中药渣在节粮型畜牧业中的利用

2017-04-04 10:02李雪
饲料博览 2017年5期
关键词:药渣中草药添加剂

李雪

(湖南农业大学动物科学技术学院,长沙 410125)

中药渣在节粮型畜牧业中的利用

李雪

(湖南农业大学动物科学技术学院,长沙 410125)

中药渣是中草药加工后的产物,产量巨大,但是目前并没有得到恰当的处理,造成资源的浪费和环境的污染。因为中药渣有一定的营养价值和药用价值,对动物的免疫功能具有调节作用,目前已在畜禽生产业中得到利用,有提高畜禽生产力、降低生产成本的作用,在节粮型畜牧业发展中有一定的前景。文章就中药渣的成分和功能以及在畜禽生产中的应用作以阐述。

中药渣;营养价值;药用价值;活性物质

2011年,农业部印发了《全国节粮型畜牧业发展规划(2011—2020年)》的通知,发展节粮型畜牧业是保障畜产品有效供给、缓解粮食供求矛盾、丰富居民膳食结构的重要途径。节粮型畜牧业就是指充分利用牧草、农副产品、轻工业副产品等非粮饲料,在减少粮食消耗的同时达到高产出量的畜产品[1]。

中药渣作为新兴的一种非粮饲料,目前在节粮型畜牧业中利用也越来越多。据世界卫生组织统计,目前有将近40亿的人口在使用中草药治病,这占到世界总人口的80%,从而中药渣的量也是巨大的。目前对于中药渣的处理主要是填埋、堆放、焚烧等,对于环境具有不利的影响,并且中药渣通常仍含有一定的药性物质,如黄酮类、苯丙素类等,同时还含有粗脂肪、粗纤维、糖类、淀粉等物质,具有一定的营养价值。因此有效合理的处理中药渣,不仅能减少其处理对环境带来的污染,还能创造一定的经济价值。目前,已经开始将中药渣作为非常规饲料原料用于节粮型畜牧业中。

1 中药渣的来源和成分

中药渣是中草药经水或者乙醇提纯后所剩的残渣,其主要来源是在中药原料加工过程中、中成药制剂加工炮制过程中等,年排放量达到3 000万t。由于中药渣湿度大,成分复杂,如果不经处理就会对环境造成不利影响。

我国对中草药的生产大多处于粗加工水平,仅对某些有效成分进行提取,从而中药渣中常残留很多有效成分。据研究表明,中药渣中的营养成分主要包括:粗脂肪、粗纤维、糖类、淀粉等物质[2]。研究表明,药典方藿香正气水的药渣中含有粗纤维23.39%、粗脂肪1.36%、粗蛋白质4.85%、粗多糖8.08%及钙磷、铁等多种微量元素,从中可以看出,中药渣含有多种营养成分,可以代替一部分的粮食饲料作为非常规饲料开发。此外,中药渣中还含有一些生物活性物质,具有一定的药用价值[3]。

1.1 多糖

多糖普遍存在于植物当中,是单种或者几种单糖组成的化合物,具有降血脂、提高免疫力、清除体内自由基的作用[4]。研究表明,人参酸性多糖可以增加小鼠脾脏重量,从而起到增强免疫功能的作用;黄芪多糖可以促进抗体的生成,增加血清中免疫球蛋白IgA、IgM、IgG的水平,还具有抑制病毒繁殖的作用[5]。

1.2 黄酮

黄酮类物质是指以黄酮为母核而衍生的一类物质,普遍存在于植物中,通常在植物中以与糖类化合的形式或是以游离的形式存在。黄酮具有多种生理功能,如抗氧化、抗菌、抗病毒、抗炎、增强机体免疫力等[6]。

1.3 苷类

苷类物质是一种由苷元和糖、糖醛酸或其他有机酸所组成的化合物,由于其水溶液经过震荡后会产生大量的与肥皂沫,相似的蜂窝状泡沫,故又称为皂苷,根据皂苷元结构的不同分为三萜式皂苷和甾式皂苷。由于皂苷能够促进呼吸道和消化道黏液分泌,故而具有祛痰止咳的作用,如桔梗、志远可作为祛痰药[7]。另外,皂甙可增加肝、肌肉组织中蛋白质与DNA的含量,从而可以起到提高机体的耐力和抗疲劳作用。皂苷也能够促进抗体生成,从而可以提高机体免疫力,如人参皂苷、黄芪苷、大豆皂苷、雷公藤苷、西洋参茎叶总皂苷等都对机体免疫功能有一定的影响[8]。

