黃迪海 ，張偉 ，劉霞 ，秦卓明 ,3**

（1.山東省健牧生物藥業(yè)有限公司，山東 濟南 250100；2.山東省農業(yè)科學院，山東 濟南 250100；3.山東省農業(yè)科學院家禽研究所，山東 濟南 250021）

中藥發(fā)酵及其在家禽業(yè)的應用前景*

黃迪海1，張偉2，劉霞1，秦卓明1,3**

（1.山東省健牧生物藥業(yè)有限公司，山東 濟南 250100；2.山東省農業(yè)科學院，山東 濟南 250100；3.山東省農業(yè)科學院家禽研究所，山東 濟南 250021）

本文對利用現(xiàn)代微生物技術對傳統(tǒng)中藥的發(fā)酵進行了綜述，揭示了中藥發(fā)酵的生物轉化及其在產生新的活性物質、提高藥效和改變毒性等方面的機制，明確了中藥發(fā)酵在家禽產業(yè)方面具有廣闊的應用前景。

中藥發(fā)酵；生物轉化；家禽業(yè)；應用

中藥發(fā)酵是指用發(fā)酵工程技術處理中藥材（主要是植物藥）及其活性成分，制備更高活性成分含量的中草藥，或者制備更高活性的次生或稀有成分。中藥發(fā)酵也可解析為中藥的生物轉化。其中，后者的定義更為廣泛，包括應用微生物、特異酶和生物細胞處理中藥的過程[1]?，F(xiàn)代中藥發(fā)酵技術汲取了傳統(tǒng)中藥炮制學發(fā)酵法的優(yōu)良經(jīng)驗，結合了現(xiàn)代微生態(tài)學、發(fā)酵工程、生物工程及藥物分析等學科的最新研究手段，實現(xiàn)了發(fā)酵過程和目的產物的有效控制，為中藥的“二次或多元開發(fā)”提供了新思路和新方法。

1 中藥發(fā)酵的機理

1.1 中藥發(fā)酵可以產生新的活性物質 中藥的有效成分包括苷類、萜（烯）類、生物堿類、黃酮類、多酚類、糖類、酸類化合物、油脂、蛋白質、維生素和氨基酸等，中藥發(fā)酵后其有效成分發(fā)生變化，產生新的活性物質，為新藥的開發(fā)提供了新思路和新方法。如：人參、三七發(fā)酵后，生成抗腫瘤活性很強的稀有人參皂苷及苷元（如人參皂苷Rg3，Rh1，Rh2，CK 等）[2,3]；甘草、牛蒡子、黃芩發(fā)酵后，產生可被腸道直接吸收利用的甘草次酸[4]、牛蒡子苷元[5]、黃芩素[6]。紫杉醇副產物發(fā)酵后，產生抗腫瘤效果好的紫杉醇[7]。喜樹堿發(fā)酵后，產生10-羥喜樹堿[8]。紅花的主要成分是黃酮類化合物紅花黃色素A(SYA)，發(fā)酵后生成一種新的抗血栓作用更強的SYA-X[9]。微生物發(fā)酵拓展了中藥的內涵，發(fā)現(xiàn)了越來越多的生物活性物質，其作用機理不斷被揭示（見表1），其中，微生物強大的酶系統(tǒng)發(fā)揮了重要的作用，如：氧化還原、水解、基團轉移、異構化等。

表1 中藥發(fā)酵產生新的活性物質及其作用機理

1.2 提高藥效 中藥發(fā)酵提高藥效或藥理作用的機理主要有以下三類：一是微生物的代謝產物破壞中藥的細胞結構、分解大分子物質，加速了中藥成分的釋放，提高了有效成分的含量，如：鏈球菌分別發(fā)酵黃芪和黨參，鏈球菌發(fā)酵產生α-半乳糖苷酶，分解黃芪粉中的α-半乳糖苷類抗營養(yǎng)因子，其分解產物半乳糖通過Leloir途徑中間產物UDP-半乳糖可能間接參與胞外多糖合成，提高了產物中的多糖含量[10]；二是微生物的代謝產物對中藥成分進行降解、修飾，產生了新的活性物質，如：中藥苷類成分分解為苷元和糖；三是微生物的代謝產物，如：抗菌物質、外源抗原、細胞因子、酸堿、芳香物質等，具有生物活性或改善了原有中藥制劑的色、香、味。但微生物代謝產物也可能與中藥有效成分發(fā)生中和作用，從而降低中藥生物活性，如：酸性物質與生物堿的中和作用等。

