益生菌與中草藥協同作用及其在畜禽養殖中的應用

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(1.吉林大學 動物醫學學院，吉林 長春 130062；2.河南后羿實業集團有限公司,河南 鄭州 625014；3.河南科技大學 動物科技學院，河南 洛陽 471023)

長期以來，中草藥的有效成分含量低、藥效不理想、成分復雜、有一定的毒副作用等問題阻礙了中草藥的快速發展。研究表明，微生物對中草藥發酵可以提高藥效、改變藥性、降低毒副作用等，如片仔癀、沉香曲、建神曲、半夏曲、淡豆豉等均是通過自然界天然菌種發酵而形成的藥物，產生了新的藥理活性。益生菌是生命機體長期進化過程中形成的對宿主有益的活性微生物，定植于機體消化系統、生殖系統等與外界相通的體腔中，能改善宿主微生態平衡，發揮著重要的生物學功能[1-2]。目前，常用的益生菌主要包括乳酸桿菌、雙歧桿菌、糞腸球菌以及酵母菌、酪酸梭菌、芽孢桿菌等。益生菌和中草藥在動物的疫病防治、提高機體免疫力以及促生長等方面有相得益彰的協同作用。利用益生菌發酵中草藥不但可避免潛在致病菌的感染，而且還具有催化中藥有效成分的作用，產生新的活性化合物。利用益生菌有目的地發酵中草藥已成為人類及畜禽藥物的研究熱點[3-4]。

1　益生菌與中草藥協同作用的特點

1.1　中草藥提高益生菌代謝功能，產生新的活性物質

益生菌在正常的新陳代謝過程中可分泌幾十種胞外酶，如纖維素酶、蛋白酶、果膠酶、淀粉酶等，同時具有氧化、甲基化、酯化、還原等多種生物轉化能力。這些胞外酶可將中草藥轉化形成新的活性成分。同時，益生菌在生長繁殖過程中產生的多種次生代謝產物也具有藥物的良好功效。

近十年來的研究表明，許多中草藥[5-6]發揮著益生元作用，對益生菌和腸道有益菌具有促生長作用，特別是黃芪、甘草等補中益氣類中草藥。中草藥中除含有大量具有不同藥理作用的生物活性成分外，還含有蛋白質、微量元素、維生素等多種營養成分，為益生菌的生長繁殖、新陳代謝提供營養物質，增加腸道益生菌如雙歧桿菌、乳酸菌、糞腸球菌等的種類和數量，對維持動物機體微生態平衡發揮著關鍵作用。中草藥的益生元作用機理明顯優于寡糖、果膠等益生元。中草藥成分中的蛋白質、微量元素、維生素等多種營養成分能促進腸道有益菌的快速增殖，抑制有害菌的生長和增殖，甚至還能抑制或殺滅有害菌，為益生菌的增殖掃清障礙，進一步促進腸道有益菌生長，具有藥理和益生元的雙重作用。而寡糖、果膠等益生元不但對腸道有益菌有促進生長作用，對有害菌也有促進作用。

1.2　益生菌降解中草藥細胞屏障，提高有效組分的含量

中草藥中含有果膠、纖維素、淀粉、蛋白質等大分子有機物。益生菌發酵過程中產生的果膠酶、淀粉酶、纖維素酶、蛋白酶等胞外酶可使中草藥的細胞壁降解，除去淀粉、果膠、蛋白酶等成分，使中草藥有效成份順利擴散到提取介質中，提高生物活性物質溶出率。而且，中草藥大多數以口服方式給藥，最終到達腸道被消化吸收后發揮其藥效。多數中草藥有效成分均含有水溶性的糖類，以葡萄糖苷的形式存在，而葡萄糖苷類化合物在腸內難以吸收，生物利用度低，在腸內滯留時間較長，容易受到腸內益生菌群的作用。益生菌在體內腸道內定植，形成優勢菌群，在新陳代謝過程中，產生大量酶系，主要有β-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖醛酸酶、β-半乳糖酶、蛋白酶、各種碳水化合物酶和纖維素酶等，能通過多種反應和處理，使中草藥中的多種成分進一步被代謝轉化成生物小分子，以利于機體對藥物的吸收，進入血液，發揮藥效。

韓潔[7]等利用腸道菌群體外發酵甘草，用HPLC法對甘草水提液進行分析，并檢測其轉化前后對小鼠的鎮咳效果，甘草經腸道菌群轉化后能夠提高甘草次酸含量，顯著抑制實驗小鼠的咳嗽潛伏期及咳嗽次數。研究表明[8]，人參皂苷類化合物口服后的生物利用率僅1%左右，在體內大量吸收和發揮療效的是人參皂苷的代謝物。皂苷類化合物經腸道益生菌群的反應、代謝后，對皂苷類成分具有顯著的代謝轉化作用。高霞[9]等將人參皂苷Rg1、人參皂苷Rg2、人參皂苷Re、人參皂苷Rd、人參皂苷Rb1和三七皂苷R1 6種等皂苷類成分單體在離體情況下利用大鼠腸道菌群厭氧發酵，對代謝產物進行定性分析表明，6種皂苷類單體成分均被大鼠腸道菌群分解，具有顯著的代謝轉化作用。還有些中草藥必須經消化酶或腸道菌群代謝才能發揮作用[10-11]。如柴胡皂苷a[12]經腸道益生菌產生的β-D-巖藻糖苷酶及β-D-葡萄糖苷酶作用下可轉化為b1和g 的二烯皂苷而發揮藥理作用。芍藥[13]中的糖苷化合物在腸道益生菌作用后，水解轉化為苷元，苷元經腸道菌群作用后產生新的代謝產物發揮作用。

