喻運(yùn)珍,余少梅,張立強(qiáng),李 娟,鄧 平,羅楊志,高銀愛(ài),丁運(yùn)敏
(1.武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,武漢430207;2.武漢中博水產(chǎn)生物技術(shù)有限公司,武漢430207;3.湖北中醫(yī)藥大學(xué),武漢430065;4.武漢市武湖農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司,武漢430334)
穿梅三黃散是由大黃、黃芩、黃柏、穿心蓮、烏梅五味藥材粉碎加工而成的,具有清熱解毒功能,用于治療魚(yú)類(lèi)細(xì)菌性敗血癥、腸炎、爛鰓與赤皮病[1]。通常產(chǎn)品是經(jīng)普通粉碎,粉末粒度在80~120目(150~180μm)之間。中草藥極細(xì)粉粉末粒度在一般在150目(90μm)在200目(75μm)之間[2]。超微粉一般指細(xì)胞級(jí)微粉,利用機(jī)械或流體動(dòng)力方法,將3 mm以上的中草藥顆粒,加工成30μm以下粒徑的粉散劑,一般粒徑為5~47μm,細(xì)胞破壁率達(dá)95%以上。與傳統(tǒng)粉散劑比較,中草藥超微粉具有有效成分釋放快、生物利用率高、臨床作用效果顯著等特點(diǎn)[3]。研究以穿梅三黃散為研究對(duì)象,比較了1000目超微粉和200目極細(xì)粉之間顯微特征及藥效學(xué)差異,旨在為穿梅三黃散超微粉應(yīng)用提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)參考。
1.1 藥材 大黃、黃芩、黃柏、穿心蓮、烏梅,均購(gòu)自安徽旭松中藥飲片有限公司,經(jīng)公司質(zhì)檢部門(mén)按照《中華人民共和國(guó)獸藥典2015年版二部》鑒定合格。穿梅三黃散由以上5種藥材按比例粉碎混合而成,穿梅三黃散超微粉,委托山東埃爾派粉體科技股份有限公司生產(chǎn),過(guò)1000目篩;穿梅三黃散極細(xì)粉為本公司自行粉碎生產(chǎn),過(guò)200目篩。
1.2 菌株 嗜水氣單胞菌(Aeromonas hydrophila)、柱狀黃桿菌(Flavobacterium cloumnare)和腸型點(diǎn)狀氣單胞菌(Aromonas punctata f.intestinalis)為實(shí)驗(yàn)室保存菌種。
1.3 試驗(yàn)動(dòng)物 草魚(yú),購(gòu)置于江夏山坡某養(yǎng)殖戶(hù),50±5 g,置于網(wǎng)箱中暫養(yǎng)一周。
1.4 試驗(yàn)試劑 營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基和Shieh營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基購(gòu)自青島高科園海博生物技術(shù)有限公司。
1.5 主要儀器 BM1000生物顯微鏡(南京江南永新光學(xué)有限公司);JFC-1600真空離子濺射鍍膜儀、JSM-6510LV掃描電鏡(日本電子公司);Chemray 240全自動(dòng)生化分析儀(深圳雷杜生命科技);2HP-100生化培養(yǎng)箱(上海蘇進(jìn)儀器設(shè)備廠)。
2.1 顯微觀察 生物顯微鏡觀察:取少量粉末,水合氯醛透化,于生物顯微鏡下觀察粉末特點(diǎn)[4]。
電鏡觀察:取適量樣品,用導(dǎo)電銀膠粘在樣品臺(tái)上,經(jīng)鍍膜儀噴金后,于掃描電子顯微鏡下觀察[5]。
2.2 抑菌試驗(yàn)[6-7]
2.2.1 菌液配制 將嗜水氣單胞菌、柱狀黃桿菌和腸型點(diǎn)狀氣單胞菌分別接種于營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基中,28℃下培養(yǎng)24 h,取培養(yǎng)液配制成0.5麥?zhǔn)蠞岫鹊木簜溆?。將柱狀黃桿菌接種于Shieh營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基中,28℃下培養(yǎng)48 h,取培養(yǎng)液配制成0.5麥?zhǔn)蠞岫鹊木簜溆谩?/p>
2.2.2 藥液配制 采用倍比稀釋法。將穿梅三黃散紫外照射滅菌后,用無(wú)菌水配制768 mg/mL母液。取9支滅菌試管,第1管中加入5 mL肉湯培養(yǎng)基,2~8管加入3 mL;取1 mL母液至第1管中,混勻后吸取3 mL至第2管,混勻吸取3 mL至第3管,依次類(lèi)推至第7管,混勻后,吸取3 mL棄去。1 ~7管穿梅三黃散濃度分別為 128,64、32、16、8、4、2 mg/mL。第8管為肉湯對(duì)照,第9管為藥液對(duì)照。
