夏詩琪，王培玲，張 麗，楊宇玲，王宗德*

（1.江西農(nóng)業(yè)大學林學院/國家林草局木本香料（華東）工程技術(shù)研究中心/國家林草局/江西省樟樹工程技術(shù)研究中心，江西南昌 330045；2.江西省林業(yè)科學院森林藥材與食品研究所，江西南昌 330032）

【研究意義】中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2019年7月發(fā)出第194號公告，決定在我國停止生產(chǎn)、進口、經(jīng)營、使用部分藥物飼料添加劑。自2020年7月1日起，飼料生產(chǎn)企業(yè)停止生產(chǎn)含有促生長類藥物飼料添加劑（中藥類除外）的商品飼料。該公告的頒布說明我國對飼料添加劑的管控越來越嚴格，21世紀這近半個世紀以來藥物添加劑的使用推動了養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展的同時也帶來了許多難題，尤其是抗生素添加劑的濫用引發(fā)了藥物殘留、耐藥性增強等一系列問題[1]，中草藥飼料添加劑具有天然、綠色的特點，近年來成為研究熱點。

【前人研究進展】中草藥飼料添加劑指以中草藥為原料制成的飼料添加劑，主要包括粗粉、微粉和植物提取物三大類。傳統(tǒng)的中草藥飼料添加劑主要以煎成湯劑或粉劑的形式添加到動物飼糧中[2]，然而，中草藥成分復(fù)雜，有效成分含量較小，從而造成在飼糧中添加量非常大，成本較高。而植物提取物飼料添加劑指以物理、化學或生物手段從植物中提取出來的活性成分，其含量比較穩(wěn)定、可測定[3]。天然植物提取物可以對病原菌直接作用，也可以提高機體的免疫功能，起到抑菌的目的[4]。中草藥飼料添加劑具有良好的抑菌能力，在畜禽疾病防治方面和發(fā)展成為抗生素類飼料添加劑替代品方面極具潛力?！颈狙芯壳腥朦c】目前大部分文獻主要集中在闡述中草藥飼料添加劑對畜禽生長繁殖性能提升等方面，對其抑菌性能及應(yīng)用的研究綜述較少?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本文較為系統(tǒng)的歸納了關(guān)于中草藥飼料添加劑抑菌方面的研究，為行業(yè)相關(guān)人員提供理論指導。

1 常用中草藥飼料添加劑中活性成分的抑菌效果

我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布第2045號公告中規(guī)定的可以添加到動物飼糧中的植物提取物主要有：植物甾醇、杜仲葉提取物、紫蘇籽提取物等。我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)定的可以作為飼料原料使用的天然植物有115種，常用的中草藥主要有杜仲、金銀花、黃芪、厚樸、紫蘇等。研究發(fā)現(xiàn)中草藥抑菌成分主要有揮發(fā)油、有機酸、生物堿、黃酮、醌類、鞣質(zhì)和多糖等化合物。用中草藥有效成分為主體篩選出新型的飼料添加劑，即植物提取物飼料添加劑來替代抗生素，具有重要意義。

綠原酸是一種水溶性酚類化合物，是杜仲葉和金銀花的主要活性成分。綠原酸具有調(diào)節(jié)免疫功能、抵抗病原菌、病毒的危害、調(diào)節(jié)血壓等諸多作用。研究發(fā)現(xiàn)，綠原酸對大腸桿菌、志賀氏菌、沙門氏菌、藤黃八疊球菌等均有較好抑菌效果[5?6]。胡居吾等[7]比較了杜仲葉和金銀花中綠原酸提取物的抑菌能力，結(jié)果顯示杜仲葉綠原酸提取物抑制金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和沙門氏菌的能力較強。此外，杜仲有提高畜、禽、魚等健康水平和生產(chǎn)性能的作用，對改善高日齡雞健康，延緩產(chǎn)蛋力下降有一定效果，并具有改善動物肉、蛋品質(zhì)的功能。

