猪病防控SwineDiseasePreventionandControl2018年第3期发酵中药在养猪业上的研究进展乔宏兴史洪涛刘畅边传周渊河南牧业经济学院袁河南郑州450046冤摘要院本文介绍了发酵中药的历史与起源以及经典的发酵中药炮制品袁发酵中药相比原有中药发酵后具有产生新的代谢产物尧新的活性成分尧增加疗效尧降低毒副作用尧更有利于动物使用等优势袁并对近年来发酵中药在国内外养猪业上的研究应用进行了综述遥发酵中药作为一种新型功能性饲料添加剂袁可提高动物生产性能尧免疫功能和改善肉品品质袁具有替代抗生素的潜力袁具有良好的发展前景遥关键词院发酵中药曰养猪曰代谢产物曰活性成分中图分类号院S853.7文献标识码院A文章编号院1673-4645(2018)03-0048-04早在4500年前，我国祖先就会利用微生物酿酒和制醋等；1000年前，将微生物发酵应用于中药的炮制，成为传统中药加工炮制的基本方法之一。发酵中药是在一定的温度和湿度条件下，利用微生物及其产生的酶对中药进行催化分解，使中药的药性发生改变或产生新的代谢产物或次级代谢产物，从而产生新的疗效作用[1]。中药原药经同一种微生物发酵处理后其药性也有一定的差异，因此，可利用该特性发酵生产适合不同适应证的中药。与传统的中药炮制方法加热、炒制、煅制等相比，发酵中药反应条件温和、疗效增强、毒副作用少，因此，可利用发酵进行复方中药制剂的制备应用于人与动物疾病的预防、保健和治疗。《齐民要术》中也记载了多种曲类药的制备方法。发酵做为一种中药的炮制手段和加工工艺，不但改变了传统中药炮制方法煎、煮、熬、炼、蒸、浸，而且能够大幅度地改变中药药性，提高中药药效，降低其毒副作用。根据《药性论》《本草纲目》《韩氏医通》《本草蒙筌》等文献资料记载，传统中药主要包括两大类。一类是由面粉和中药进行混合发酵而制成的曲类中药，如红曲、六神曲、半夏曲、建神曲、采云曲、沉香曲等；另一类是由微生物直接发酵中药而成，如淡豆豉、百药煎、片仔癀、豆黄等。在古代发酵中药炮制品中，以曲类中药占据大多数。明清时期以后，在发酵中药半夏曲的基础上，又制备出了皂角曲、竹沥曲、牛胆曲、开郁曲、海粉曲、霞天曲等10余种药曲。据统计，古代中医药典中作记载的各类发酵中药制品，仍有20余种在现代临床中得到广泛应用，在2010年版《中国药典》中收录的主要有4种曲类中药，包括淡豆豉、六神曲（炒）、半夏曲和百药煎[2]。这4种中药在临床中仍在经常使用，有些曲类中药是许多中成药制剂的主要组方成分，如曲类中药六神曲具有消食健胃的作用，常作为健胃中药的组分；淡豆豉属于药食同源，在人们的日常生1发酵中药的历史与起源早在六七千年前，我们的祖先便发明了利用酒曲酿酒，酒曲中就有一种微生物———酵母菌。汉晋前后，发明了以中药为主要原料的药曲便是利用微生物发酵作为金匮要略》中详细中药的炮制手段。张仲景在其著作《记载了发酵中药神曲的炮制方法，北魏时代的贾思勰在收稿日期：2018-03-07基金项目：河南省自然科学基金项目（162300410128），河南省科技开放合作项目（182106000042）作者简介：乔宏兴（1976-），男，河南长垣人，硕士，副教授，从事发酵中药研究，E-mail：zzmzqhx@163.com48ChinaSwineIndustry2018年第3期活中也广泛应用。20世纪90年代，以南京中医药大学庄毅教授为核心的研究团队开发出新型（双向性）固体发酵工程，将真菌与其他植物或动物类中药间有机结合创建了一项复合型中药生产工艺，取得了较好的研究结果。2中药发酵的优势2.1微生物发酵具有优越性利用微生物发酵中药相比其他炮制方式具有一定的优越性。主要有：（1）条件更温和。发酵温度大多在28～37℃，对中药的有效成分破坏少，能极大保持原药的药性；（2）选择性强。