中藥發(fā)酵的直接成果是：一是改善了中藥的口感，為中藥炮制或制劑工藝提供借鑒。利用酵母和醋酸菌對絞股藍浸提液進行發(fā)酵，可以改善中藥溶液的適口性；二是提高了免疫活性，如：黃芪水提液的乳酸菌發(fā)酵，四君子湯酵母菌發(fā)酵，復方玉屏風散酵母菌發(fā)酵。有的中藥發(fā)酵后抗菌或抗病毒活性提高，如：連翹、西青果、白附片、蘇子等用枯草芽孢桿菌發(fā)酵后，對結核分枝桿菌和榛色青霉的抗菌活性提高[11]；羅伊氏乳桿菌發(fā)酵板藍根、陳皮、苦丁、苦蕌的上清液對大腸桿菌和沙門氏菌等都具有顯著的抑菌效果，甘草基本無抑菌活性[12]；筆者用乳酸菌發(fā)酵板藍根、金銀花、梔子和青蒿復方提取液，過濾除菌，發(fā)酵中藥雞胚內抗新城疫病毒的活性提高（待發(fā)表）。還有一些中藥，發(fā)酵后能夠提高抗腫瘤[13]、抗衰老[14]、溶血栓、降血脂和抑制骨丟失等活性，在此不一一列舉。當然，也有許多中藥發(fā)酵后生物活性并無明顯改變，甚至藥理活性降低[15]，應引起重視。

1.3 改變毒性 中藥發(fā)酵可以降低中藥原有的毒性。五倍子通過根霉菌發(fā)酵，可降低或消除部分患者服用五倍子后食欲不振的毒副作用，其機理在于根霉菌促進L-賴氨酸的產生，促進胃腸道粘膜對食物蛋白質的吸收，避免了五倍子成分鞣酸與食物蛋白質產生沉淀對胃腸道粘膜造成刺激[16]。大黃發(fā)酵后，游離型蒽醌含量增加，結合型蒽醌減少，可緩和大黃峻烈的瀉下作用。馬錢子毒性成分主要是馬錢子堿和的士寧，通過短刺小克銀漢霉發(fā)酵后，馬錢子堿和的士寧的平均轉化率分別為77.75%和77.10%，其毒性降低。前文所述，喜樹堿發(fā)酵轉化為10-羥喜樹堿，毒副作用大大降低。

有的中藥發(fā)酵后，毒性無明顯變化。歸脾湯發(fā)酵后，對小鼠無明顯的口服急性毒性和遺傳毒性，歸脾湯發(fā)酵前后安全性未發(fā)生變化[17]。然而，某些有毒中藥能在腸菌作用下呈現(xiàn)毒性?？嘈尤实挠行С煞挚嘈尤受眨?jīng)腸道菌群的β-葡糖苷酶水解，形成有毒的氫氰酸(HCN)；蘇鐵的有效成分蘇鐵苷，經(jīng)腸道菌群（主要是糞鏈球菌）作用后，產生具有毒性的蘇鐵素，最后形成具有致癌作用的重氮甲烷。因此，了解中藥毒性成分的生物轉化機理，并加以合理使用，十分必要。

2 中藥發(fā)酵在家禽業(yè)的應用

2.1 提高家禽生產性能和免疫力 作為飼料添加劑，中藥發(fā)酵提高家禽生產性能的作用主要體現(xiàn)在提高采食量、促進增重、降低料肉比、提高產蛋率、改善肉質或雞蛋品質等方面；提高家禽免疫力的作用主要體現(xiàn)在提高免疫器官指數(shù)、提高抗體水平和提高淋巴細胞數(shù)量等。目前，多數(shù)的研究集中在將中藥發(fā)酵制劑影響家禽生產性能和免疫力方面。

