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水产用发酵中草药作为水产饲料添加剂的应用展望

添加时间:2017/5/9 18:47:55

  随着人们对水产品需求量的日益增大,水产集约化养殖的进程,使水产动物疾病呈现多发性、复杂化、高危害的特点,时刻威胁着水产养殖业的健康发展。微生物和中草药以其“安全、绿色、无残留” 的优点已成为近几年研究的热点。如果中草药通过微生物的发酵作用,既可以增强中草药的效果,还可以减少中草药的用药量,同时兼具益生菌的辅助功效,因此发酵中草药作为水产饲料添加剂具有重要的经济价值和现实意义,值得研究和应用。

    1 中草药在水产养殖中的应用
    1.1 促进生长,提高饲料利用率
    中草药作为天然的草本植物,不仅含有多种有效的生物活性物质,还含有一定量的天然营养物质,可以促进动物的新陈代谢和蛋白质酶的合成,进而促进动物的生长发育,提高动物对营养物质的利用率,降低饵料系数,提高饲料转化率。黄文庆等(2012)以复合中草药制剂饲养罗非鱼8周。结果表明,与对照组相比,0.1%和0.4%添加组增重率分别提高3.61%和4.09%,特定生长率均提高3.36%,饲料系数均降低4.5%(P<0.05);邱小琮等(2002)设计中草药配方Ⅰ和Ⅱ连续投喂异育银鲫60d后,能够极显著地影响异育银鲫的生长(P<0.01)。李明等(2008)选用的复方中草药(黄芪、板蓝根、金银花和生石膏)制成的添加剂达到了明显改善对虾生长的目的。
    1.2 诱食效果
    有些中草药,因具有特殊气味而对水产动物有诱食作用,如陈皮、艾叶、麦芽、山楂、神曲、紫苏等。它们与配合饲料结合,可以刺激水产动物的感觉器官,促进消化液的分泌和胃肠蠕动,激发水产动物的食欲,增加食量,从而提高饲料利用效率。王洛洋等(2010)以锦鲤为研究对象,研究了具有香辛气味的陈皮、丁香、艾叶、山楂、五味子等8种中草药诱食效果,结果表明,陈皮、山楂、丁香、杜仲、五味子对锦鲤的诱食效果显著。韩妍妍等(2003)根据中草药配伍原则设计出6种复方试剂,以鲫鱼、史氏鲟为研究对象进行诱食性试验,结果表明6种中草药复合试剂对鲫鱼都有极显著的诱食效果,其中有两种复合试剂对史氏鲟诱食作用显著。
    1.3 改善水产动物品质
    与自然界的水生动物相比,大规模人工养殖的水产动物低品质不尽如人意,如养殖的鱼虾体脂肪多、瘦肉率低、水份含量高、肌肉不紧致,烹饪后不如野生的鲜、香、美。因此,在提高水产动物需求量的同时,如何增加水产动物品质无疑是给水产养殖户提出了急切的要求。张耀武等(2010)在基础饲料中添加了不同剂量的大蒜素和杜仲复合添加剂的饲料,结果表明,添加量超过0.10%的大蒜素和杜仲复合添加剂可以明显(P<0.05)改善鲤鱼的粗蛋白质、粗脂肪、鲜味氨基酸、肌肉耐折率和失水率等肌肉品质。
    1.4 增强机体的免疫功能
    水产动物具有特异性与非特异性免疫两大基本的免疫防御系统。中草药作为一种免疫增强剂,含有多种复杂、有效的生物活性成分,在单独使用时能刺激非特异性免疫机制,进而增强水产动物的免疫应答能力。张耀红等(2008)探讨了以黄芪为主的复方中草药添加剂对中华鳖免疫功能的影响,结果表明试验组的血清凝集效价显著高于对照组,证明此复方中草药添加剂能够明显提高中华鳖的体液免疫水平。张照红等(2011)用添加复方中草药的饲料喂养罗非鱼60d,结果表明,与对照组相比,1.0‰、1.5‰添加组在第30d和45d可以显著或极显著提高奥尼罗非鱼非特异性免疫指标和抗氧化指标。陈孝煊等(2003)用1%的大黄、穿心莲、板蓝根、金银花等4种中草药提取物分别连续投喂异育银鲫28d,结果表明,可显著提高异育银鲫的血液白细胞吞噬活性,溶菌酶的活性与对照组之间有极显差异。罗庆华(2002)在鲤鱼饲料中添加2%、4%、6%的杜仲叶粉,30d后测定鱼体血液中白细胞的吞噬活性和血清的凝集抗体效价,结果表明在饲料中添加4%、6%的杜仲叶粉能显著提高鲤鱼的免疫应答水平。
    2 国内外中草药发酵制药的研究热点
    目前,我国国内对中草药的应用方面进行了广泛研究和深入探讨,在水产养殖领域中草药添加剂具有促长、诱食、增强免疫、改善动物品质的功效,其产品效果已得到广大水产养殖户的认可。但是中草药产品药效慢、用量偏大,且近几年中草药价格一路攀升,给中草药产品的应用发展带来了极大的阻碍。如何提高中草药利用能力,解决中草药作为水产添加剂产品发展的瓶颈是目前亟待解决的问题。
