畜禽常见疾病包括各种微生物引起的传染病等[1]。患病会导致体内菌群失调。将中药制成发酵中药,发酵益生菌株可以增加中药中有效成分的含量,增强对患病动物的疗效,破坏植物类中药的细胞壁,更快、更好地发挥作用。此外,将发酵中药作为饲料添加剂添加至健康动物的日粮中,可以改善机体生长性能、提高免疫力以及对疾病的预防效果。1中药发酵的原理发酵时,药物中的部分有机物会被分解产生酸、醇、酮和醛等,也包括蛋白质和脂肪的复杂分解过程[2-3]。发酵中药可以降低药物毒性,提高药效,且不易产生耐药性,使用安全,可形成快速吸收、定量疗效的新型药物。从形态上,现代发酵技术可以分为固体发酵、液体发酵和药用真菌双向发酵;从所用菌种上,可分为单一菌种发酵和益生菌多级联合发酵。2发酵中药的优点2.1工艺简单,性质稳定发酵使用的菌株多为乳杆菌、链球菌和肠球菌等常见益生菌,装置简单,发酵成本不高。现代发酵方式多为传统发酵工艺的改进和延伸,对制备过程和方法的要求较低,工艺简单,适于大规模的制备。此外,发酵中药性质稳定,对抗外界环境变化的适应能力强,可以在动物养殖业中普遍使用。2.2节约资源,提高利用率发酵可以使中药中的大分子转变为小分子物质,所含微生物促使饲料被更快速、充分地吸收。饲料中添加发酵中药可以提高饲料利用率,节约饲喂成本。此外,发酵可以增加中药有效成分的提取率,在保证药效的前提下使用更少量的药材,我国每年会丢弃大量中药残渣,约占每年中药材产量的一半[4]。药渣含有粗蛋白、粗纤维和淀粉等营养物质,若直接作为饲料添加剂使用,纤维素含量较多,动物的适口性差,且不益于营养成分的吸收。发酵中药可以降低纤维素的含量,提高蛋白质等营养物质的含量[5],从而易于动物对药渣的食用和有效物质的吸收。张玉千[6]将五倍子、女贞子、山楂、甘草和厚朴5味中药渣等比例混合发酵,发现该发酵药渣可以显著增加断奶仔猪肠道中双歧杆菌和乳酸杆菌的数量,并显著降低大肠杆菌的数量,使血清免疫球蛋白含量和溶菌酶活性呈剂量依赖型显著增加,试验表明,在不超过10 kg/t的长期添加量下,该发酵中药药渣可以减少仔猪腹泻率,并显著提高生长性能。丁嘉伟等[7]将青蒿叶渣与植物乳杆菌、酵母菌等进行固体发酵,发现不同的微生物菌种均可使青蒿叶渣中粗蛋白以及双氢青蒿素、青蒿乙素的含量大幅提升,用作饲料添加剂饲喂蛋鸡,使蛋壳光泽度改善,粪便成型且细腻,残渣明显减少。2.3提高药效,降低毒性中药发酵技术可以利用微生物产生的次级代谢产物,对中药成分进行结构修饰和转化。该过程中会产生新的有效活性物质,同时可以对一些有毒物质进行转化,有效清除中草药中所含的霉菌毒素,成为低毒或无毒的新成分,且微生物产生的纤维素酶和果胶酶等能够分解大多数植物类中药的细胞壁,更容易被提取和吸收利用[9]。孙佳彬[10]发现,生半夏可致使家兔眼角膜红肿并伴有分泌物排出,具有中度刺激性,而发酵后表现为轻度刺激或无刺激性,说明发酵能够降低生半夏的刺激毒性;发酵半夏可使小鼠、豚鼠的咳嗽潜伏期延长,咳嗽次数减少,预防和治疗积食。彭曦[11]研究发现,何首乌在以灵芝菌作为转化菌种的双向发酵体系中,主要毒性成分二苯乙烯类化合物可经代谢转化为新的物质,如对羟基苯甲醛,是医药、化工等重要的中间体,毒性低且安全性高,说明药物可经发酵产生新的成分,并显著降低毒性。2.4调节肠道菌群,增强免疫发酵中药可以调节动物肠道的微生态平衡,促进有益菌增殖,抑制有害菌生长,从而提高免疫抗病能力[12]。靳双星等[13]将发酵“补中益气汤”添加于肉鸡日粮中,发现该发酵中药可以使肉鸡肠道pH值显著下降,乳酸杆菌和大肠杆菌数量分别显著增加和减少,肠道淀粉酶和蛋白酶活性显著升高,增强肉鸡对肠内物质的消化吸收。