1.4 生物碱

生物碱是普遍存在植物中的一类含氮碱性有机化合物,是中草药重要的有效成分之一。生物碱结构复杂,种类众多,根据化学结构类型分类,可分为异喹啉类、喹啉类、吲哚类、哌啶类、萜类、甾体类、肽类生物碱等,熟知的生物碱有麻黄碱、吗啡、阿托品等[9]。其作用也多种多样,目前用于临床的生物碱就有80多种,如从鸦片中分离得到的吗啡具有强烈的镇痛作用,罂粟中的罂粟碱具有松弛平滑肌的作用,麻黄中的麻黄碱具有平喘的作用。许多种植物中的生物碱都能够刺激巨噬细胞的吞噬功能,促进淋巴细胞的生成,从而增强体液与细胞免疫,如黄芪、白术、金银花、连翘、黄花地丁、人参、党参等[10]。

1.5 萜类

萜类是一类分子式为异戊二烯的整数倍的烯烃类化合物,广泛的存在于植物中。根据萜类化合物的结构可以分为单萜、倍单萜、二萜、二倍单萜、三萜、四萜、多聚萜等。很多萜类化合物具有重要的生物活性,在生物体内起着重要的作用,参与形成酯类、防御毒剂、成长激素等,是研究天然产物和开发新药的重要来源[11]。如倍半萜中的法尼醇参与生长激素的合成,维生素A也是萜类物质,是动物体内不可缺少的维生素,驱蛔素、山道年具有驱蛔虫的作用,青蒿素具有抗疟的作用,穿心莲内酯具有抗菌作用[12]。

1.6 其他物质

中药渣作为中草药加工后产物通常还含有挥发油、有机酸、醌类和植物甾醇等成分。其中挥发油具有止咳平喘、祛痰、消炎止痛、杀虫等功效,如防风、藿香、丁香;有机酸有抗癌、抗辐射等作用,如金银花、五味子等;醌类具有抗菌的生物活性,如连翘、鱼腥草;植物甾醇对人体具有较强的抗炎作用,有促进胆固醇降解代谢等作用,还是重要的甾体药物和维生素D3的生产原料,如天冬、黄芩、附子等[13]。

2 中草渣的特点

中药渣是中草药的有效成分经过提取后的产物,虽然其生物活性物质很少,但具有中草药的特性。

2.1 来源天然、安全可靠

中草药材主要是天然植物,其中含有的各种活性成分都是天然的,并且是利于机体吸收的。目前,常用的抗生素和化学合成的药物都会产生抗药性,并且有一定的毒副作用,长期大量使用会造成动物癌变、突变等。研究已经表明,中草药的抗菌主要是通过两个途径实现的:少数中草药的抗菌有效成分直接作用于菌体,如黄连、黄芩等;而大多数是通过调动动物机体自身的抗菌因子,如血清杀菌素、溶菌素、补体、干扰素等,从而达到抑菌作用[14]。因而中草药一般不易产生耐药性和毒副作用。

2.2 具有多种功能

中药渣作为植物的加工产物,含有如糖类、粗纤维、维生素、矿物质元素等营养成分,具有营养性;另一方面,也含有一定的生物活性物质,又具有药用价值,而一般而言,中草药及中药渣具有多种药效,多以调节机体状态,增强机体各系统的功能为主,有防病治病的功效[15-16]。

3 中草药的生物学作用

3.1 营养作用

一方面中草药作为草本植物含有能满足动物生长发育所需要的营养成分,如蛋白质、脂肪、糖类、VA、VC、钙、磷、铁等,其次中草药中还含有一些生物活性物质,能够起到促进动物生长、维持动物机体健康,增强动物免疫功能等作用[17]。

3.2 增强免疫功能

许多中草药方剂在兽医临床上应用效果良好,其主要原因就是中草药方剂能够有效的调节动物体免疫机能,增加动物的抗病能力。研究表明,中草药添加剂中苷类、生物碱、多糖及有机酸等成分,都能够起到增强机体免疫功能的作用,其主要药理原理是这些活性物质能加快机体新陈代谢速度,促进免疫器官发育,增强免疫细胞活性,影响体液免疫、细胞免疫及免疫调节作用[17-18]。许多中草药对免疫器官(胸腺、肾上腺、淋巴结、法氏囊等)具有调节作用,例如黄芪、白术、柴胡、茯苓等[19]。

3.3 抗应激作用

应激反应是指动物机体对应激原的非特异防御应答的生理反应,例如环境变化、惊吓等都会引起动物的应激反应。通常情况下,应激反应会造成动物食欲减退、精神行为异常、生理功能障碍等现象,影响动物健康并影响动物生长发育,严重时会造成死亡。研究表明,中草药能够降低动物对应激源的敏感性、有效地减轻动物的应激状态,如人参、西洋参等可提高动物对低氧、缺氧环境的耐受[20]。

