中草药饲料添加剂对动物多种性能的影响

秦千禧， 程林丽， 赵军杰， 沈建忠

（中国农业大学动物医学院，北京 100193）

“多、快、好、省”的集约化、现代化养殖是未来养殖业的发展方向， 这种养殖方式具有在空间上高密度、 在营养上高浓度、 在生产上高效率等优势，但同时也会伴随着畜禽机体高负荷，畜禽群体健康高风险等弊病（汤新明等，2018）。 因此，饲料生产过程中通常会添加少量或微量各种功能的饲料添加剂， 从而提高基础饲粮的营养价值及利用效率，增强畜禽免疫力，预防和治疗畜禽疾病，达到节约饲养成本、提升动物多种性能、保障动物健康、提高动物产品经济价值的目的。中草药饲料添加剂因具有种类繁多、来源广泛、药理作用多样、不易产生有害残留和耐药性等优势（刘敏，2022；曾国荣，2021）， 越来越受到畜牧兽医从业者的重视， 成为了动物营养和疾病防控研究的热点。 因此， 针对目前已经发表的中草药饲料添加剂对动物多种性能产生影响的研究进行综述， 有利于为今后的具体研究明确目标和方向， 为中草药饲料添加剂产品的基础研究和应用开发提供参考。

1 中草药饲料添加剂的分类与特点

1.1 中草药饲料添加剂的分类 由于中草药本身种类繁多、成分多样、作用机制复杂且难以分析，目前报道的中草药饲料添加剂并未有官方统一分类标准，但通常可按其来源、作用类型、加工程度以及实际用途等进行分类，具体分类情况见表1。

表1 中草药饲料添加剂分类情况

1.2 中草药饲料添加剂的特点

1.2.1 资源丰富 中草药来源广泛、种类繁多。据统计，我国陆地中草药资源超过12000 种，海洋植物超过20000 种， 目前在生产中使用的陆地中草药超过1000 种，已经应用于中草药饲料添加剂的超过200 种（金尔光等，2014），可见中草药饲料添加剂的开发前景十分广阔。

1.2.2 天然安全 中草药泛指由植物、 动物以及矿物制成，用以防治疾病的药物（EFSA，2010），其本身是天然的有机物或无机物。 中草药饲料添加剂是中草药加工后的产物， 保持了原有成分的生物活性（周雄等，2016）。 中草药安全可靠，即使长期使用也不易产生耐药性和抗药性 （李洁等，2022；于磊等，2007），且毒副作用小、药物残留低（杨正早等，2022；王春艳等，2015），属于理想的绿色饲料添加剂。

1.2.3 功能多样 研究表明， 中草药有效成分和功能十分复杂，含有蛋白质、多糖、脂质、氨基酸、生物碱等多种成分，具有一定的营养价值，同时具有抗病原微生物（周雄等，2016）、抗应激（于磊等，2007）、提高免疫效果（王慧敏等，2016）、调节新陈代谢（池永宽等，2020）、改善饲料风味、提高肉质（李洁等，2022）等功能。每种中草药通常含有多种活性成分， 在不同情况下对同一器官的不同功能甚至可以起到双向调节的作用（林冬梅等，2007）。

1.2.4 经济环保 化学合成的饲料添加剂通常加工过程复杂且会产生具有污染性的副产物， 会对环境产生不良影响， 且制备及污染物处理成本较高。 中草药饲料添加剂加工工艺简单， 生产成本低，基本不会造成环境污染，属于经济环保型饲料添加剂（池永宽等，2020；于磊等，2007）。

2 中草药饲料添加剂对动物性能的影响

中草药饲料添加剂含有丰富的生物碱、 甾醇类、黄酮类、多酚类等有效成分，对动物机体各种性能具有调节作用。 例如，含有某些生物碱的中草药（如钩吻、黄柏等）可杀菌抗病毒，阻止病原微生物对机体产生损伤，增强机体抵抗力（Wu 等，2020）；含有甾醇类化合物的中草药（如姜黄、积雪草等）可通过调节机体相关信号通路，增强机体抗应激能力（Liu 等，2022；Zhang 等，2021）；含有黄酮类化合物的中草药（如菟丝子、黄芩等）具有抗坏死、降低转氨酶、扩张血管等作用，可用于安胎及抗应激（Wu等，2018）；含有多酚类化合物的中草药（如茶叶、丹参等）可激活体内抗氧化相关信号通路，有利于动物机体不饱和脂肪的合成与维持（Ren 等，2019）。中草药饲料添加剂对机体最主要的作用体现在以下六个方面：消化和生长性能、免疫性能、抗病性能、抗应激性能、繁殖性能和生产性能。