中药采取什么微生物发酵，采取什么样的发酵途径，可以根据中药的特性进行选择，可利用单独或复合微生物发酵，进行发酵条件优化和探索；（3）转化率高。微生物发酵后借助于微生物产生的酶对中药进行生物转化，不同中药、不同药性成分可以进行转化，转化效率较高；（4）下游处理方便。中药发酵后，根据发酵的途径可以制备成液体或粉剂，也可以浓缩制备成颗粒剂，下游工艺相对方便，有利于工业化大规模生产。2.2产生新的代谢产物微生物在发酵过程中能够产生次生代谢产物。例如，红曲霉发酵籼米过程中可产生红曲素-k、多不饱和脂肪酸、γ-氨基丁酸、麦角甾醇、抗生素、酶类、黄酮、卵磷脂等多种活性成分，其中，红曲素-k相当于西药中的洛伐他汀类物质，具有降血脂作用，可以治疗由高血脂所诱发的心脑血管疾病，而且没有副作用；六神曲发酵后可产生各种消化酶，具有促进消化吸收作用；淡豆豉经发酵后可产生纤溶酶，具有溶解纤维蛋白作用。2.3产生新的活性成分微生物在发酵过程中可分泌一些酶，这些酶可将中药的某些药性物质进行分解转化，并产生新的药性活性成分，增强药物活性。例如：Ibrahim等[3]利用米曲霉M29固体发酵黄芪，发酵后产生一种新的分子量为272的抗氧化小分子物质，抗氧化特性明显增强，且酚类含SwineDiseasePreventionandControl猪病防控量明显增加；Ichiro等[4]利用曲霉菌发酵柑橘渣，发现渣中的黄酮类物质经发酵可产生4’-去甲基川皮苷，约80%的川皮苷可被生物转化，具有抗诱变活性，发酵后的醇提物具有预防小鼠的记忆障碍作用；淡豆豉经微生物发酵后，机体吸收快，活性高，原因在于发酵后脱去了糖基，降低了糖苷，而显著提高了染料木素和大豆苷元等游离型的苷元含量，极性减少，脂溶性增加；百药煎发酵后，具有新的药理活性，在于发酵后微生物可产生单宁酶，能够分解转化原料五倍子中的鞣质为没食子酸，产生了新作用，如抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗过敏、利胆以及扩张支气管。2.4降低毒性发酵炮制可以降低药物的毒副作用。例如半夏曲中的半夏，对机体黏膜具有一定的刺激作用，可引起呕吐、咽喉肿痛、失音等症状，但经发酵炮制成曲类中药后可降低其毒性；中药巴豆具有泻寒积、通关窍、逐痰、行水等功效，巴豆经过发酵后毒性降低；百药煎中的五倍子中富含鞣质，进入机体后与蛋白质结合形成大分子物质，对胃肠具有刺激作用，发酵后可产生大量赖氨酸，能够有效避免鞣质与蛋白质的结合，从而减少食欲减退的副作用，提高收敛效果；大黄经酵母菌发酵后，可增加游离型蒽醌含量，降低结合型蒽醌和总蒽醌含量，减弱对胃肠道黏膜刺激，降低泻下作用；马兜铃属中的中药含有马兜铃酸，经过真菌和芽孢杆菌发酵后可降低其毒性[5]。此外，如马钱子、三七、雷公藤、何首乌、大黄等一些有毒中药，也可通过微生物发酵降低其毒性。2.5增加疗效发酵炮制可以增加一些中药的疗效。例如半夏经过发酵成曲后，增强其健脾温胃消食的作用，提高其原有的燥湿化痰功能；百药煎发酵后镇咳、祛痰、抗炎、抗菌作用得以提升；灵芝菌对麻黄、莱菔子、金银花、连翘等复方中药液态发酵，可增强其祛痰止咳效果；Es-tefania等[6]利用嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、婴儿长双歧杆菌和双歧杆菌发酵石榴汁，发现2种新的酚类衍生物儿茶素和α-石榴多酚，发酵后抗氧化能力增强；Ng等[7]利用嗜酸乳杆菌、长双歧杆菌、干酪乳杆菌发酵金线莲，发酵后抗氧化特性从60%提高到78%，茎的抗氧ChinaSwineIndustry49猪病防控SwineDiseasePreventionandControl化特性更好，并检测到总酚、生育酚、β-胡萝卜素活性物质，发酵后35hpH值下降到3.5～3.0，色香味俱佳；Meng等[8]利用植物乳杆菌、瑞特乳酸菌、鼠李糖乳杆菌、约氏乳杆菌、副干酪乳杆菌发酵健胃消食片提取后产生的药渣，发现植物乳菌发酵中药渣对幽门螺杆菌感染的小鼠具有较高的脲酶抑制活性，可减少胃中炎症因子IL-6、IL-8和TNF-α的水平，并能重新恢复紊乱的肠道菌群。