漁用中草藥飼料添加劑的研發【轉】

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漁用中草藥飼料添加劑的研發

艾春香
廈門大學海洋學系、亞熱帶海洋研究所,  福建廈門  361005
福建省水產飼料研究會， 福建福州  350003

關鍵詞：中草藥  漁用  飼料添加劑  研發
Keywords: Chinese herbal medicine, use in aquaculture, feed additive, research and development

隨著人們安全和環保意識的提高,特別是加入WTO后,人們對水產品的質量越來越關注,實行無公害養殖已成為水產養殖發展的方向,而無公害養殖是一個系統工程,在此系統工程中投喂系列無公害飼料有著非常重要的意義,而要研制無公害飼料,綠色飼料添加劑必不可少,其中中草藥(Chinese herbal medicine)制劑就是一種具有廣闊前景的綠色飼料添加劑.中草藥飼料添加劑具有天然、高效、毒副作用小、抗藥性不顯著、資源豐富以及性能多樣等優點,在提高水產動物生產性能和飼料利用率的同時,又能充分保證人體的健康,兼有藥性和營養性雙重作用,是化學合成飼料添加劑不可比擬的.因此,以中草藥替代抗生素的添加劑將越來越受到人們的關注,它的應用也會更加廣泛.然而,傳統經驗和近年來的試驗僅僅停留在飼養效果的評價,對天然中草藥植物中活性成分及其作用機理認識不夠,這阻礙了漁用中草藥飼料制劑的研發.本文就漁用中草藥飼料添加劑研發談一些想法.

1. 中草約制劑作為水產飼料添加劑的優勢
研究表明,天然中草藥植物中有效成分極為復雜,它不但含有大量的生物堿、揮發油、苷類、有機酸、鞣質、多糖及多種免疫活性物質和一些未知的促生長活性物質,還含有一定量的蛋白質、氨基酸、糖類、礦物質、維生素、油脂、植物色素等營養物質.這些成分可以增進食欲,促進機體代謝和蛋白質及酶的合成,提高營養物質的利用,從而加速水產動物的生長發育,提高餌料轉化率,降低餌料系數,增強體質,增強水產動物免疫抗病力和抗應激能力,改善水產品品質(趙建培,1997；段銘等,1999；林建斌,2000；齊莉莉和王進波,2001；陳琴,2002；王永玲和蔡春芳2002；簡紀常和吳灶和,2002；劉紅柏,2002).
中草藥制劑作為水產飼料添加劑具有如下優勢：
1.1 中草藥的自然性、多功能性、低殘留、毒副作用極小
天然物中草藥,是取于自然并保持了其自然結構和生物活性的天然藥物,是經過數千年的實踐篩選流傳下來的藥用植物、礦物質及其副產品的精華物質.是化學合成藥物所無法取代的.并且某一種單一的化學成分很難與中草藥相提并論,中草藥具有多種營養成分和生物活性物質,低殘留,毒副作用極小,能全面調整機體的生理功能,兼有營養物質與藥物的雙重作用.
1.2 復方優勢,具有非特異性抗菌、抗病毒、殺蟲作用
中草藥的組方不是一些藥物的簡單堆積,而是在中醫理論的指導下,結合藥物本身的性能有目的的將藥物配伍起來應用.中草藥的組方原則可以用“君臣佐使”來概括,即主藥,輔藥,佐藥,使藥.中草藥添加劑可以是單味藥,也可以是多味藥組成的復方.但由于其所含成分復雜多樣,每味藥物本身就是一個小復方,再加上復方中藥味眾多,作用各異,構成了中草藥添加劑作用功能的多樣性.中草藥飼料添加劑不但能直接抑菌殺菌、抗病毒、殺蟲，不產生耐藥性,而且能夠調節和提高機體免疫力,增強動物機體的抗病能力.
不同的中草藥功能各異,可以根據各種中草藥的特性及主要功能,采用提取、濃縮天然植物生物活性成分,篩選和優化配方,改進和優化傳統的中草藥制劑工藝的措施,研發出能增強魚、蝦蟹類免疫功能,提高其存活率,促進其生長,具有良好抗病毒、殺菌、殺蟲等作用,又克服抗生素等在水產品中會殘留、污染環境等缺點的漁用中草藥制劑.中草藥制劑具有營養性和藥物性的雙重作用,對人和動物的毒副作用小,不會造成二次污染,同時能降低養殖生產成本,這對適應我國加入WTO后,水產品進入國際市場,達到綠色食品的標準,消除綠色貿易壁壘，具有重要的現實意義.
2. 漁用中草藥飼料添加劑的研發
2.1  篩選中草藥原料,合理配伍
根據中草藥學研究成果,將中草藥分門別類,再根據中草藥的特性,選擇適宜的原料.這項工作可以通過查閱文獻和進行預試驗獲得.中草藥從其功效來分可以大致分為如下四類：
1）抗細菌、真菌類中草藥： 十大功勞、大黃、大青葉、地綿草、魚腥草、金銀花、地榆、白頭翁、茵陳、百部、漏蘆、苦參……
2）抗病毒類中草藥： 七葉一枝花、板藍根、苦地丁、虎杖、佩蘭、射干、紫胡、野菊、菊花
3）驅蟲、殺蟲類中草藥： 仙鶴草、五信子、青蒿、苦楝皮、使君子、貫眾、草果、鴉膽子、常山、雷丸、檳榔、鶴鲺……
4）促進生長類中草藥：大蒜、金櫻子、露水草、龍膽、澤瀉、夏枯草、筋骨草……
規模化大生產中草藥飼料添加劑需要大量的中草藥原料,僅靠天然采集的中草藥是很難滿足需要的,可采取多種途徑獲得中草藥原料:
①在適宜中草藥生長的地區建立無公害生產基地,進行人工栽培和引種來擴大產量;
②開發新資源,積極利用低等植物、海洋植物資源.我國有18000公里的海岸線,海洋植物極為豐富,因此必須加強對海洋植物資源的研究,以獲得價廉物美的植物藥供應.
2.2  初擬漁用中草藥飼料添加劑配方、開展效果評價試驗
2.2.1擬定由具有抗細菌、抗病毒、驅蟲、促進生長的功效作用的多種中草藥組成多個復合配方[在設計中草藥飼料配方時,應遵循以下原則:(1)市場需要;(2)效果確實;(3)成本合算;(4)體現特色;(5)配方精練,不宜龐雜;(6)添加量小;(7)精品、系列、規范化;(8)選擇藥源廣、毒性小、穩定性好、便于質量控制、環保型中草藥],然后加入到飼料中配制成實驗飼料進行飼養實驗,通過檢測魚、蝦蟹類免疫活性的變化,觀測其生長發育和存活狀況等,篩選出較為科學合理、有效的中草藥添加劑配方.
2.2.2優化添加劑配方,工藝優選.重點解決提高魚、蝦蟹免疫功能、成活率、抗應激能力、添加劑使用等問題.
2.2.3進行中試實驗,并在小面積水體中作安全性試驗（毒性試驗）、藥理性實驗和穩定性實驗,同時制定樣品質量標準,對產品進行定性等質量控制工作.進行包裝設計和穩定性實驗,解決使用方便和質量穩定問題,并重點研究解決實際使用中的療效和生產中可能遇到的問題.
2.2.4 大面積推廣應用、總結 分析、形成研究報告,最終申報審批,獲得生產文號, 規模化生產.

