中草药饲料添加剂的研究进展、制约因素及对策

作者:本网编辑 文章来源:弗戈制药网 发布时间:2010-10-25

近年来,中草药饲料添加剂已成为动物营养学研究的一大热点,大力开发中草药饲料添加剂对解决长期困绕畜牧业发展的抗生素残留问题[1、 2],提高生产率,发展绿色畜牧业,满足人民的食品安全需求,缩小我国畜牧业与发达国家的差距,增强我国畜牧产品在国际市场的竞争力,具有重要的经济意义和社会效益[3~6]。

一、中草药饲料添加剂的定义和分类

中草药饲料添加剂指的是应用我国传统的中兽医理论(正气内存,邪不可干)和中草药的物性(阴阳寒凉温热)、物味(酸辣苦甘咸)及物间关系,而在饲料中加入一些具有益气健脾,消食开胃,补气养血,滋阴生津,镇静安神等扶正祛邪,调节阴阳平衡的药,当然用作饲料添加剂的中草药要符合饲料添加剂的要求,即微量,有特殊作用等[7、8]。

中草药饲料添加剂按照不同的标准,有着不同的分类。按照其具备的功能可分为:①营养添加剂,包括各种营养素和富含特定营养素的制品,以及各种可提高饲料适口性,消化率的制剂;②药物添加剂(或保健促生长剂),为防治动物疾病,改善动物生产性能而添加;③一般性饲料添加剂,包括饲料品质改良剂、保存剂、工艺添加剂以及养殖环境改良剂,也可按饲喂对象分为猪用、禽用、牛羊用、鱼用等[9、10]。

二、中草药饲料添加剂的作用机理及其优势

中草药作为饲料添加剂兼有药物与营养双重作用,既可防病,又能提高生产性能。从现代药理学和营养学的理论分析,中草药含抗(抑)菌成分,生物碱、多糖、甙类、挥发油、鞣质、有机酸等生物活性物质,同时还含有一定数量的氨基酸、矿物质、维生素、未知生长调节因子和色素,因而能够通过抗菌物质和免疫活性物质的作用,提高机体的抗病力[11~13]。多糖是免疫活性的主要物质,具有促进胸腺反应,刺激巨噬细胞的吞噬功能;甙类可加强网状内皮系统吞噬功能,并能促进抗体抗原反应和淋巴细胞转化;中草药中的有机酸能调节胃肠内的pH值,防止有害细菌的繁殖和提高酶的活性,促进动物体内正常的新陈代谢,从而提高营养物质的利用率,促进了动物生产性能的发挥。

与饲用抗生素相比,中草药饲料添加剂具有以下几个优势[14~16]。

1.中草药的自然性、多功能性

中草药是取于自然并保持了其自然结构和生物活性的天然药物,是经过数千年的实践筛选流传下来的药用植物,矿物质及其副产品的精华物质,是化学合成药物所无法取代的,并且某一种单一的化学成分很难与中草药相提并论,中草药具有多种营养成分和生物活性物质,能全面调整机体的生理功能。

2.复方优势

中草药的组方不是一些药物的简单堆积,而是在中兽医理论的指导下,结合药物本身的性能,有目的的将药物配伍起来应用。中草药的组方组原则可概括为:主药、辅药、佐药、使药。中草药添加剂可以是单味药,也可以是多味药组成的复方,由于其所含成分复杂多样性,每味药本身就是一个小复方,再加上复方中药,作用各异,构成了中草药添加剂作用功能的多样性。

中草药作为饲料添加剂,有其自身特点,既要根据动物的不同种类、生理特点、生产性能的差异,在配方上及用药上不同,又要根据设计配方时的目的不同,来按一定的原则选用中草药进行组配。从中医基础理论着手,根据饲养实际进行辩证分析,复方配制[17]。