2.6有利于动物使用传统中药因其具有一些特殊的刺激性气味，在动物应用时受到了很大的限制，某些动物对中药气味特别敏感，而且动物是群体性用药，使用量比较大。如何解决这一问题，发酵是最佳途径。比如传统的中兽药“扶正解毒散”，经乳酸菌发酵后具有酸香味，更有利于动物的采食。3发酵中药在养猪业的研究应用发酵中药在养猪业上的应用大多是以饲料添加剂的形式，主要用于预防保健、提高生产性能和提升肉品品质。近几年来，在临床中也看到越来越多的发酵中药在养猪业得到应用。3.1真菌发酵中药在养猪业的应用Ahmed等[9]利用植物乳杆菌和酿酒酵母复方发酵中药石榴皮、银杏叶和甘草，发酵后中药组方粗蛋白提升1.10%、粗纤维下降2.03%、粗灰分提升16.77%、饱和脂肪酸下降14.99g/kg、多不饱和脂肪酸增加9.64g/kg、乳酸、乙酸大幅度增高。将发酵后的复方中药应用于育肥猪可见背部脂肪厚度下降0.23cm，饲料转化率为0.31，血清中免疫球蛋白含量提升，背最长肌营养成分变化比较大，说明发酵复方中药可有效改善肉质和提高猪的免疫力。林标声等[10]研究利用产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌等益生菌发酵银杏叶、桑叶等中药对仔猪的体外抑菌、抗病毒效果。结果表明中药发酵制剂对仔猪腹泻病原菌抑菌圈平均直径达到12.6mm，具有中度敏感作用，并能产生抗流行性腹泻病毒的作用，其治疗效果与传统中50ChinaSwineIndustry2018年第3期药板蓝根、败酱草基本相当，可观察到抗吸附作用和抑制病毒复制作用增强。在饲料中添加5g/kg中药发酵制剂对传染性胃肠炎具有较好的治疗效果。Zhou等[11]利用热带假丝酵母和米曲霉将银杏叶残渣进行固体发酵，通过生物降解之后变废为宝。研究表明，将发酵后的银杏叶残渣添加到断奶仔猪饲料中，能提高终体重、平均日增重、肉料比。血清总蛋白、白蛋白、碱性磷酸酶、葡萄糖、血红蛋白、总铁、总铁结合力、超氧化物歧化酶、低血清尿素氮、丙二醛、谷氨酸丙酮酸转氨酶、谷草转氨酶、甘油三酸脂和胆固醇与对照组相比差异显著。而且，发酵组能增加血清中IgG、IgA和IgM的含量，促进免疫。试验结果表明发酵银杏叶渣具有良好的作为饲料添加剂的潜力。贺晓玉[12]采用药用真菌双向固体发酵技术，将五味子药渣经蛹虫草菌发酵后，通过响应面法优化最佳发酵条件，结果发现发酵15d其虫草素含量高达5.1202mg/g，多糖含量为2.87%，提高了五味子药渣的利用价值，并且降低发酵蛹虫草菌生产虫草素的成本，具有较好的经济效益。发酵五味子药渣还可促进断奶仔猪肠道发育及黏膜免疫屏障的完善，抑制断奶仔猪肠道致病菌生长，促进有益菌增殖，增加肠道微生物多样性和稳定性，从而降低断奶仔猪腹泻率及料肉比。3.2乳酸菌发酵中药在养猪业的应用赵圣振[13]研究利用乳酸菌固体发酵黄芪并在断奶仔猪上应用，与抗生素组相比，饲料中添加0.6%的发酵黄芪可提高仔猪生长性能和血清中IgG、IgA的含量。较抗生素对照组，采食量和日增重分别提高了12.2%和19.8%，料肉比降低了6.2%，IgG和IgA分别提高了30.2%和22.1%。研究认为添加适量发酵黄芪可以替代抗生素用于断奶仔猪的药物保健。卢伟[14]利用鼠李糖乳杆菌发酵黄芩进行仔猪大肠杆菌腹泻的治疗试验，结果表明：治疗前期，发酵产物组IgA含量明显高于治疗组、空白组和对照组，治疗后期发酵产物组腹泻率、粪便计分、肠病变程度均低于其他治疗组；血清抑菌试验发酵液组抑菌环均大于空白组和其他对照组且差异显著，由此可见，黄芩与鼠李糖乳杆菌协同发酵产物治疗仔猪大肠杆菌腹泻具有明显疗效。