3.4 双向调节作用

动物体的生理状态常有兴奋和抑制两种状态,当机体免疫功能过强,就会引发过敏反应,影响动物健康;当新陈代谢太快,不利于动物能量物质的沉积,影响动物增重。因而机体的兴奋和抑制状态应处于平衡。一些中草药中不仅含有增强免疫功能的化学成分,也含有抑制免疫功能的成分,如生地、麦冬等,既可调整异常高的DNA合成亢奋态(肝、脾)使之降到正常,又可将DNA合成抑制态调至兴奋且恢复正常[21]。

3.5 抗菌作用

抗生素是直接作用于细菌而将其杀灭的,长期大量使用抗生素会使病原微生物产生抗药性和变异。而中草药与抗生素不同,是其多种活性因子通过影响或破坏病原微生物的生长环境或是代谢、繁殖途径,从而消灭病原体,起到清热解毒、祛风除湿、扶正固本等作用[22]。一些清热解毒类中草药,一方面具有杀灭病原微生物的作用,另一方面也能够促进抗体生成,增强机体免疫功能,如金银花、桔梗、大蒜、灵芝等[23]。

3 在动物生产中的应用

3.1 单胃动物

在猪的基础日粮中添加不同比例的“增长乐”的药渣,结果表明,添加中药渣组的生长性能明显提高[24]。而在育肥猪日粮中添加“十全大补”中药渣,发现可以改善肥猪的肉质并提高猪的生长性能,其经济效益明显[25]。

3.2 反刍动物

在奶牛日粮中添加“催奶灵”中药渣,结果表明,试验组与对照组乳成分含量差异不显著,但产奶量差异极显著(P<0.01)[26]。研究表明,滩羊饲料中添加中药渣,发病率明显降低,特别是对羊的胃肠道疾病和肺炎等疾病有很好的预防和治疗效果,并能节约饲养成本,增加经济效益[27]。而在肉羊的饲料里添加5%的党参、黄芪中药渣,结果表明,这两种中药渣可提高肉羊的日增重,降低饲养成本[28]。

3.3 禽类

研究表明,在肉仔鸡日粮中添加“增长乐”中药渣,研究表明,添加3%的中药渣较对照组提高日增重8.2%,节省料5.7%。

3.4 水产动物

在鱼的饲料中添加黄连、木香、五味子等中药的残渣能够预防和治疗鱼类的肠胃病、烂鳃病等病症,可使鱼苗的成活率由60%提高到85%,其效果与抗生素相当,且明显优于敌百虫等化学药品。

4 中药渣应用中存在的问题

4.1 加工技术不完善,应用不普遍

中药渣多半是多味中药材结合的复方,成分复杂。一般加工只是经过干燥、粉碎、搅拌几个简单步骤后直接添加于饲料中,其成分差距较大,无法对中药渣的药效等做出准确统一的评价。中药渣中的有效成分或活性物质含量低,但若添加过多,会影响适口性,从而降低动物采食量,导致饲用价值降低[29]。

4.2 成分复杂

单种中草药其成分和功效就很复杂,而中草药组方时,有时多达几十味,加之各种有效成分间互作机理更是复杂,使得组方中药渣的功效和药效更加复杂和难以控制,因而对于中药渣的添加种类和添加量都缺乏深入研究[30]。

4.3 安全问题

由于中药渣的添加种类和添加量还无法精准确定,因此使用中药渣时,要从动物生理学、动物营养学、免疫学、药理学等各个层次,对其作用方式和作用机理进行深入研究。同时,对中药渣的有效成分进行分析,明确安全使用中草药渣的理论及质量控制方法,从而确保中草药渣使用的有效性和安全性[31]。

5 小结

中药渣作为饲料添加剂,一方面变废为宝,有效利用了中药渣资源,另一方面还能促进动物健康,改善畜产品的质量[32-38]。虽然中药渣在畜禽生产中的利用和推广还存在着一些问题,但是随着研究的深入,这些问题势必都会解决,研制出一系列的中药渣饲料。中药渣作为饲料,在节粮型畜牧业中利用的越来越多,将在我国畜牧业的可持续发展中发挥重要的作用。

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The Herb Residues'Utilization in the Forage-Saving Animal Husbandry

LI Xue

(College of Animal Science and Technology,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China)

Herb residues are the product of Chinese herbal medicine processing,and the output is huge,but there is no proper dispose,causing the resource waste and environmental damage.Because herb residues have certain nutritional value and medicinal value which are used in livestock and poultry industry.It has the effect on improving livestock productivity and reducing production cost.Herb residues have certain prospects in the forage-saving animal husbandry development.This paper reviewed the ingredient,function and the use of the herb residues in livestock and poultryprodution.

herb residues;nutritional value;medicinal value;active substance

S816. 8;R286

A

1001-0084(2017)05-0018-05

2017-03-30

李雪(1992-),女,满族,青海西宁人,硕士研究生,研究方向为单胃动物营养与饲料科学。

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