植物中的某些多糖成分也具有抑菌功效。黃芪多糖由阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖、木糖、葡萄糖和甘露糖等6種單糖組成。黃芪多糖能夠提高口蹄疫病毒的抗體滴度[8]。黃芪多糖添加到肉雞飼料中，可有效提高其生長性能、血清和肝臟的抗氧化能力，還可以改善腸道菌群結(jié)構(gòu)[9?10]。山茱萸多糖是近年來研究的熱點，研究表明，山茱萸多糖的抑菌性主要表現(xiàn)在調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，抑制細菌生長等方面[11]。此外，茯苓多糖[12]、石斛多糖[13]、蒲公英多糖[14]等均具有良好的抑菌活性。

酚類物質(zhì)具有抗病毒、抑菌、抗炎和抗腹瀉等多種生物學功能。厚樸是我國特有的一種傳統(tǒng)中藥，現(xiàn)代藥理實驗證明厚樸具有廣譜抑菌性，其中發(fā)揮主要作用的是厚樸酚。有研究表明厚樸酚可使豬鏈球菌生長幅度降低，并改變細菌細胞膜通透性[15]。厚樸酚對乳房炎致病菌（主要為金黃色葡萄球菌）也有一定的抑制作用[16]。

萜類物質(zhì)是植物揮發(fā)油中的重要組成部分，廣泛存在于肉桂、紫蘇、蓽澄茄等植物中。研究表明，紫蘇籽含有豐富的萜類等揮發(fā)性物質(zhì)，具有降血脂、抑菌、抗炎、抗氧化等生理調(diào)節(jié)功能。Qiu等[17]研究表明，紫蘇籽油對金黃色葡萄球菌等多種細菌具有抑制作用，此外，紫蘇籽油提取液對大腸桿菌和枯草芽孢桿菌[17?18]有較強的抑制作用。有研究表明，植物揮發(fā)油能調(diào)節(jié)飼料的風味，通過刺激消化酶的分泌，增強動物食欲并促進消化吸收，提高動物生產(chǎn)性能。此外，值得關(guān)注的是，飼料在儲存中容易引起霉變，動物采食發(fā)霉的飼料會導致慢性中毒，而植物揮發(fā)油可以抑制飼料霉變，在飼料中混合富含揮發(fā)油成分的中草藥對保證飼料的品質(zhì)有良好作用。

2 中草藥飼料添加劑的抑菌機制

中草藥種類和成分的多樣性決定了其在抑菌作用上也具有多樣的機制。綜合文獻，抑菌機制主要分為以下幾個方面。

（1）改變細胞膜、壁通透性。大部分中草藥活性成分均具有疏水基團，能與細菌細胞上不同的作用靶點結(jié)合，破壞細胞壁結(jié)構(gòu)，引起細胞變形，可通過細胞形態(tài)變化判斷。細胞壁被破壞后，細胞壁與細胞膜間的堿性磷酸酶會泄露，因此檢測該酶含量的變化也是判斷方法之一[19]。此外，活性成分還可以使細胞膜受損，選擇透過性變?nèi)?，細胞質(zhì)中的酸堿平衡被破壞，導致其中的離子以及其他的細胞內(nèi)容物的丟失，滲透性變大，最終導致細菌死亡[20]。可以對菌液進行染色，通過流式細胞儀測定其熒光強度，或者用熒光顯微鏡直接觀察；還可以通過檢測菌液蛋白質(zhì)含量變化、電導率變化等手段間接判斷。劉明珠等[21]通過測定溶藻弧菌胞內(nèi)可溶性蛋白含量變化發(fā)現(xiàn)黃連發(fā)揮抑菌作用的機制，該抑菌機制可能是通過損傷細菌的細胞膜導致細菌內(nèi)容物的釋放并引起菌體裂解死亡。