2018年第3期3.3枯草芽孢杆菌发酵中药在养猪上的应用李国忠等[15]利用枯草芽孢杆菌发酵黄芩对断奶仔猪生长性能进行研究。将最适发酵条件下生产的黄芩发酵制剂应用于28日龄（长大二元）断奶仔猪，比较添加发酵黄芩组与对照组及不同添加量组的应用效果。结果显示：与对照组相比，日粮中添加发酵黄芩各组仔猪的生长性能和免疫指标较好，仔猪的食欲、采食量和饲料报酬率提高，腹泻率及料肉比下降。其中，0.15%发酵黄芩添加量效果最佳，日采食量、日增重较对照组分别提高了12.9%和33.0%，料肉比、腹泻率较对照组分别降低15.0%和30.6%。段雪磊等[16]研究绞股蓝微粉发酵物对断奶仔猪进行免疫功能实验，结果发现添加1.0%绞股蓝微粉发酵物能显著提高断奶仔猪的猪瘟抗体水平和断奶仔猪血清免疫球蛋白IgG、IgA的含量；添加1.5%绞股蓝微粉发酵物可显著提升断奶仔猪外周血T淋巴细胞亚群(CD4+/CD8+)比值。研究表明绞股蓝微粉发酵物效果优于未发酵物，可提高断奶仔猪免疫功能。李华伟等[17]通过枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌和丁酸梭菌等复合菌发酵中药渣对围产期母猪繁殖性能和子代发育研究，结果表明发酵中药渣组仔猪断奶窝增重显著增加，但是未发酵和发酵组仔猪1~14日龄、1~21日龄腹泻率明显增加；与未发酵组相比，发酵组显著增加仔猪7日龄窝增重，提高平均日增重。围产期母猪饲粮添加中药渣制剂虽造成哺乳仔猪一定程度腹泻，但可促进其生长发育，因此，添加发酵中药渣制剂具有较好的效果。4发酵中药在养猪业上的展望随着抗生素在养猪业长期应用造成药物残留和耐药性，一些抗生素正逐步被禁止使用，寻找抗生素的替代品也是众多动保企业面临的首要问题。发酵中药因其无耐药性、无药残、绿色无污染，并且能提高猪生产性能、免疫功能和肉品品质，在养猪业的应用前景广阔。参考文献[1]乔延江,王延年,史新元,等.中药发酵炮制学[M].北京:科学出版社,2013.SwineDiseasePreventionandControl猪病防控[2]刘亚明.发酵技术在中医药中的应用[M].北京:中国中医出版社,2010.[3]IbrahimLF,MarzoukMM,HusseinSR,etal.FlavonoidconstituentsandbiologicalscreeningofAstragalusbombycinusBoiss[J].NaturalProductResearch,2013,27:386-393.[4]IchiroK,TatsuyaS,EvelynGR,etal.FermentedCitrusreticulata(ponkan)fruitqueezeddraffthatcontainsaalargeamountof4'-demethylnobiletinpreventsMK801-inducedmemoryimpairment[J].JournalofNaturalMedicines,2017,71(4):617-631.[5]刘学湘,潘杨,蒋亚平,等.青木香发酵后总马兜铃酸和马兜铃酸Ⅰ的含量测定[J].食品与生物技术学报,2010,29(2):1939-1944.[6]EstefaniaVC,NallelyNJ,MariaJF.Influenceoffermenta-tionwithdifferentlacticacidbacteraiandinvitrodigestiononthebiotransformationofphenoliccompoundsinfermentedpomegranatejuices[J].JournalofAgriculturalandfoodchemistry,2017,65(31):6488-6496.