2.1 对消化功能及生长性能的影响 中草药对动物消化功能及生长性能的影响显著，一些中草药中所含的生物碱、有机酸等活性成分可以改善胃肠功能、促进消化吸收、提高营养物质的利用率和转化率（Liu 等，2017），从而提高动物生长性能。 周光元等（2014）在断乳仔猪的基础饲粮中添加0.03% ~0.1%的中草药添加剂（含陈皮、防风、麦芽等），结果发现， 此混合添加剂在不影响猪采食量的情况下，增加了仔猪日增重， 提高了经济效益。 李琳倩等（2020） 在后备母猪的基础饲粮中添加了0.1%以“八珍汤”为基础改良而成的中草药添加剂（含女贞子、甘草、益母草等），结果显示后备母猪的粗脂肪、粗灰分、 粗蛋白质和总能表观消化率显著提高，说明该中草药饲料添加剂促进了后备母猪对营养物质的消化吸收。 Kholif 等（2017）在泌乳期大马士革山羊饲粮中添加10 g/d 的香茅和迷迭香混合物，结果显示这两种草药的使用显著提高了泌乳期大马士革山羊有机物和纤维的消化率，并且提高了其瘤胃短链脂肪酸、 丙酸和血清葡萄糖浓度。 Wu 等（2020）研究发现，提取自中草药钩吻的钩吻素子可以通过调节Nrf2/NF-κB 信号通路减轻脂多糖（LPS）诱导的肠道屏障功能障碍。 钩吻素子通过降低LPS 的细胞毒性，抑制其对Nrf2/NF-κB 信号通路的作用，阻止肠道发生氧化炎症反应。

目前， 有关中草药添加剂对动物机体消化功能影响的研究主要集中在肠屏障、 肠道菌群和瘤胃发酵方面， 关注点聚焦于中草药对肠上皮细胞和细菌种群的作用， 少有联系代谢学和免疫学进行综合分析，且重视研究肠道的免疫、机械、生物屏障，相对忽略了化学屏障。而在中草药添加剂对生长性能影响的研究中，多是从促进采食、消化和吸收等方面进行分析，而对具体机制的研究较少，其原因可能是中草药质量参差多变、 有效成分难提取、机制复杂难确定等。

2.2 对免疫功能的影响 中草药对动物的免疫功能影响显著。中草药中含有多种活性物质，其中一些多糖类、生物碱、有机酸、苷类和挥发性油类具有激素样作用，能够激活免疫系统、促进抗体生成、增强体液免疫，起到较好的免疫保护作用（钟鹏，2022；曹楠等，2017）。牛迪等（2021）研究发现，在添加1%中草药大肠杆菌病预防剂（含车前草、地锦草、鬼针草等）的试验组和添加1%中草药免疫增强剂（含枸杞子、女贞子、五味子等）的试验组内，银狐体内免疫球蛋白A、免疫球蛋白M 和免疫球蛋白G 的含量均显著升高，说明这两种中草药饲料添加剂能够有效提升银狐免疫力， 增强其抗病力。Saini 等（2022）通过饲喂水牛少量芦荟发现，水牛的健康状况得到改善，推测可能是芦荟中多糖发挥了免疫激活作用。 Han 等（2019）通过在蛋鸡普通饲粮内添加1%牛磺酸-中药方剂（Tau-TCHF）， 研究硫磺酸与中草药方剂联合应用对PI3K-AKT 信号通路中关键因子（PIK3CA、PDPK1、AKT1、MDM2、ITGA2B、ITGB1、FAK 和p53）的影响，结果显示，与对照组相比，Tau-TCHF组 鸡 脾 组 织 中 的ITGB、FAK、PIK3CA、AKT1 和MDM2 基因的转录水平显著升高， 其余基因转录水平无显著差异， 这提示Tau-TCHF 可能通过调节PI3K-Akt 信号通路影响鸡脾脏的增殖分化，抑制鸡脾细胞凋亡。

具有免疫激活作用的中草药常用于抗肿瘤、抗糖尿病、抗哮喘的研究，作为动物饲料添加剂时主要有提高饲料利用率和转化率、提高抗病力、降低死亡率等功能， 但目前的研究内容大多局限于免疫组学，缺少与转录组学、基因组学等技术相结合的系统性研究，此外，应当重点关注对黄芪、黄芩、枸杞等富含多糖类、苷类化合物的中草药的研究，确定其有效成分作用于免疫系统的具体机制。