（2）抑制和調(diào)控細菌遺傳物質(zhì)表達和蛋白合成。蛋白質(zhì)中的合成依賴于遺傳物質(zhì)的正常表達，細胞的生理活性依賴于蛋白質(zhì)的正常功能。因此，當遺傳物質(zhì)的表達受到影響時會導致細胞功能異常?？梢酝ㄟ^蛋白組學的方法檢測細胞內(nèi)各個時期蛋白質(zhì)和核酸的含量，比較菌體中蛋白的差異表達，進而通過對差異表達蛋白的功能進行定性和歸類分析，以及對它們所涉及的代謝通路進行分析，全面揭示關(guān)鍵代謝途徑和作用靶點。唐金花[22]研究發(fā)現(xiàn)，苦參水提物對雞大腸桿菌抑菌機理是抑制調(diào)控細菌生長、分裂相關(guān)蛋白的合成，阻滯其分裂和生長，并且與細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)結(jié)合，引起細胞質(zhì)固縮解體而使菌體死亡。

（3）抑制細菌呼吸代謝，即抑制機體中糖類和脂類物質(zhì)的氧化分解過程。細胞的新陳代謝給生物體帶來能量，呼吸代謝被抑制，供給細胞生命活動所需的能量和合成代謝所需要的碳架及還原力就無法產(chǎn)生，生物體的新陳代謝會紊亂，生長和繁殖受阻，這是造成死亡的原因之一?？梢酝ㄟ^測定耗氧量變化和某些代謝酶的活性變化來判斷。例如，測定生物糖代謝關(guān)鍵酶之一的蘋果酸脫氫酶活性，楊睿等[23]通過測定菌內(nèi)蘋果酸脫氫酶的活性變化，證明苦丁茶等中草藥對金黃色葡萄球菌的抑菌機制是通過抑制細菌的呼吸代謝過程等方式實現(xiàn)的。

3 中草藥飼料添加劑的抑菌應(yīng)用

中草藥飼料添加劑的抑菌應(yīng)用方式主要有直接和間接兩種，可以直接在體內(nèi)抑菌殺菌，也可以通過增強免疫球蛋白活性，提高畜禽免疫功能，從而間接提高機體特異性抗菌能力。中草藥飼料添加劑的相關(guān)抑菌研究大部分集中在防治畜禽腹瀉、仔豬斷奶后應(yīng)激綜合征、奶牛乳房炎、水產(chǎn)養(yǎng)殖病害等方面。

現(xiàn)代高密度、規(guī)?；B(yǎng)殖過程中，畜禽容易感染病原微生物引起腹瀉。研究表明，中草藥飼料添加劑可以直接體內(nèi)抑制畜禽腸道有害菌，改善腸道微生物平衡，也可以通過調(diào)動畜禽的抗炎機制有效治療腹瀉[24]。呂錦芳等[25]的研究發(fā)現(xiàn)中草藥成分黃芩苷治療腹瀉的抗炎機制是通過抑制炎性滲出和降低致炎細胞因子的釋放來調(diào)控。

仔豬早期斷奶是養(yǎng)殖企業(yè)降低生產(chǎn)成本和提高經(jīng)濟效益的重要措施，然而仔豬斷奶應(yīng)激綜合征是養(yǎng)豬企業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)。仔豬斷奶以后，由于環(huán)境、心理等的改變，容易引起腸道菌群的失衡，食欲下降，免疫力降低而誘發(fā)各種疾病。王婧等[26]的研究表明，中草藥添加劑具有代替抗生素的能力，實驗組血清中的IgA、IgG、IgM水平和抗生素組接近，表明合適計量的中草藥添加劑可以有效增強斷奶仔豬的免疫力。

奶牛乳房炎是奶牛常見疾病，主要由于致病微生物感染、飼養(yǎng)管理不當、疫病誘發(fā)等引起，不僅會危害奶牛健康，導致泌乳量和乳制品品質(zhì)下降，降低利潤。中草藥飼料添加劑在防治奶牛乳房炎等方面具有優(yōu)勢，避免了乳汁中抗生素的殘留，保障食用牛奶人群的健康[27?28]。呂平等[29]篩選到中草藥和溶菌酶的復(fù)配方對從臨床型奶牛乳房炎病例中分離出的致病菌具有良好的抑制效果。此外，中草藥成分甘草總黃酮和黃芪多糖對治療奶牛乳房炎及乳房潰瘍有明顯的療效。