1.3　益生菌消除或減少中草藥毒性成分，保障臨床用藥安全有效

部分中草藥的毒性是其藥性的組成部分，在發揮治療作用的同時可能會產生毒副作用，為減小或消除毒性、增強療效，可通過中藥炮制等方法達到目的。而微生物自身具備強大的分解轉化系統，在新陳代謝過程中產生纖維素酶、木質素酶、脂酶等多種胞外酶，可同時催化不同的底物，可將中草藥毒性成分轉化為藥理活性物質或者減弱其毒性，從而降低藥物的毒副作用。

雷公藤具有抗炎、抗腫瘤、抗生育、抗風濕及免疫抑制等多種生物學活性，但由于對生殖系統、內分泌系統、消化系統、血液系統和皮膚粘膜的毒性作用，其臨床應用一直受到限制[14-15]。馬偉光[16]等采用單一曲霉菌在固態營養輔料上對粉碎后的雷公藤根莖進行整體生物轉化后發現，雷公藤甲醇總提取物的抗炎、 免疫抑制作用略有增強, 且毒性明顯降低。蘇建樹[17]等用黑曲霉對川烏、附子進行固態發酵，探討微生物發酵對新烏頭堿、烏頭堿、次烏頭堿含量影響，結果表明發酵后生川烏、附子中新烏頭堿、烏頭堿、次烏頭堿含量顯著降低，有效降低了川烏、附子中有毒生物堿的含量。

1.4　益生菌改變中藥藥效物質的顯效形式，加強血藥濃度的疊加作用

中草藥藥效物質經口服后進入消化道，需經過腸道內擬桿菌、消化鏈球菌、乳酸菌、雙歧桿菌等大量微生物的消化、分解和轉化作用。許多中草藥藥效成分經微生物代謝后轉化為相對易于被腸粘膜吸收的高活性小分子物質，進而提高有效成分血藥濃度，增強療效。但實際上這種體內轉化非常微弱，大部分成分很難被機體利用。中草藥發酵技術就是通過生物嫁接的方式，在動物體外模擬體內微生物的環境，使中草藥成份轉化為小分子物質，進入體內后快速吸收，進而在血液中快速達到穩定的藥效濃度，提高防治效果。

陳永強[18]等利用黃曲霉對甘草進行液態發酵后，甘草中的甘草酸轉化為可被腸道直接吸收的甘草次酸，提高了血液中的藥物濃度，顯著增強了甘草的急性抗炎、鎮痛效果。陳旸[19]等利用產β-葡聚糖苷酶的植物乳桿菌對人參進行發酵，結果發現人參發酵產物中人參總苷含量提高了32%,單體人參皂苷Rd含量顯著增加。金鳳燮[20]、陳嬌嬌[21]、李翠翠[22]等通過分離篩選，鑒定了產特異的中草藥配糖體苷酶的微生物，并對微生物產酶發酵條件和酶學特性進行了研究，為中草藥的體外生物轉化奠定了基礎。

2　益生菌與中草藥協同作用在畜禽養殖業中的應用

2.1　益生菌與中草藥協同作用在養豬業中的應用

在集約化、規?；B豬業中，中草藥在預防仔豬發病、提高母豬繁殖性能方面發揮了明顯的作用，有效地減少了抗生素等化學藥物的殘留。益生菌發酵中藥對豬生產性能的影響，已經有大量的試驗研究表明，中草藥可促進腸道菌群動態平衡的建立、促進益生菌增殖等；益生菌在消化道內的大量繁殖，分泌各種酶，促進中藥在腸道的生物轉化和吸收，改善宿主機體的生理功能，提高免疫功能，進而能防治動物疾病、促進動物生長和健康，為養殖業創造更大的經濟效益。

