馮智茂 袁 勇 張云飛 黃興國

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院 湖南省畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南長沙410128）

我國中草藥資源豐富，現(xiàn)有中藥材共12 807 種，其中植物類藥材11 146 種。中草藥制藥業(yè)作為我國的傳統(tǒng)特色產(chǎn)業(yè)近年來一直保持著20%以上的行業(yè)增長比率，每年制藥行業(yè)所需要消耗的中藥材量達數(shù)百萬噸之多。中草藥藥渣來源于中成藥生產(chǎn)、中藥材加工炮制等多種生產(chǎn)加工過程中，其中中成藥生產(chǎn)藥渣量占總生產(chǎn)量的70%，中草藥藥渣是經(jīng)水或乙醇等溶劑將中草藥中有效成分提取后所剩下的殘渣，一般為濕料，其具有較高的含水量（55%～75%）和難以保存等特點?，F(xiàn)階段中草藥藥渣大多是被視為廢棄物，隨意堆放、填埋、焚燒或是丟棄處理。這在造成環(huán)境污染的同時，在某種程度上也是一種資源的浪費。如何促使中草藥藥渣變廢為寶，使其中資源性物質(zhì)得以開發(fā)利用，形成一系列具有一定附加值和具有一定利用效率的資源性產(chǎn)品已受到多個行業(yè)的關(guān)注。目前，中草藥藥渣的資源化利用主要包括：提取有效成分、生產(chǎn)有機肥料、進行食用菌栽培、制備環(huán)保生物制劑、生產(chǎn)飼料添加劑等多個方面。

1 中草藥藥渣中的主要成分

中草藥中的有效藥用成分種類豐富，但由于目前中草藥生產(chǎn)過程中加工工藝簡單，所以經(jīng)提取后剩下的中草藥藥渣中仍然含有大量未被利用的生物堿、皂苷類、揮發(fā)油、黃酮類、多糖類、有機酸以及礦物元素和維生素等生物活性成分，這些活性成分具有增強機體免疫、抗應(yīng)激和抗菌等作用。有研究顯示固體五味子藥渣中木質(zhì)素類物質(zhì)及亞油酸含量與原藥中相當，藥渣中中性、酸性多糖含量分別為3.82%和1.31%，趙婷等(2008)在醇提后的五味子殘渣中提取出11.52%的五味子多糖。檢測發(fā)現(xiàn)黃芪藥渣中黃芪甲苷含量高達原藥材含量的70%以上。還有研究將黃芪藥渣進行發(fā)酵，測得發(fā)酵后黃芪甲苷釋放量增加了4 倍，并具有抑制有害菌生長的作用。有報道指出，經(jīng)提取后的甘草藥渣中有效成分為原藥材的30%。韋云川等(2006)將已經(jīng)提取過的三七皂苷藥渣進行再次提取，獲得含量達50%的三七多糖。石嶺等(2010)還從丹參和三七藥渣中發(fā)現(xiàn)丹參酮等活性成分。馬遜風等(2004)測得淫羊藿藥渣中含有原藥40%含量的黃酮類物質(zhì)?？灯G萍等(2006)從枇杷葉藥渣中提取出烏索酸。除此之外，王不留行、益母草、人參、川烏、附子、金銀花等中草藥中富含生物堿、黃酮、多糖、皂苷等多種生物活性成分，具有抗氧化、抗炎、抗應(yīng)激、抗菌、抗腫瘤等作用。但是目前關(guān)于這些中草藥藥渣的應(yīng)用研究很少。綜上可知，中草藥藥渣中富含大量可利用的有效活性物質(zhì)，具有一定的開發(fā)利用價值。

2 中草藥藥渣的發(fā)酵工藝

中草藥藥渣作為中草藥加工的殘留物，其所具有的植物細胞壁結(jié)構(gòu)成了除反芻動物外其他動物消化利用的一大阻礙。為了提高中草藥藥渣中有效活性物質(zhì)的提取率和利用率，目前對中草藥藥渣開發(fā)研究的目光已經(jīng)投向了生物轉(zhuǎn)化方面，通過發(fā)酵技術(shù)破壞植物細胞壁結(jié)構(gòu)，從而將潛藏在植物細胞壁中的活性成分釋放出來。微生物可以分解中草藥藥渣的結(jié)構(gòu)，將其轉(zhuǎn)化成為次級代謝產(chǎn)物。對中草藥藥渣進行發(fā)酵，經(jīng)檢測發(fā)酵后粗纖維的含量與發(fā)酵前相比明顯降低，粗蛋白、粗脂肪、多糖、灰分等物質(zhì)含量有所提高，還會產(chǎn)生β-葡聚糖酶、木聚糖酶、果膠酶、纖維素酶、木質(zhì)素酶、淀粉酶等豐富的酶系。由此推斷，發(fā)酵可降低纖維素的含量，有效破壞細胞壁結(jié)構(gòu)，充分釋放中草藥藥渣中的活性成分，這將為提高中草藥藥渣中活性物質(zhì)的利用奠定基礎(chǔ)。

