主要集中在中草药饲料添加剂能提高动物抗应激、抗疾病能力;改善动物的生产性能;低残留,不易产生耐药性等优点上。

  这一阶段,中草药饲料添加剂以其资源广泛、毒副作用小、无残留及有促进生长、增强体质、促进代谢、提高性能,抗应激和防治疾病等特点受到人们的重视。目前,传统中草药饲料添加剂产品的研究开发已取得了可喜的进展,开发出了许多应用于饲料工业并有明显效果的中草药饲料添加剂。但从总体上来讲还存在以下几个方面的问题。

  4.1.1配方设计不科学

  大多数饲料添加剂生产企业,在制定中草药饲料添加剂配方时,一是借助中药资料记载优选;二是根据中草药的用途、功能进行组方[15],通过饲养试验,检验其效果后优选。一个组方虽然效果显著,但发挥作用的是主要化学成分不明确,药物在动物机体内的变化、作用结果没有进行深入的研究。即使是较好的组方也没有系统的科学试验验证[16],未从药理学、毒理学、病理学、免疫学、微生态学、分子生物学等各个方面和层次进行全而和系统分析研究。

  4.1.2产品粗糙

  大部分中草药饲料添加剂均是将原料药进行粉碎、搅拌后直接添加于饲料中。添加量在1%~10%,产品运输、保存不便,且易改变饲料中的营养成分同时影响饲料的适口性,推广难度加大[17]。

  4.1.3缺乏微量化产品

  要适应现代化饲料生产工艺要求,就必须针对单方或复方,采取不同的方法分离、提取或精制,获得其有效成分或生物活性物质后,制成预混粉剂、备溶粉剂、颗粒剂、口服液、包衣微囊剂等剂型。

  4.1.4缺乏系统化产品

  应根据中草药的特性,生产不同作用方向的添加剂,打破目前一组方剂多种用途的局面。如促产蛋剂、促生长剂、促产品质量改善剂、蛋黄色泽增强剂、猪肉瘦肉率提高剂、畜产品风味改良剂、免疫功能促进剂等专门化、系列化产品,以适应饲养业的发展要求[18, 19]。

  4.1.5安全问题

  俗话说 “是药三分毒”,现在普遍认为在畜禽中长期使用中草药饲料添加剂残留量甚微,对畜禽生长无影响,但由于中草药饲料添加剂的研究开发尚处在初级阶段,使用的安全问题缺乏明确的理论依据。且其本身受天时地利影响其成分,因而难以对其进行准确的药效评定和有效的质量控制。

  4.2 第二阶段,中草药提取物饲料添加剂的使用阶段

  中草药提取物饲料添加剂的发展与使用标志着中草药饲料添加剂进入第二阶段。中草药提取物是指采用适当的溶剂或方法,以中草药为原料提取或加工的物质,提取方法主要有超临界流体萃取法、超声提取法、微波萃取法、酶法、破碎提取法和半仿生提取法等。中草药提取物饲料添加剂克服了传统中草药饲料添加剂作用效果不稳定、产品有效成分不确定、吸收慢、添加比例大、适口性差等弊端。

  目前,已经有较多中草药提取物饲料添加剂被研制并应用于生产实践。大体上分为两类:传统中草药提取物饲料添加剂和新型中草药提取物饲料添加剂。

  4.2.1传统中草药提取物饲料添加剂

  即先选定中草药原料,再进行比例提取,如金银花提取物、黄芪提取物、芦丁提取物等。此类产品的最大特点是选定的中草药本身作用效果明确,缺点是不能对其有效成分进行定量分析、作用效果不稳定、不同提取批次提取物之间的差异较大、价格昂贵与人类争夺中草药资源等。

  4.2.2新型中草药提取物添加剂

  新型中草药提取物首先选定功能性的有效成分,再筛选具有这些成分的廉价中草药,进行比例提取,最后根据动物的生理特征、生理阶段等特点,优化每种有效成分的组分,确保较好的使用效果。如天福莱系列产品,此类产品的最大特点是产品有效成分明确;产品含量可品控,进而保证产品的质量稳定;通过优化有效成分的配方组合,保证使用效果明显。目前应用比较多的中草药提取成分主要有植物多糖、植物黄酮、绿原酸、植物多酚和植物还原糖等。虽然新型植物提取物有效成分明确、产品质量稳定、使用效果稳定,但是其有效成分基本上为一类物质,不能具体到单一物质,比如植物多糖,是指有活性的、作用相似的一类多糖。