三、中草药饲料添加剂的国内外研究进展

近些年来,国外对天然药物有效成分的研究水平已远远超过了国内。Hamuro等(1988)报道了茯苓多糖、羟乙基茯苓多糖-3、羟乙基茯苓多糖-4、羟甲基茯苓多糖等有效活性成分的免疫功能机理。ClaytonGill(1999)提出,植物性药材的背后有着更多的科学,澳大利亚科学家研制成功 Steyregg、Delacon和Biotechnik等天然植物产品,可以提高动物的生产性能,促进消化,提高抗病力等作用。 Tsinas(1999)从牛至属植物中提取的有效成分具有很强的抗菌、抗氧化和增进动物食欲的作用,并且对仔猪腹泻有很好的治疗作用。欧盟各国开始大力提倡使用天然药物饲料添加剂,并加大了对其研究投入。美国食品与药物管理局(FDA)就如何管理这类产品进行了初步研究,认为中草药具有增进动物健康的作用,应属于动物保健营养品类。经统计,国外约有75%以上的中草药提取物检测采用了HPLC,而中国药典收载的中草药只有10.9%的产品采用[18、 19]。

我国饲料工业在上世纪70年代未进入发展起步阶段,中草药饲料添加剂也随之进入快速发展的阶段。1980在河北承德市召开了首次全国中草药饲料添加剂学术讨论会,1995年1月,北京市饲料工业协会成立中草药天然饲料添加剂委员会,中草药饲料添加剂的研究课题被列为国家“八五”重点攻关项目,大量的中草药饲料添加剂著作先后出版发行,研究成果和产品层出不穷,在养殖业中的应用得到极大发展。迄今为止,至少有200余种中草药运用于养殖业。

1.在养猪生产中的应用

张礼华(1990)报道麦饭石PMS饲料添加剂可使仔猪日增重提高13.98%(P<0.01=,饲料转化率提高9.19%。魏传德(1991)[20]用麦芽、何首乌、大蒜、陈皮、松针、秦皮等数味中草药组成的pH中草药,可使仔猪增重速度提高21.36%(P<0.01=,提高饲料利用率(P<0.01=,每千克增重成本降低14.28%。袁福汉等[21] 在猪饲料中添加5%的桐叶,可提高增重20.5%,饲料报酬提高9.7%,并有明显增强食欲和抗病力的作用。施仁波[22]在哺乳母猪的饲料中添加3%的马齿苋粉,可使猪的断奶窝重提高30%,发病率及病死率分别降低65%和48%。孟昭聚用单味黄芪粉作为添加剂养猪,添加量为日粮的1%,结果日增重较对照组提高23.6%,饲养周期缩短17天,饲料转化率提高13.3%,经济效益增加41%。葛长荣(2002)以黄芪、黄莲、大黄、合欢皮、贯众、茯苓为伍做成添加剂,选用20kg左右的“杜长大”三元杂交猪160头,分三个阶段进行饲养试验,结果显示:该添加剂能明显改善生长肥育猪的生长性能和饲料利用效率,并能有效防止20~30kg仔猪发生腹泻。用沙棘叶2%添于饲料中饲喂仔猪,可增重9.38%~21.27%;夏季在仔猪日粮中添加1.5%生石膏粉,可提高增重7%;山楂25g、麦芽30g、龙胆草12g、大黄6g、神曲25g对僵猪有促生长作用。侯永清(2003)[23]用白头翁、牛至等中草药生药,采用有机溶剂提取法和水煎煮法相结合的提取工艺,将提取液浓缩后制成粉剂,在35d仔猪日粮中添加0.1%,结果表明中草药提取制对提高日增重,改善饲料利用率有一定作用,与添加0.01%(按有效成分计)金霉素效果相当。