2.5提高适口性,利于食用除玉米、大豆等粮食饲料外,现用饲料还包括玉米秸秆、谷草等适口性较差的非常规饲料[14]。研究发现,发酵中药作为饲料添加剂可明显改善原饲料的适口性[15]。发酵能够增加部分中药中酯类成分的含量,掩盖中药原有的不良气味,进一步提高饲料的适口性。发酵可以使半夏的脂溶性成分发生较大改变,新增苯乙醇等物质,这些变化可能为发酵半夏香气增加的原因[10]。范明夏[16]发现,发酵黄芪具有独特的香甜味,作为饲料添加剂使用可增加饲料的适口性以及蛋鸡的采食量。孙晓燕[17]发现,在发酵过程中微生物消化了部分粗纤维,使中药的适口性有所增加。3发酵中药的应用现状发酵中药作为饲料添加剂,能够为动物提供生长所需的基础营养,含有许多生物活性物质,可以改善肠道菌群平衡,增强抗氧化能力和机体免疫力,提高动物的生产性能。3.1发酵中药在家禽中的应用发酵中药可以调节家禽机体肠道菌群,促进生长。顾艳丽等[18]研究复方中药发酵液对肉鸡大肠杆菌病的防治效果,发现该中药发酵液可将大肠杆菌的致病时间由4 h推迟至24 h,与抗生素相比,能够显著降低病鸡肠道中致病大肠杆菌的数量,且治愈率很高;中剂量组(0.5 g/mL)发酵液即可代替抗生素,高剂量组(1.0 g/mL)在提高肉鸡肠道内益生菌数量、免疫器官指数、抗氧化能力等方面显著优于抗生素。Huang等[19]将多种中药进行混合发酵饲喂肉仔鸡,发酵中药饲料可以改善肉鸡的生长性能,调节肠道微生物群,使双歧杆菌科相对丰度显著升高,乳酸杆菌科相对丰富度显著降低,双歧杆菌的增殖可能是改善肉鸡生长性能的重要原因。李欣泽等[20]将发酵后的黄芪、板蓝根和淫羊藿等中药添加于肉鸡日粮中,结果表明,未发酵中药组存在肉鸡热应激产生的负面影响,可能因为板蓝根和淫羊藿的不良气味降低饲料的适口性,而发酵中药组可完全消除热应激的负面影响,当添加量为1.5 g/kg时效果最好,对热应激肉鸡的抗氧化能力、生长性能和免疫力均有显著改善。隋明等[21]和申春红[22]分别使用不同的混合益生菌,对两种不同的复方中药制剂进行多级联合固体发酵,但当添加量达1.0%时,能够显著降低肉鸭的腹脂率,调节肠道菌群的平衡代谢,显著改善禽类的生长和屠宰性能。3.2发酵中药在养猪中的应用发酵中药可以提高断奶仔猪的抗病力,改善生长性能。刘莹莹等[23]以“清瘟解毒散”中的28味中药为基础,筛选出16味适合发酵的中药与松乳菇发酵后制备出“高效高热瘟病灵口服液”,并在高热病猪上进行试验。结果表明,该活性成分和多糖多肽含量增加,多糖增加22.6%,改善了链球菌和大肠杆菌等4种常见治病菌的抗菌活性,药效提高1~2倍。此外,与未发酵组相比,该发酵口服液的抗病毒能力更强,对直接杀灭PRRSV病毒和抑制均有显著作用,对细胞有近100%的保护率,若在猪高热病前期使用,疗效可达90%以上。方磊涵等[24]采用乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌对黄芪、白术、何首乌等10味中药进行发酵,发现该发酵中药制剂可以显著提高断奶仔猪肠道中乳酸菌和双歧杆菌数量,对肠球菌和大肠杆菌等致病菌的数量和活性有明显抑制作用,并可以极显著降低仔猪的料重比和腹泻率,显著增强抗氧化能力,显著提高生长性能,且相对于抗生素和未发酵中药组,效果更好。金顺义等[25]发现,在泌乳期母猪日粮中添加复合益生菌发酵中药,可以改善母猪的生产性能,显著提高乳营养成分,改善血清生化指标,进而增强母猪的免疫力和抗氧化能力,提高断奶仔猪的成活率。3.3发酵中药在反刍动物中的应用发酵中药在反刍动物上的应用主要表现在对常见疾病的防治。王飒爽等[26]采用酵母菌和黑曲霉菌等复合益生菌,发酵党参和黄芪等中草药,该发酵制剂可显著提高奶牛泌乳量和乳蛋白率,显著降低患乳腺炎牛的体细胞数。