2.2.3 最小抑菌濃度(MIC)測(cè)定 分別吸取100μL菌液加至1~8管中,28℃培養(yǎng)24 h后觀察,沒(méi)有細(xì)菌生長(zhǎng)的最小濃度為最小抑菌濃度(MIC)。每種試驗(yàn)藥物設(shè)3組平行,MIC結(jié)果取其平均值。
2.3 飼喂試驗(yàn)
2.3.1 試驗(yàn)分組及處理 試驗(yàn)在2 m×2 m×1.5 m網(wǎng)箱中進(jìn)行,分為三組,對(duì)照組、超微粉組和極細(xì)粉組,每組投放30尾草魚(yú)。對(duì)照組投喂普通市售飼料,用藥組投喂拌藥飼料,飼料添加量為20 g/kg,每日投喂3次,連續(xù)投喂10 d。
2.3.2 樣品采集及指標(biāo)測(cè)定[8]試驗(yàn)結(jié)束時(shí),每組取草魚(yú)6尾,尾靜脈采血,4℃下靜置1 h后3000 r/min離心10 min,取上清得到血清;取肝臟制成10%組織勻漿。血清用于測(cè)定谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)含量;肝組織勻漿用于測(cè)定過(guò)氧化氫酶(CAT)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-PX)含量。 AST、ALT采用自動(dòng)生化測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定,組織中CAT、MDA、SOD、GSH-PX采用南京建成試劑盒測(cè)定。
3.1 顯微觀察 穿梅三黃散極細(xì)粉在生物顯微鏡下可以觀察到五味藥材的各種特有特征(圖1ag),而超微粉幾乎觀察不到任何細(xì)胞形態(tài)(圖1h),其藥物特有的特征均消失。
在掃描電鏡下可以觀察到,穿梅三黃散超微粉(圖2b)粉體粒徑更小,粒徑分布更加均勻。
圖1 穿梅三黃散超微粉和極細(xì)粉普通顯微鏡觀察(×100)Fig 1 Microscopic characteristics of ultrafine and very fine powder of Chuanmei Sanhuang San observed by microscope( ×100)
圖2 穿梅三黃散超微粉和極細(xì)粉掃描電鏡觀察Fig 2 Microscopic characteristics of ultrafine and very fine powder of Chuanmei Sanhuang San observed by scanning electron microscope
3.2 抑菌試驗(yàn) 由表1可以看出,穿梅三黃散超微粉和極細(xì)粉對(duì)嗜水氣單胞菌的MIC分別為32和64 mg/mL,柱狀黃桿菌為32和64 mg/mL,腸型點(diǎn)狀氣單胞菌為8和32 mg/mL,超微粉對(duì)各致病菌的MIC均小于極細(xì)粉,其中對(duì)嗜水氣單胞菌、柱狀黃桿菌的MIC是極細(xì)粉的1/2,對(duì)腸型點(diǎn)狀氣單胞菌的MIC是極細(xì)粉的1/4。說(shuō)明穿梅三黃散超微粉浸出液對(duì)3種致病菌的抑菌效果優(yōu)于極細(xì)粉。
表1 穿梅三黃散超微粉和極細(xì)粉對(duì)3株細(xì)菌的最小抑菌濃度(MIC)Tab 1 MIC of ultrafine and very fine powder of Chuanmei Sanhuang San on three bacteria
3.3 飼喂試驗(yàn) 由表2及表3可以看出,拌飼投喂穿梅三黃散后,血清中谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、丙二醛(MDA)含量顯著降低(P<0.05或P<0.01),其中超微粉組小于極細(xì)粉組,具有顯著性差異(P<0.05或P<0.01),表明飼喂穿梅三黃散能夠降低試驗(yàn)草魚(yú)血液中谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)酶活性及肝組織中丙二醛(MDA)含量。
過(guò)氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-PX)含量顯著升高(P<0.05或P<0.01),其中超微粉組顯著高于極細(xì)粉組(P<0.05),表明飼喂穿梅三黃散能夠提高試驗(yàn)草魚(yú)肝組織中過(guò)氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-PX)酶活性。