2.3 对抗病能力的影响 研究发现，不少中草药具有良好的疾病防治功能。 白术、黄芪、黄连等中草药可促进动物体内的干扰素生成， 能够促进机体循环，预防多种疾病（油伦贺等，2021）。五味子、苦楝皮碱、 夏谷草皂苷素等中草药提取物对家禽感染性疾病具有防治作用（Choil 等，2002）。马齿苋可显著提高肉仔鸡白痢的治愈率，降低肉仔鸡的发病率和死亡率（徐亚慧等，2019）。Liu 等（2022）通过网络药理学研究洁泽一号（含黄柏、银杏、龙葵等）抗单纯疱疹病毒2 型（HSV-2）的作用机制，并进行实验验证。 结果显示， 洁泽一号能显著抑制Caspase-1 依赖性的细胞焦化相关蛋白的表达，并能与Caspase-1 或白介素-1β（IL-1β）较好结合，从而保护小鼠使其免受HSV-2 的感染。

长期的临床实践证明，中草药饲料添加剂在抗病方面具有广阔的应用前景， 是理想的替抗产品。自青蒿素问世以来，相关科研人员对中草药抗病性的研究越发深入，大量中草药都被证实具有抗菌抗病毒的作用，但大多数研究还停留在对单一草本或复方的提取物进行分析， 其中有效成分的提取、分离、鉴定，乃至其活性部位的确定和修饰还有待进一步深化研究，随着互联网的发展，利用云计算平台进行试验分析也可能成为行业热点。

2.4 对机体抗应激的影响 应激是指动物机体对周围各种环境刺激产生的非特异性应答反应的总和，中草药添加剂具有良好的抗应激能力（李明博等，2021）。研究表明，人参具有调节缓和应激原的作用；党参具有调节提高生理机能，降低应激反应的作用（于磊等，2007）；金银花可以兴奋垂体-肾上腺轴，能够一定程度地缓解应激反应（油伦贺等，2021）。 Zhang 等（2021）研究表明，复方中草药（含黄芪、姜黄、积雪草等）的生物活性成分（主要为槲皮素、 木犀草素、 山奈酚和豆甾醇） 可激活PI3K-Akt 信号通路，抑制磷酸酶和张力蛋白同源物（PTEN）的表达，缓解应激引起的腹泻。

目前， 具有抗应激作用的中草药常应用于肿瘤和心血管疾病的临床治疗。研究结果表明，中草药对动物抗应激性能的影响多与Nrf2 信号通路相关， 其有效成分常通过上调Nrf2 信号通路，增加相关抗氧化酶的表达，以此达到抗应激的作用，因此， 针对集约化的禽类养殖场所高发的应激情况， 在饲料中添加提高机体抗应激性的中草药具有良好的应用前景。

2.5 对繁殖性能的影响 活血养阴、 理气健脾、清热燥湿的中草药饲料添加剂， 往往具有促进发情（李琳倩等，2020）、调节性激素分泌、改善繁殖性能（刘凤华等，2003）等功效。 Jimoh 等（2021）研究发现，给雄鹿饲喂5%中草药复方（含辣木、槲寄生、叶下珠）可以促进其精子产量和睾丸精子储备量， 还能够增强精液的氧化稳定性。 付明哲等（2003）研究表明，每日饲喂30 g 中草药饲料添加剂（含淫羊藿、补骨脂、覆盆子等）可显著提高公羊精子存活率并降低精子头部畸形率。 Wu 等（2018）采用米非司酮诱导的大鼠流产模型研究菟丝子总黄酮（TFCC）的抗流产作用及其潜在的分子机制。 结果显示，TFCC 可逆转米非司酮在体内引起的蜕膜损伤，大剂量TFCC（94.5 mg/kg·d）能够显著上调小鼠蜕膜组织中雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）和催乳素受体（PRLR）的表达，下调磷酸化细胞外调节蛋白激酶（P-ERK）的表达。研究表明，激活MAPK/p38 通路，可减弱滋养层细胞的侵袭力， 从而导致流产 （He 等，2022；Wang等，2015）， 而在自然流产患者蜕膜原代细胞中能检测到较高水平的P-ERK 和磷酸化p38 蛋白激酶 （P-p38），TFCC 治疗后降低了两者的表达，说明TFCC 可能是通过干扰MAPK 信号通路达到抗流产的作用。