    从20世纪80年代起,很多科研人员开展了通过微生物发酵手段以改革传统中药炮制方法的研究,并取得了一定进展。后有人将“微生物发酵手段”应用到中药制药上来,从而开创了现代中药发酵制药技术。传统的中药发酵多是在天然的条件下进行的,而现代中药发酵制药是在继承传统的中药发酵制药的基础上,吸取现代微生态学研究的成果,结合现代生物工程发酵技术而形成的高科技中药制药新技术。它以优选的有益菌作为菌种,按照现代发酵工艺制成产品,其中既含有中药有效成分,又含有菌体及其代谢产物。研究表明,中草药发酵制药具有如下特点:
    2.1 提高中药有效成分
    中草药通过微生物的降解作用,可以使药物的有效成分、活性物质能最大限度地得以提取,特别是用常规方法难以提取出来而通过微生物的发酵作用能解离出来的活性成分,以利于机体吸收利用,从而增强疗效,减少用量,从根本上转变人们头脑中的“中药见效慢、用量大”的传统观念。吴志勇等(2002)将黄芪发酵,可以大大提高黄芪多糖的含量,发酵的黄芪所含的黄芪多糖最多可达普通水提法的5倍。卫生部药品检验所试验表明,发酵中药只需要1/28的量,便可与普通水提物1份的量发挥等同药效。汤兴利等(2004)通过体外试验证明,对盾叶薯蓣采用预发酵方式,其有效成分薯蓣皂苷元的产量明显增加。冯志华等(2004)用地衣芽胞杆菌C2-13发酵红花,结果使红花酚羟基的数量大幅提高,其抗氧化功效及对小鼠肝脂质过氧化的抑制作用增强,同时其生物利用率也呈上升趋势。
    2.2 提高药物疗效
    有些中草药的有效成分不能被直接利用,但经体外发酵后则较容易被机体吸收,从而迅速发挥药物效能。相对而言,发酵中药的分子量较小,因而具有在机体中吸收较快、较完全、治疗效果较好等特性。药代动力学研究证明,苷类成分在肠道内难以吸收,大多数需经肠道细菌酶分解为分子量更小的苷元而发挥疗效。徐萌萌等(2006)利用微生物发酵,实现了栀子、黄芩、牛蒡子、甘草这些苷类中药在体外成分的转化,提高了其苷元的含量,使其更利于人体吸收。
    2.3 产生新物质
    还有的中草药在发酵过程中,能产生新的有效活性物质,改变了药物原有的性能,从而形成新的应用价值,扩大治疗范围,扩大了药物品种。王玉红等(2005)在灵芝的发酵液中加入黄芪,结果发现发酵液中多糖的组分发生变化,推测有可能产生新化合物。李国红(2006)用枯草芽胞杆菌对三七须根进行发酵,得到5个新化合物。达眀等(2006)研究猴头菌转化银杏叶提取物对糖尿病模型小鼠血糖水平的影响,结果该转化产物的降血糖能力明显提高,提示有新物质产生。
    2.4 降低毒副作用
    中草药经发酵后,可降低药物的毒副作用,戴万生等(2005)研究用酵母菌发酵大黄,结果大黄总蒽醌含量略有降低,结合型蒽醌含量降低,分离型蒽醌含量增加,起到减毒增效的作用。
    2.5 益生菌的辅助作用
    用于发酵的微生物都是经过筛选的对动物体有益的菌种,本身就具有一定的药用价值,如促进机体的生长发育,提高机体免疫力等。发酵过程中以优选的有益菌群中的一株或几株益生菌作为菌种,这些有益菌群自身在胃肠道中就有重要的生理活性作用,本身具有补充或增强原有药物的功能。徐启华等(2007)选取酵母菌发酵中药复方玉屏风散,提高了小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能及巨噬细胞和T、B淋巴细胞的增殖能力。
    3 发酵中草药在水产养殖应用中的开发前景与展望
    抗生素类药物和化学药物的滥用制约着水产养殖业的健康发展,高效、低毒、安全的中草药添加剂的开发应用值得人们深入研究。发酵中草药一方面可以提高中草药药效,在水产养殖上减少使用量也可以达到好的应用效果,另一方面微生物也可以帮助水产动物促长、促消化、提高养殖效益。发酵中草药在水产养殖上可以发挥“少量、高效、安全”的优势,发展无公害水产饲料添加剂,生产绿色水产品,增强我国水产品的国际市场竞争力。
    中草药在我国水产养殖上的应用有深厚的基础、丰富的经验,在开发发酵中草药的过程中应结合不同水产动物的特性筛选合适的中草药复方和发酵菌株,利用现代微生物知识进行合理发酵以开发新型的水产饲料添加剂。随着水产养殖业的快速发展,我国广大科技人员在科学试验和生产实验中的不懈努力,再利用中草药、微生物资源,开发发酵中草药,促进水产养殖业的发展,一定会取得突出的成绩。