中藥發(fā)酵制劑可長期在飼料中添加。①對于AA大肉食雞，黃芪、板藍根和淫羊藿復合提取液，經(jīng)乳酸菌液體發(fā)酵后，顯著提高脾臟指數(shù)、法氏囊指數(shù)和增重，顯著降低料肉比[18]；連翹、黃芪、板藍根、茯苓等8味中藥，用枯草芽孢桿菌、產脘假絲酵母及嗜酸乳桿菌固體發(fā)酵后，顯著提高免疫器官指數(shù)、新城疫抗體水平和外周血淋巴細胞數(shù)量；②對于地方品種雞，黃芪藥渣固體發(fā)酵后，顯著提高青腳麻雞第31～35日齡的日增重，顯著提高33日齡的新城疫抗體水平、脾臟指數(shù)，顯著提高28d的胸腺指數(shù)，對其它階段差異不顯著[19]；③對于蛋雞，黃芪、當歸、川芎、藿香等6味中藥提取液，經(jīng)芽孢桿菌液體發(fā)酵后，顯著提高海蘭褐蛋雞的蛋殼厚度，提高產蛋率、采食量，降低蛋料比，提高血清 IgG、IgA、IgM 含量，但差異不顯著[20,21]；金銀花、板藍根、蒲公英等28味中藥，用酵母菌和木醋桿菌混合發(fā)酵，提高了皖北麻雞肌肉和雞蛋中的必需氨基酸和不飽和脂肪酸含量，但差異不顯著；黨參、黃芪、當歸等中藥用白腐菌、酵母菌生物發(fā)酵后，顯著提高羅曼褐蛋雞的產蛋率、哈氏單位和蛋殼相對重。

中藥發(fā)酵制劑也可階段性添加。對于AA大肉食雞，黃芪、茯苓、黨參和神曲等6味中藥，用SD-1菌種液體發(fā)酵后，在2～6日齡、25～30日齡使用，與未發(fā)酵組相比，能顯著提高新城疫抗體水平和免疫器官指數(shù)，提高飼料利用率。對于肉鴨，中藥復方（白頭翁、艾葉、魚腥草等）用乳酸菌發(fā)酵后，在 1～5、10～15、20～23 日齡使用，與抗生素對照組相比，可有效促進肉鴨增重，降低盲腸中的大腸桿菌數(shù)量，提高回腸壁和腸絨毛的完整性。

2.2 防治家禽疾病 青蒿、常山、馬鞭草等11味中藥，用酵母菌和乳酸菌液體發(fā)酵后，抗球蟲指數(shù)（ACI）達102.6，病雞存活率達90%，高于中藥組的70%和地克珠利組的60%。陳皮用植物乳桿菌液體發(fā)酵后，降低死亡率18.75%，每日給藥劑量應不超過1g·kg-1bw；在治療肝損傷方面，白華等將五味子提取液用芽孢桿菌液體發(fā)酵后，提高肝損傷肉雞抗氧化能力，減輕肝臟病理變化，說明其具有治療肝損傷的作用。

3 結語

我國的現(xiàn)代中藥發(fā)酵技術尚處于起步階段，上市品種較少，諸多問題尚需解決。

3.1 菌種問題 多使用單一的真菌及乳酸菌對中藥進行發(fā)酵，對于混合菌種研究較少，并且單一菌種的特異性發(fā)酵機理不清楚，轉化效率不高，缺乏中藥發(fā)酵模式菌株。

3.2 中藥的選擇 我國藥用植物有11146種，而中藥發(fā)酵研究的品種很少，這與中藥成分復雜、藥效和活性成分代謝途徑不清楚、活性成分高通量分析技術薄弱有關，建立中藥發(fā)酵品種選擇依據(jù)難度大。

3.3 標準化研究 發(fā)酵環(huán)節(jié)，中藥滅菌或不滅菌處理的標準不統(tǒng)一，有效成分的純化程度不統(tǒng)一；檢測環(huán)節(jié)，缺乏活性成分、特異性酶等專屬特征的檢測指標，缺乏雜菌檢測指標；藥理環(huán)節(jié)，藥效學研究偏多，藥代學研究較少，中藥和活菌的主次作用不清晰。上述問題的解決，一要摸清中藥有效成分及其作用機理和代謝途徑，探索菌種與中藥的相互作用；二要建立模式菌株、中藥選擇依據(jù)和建立標準化研究方法，以實現(xiàn)中藥發(fā)酵的商品化。

在家禽業(yè)，中藥和微生物（尤其是有益菌）具有天然、無藥殘、不易產生耐藥性、效果確切等優(yōu)點，二者的結合，不僅可以發(fā)揮“1+1＞2”的作用，而且符合動物健康和食品安全需求。

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2017-09-12

山東省科技發(fā)展計劃（2014GNC110024）

黃迪海，（1982.5-），男，助理研究員，從事新獸藥研發(fā)工作，郵箱：hhddhh@163.com。

**通訊作者：秦卓明，研究員，郵箱：qinzm1997@163.com。

S853.73+1

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1673-1085（2017）10-0041-04