[7]NgCC,WangCY,WangYP,etal.LacticacidbacterialfermentationontheproductionoffunctionalantioxidantherbalAnoectochilusformosanusHayata[J].JournalofBioscienceandBioengineering,2011,111(3):289-293.[8]MengFJ,YangSG,WangX,etal.ReclamationofChi-neseherbresiduesusingprobioticsandevaluationoftheirbeneficialeffectonpathogeninfection[J].JournalofInfectionandPublicHealth,2017,10(6):749-754.[9]AhmedST,MunHS,IslamMM,etal.Effectsofdietarynaturalandfermentedherbcombinationongrowthperformance,carcasstraitsandmeatqualityingrower-finisherpigs[J].MeatScience,2016,122:7-15.[10]林标声,吴江文,戴爱玲,等.银杏叶-桑叶中药发酵制剂防治仔猪病毒性胃肠炎的应用效果研究[J].中国兽医杂志,2016,52(9):56-58.[11]ZhouH,WangCZ,YeJZ,etal.Effectsofdietarysup-plementationoffermentedGinkgobilobaL.residuesongrowthperformance,nutrientdigestibility,serumbiochemicalparametersandimmunefunctioninweanedpiglets[J].AnimalScienceJour-nal,2015,86(8):790-799.渊下转第55页冤ChinaSwineIndustry512018年第3期SwineDiseasePreventionandControl猪病防控的变化可知，在猪场PRRS由稳定到不稳定的过程中，抗体S/P平均值会逐渐增大，且抗体离散度较大[7]；而在猪场PRRS由不稳定到稳定的过程中，抗体S/P平均值会逐渐变小，且抗体离散度较小。结合猪场的实际生产情况，当绝大多数（96.2%）猪群S/P值介于0.4～2.0时，且离散度低于45%时，母猪分娩率达到85%以上，保育猪成活率达到96%以上，猪群蓝耳病处于阳性稳定状态。DiagnosticInvestigation,1994,6(4):410-415.[3]周庆华.规模猪场猪繁殖与呼吸障碍综合征血清学抗体监测研究[D].长沙:湖南农业大学,2010.[4]LiB,FangL,GuoX,etal.EpidemiologyandevolutionarycharacteristicsoftheporcinereproductiveandrespiratorysyndromevirusinChinabetween2006and2010[J].JournalofClinicalMicrobiology,2011,49(9):3175.[5]FangY,KimDY,RoppS,etal.HeterogeneityinNsp2ofEuropean-likeporcinereproductiveandrespiratorysyndromevirusesisolatedintheUnitedStates[J].VirusResearch,2004,100(2):229-235.