  与传统中草药饲料添加剂相比,新型中草药饲料添加剂是先定向确定提取的有效成分,再选择目标成分进行有效成分的筛选,根据动物的不同生长发育阶段和生产目的,针对不同的饲养条件,开发生产精专型、特异性中草药饲料添加剂。新型中草药提取物饲料添加剂有效成分明确;有效成分可品控;质量稳定;作用效果明显;去除了有害物质;添加量小;对饲料配方的改变较小等优点越来越受到饲料企业的青睐。因此,中草药提取物开发而成的饲料添加剂成了近年来的研究热点,是未来中草药饲料添加剂的发展方向。

  中草药提取物饲料添加剂的研发虽然取得了一定进展,但是还是存在以下问题:①有效成分的作用机理还不明确。②有效成分不能具体到某一种。③尚未制订出规范的国家质量标准和统一的检测手段。④中草药提取物饲料添加剂的加工工艺还需完善。

  5.中草药饲料添加剂的未来发展趋势

  第三阶段中草药饲料添加剂的研究主要从以下几个方面完善。

  5.1中草药添加剂的生产工艺方面

  采取先进的生产工艺对中草药进行提取和精制,向微量化、系列化、专用型方向发展,这样既可保证其药效,降低毒副作用、又不影响饲料的营养水平。在提取工艺方面,除传统的浸提工艺外,可采用超临界提取、动态低温提取等方法,获得其有效成分或生物活性物质,从而使用微量添加即可获得高效、快速的效果,以适应饲料工业的现代化生产和水产养殖投喂的精准化;在产品剂型方面,根据单方或复方,采用先进的生产工艺分离、提取或精制,获得其有效成分或生物活性物质后,制成预混粉剂、备溶粉剂、颗粒剂、口服液、胞衣微囊剂等,达到中草药添加剂产品安全、有效、稳定、方便储存及运输,使中草药饲料添加剂这个行业朝着规模化、产业化的方向发展。

  5.2中草药添加剂的配伍及作用机理方面

  对中草药有效成分的作用机理进一步深入研究,结合现代医药学、营养学和免疫学的方法,从体内营养物质的代谢利用途径、免疫调节的机理和激素的分泌调控等方面去探讨,研究中草药中的有效成分如何调理体内平衡,改善肠道微循环和微生物区系,以及免疫反应。

  5.3中草药添加剂的质量标准方面

  标准化是实现中草药饲料添加剂现代化的前提,在开发应用中草药饲料添加剂的同时,有关研制、生产和监管部门应根据中草药饲料添加剂的特点,制定检测标准,使其有规可循,保证产品质量可控性、重现性及稳定性。

  药材质量标准方面,中草药的质量受药材本身、栽培技术、栽培地点、采收季节、药用部位、炮制工艺、生产工艺、加工设备、药材贮藏等多方面因素影响。因此,应从原料药物生产开始,执行GAP规范,对中草药的栽培、采收、炮制加工、贮藏以及运输等进行质量控制和监督,保证中草药的质量。

  产品质量标准方面,适当剂量的中草药饲料添加剂对动物生长有益,大剂量使用则可能产生毒副作用,所以在使用时一定要掌控剂量。因此,在鼓励推动中草药饲料添加剂开发应用的同时,有关研制、生产和监察部门,应根据天然植物饲料添加剂的特点,制定统一的中草药饲料添加剂允许使用和禁用种类及其使用标准以指导生产,确保产品质量。

  6.中草药饲料添加剂的应用前景

  食品安全性问题越来越受到人们的关注,使用抗生素的替代品是必然趋势。主要的抗生素替代品包括益生素、微生态制剂、寡聚糖、酸化剂、酶制剂、抗菌肽、植物提取物等。益生素、微生态制剂因为是活菌制剂、不耐热、在高温制粒过程中易灭活,生物活性低;寡聚糖、酸化剂和酶制剂虽然绿色无残留,但是作用方式过于单一。中草药提取物饲料添加剂的有效成分包括植物多糖、植物黄酮、植物多酚、植物有机酸、植物还原糖等是一种绿色饲料添加剂,具有毒副作用小、不易产生抗药性的特点,是目前抗生素的最佳替代品,具有广泛的应用前景。今后应充分利用我国丰富的中草药资源,深入开展中草药饲料添加剂的研究与开发,在拓宽中草药应用范围的同时提高我国畜牧业生产水平和畜产品的质量,使其尽快适应现代化生产,做到规范化、标准化。

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责任编辑:陈娟  

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