大量研究證實，益生菌發酵中草藥可應用于不同日齡、不同生產階段的豬。益生菌發酵中草藥不但能夠提高仔豬日采食量和飼料轉化率、顯著降低料肉比、增強機體新陳代謝、提高生長速度[23-25]，而且能有效增強仔豬的免疫功能，提高仔豬機體抗應激能力，降低腹瀉率，明顯改善斷奶仔豬的生產性能。刁新平[26]等將枯草芽孢桿菌發酵金櫻子后的發酵產物添加于斷奶仔豬基礎日糧中發現，金櫻子發酵產物與基礎日糧組、未發酵金櫻子組、抗生素組相比，能顯著提高仔豬平均日增重和平均日采食量、降低腹瀉率及提高免疫能力。李國忠[27]等研究發現斷奶仔豬日糧中添加發酵黃芪，可提高仔豬的免疫功能，提高生產性能。研究表明，育肥豬使用益生菌發酵中草藥，可提高育肥豬的采食量，降低料肉比，提高育肥豬的屠宰率，改善肉的品質。劉春輝[28]用產朊假絲酵母對陳皮、肉桂、花椒等中草藥復方制劑進行固態發酵后飼喂育肥豬，結果發現，發酵后的復方中草藥組具有肉品質改良劑的功效，不但能提高育肥豬生長性能, 而且能有效改善育肥豬的屠宰性能,改善豬肉品質。益生菌發酵中草藥在縮短母豬產程，提高母豬泌乳力、健康程度，仔豬成活率、生長速度，降低仔豬腹瀉率等方面也發揮了重要作用。王彩玲[29]等研究發現蟲草真菌發酵中草藥可顯著改善母豬的生殖性能，縮短母豬的發情間隔，降低乏情率，提高產仔率和產活仔率。

2.2　益生菌與中草藥協同作用在養禽業中的應用

目前，益生菌發酵中草藥已廣泛應用于蛋雞、肉雞和種雞生產中。首先,發酵中草藥可用于禽類疾病的預防和治療。謝全喜[30]等將1%李糖乳桿菌發酵中草藥復合枯草芽孢桿菌添加到白羽肉雞日糧中發現，使用發酵中草藥微生態制劑后雞能夠抵抗大腸桿菌感染，死亡率顯著下降(P<0.05)。陳雷[31]等利用酵母發酵中草藥對雞球蟲病進行防治，結果表明酵母發酵復方中草藥能有效防治球蟲病。其次,發酵中草藥可提高機體免疫力，增強疫苗保護作用。韓春楊[32]等將中草藥復方(黃芪、黨參、茯苓、山楂、麥芽和白術)發酵制劑飼喂肉雞后發現中草藥發酵制劑組免疫器官指數、血細胞中RBC數量以及抗新城疫病毒的抗體效價均高于對照組，差異顯著(P<0.05)，且飼料利用率明顯提高。同時，發酵中草藥可促進家禽生長，提高飼料轉化率和家禽的生產性能。劉觀忠[33]等研究發現貫眾、黃芪、何首烏、女貞子、艾葉等中草藥發酵組雛雞生產性能及血液生化指標均優于未發酵組。中草藥發酵組雛雞的平均采食量、平均日增重、血液總膽紅素含量均高于未發酵組和對照組，而尿素氮含量、尿酸含量和肌酐含量均低于未發酵組。最后，促進蛋雞卵泡發育，增加產蛋。閆民朝[34]研究發現，生物發酵中藥能顯著提高產蛋后期蛋雞的產蛋性能和蛋品質，產蛋率、哈氏單位和蛋殼相對重顯著提高，而料蛋比和次品蛋率顯著降低。

2.3　益生菌與中草藥協同作用在反芻動物中的應用

反芻動物在為瘤胃微生物提供營養和生存環境的同時，瘤胃微生物可幫助反芻動物對營養物質進行消化吸收，反芻動物采食的飼料干物質，大約60%以上必須首先經過瘤胃微生物的發酵分解，才能進一步的消化吸收，所以瘤胃微生物的發酵對反芻動物的營養供給至關重要。研究表明，采用合理的方法對反芻動物瘤胃發酵進行人為調控，可提高飼料利用率，提高反芻動物的生產性能。中草藥因具有防病保健、促進生長、毒副作用小、幾乎無殘留和無耐藥性的綠色環保優勢而成為反芻動物瘤胃調節劑研究的熱點。大量的研究表明[35-39]，中草藥應用于奶牛生產能夠提高奶牛產奶量、改善乳的風味、預防乳房炎以及緩解熱應激等。中草藥經瘤胃微生物發酵，將原來不易消化吸收的大分子物質分解成小分子物質，使其有效成分最大限度地釋放，有利于腸上皮細胞粘膜的吸收利用，能使血液中藥效濃度快速提升，代謝產物還能促進動物生長。因此，中草藥發酵的研究具有重要的意義。

3　結語

目前，畜禽養殖業中抗生素、抗病毒等化學藥物濫用，在預防、治療動物疾病的同時也造成體內菌群失調、耐藥菌株及毒株的增加、抗生素殘留等一系列問題。中草藥和益生菌具有綠色環保、無毒、無污染的特點，通過中草藥和益生菌協同作用還可加強療效。中草藥經微生物轉化后，利于機體吸收，同時能增強機體免疫功能和促進益生菌增殖等。處于動態平衡的腸道菌群在新陳代謝過程中分泌多種活性酶，促進中藥在體內的生物轉化和吸收，發揮更好的藥效，改善宿主機體的生理功能，達到防病治病及健康養殖的目的。益生菌與中草藥協同作用可為養殖業創造更大的經濟效益。

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