中草藥藥渣的發(fā)酵過程即是通過一種或數(shù)種經(jīng)過挑選的有益菌種，在一定的溫度、濕度、水分等環(huán)境條件下將大分子物質(zhì)通過微生物的消化分解作用轉(zhuǎn)化成小分子物質(zhì)，產(chǎn)生新的有效活性物質(zhì)，并具有提高藥物功效的過程。目前中草藥藥渣的發(fā)酵方式包括液體發(fā)酵、固體發(fā)酵和藥用真菌雙向性固體發(fā)酵。液體發(fā)酵因其易實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，所以是未來大規(guī)模生產(chǎn)的首選方式，液體發(fā)酵的過程是將菌絲體接種到培養(yǎng)基中，再與中草藥藥渣混合、攪拌均勻發(fā)酵的過程，其產(chǎn)物包括發(fā)酵液和菌絲體。固體發(fā)酵在我國具有久遠的歷史，其歷史可追溯到古代的制曲工藝，中草藥藥渣固態(tài)發(fā)酵是利用一種或多種微生物作為菌種，以中草藥藥渣作為基質(zhì)的一種傳統(tǒng)發(fā)酵方式。藥用真菌雙向性固體發(fā)酵是20世紀90年代莊毅(1992)提出的一種用藥用真菌作為發(fā)酵菌種，以中草藥藥渣為發(fā)酵基質(zhì)的一種新型發(fā)酵方式，該發(fā)酵方式具有其獨特的優(yōu)勢，具有一定的可研究性，是未來發(fā)酵方面研究的一大熱點。這三種發(fā)酵方式的具體特點如表1所示。

表1 不同發(fā)酵方式的優(yōu)缺點

3 中草藥藥渣在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用

中草藥藥渣能為畜禽提供生長發(fā)育所需的脂肪、維生素、蛋白質(zhì)、氨基酸等營養(yǎng)成分，另外，中草藥藥渣中含有多糖、苷類、生物堿、揮發(fā)油類等多種具有增強機體免疫力的物質(zhì)均可有效提高動物機體的免疫力。同時中草藥藥渣在調(diào)節(jié)動物腸道健康、抗應(yīng)激、改善繁殖性能、改善肉品質(zhì)等方面均具有有益作用，因此中草藥藥渣已廣泛應(yīng)用于動物飼料中。

3.1 中草藥藥渣在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

耿春銀等(2007)和楊松全等(2000)分別在生長育肥豬飼糧中加入一定量的水飛薊藥渣和“增長樂”中藥渣（黨參、山楂、陳皮等組成），與對照組相比，試驗組豬的日增重、養(yǎng)分消化率、經(jīng)濟效益均提高，且氮磷排泄率降低。表明飼糧中添加一定量中草藥藥渣在改善生產(chǎn)性能、提高經(jīng)濟效益的同時，也可減少對環(huán)境的污染。賀曉玉(2014)、侯海峰等(2017)試驗結(jié)果表明發(fā)酵中草藥藥渣在提高仔豬生長性能的同時還具有改善仔豬腸道健康，降低腹瀉率的作用。然而蘇家宜等(2016)在斷奶仔豬飼糧中添加發(fā)酵中草藥藥渣發(fā)現(xiàn)對仔豬腹瀉率和腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)并沒有顯著的影響，這可能與所添加的中草藥藥渣種類以及處理方式不同有關(guān)。還有大量研究表明，中草藥藥渣在促進腸道健康，降低腹瀉率的同時也可提高其免疫力。這歸因于中草藥藥渣能促使CD4+T細胞與CD8+T細胞比值、淋巴細胞增殖指數(shù)和IFN-γ含量升高。蘇家宜等(2017)的試驗中發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加發(fā)酵中草藥藥渣可提高斷奶仔豬的抗氧化應(yīng)激能力。李肖梁等(2006)還發(fā)現(xiàn)“十全大補”藥渣具有改善育肥豬肉品質(zhì)和胴體特性的作用，并且添加量以1%為宜。羅合春等(2014)給豬飼料中添加發(fā)酵補腎益壽膠囊藥渣，對種公豬繁殖性能有所改善，在仔豬、種豬及育肥豬飼料中添加還可提高其抗病、抗寒能力。黎智華等(2017)研究表明，在妊娠母豬飼糧中添加發(fā)酵中草藥藥渣對提高母豬機體代謝和抗應(yīng)激能力具有顯著作用。綜上所述，在豬飼糧中添加中草藥藥渣或其發(fā)酵產(chǎn)物具有促生長，改善腸道菌群，改善腸道健康，提高免疫力，改善繁殖性能，提高抗應(yīng)激的能力，改善肉品質(zhì)，降低氮磷排放率，改善環(huán)境，增加經(jīng)濟效益等多種作用。