结果表明,在炎热条件下,每天在奶牛日粮中加入50 g发酵复方中药,持续饲喂超过30 d,可以明显抑制奶牛的热应激反应,显著改善生产性能,减少隐形乳腺炎的发病率,维持正常的健康状况。王晓芳等[27]发现,发酵中药可以有效改善奶牛体液pH值,增强对热应激的耐受性,并显著提高牛奶中乳脂率和乳蛋白率,改善热应激状态下奶牛产奶量下降的状况。结果表明,使用100 g/头发酵中药制剂饲喂一段时间可以显著降低奶牛夏季的热应激反应,控制乳房炎的发生,显著提高生产性能和免疫功能,改善机体内环境,并减少发生酸中毒。朱金凤等[28]采用益生菌发酵的“补中益气散”饲喂围产期母羊,研究发现,补中益气散可以极显著提高母羊的泌乳性能,极显著降低母羊患病率和初生羔羊腹泻率,显著加快羔羊生长速度,提高成活率,明显改善母羊繁殖性能和羔羊的健康状况,且发酵组试验结果均明显优于对照组。3.4发酵中药在水产动物中的应用发酵中药会影响水产动物的肝肾健康及免疫性能。水中残留的重金属、抗生素等药物以及携带的病毒等会对水生动物造成污染。Guo等[29]研究表明,水中抗生素与重金属含量呈显著正相关。此外,水产生物对重金属有较强的富集能力,少量的铅离子就可引起水产动物肝肾损伤,还可能致癌致畸致突变[30]。高浓度锌离子会在鱼类肝肾中积累,致使肾脏出现病变、肾小球退行性变化及坏死等症状[31]。陈建军等[32]利用益生菌(枯草芽孢杆菌∶地衣芽孢杆菌∶乳酸菌∶屎肠球菌=1∶1∶1∶1)发酵艾草构树叶混合物,发现可以提高鲤鱼免疫力。李泽鑫等[33]将多种中药分别制成发酵中药,发现发酵银杏叶和发酵甘草对斜带石斑鱼肝细胞的保护作用最显著,能够显著提高抗氧化能力,保护肝脏健康,还可以增加在亚硝酸盐胁迫下的耐受性和存活率。4发酵中药现存问题及解决方法(1)发酵中药成分复杂,作用机理不够明确。中药多为天然植物药,本身就具有种类众多的化合物,经微生物发酵后又会产生许多新的次级代谢产物,因此发酵中药的成分复杂,相关研究不够透彻,对动物机体的作用机制也不够具体和明确。(2)高效菌种的发掘和运用较为缺乏,发酵效率低。当前对发酵中药所用菌种的相关问题了解不够全面,对于最佳菌种的选择、菌种使用量、菌种保存以及混合菌种多级发酵的比例要求等问题尚未进行深入的研究[34]。(3)中药的发酵工艺条件有待进一步优化。发酵过程中各种条件如发酵时间、温度、pH值等均会对中药材产生不同的影响,很难对质量进行控制,且缺乏相应的质量标准规定,导致发酵产品差别较大,质量也可能良莠不齐。因此,需要加大对中药的研究力度,加速中药标准化和现代化。对可用于中药发酵的菌株的生长特性、使用与保存等问题进行广泛和深入的研究,同时开发新的可用菌种,并研究不同菌种及菌种与中药之间的相互作用,以期更大程度的突破单一菌种发酵的限制、提供更高效的发酵条件以及丰富中药发酵的方法。对中药发酵的环境、设备、过程和条件等实行更严格的科学化监管,对发酵产品进行统一化的管控,建立更全面的相关质量标准规范体系,为中药发酵行业树立良好的行为准则和标杆。5展望发酵中药因广泛的适应性、良好的稳定性以及较小的毒副作用,可作为饲料添加剂在猪、禽、反刍动物和水产动物等养殖中应用。相对于抗生素,发酵中药作为一种资源丰富的纯天然、多功能的优质饲料添加剂,具有诸多优点,在对动物和人体几乎无毒副作用的前提下发挥多种功效,长期使用也不易产生耐药性,有着广阔和良好的发展前景。随着国家“减抗、禁抗”计划的实行,发酵中药生产流程和质量控制标准不断完善,发酵中药饲料添加剂必会是未来饲料添加剂中不可或缺的一部分,不断创造出更健康化和规范化的动物饲养方式。

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