总体而言， 针对繁殖性能的研究并非中草药饲料添加剂研究的主要热点， 但仍是动物生产上不可忽视的一环。 目前的研究主要聚焦于母畜的繁殖性能，对其妊娠期时的胃肠道健康、免疫力、产后乳汁质量和血浆激素水平进行检测， 未来有待在分子水平对中草药的作用机制做进一步研究。

2.6 对生产性能的影响 研究表明，中草药饲料添加剂能够有效提高动物的生产性能。 Guo 等（2022）研究表明，饲喂0.1%及以上中草药提取液（含淫羊藿、益母草和王不留行）能够显著提高中华鳖的产蛋量、 孵化率、 蛋壳抗压强度以及钙含量。Wang 等（2019）研究发现，饲喂0.015%百里香酚与有机酸混合物后，蛋鸡的产蛋率显著提高，蛋黄颜色改善，生产性能提高。花卫华等（2022）研究发现，每日饲喂10 g 复方中草药饲料添加剂（含山楂、苍术、陈皮等），可使南方奶山羊产奶量显著提高，料奶比显著下降，提高了南方奶山羊的生产性能。 胡广英等（2017）研究表明，添加0.5%的中草药超微粉剂（含党参、甘草、白术等），能够提高猪肉中H-FABP、CAST、LPL 等肉质相关基因的表达量，与肌内脂肪含量、脂肪酸含量、pH 等肉质指标有关。Ren 等（2019）的研究发现，四妙勇安汤（含金银花、玄参、当归等）内成分能够提高细胞超氧化物歧化酶（SOD）活性。 SOD 受keap1-Nrf2 通路调控， 而常见于中草药内的多酚类化合物作为Nrf2 的激活剂（赖灯妮等，2018），可促进醌氧化还原酶-1（NQO1）和SOD 的活性（石铖等，2021），由此提示富含多酚类化合物的中草药可以通过keap1-Nrf2 通路调控NQO1 与SOD 的活性，从而达到抗氧化的效果，使肉类不饱和脂肪酸稳定，保证肉质良好。

总之， 使用中药草作为饲料添加剂能够显著提升动物的生产性能。 种类繁多的中草药含有丰富的营养成分和活性成分， 可通过促进机体蛋白质代谢改善畜禽产品品质。 目前相关研究已比较深入， 从转录组学和代谢组学分析其机制或将成为热点，而山楂、红枣、肉桂等适口性较好的药食同源类中草药或具有良好的研究前景。

3 中草药饲料添加剂存在的问题及展望

3.1 存在的问题 当下中草药饲料添加剂在养殖生产实际应用中还存在许多问题， 例如用药不规范、有效成分难确定、作用机制不明确、相关研究不够深入不成系统等。由于中草药来源广泛，成分复杂，且不同地区、不同季节其质量差别较大，导致其标准制定困难， 产品质量难以把控（崔帅等，2022；李瑞霞，2021）。 人们对中草药单方和复方的使用也多来源于经验，而少有对其有效成分、作用机制进行详细的研究， 在使用时也存在一些安全隐患，需要格外注意配伍禁忌。 另外，目前制备的中草药饲料添加剂常常沿用人医古方， 难以推陈出新，不利于新药研发和新方剂的配制。养殖在实际应用时也会存在少用、滥用、混用等情况，使中草药添加剂无法发挥其应有的作用， 还有造成动物机体性能降低甚至死亡的潜在风险。因此，制定科学合理的添加剂量也是中草药饲料添加剂研发需要解决的难题。

3.2 展望 虽然目前中草药饲料添加剂的应用尚不成熟， 但它仍旧是未来替代抗生素等化学添加剂的热门候选， 具有广阔的研究潜质和发展前景。笔者认为，针对以上问题，可以结合基因组学、转录组学、蛋白组学等技术对其机制进行系统、深入的研究，通过技术革新，利用先进仪器和大数据云计算，对复杂成分进行提取分析，并对其中的有效成分进行微量化定性定量分析， 进而研究其主要有效成分的生物学功能及作用机理， 找出其活性基团， 再根据实际需要对有效成分化合物的结构进行修饰和改造。国家相关部门也可制定统一、完整、全面的质量标准和生产规范。 与此同时，也应注意中草药复合配方的应用与研制， 将中医整体观念和辨证施治与西医现代进步科学相结合，注重多种有效成分对机体的综合作用。此外，也不应拘泥于古籍古方，应当不断优化老配方，开发新方剂，积极探索新的中草药来源，合理开发海洋资源，利用丰富的海洋生物，结合中兽医特点，研制绿色、环保、经济、实用的中草药饲料添加剂，更好地为畜牧养殖业服务。