[6]康桦华.规模化种猪场猪蓝耳病和猪瘟抗体变化规律研究及在健康流程管理中的应用[D].广州:华南农业大学,2016.[7]吴静波,黄健强,南文金,等.粤北地区规模化猪场蓝耳病抗体水平及其与病毒血症关系的初步研究[J].广东农业科学,2016,43(8):143-150.[8]侯丽丽,赵铁柱,遇秀玲,等.高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒分子流行病学调查[J].中国兽医学报,2009,29(6):677-682.[9]郭振华,陈鑫鑫,李睿,等.中国猪繁殖与呼吸综合征病毒流行历史及现状[J].畜牧兽医学报,2018,49(1):1-9.[10]安同庆.我国类NADC30猪蓝耳病的流行现状[J].中国猪业,2017,12(11):24-25.[11]LauraBatista.后备猪驯化在猪蓝耳病防控中的作用[J].曲向阳,译.猪业科学,2017,34(4):34-35.3.2PRRS抗体监测及其规律的应用在中国普遍“蓝”的大环境下[8-10]，中小规模养殖场应该努力做到PRRS阳性稳定状态。定期检测各阶段猪群的PRRS抗体，有助于掌握PRRS在各阶段猪群的循环情况，监控整个猪场PRRS的变化趋势，便于及时做出决策（淘汰、药物控制或者疫苗免疫）。及时淘汰S/P值高于2.5且生产成绩很差的母猪及8胎以上的母猪，保持合理的种猪胎次结构；在引进后备种猪时，了解后备猪群的PRRS感染状态，做好疫苗驯化或者淘汰母猪驯化[11]，有助于种猪群维持PRRS阳性稳定状态。对于保育和育肥猪群PRRS阶段性发病问题，可以在猪群发病前1个月做经典株弱毒苗的免疫，有利于维持猪群PRRS阳性稳定，减少损失；对于PRRS阳性猪群，减少应激，定期投喂大环内酯类抗生素[12-14]，有助于维持猪群良好的生产状态。参考文献[1]杨汉春.中国养猪行业主要疫病监测预防[J].兽医导刊,2016(21):19-20.[2]NelsonEA,Christopher-HenningsJ,BenfieldDA.Serumimmuneresponsestotheproteinsofporcinereproductiveandrespiratorysyndrome(PRRS)virus[J].JournalofVeterinary[12]曲向阳,李喜焕,姚火春.替米考星防控蓝耳病及相关细菌性肺炎的研究进展[J].养猪,2012(2):84-87.[13]王玉,付宝明,常靖,等.替米考星对猪蓝耳病防控的研究进展[J].中国猪业,2017,12(10):53-55.[14]朱利俊,张锦国,田继承,等.替米考星对初产母猪蓝耳病的效果观察[J].畜牧兽医科学(电子版),2017(9):4-5.渊上接第51页冤[12]贺晓玉.蛹虫草菌固体发酵五味子药渣工艺的优化及其产物对断奶仔猪肠道形态结构和功能的影响研究[D].雅安:四川农业大学,2014.[13]赵圣振.乳酸菌固体发酵黄芪工艺及其在断奶仔猪上的应用研究[D].郑州:河南农业大学,2015.[14]卢伟.黄芩与鼠李糖乳杆菌发酵产物对仔猪大肠杆菌腹泻治疗效果研究[D].沈阳:吉林农业大学,2016.[15]李国忠.发酵黄芩对断奶仔猪生长性能和免疫功能的影响[D].哈尔滨:东北农业大学,2012.[16]段雪磊,巴翠晶,李得鑫,等.绞股蓝微粉发酵物对断奶仔猪免疫功能的影响[J].中国兽医学报,2016,36(11):1929-1932.[17]李华伟,黎智华,祝倩,等.饲粮添加中药渣和发酵中药渣对母猪繁殖性能与子代发育的影响[J].动物营养学报,2017,29(1):257-263.ChinaSwineIndustry55