弧菌是水產(chǎn)養(yǎng)殖病害的主要致病菌，給水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成重大的經(jīng)濟損失。近年來，研究人員逐步明確了能在體外抑殺水產(chǎn)養(yǎng)殖弧菌的中草藥種類，并發(fā)現(xiàn)單味中草藥通過配伍后可以產(chǎn)生協(xié)同、增效的作用。然而體外抑菌的研究較少，有研究發(fā)現(xiàn)篩選的復(fù)方中草藥制劑添加至海水魚飼料中，連續(xù)飼喂健康紅笛綢，發(fā)現(xiàn)該復(fù)方中草藥制劑能有效抑制紅笛綢腸道里的弧菌屬和大腸桿菌，使紅笛綢腸道菌群的總數(shù)增加，該中草藥復(fù)方制劑起了良好的預(yù)防效果[30]。值得研究人員關(guān)注的是在實際應(yīng)用中，中草藥含粗纖維較多，不利于魚類食用消化，相比于傳統(tǒng)的中草藥飼料添加劑，中草藥提取物保留了其有效藥理成分并得到濃縮，可提高有效成分的比例，降低添加劑量，較適宜水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)。

4 小結(jié)與展望

與其他飼料添加劑相比，天然中草藥飼料添加劑既可以防治疾病又能夠提高生產(chǎn)性能，兼具藥物和營養(yǎng)的雙重作用。而且，我國中草藥資源豐富，能滿足市場需求，適合推廣應(yīng)用。從本文的綜述來看中草藥飼料添加劑具有良好的抑菌效果，并在實際應(yīng)用中取得了積極的效果。然而中草藥飼料添加劑的利用方面還存在若干不足，未來要從以下幾個方面考慮。

一是中草藥飼料添加劑的科學配伍。利用中草藥防治疾病，通常不是單一中草藥作用的結(jié)果，在實際應(yīng)用中，中草藥往往是通過復(fù)配的形式添加到飼料里，是多種有效成分的共同作用結(jié)果。此外，中草藥的配伍較復(fù)雜，使用不當容易引發(fā)副作用，因此，要明晰復(fù)方中草藥飼料的作用機制，科學的制定有針對性的配方。

二是中草藥飼料微量化的研發(fā)。目前的中草藥飼料添加劑通常是粗制品，以原料藥粉碎、攪拌后直接添加在飼料中，科學研究表明高劑量的中草藥才能達到良好的防治效果，直接添加中草藥用量大，一般在1%～5%。因此采用分離提純、精制等手段獲得中草藥中的有效成分，加強中草藥加工提取工藝的研發(fā)，以微量化提取物的形式添加符合飼料現(xiàn)代化的理念[30]。同時要完善中草藥飼料添加劑的質(zhì)量標準，以適應(yīng)飼料的工廠化生產(chǎn)。

三是中草藥飼料添加劑標準化體系的建立。中草藥飼料添加劑的標準化是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的前提和保障[31]。從原料的品種選擇到中草藥的產(chǎn)地初加工，再到配方和生產(chǎn)操作的標準化，最后到產(chǎn)品質(zhì)量控制等一系列環(huán)節(jié)都需要形成現(xiàn)代化專業(yè)的標準體系。監(jiān)管部門應(yīng)根據(jù)中草藥飼料添加劑的特色，制定標準，保證產(chǎn)品質(zhì)量可控性、穩(wěn)定性。

四是高新科學技術(shù)在中草藥研究中的應(yīng)用。要想搞清楚中草藥的化學成分和藥理必須運用現(xiàn)代科學技術(shù)進行研究與分析。目前，對有效成分作用于靶器官的途徑和生物學功能的研究還停留在推測階段，缺乏有力的科學依據(jù)。今后的研究要圍繞中草藥提取物的生物學功能機制展開，闡明其作用機理，為中草藥飼料添加劑的合理利用奠定理論基礎(chǔ)。