2.在养牛羊生产中的应用

畜牧生产中曾报道了不少增奶的中草药添加剂处方。孙守琢(1997)[24]报道,奶牛日粮中添加鲜鸡冠花茎叶每天5~6kg,平均日产奶量提高 16%~18%,乳脂率提高1.8%左右。郭福存[25]等用沙棘叶和沙棘果肉渣作为饲料添加剂饲喂奶山羊,结果使奶山羊的产奶量提高 3.82%~6.88%,饲料转化率提高4.55%~8.4%,而乳汁成分和食用价值与常奶相同。陈慧云以王不留行,黄芪、蒲公英、神曲、大茴香、碳酸钠等配成“增乳散”饲喂奶山羊,每头增乳4.1kg。周继勇报道,由党参、当归、白芍、续断、甘草、柴胡、白术等中草药组方能显著降低血清总脂,胆固醇、甘油三酯、酮体水平,并能抑制脂肪肝的形成。添加侧柏叶可使犊牛采食量显著增加,在奶牛日粮中添加71g生石膏,可提高产奶量2%,每千克耗料降低11%,用刺五加的1:1浸剂喂牛,可提高奶产量10%~21.6%。

3.在养鸡生产中的应用

戴远威(1997)[26]报道,补益中药能促进雏鸡免疫器官的发育,从而显著提高机体的免疫能力。张丽云(2001)[27]用银翘解毒合剂喂饮10月龄鸡,结果能显著提高鸡T淋巴细胞转化率,能显著提高其机体的非特异性细胞免疫功能。霍书英[28]等在肉仔鸡日粮中添加纯中药饲料添加剂,鸡的增重效果显著。孙守琢用鸡冠花籽粒喂雏鸡,每只日喂1~2g,日增重提高20%,而且可预防雏鸡白痢;肉鸡饲料中添加5%的鸡冠花籽粒,产肉量提高15%;产蛋鸡日粮中添加6%的鸡冠花籽粒可代替2%的进口鱼粉和4%的豆饼,产蛋量提高14%,饲养成本降低8.5%。郭福存报道,用麦饭石、沙棘叶配成复方添加剂可使蛋鸡产量率提高31.44%。袁福汉曾以辣椒、石膏、苍术、黄芪、陈皮等组成中草药饲料添加剂,以1%量喂419日龄蛋鸡,结果表明,产蛋率提高7.33%,饲料转化率可提高9.15%,破蛋率减少73.7%,蛋黄色泽(1~8周)可提高3.1级。赵建华利用单味黄芪粉饲喂伊莎蛋鸡,结果表明试验组较对照组死亡率降低4%,产蛋率提高7.3%,料蛋比降低0.14。

四、制约中草药饲料添加剂发展的因素及其对策

2002 年,苏州发生了顾客吃含“瘦肉精”的猪肝、肺中毒事件[29],国务院于2002年12月规定:禁止在饲料中添加“瘦肉精”等激素类添加剂[30]。 2003年,瑞士因我国鸡肉抗生素残留量超标而停止从我国进口[31]。中药草饲料添加剂正顺应人们对“绿色”浪潮的追求,但中草药饲料添加剂开发中尚存在的如下制约因素。

1.中草药作为饲料添加剂,其药用机理尚未弄清

目前用于饲料添加剂的中草药不论是单方或复方,其作用大多借鉴中医药历史资料记载以及临床用药经验的累积来确定,未能深入到药物作用的主要化学成分分析上,要真正掌握药物作用的机理,首先就必须弄清药物作用的化学成分以及在动物机体、组织、细胞内的代谢,弄清发挥作用的化学物质与动物机体的何种物质发生反应,反应后产生什么变化而达到用药的作用效果,进而还要弄清配伍后的中草药是如何通过物质转化实现互补作用的,由于中草药成分复杂,相关研究资料稀少,尚无标准可参照,因此弄清药理十分重要 [32]。

2.中草药药物成分复杂,难以检测

中草药多为复杂的有机物,一味中药成分有数十种甚至上百种,主要成分有:生物碱、甙类、挥发油、鞣质、糖类、氨基酸、蛋白质、酶油脂、蜡、色素和无机成分等。其成分还会因产地环境、气候条件、采收季节、时间不同而有所变化。一味中草药发生药理作用的物质化学结构十分复杂,也很难确定哪些化学成分为药用的唯一有效成份。此外,目前尚缺乏有关中草药添加剂的国家标准和统一的检测手段,对于未知的化学成份定量检测,由于中草药成分复杂,一般生产企业技术条件受限,难以做到,尤其是药物作用的有效化学成分是企业生产产品的科学依据,若有效成分不明,企业的生产势必带有盲目性,制约产品向深度、精度方向发展。