3.2 中草藥藥渣在雞生產(chǎn)中的應(yīng)用

何玉華等(2014)發(fā)現(xiàn)，在雉雞日糧中添加固態(tài)發(fā)酵水飛薊殘渣，可提高其采食量和營養(yǎng)物質(zhì)消化率。這可能是因為發(fā)酵中草藥藥渣中有效活性成分促使消化酶的分泌，從而提高了雞的消化率。閆先超(2016)、楊亞東等(1992)試驗也證實了中草藥藥渣能提高飼料轉(zhuǎn)化率。中草藥藥渣能促使胸腺、脾臟、法氏囊等免疫器官發(fā)育以及增強與免疫調(diào)控相關(guān)的細胞數(shù)量，從而增強免疫水平、抗氧化能力、抗病力和降低死亡率。除此之外，中草藥藥渣還能通過增加血液中紅細胞以及血紅蛋白數(shù)量增強抗病力和降低死亡率。吳華等(2010)報道，甘草藥渣能夠提高試驗組雞肉中的蛋白質(zhì)含量，降低水分和脂肪含量，可用于改善嶺南黃雞的胴體品質(zhì)。綜上可知，在雞飼糧中添加中草藥藥渣或其發(fā)酵產(chǎn)物具有提高生產(chǎn)性能、提高免疫力、增強機體抗氧化能力、改善肉品質(zhì)、降低死亡率等作用。

3.3 中草藥藥渣在反芻動物中的應(yīng)用

王尚榮(2007)在雜交奶牛精飼料中添加由王不留行、黃芪、黨參、當歸、丹參、路路通等多種中草藥組成的“催奶靈”中藥藥渣,可顯著提高其產(chǎn)奶量和經(jīng)濟效益，且不影響乳成分。張桂霞等(2017)試驗報道，發(fā)酵可提高復(fù)方藥渣的適口性，增加羊的采食量。孫國虎等(2019)研究結(jié)果顯示添加中草藥藥渣試驗組日增重較對照組顯著提高。在提高生產(chǎn)性能的同時，在飼糧中添加中草藥藥渣還可改善羊肉的嫩度，提高羊肉中蛋白質(zhì)含量，降低脂肪含量，增加不飽和脂肪酸種類和含量，減少羊肉的膻味，并可增加羊肉中Fe、Ca等元素含量。以上研究表明，在反芻動物飼糧中添加中草藥藥渣或其發(fā)酵產(chǎn)物具有提高生產(chǎn)性能，改善肉品質(zhì)，增加經(jīng)濟效益的作用。

3.4 中草藥藥渣在其他動物中的應(yīng)用

王珊等(2013)報道，飼糧中添加發(fā)酵金蓮花藥渣，可提高小鼠在高溫、低溫、缺氧環(huán)境中的應(yīng)激反應(yīng)能力，并降低感染金黃色葡萄球菌和大腸桿菌小鼠的病死率。這可能是中草藥藥渣增強機體免疫力和抗氧化能力，如促進IgA 和IgG 分泌以及降低丙二醛和肌酸激酶并增加超氧化物歧化酶在血液中的含量。練高登等(2015)發(fā)現(xiàn)，在小鼠飼糧中添加發(fā)酵人參藥渣能引起小腸IgA分泌量增加，并且小鼠腸道黏膜SIgA抗體含量與其表現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。另外，黃樹平等(2017)還發(fā)現(xiàn)經(jīng)枯草芽孢桿菌發(fā)酵的紅參藥渣可顯著增加雌性大鼠脾臟和胸腺指數(shù)。楊東川等(2014)在小鼠飼糧中添加經(jīng)枯草芽孢桿菌發(fā)酵的紅參藥渣，與對照組相比，可增加產(chǎn)仔數(shù)和仔鼠初生重，降低料重比，且對小鼠產(chǎn)后存活率、仔鼠存活率、離乳率、21 d離乳重等均有一定改善作用。李艷軍等(2018)和黃樹平等(2017)在獺兔飼糧中添加清瘟敗毒中草藥藥渣和藿香正氣藥渣，結(jié)果表明添加中草藥藥渣可改善母兔泌乳性能和仔兔生長性能。除此之外，有研究報道，中草藥藥渣還能改善畜禽脂質(zhì)代謝，如顯著降低皮質(zhì)醇、膽固醇和甘油三酯含量。綜上，在獺兔和老鼠飼糧中添加中草藥藥渣或其發(fā)酵產(chǎn)物具有增強機體免疫、抗氧化能力及抗應(yīng)激能力，從而增強機體生產(chǎn)性能，降低死亡率。并可改善機體脂質(zhì)代謝，對仔鼠存活率、斷奶重等也具有改善作用。

4 小結(jié)

綜上所述，在動物飼糧中添加中草藥藥渣或發(fā)酵中草藥藥渣對豬、雞、小鼠、反芻動物等均具有有益的作用。但是藥渣來源廣泛，種類繁多，混合加工方式也各異，加之發(fā)酵過程同樣復(fù)雜。因此，每一種中草藥藥渣或發(fā)酵中草藥藥渣的適宜添加量，在畜禽上的應(yīng)用效果及機制還需要進一步深入研究。