表2 穿梅三黃散超微粉和極細(xì)粉對(duì)血清中AST和ALT影響Tab 2 Effects of ultrafine and very fine powder of Chuanmei Sanhuang San on AST and ALT in serum
表3 穿梅三黃散超微粉和極細(xì)粉對(duì)肝臟組織中SOD、CAT、GSH-PX和MDA的影響Tab 3 Effects of ultrafine and very fine powder of Chuanmei Sanhuang San on liver tissue SOD,CAT,GSH-Px,MDA
穿梅三黃散超微粉對(duì)3種魚(yú)類(lèi)致病菌的最小抑菌濃度均小于極細(xì)粉,抑菌作用顯著優(yōu)于極細(xì)粉。這是因?yàn)樗幬锪W拥拇笮『头垠w的結(jié)構(gòu)是影響藥物溶出度的重要因素。穿梅三黃散經(jīng)超微粉碎,粉碎更充分,粉末粒徑更?。▓D2),有效成分更易溶出。一般情況下,中草藥中有效成分需要經(jīng)過(guò)浸潤(rùn)、溶脹、滲透和分散才能溶出,采用超微粉碎工藝消除阻力能夠加快溶出速率、溶出量[9]。蔡萍等研究發(fā)現(xiàn),超微粉碎技術(shù)可以顯著加快五苓散中桂皮醛的體外溶出率[10]。張國(guó)祖等在研究中發(fā)現(xiàn),在相同浸泡條件下,扶正解毒散超微粉中,淫羊藿苷的浸出量比普通粉平均提高了115%,水溶性浸出物提高了17%,總糖提高31%[11]。研究中,體外抑菌試驗(yàn)間接反映了穿梅三黃散有效抑制菌成分溶出度高于極細(xì)粉,與以上研究結(jié)果一致。
谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)和谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)是肝細(xì)胞受到損傷的敏感指標(biāo),肝細(xì)胞受損時(shí),血液中酶活性升高;超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-PX)是機(jī)體內(nèi)重要的抗氧化酶,肝細(xì)胞受損時(shí),酶活性降低;而丙二醛(MDA)是脂質(zhì)過(guò)氧化的終產(chǎn)物,其含量變化間接反映了機(jī)體脂質(zhì)過(guò)氧化水平和肝細(xì)胞損傷程度,肝細(xì)胞受到損傷時(shí),丙二醛(MDA)含量升高[12]。研究中發(fā)現(xiàn)穿梅三黃散能夠降低谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)和谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)酶活性,降低丙二醛(MDA)含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-PX)酶活性,說(shuō)明穿梅三黃散能夠改善魚(yú)類(lèi)的肝臟狀況,提高肝臟抗損傷能力,其中超微粉作用效果優(yōu)于極細(xì)粉。
中草藥經(jīng)過(guò)細(xì)胞破壁后有效成分完全釋放出來(lái),由于超微粉顆粒粒徑小,因此具有表面效應(yīng)、體積效應(yīng)等特性,對(duì)物質(zhì)的吸附性増大,有利于畜禽機(jī)體對(duì)藥物的吸收利用,因而治療效果有質(zhì)的飛躍[13]。顧建明等[14]研究發(fā)現(xiàn),0.5%中藥超微粉能顯著促進(jìn)肉雞免疫器官發(fā)育,提高機(jī)體免疫功能,且可達(dá)到1%中藥粗粉的效果。李榮譽(yù)等[15]分別觀察了三七、元胡、大黃超微粉對(duì)小白鼠的凝血、鎮(zhèn)痛和腸蠕動(dòng)作用的影響,超微粉作用效果優(yōu)于普通粉,均得出本研究相似結(jié)論。
終上所述,穿梅三黃散超微粉能夠顯著提高抑菌能力及魚(yú)類(lèi)肝臟抗損傷能力。由于大多數(shù)水生動(dòng)物沒(méi)有胃,腸道相對(duì)較短,簡(jiǎn)單粉碎的中草藥在水生動(dòng)物體內(nèi)留存時(shí)間短,利用率低,有的藥材有效成分還沒(méi)有釋放出來(lái)就被排出體外,造成極大的浪費(fèi)。經(jīng)超微粉碎后,藥物粉體活性進(jìn)一步增強(qiáng),溶出率提高,有效成分能夠較快的進(jìn)入魚(yú)體,發(fā)揮作用,藥效增強(qiáng)。因此,中草藥超微粉在水生動(dòng)物疫病防治上具有很好的應(yīng)用前景。