3.中草药的安全性尚待进一步验证

中草药是纯天然物,无论是作为兽药还是饲料添加剂,我们使用的是其有效成分,这些有效成分如果是人和动物可利用的营养物质,除非含量很高或用量过大,一般是无害的;但具有抗菌、杀虫作用和激素样作用,就未必对动物总是安全的,更不用说,许多植物原料本身对动物就是有毒的。一味中药,其中的某些成分是否在体内残留或蓄积,残留期有多久,相关资料欠缺,因而其安全性受到质疑[33、34]。

4、中草药饲料添加剂配方缺乏科学评定标准

由于中草药成分复杂,作用机理不清,往往一个组方效果显著而没有系统的科学试验理论佐证,鉴于中草药配方无固定标准,设计配方时应针对不同动物的特征和生长阶段的需要,按照中医理论“辨证施治,理法方药”的原则,再借助现代科学方法和仪器分析手段,测定中草药中的有效成分和营养成分,进行组方。组方后必须进行试验。

5.生产技术落后

目前生产的中草药饲料添加剂多是将原料药粉碎,搅拌均匀后,直接添加于饲料中,这种粗制品添加量大,应用效果不明显,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方法分离提纯,萃取或精制,获得其有效成分或生物活性物质,制成预混粉剂、备溶粉剂、颗粒剂口服液、包衣微囊剂等。用量少而效果明显,易于扩大推广应用。

随着人们对食品安全性和环境保护的日益重视,开发质优、价廉、高效的中草药添加剂将是当前和今后研究的热点问题,针对上述制约因素建议采取以下措施。

1.加强对中药制剂理论研究、科学配方

中草药饲料添加剂走向世界就必须重视理论研究,在中药理论的指导下应用现代科学技术研究中草药制剂的有效成分,抗菌作用机理,建立不良反应检测机制。同时设计科学的配方是生产高质量中草药饲料添加剂的关键,在设计配方时要针对动物不同生理阶段,中药间的条件性配伍,管理条件和季节来进行,要经过安全试验。

2.加速中草药饲料添加剂质量检测的标准化

有关研制,生产和检查部门应根据中草药饲料添加剂特点制定定型产品的质量标准,使其有法规可循。2000版《中国中药典》收录了476种药材,成方制剂185种,检测方法也增加了薄层扫描、气相色谱、液相色谱等方法,同时还对某些产品增加了含量测定。目前,国际通用的鉴定方法是“指纹图谱”,这是根据中草药的化学成分具有先天遗传性,用色谱法测定标准中草药或成品的主要特征峰作图谱[35~37],构建该品种或成品的“标准指纹图谱”,用其作标准对照,检测中草药及成品的质量。

3.注重中西药的合理配伍

当前,中西药的联合使用已成为国际研究的热点问题。研究表明,中药与西药配伍可产生:①协同作用:李佩国等[38]用马杜霉素与中药联合抗鸡球虫病比单独使用中药或马杜霉素分别提高药效15.48%、13.5%;②药剂互补作用:不具抗菌的中草药与抗感染西药合用,即防病又促进机体健康,如当归与链霉素合用,可促进健康,提高免疫力;③毒性互制作用:有些中草药可缓解抗感染西药的毒副作用,如甘草酸可降低链霉素的副作用[38]。因此.,应注重中西药的合理配伍。

虽然中草药饲料添加剂目前还存在这样或那样的问题,但随着科学技术的进步,相信我国丰富的中草药资源优势,传统中医学文化必将得到充分展示,对畜禽无毒害,畜产品中无残留,对人类健康无危害,畜禽排泄物对环境无污染,功效卓越的新型中草药饲料添加剂将会独树一帜。我们必须抓住机遇,与时俱进,为把我国由中草药饲料添加剂大国建成一个中草药饲料添加剂强国而努力。

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