3. 中草藥添加劑研究概況、存在問題及其應用中注意的問題
3.1中草藥添加劑研究概況、存在問題
目前,隨著對中草藥飼料添加劑研究的深入,不難發現其中存在的一些問題：
（1）有效成分的控制  由于中草藥成分復雜,往往是各種成分綜合起作用,并且在中草藥采收和使用上受不同季節、地區的限制,中草藥本身的有效成分相差很大,因而其產品難以進行準確的藥效評價和質量控制.
（2）科技含量低 目前絕大多數中草藥飼料添加劑,不論是單味還是復方,仍然停留在原始的散劑或煎劑上,精制品少.因此產品科技含量不高制約著它向更高層次的發展.
（3）中西藥結合 雖然抗生素及化學合成藥物弊端不斷顯露,但不可否認一些西藥對水產動物的疾病防治和生長確有明顯的作用.因此找出中西結合的規律,取長補短,相互協同,取得更好的效果將是未來的一個發展方向.
（4）中草藥作用機理缺乏深入研究  對漁用中草藥飼料添加劑機理的研究大多仍沿用傳統的中醫理論,其遠遠不能解釋中草藥的真正作用原因,并且一般只限于對中草藥飼料添加劑的飼養效果進行研究,并且只是對水產動物增重,抗病等方面進行了研究報道,而沒有深入到中草藥添加劑對水產品品質的研究.另一方面,以前只是對天然植物中草藥在飼料添加劑方面的應用進行了較多的試驗研究,而與抗生素,化學合成藥物等添加劑的橫向比較研究較少.
3.2中草藥添加劑應用中注意的問題
目前,中草藥作為水產動物飼料添加劑,還處于摸索階段,而且產品多為粗制型,效果不穩定,添加量難精確控制,為了提高中草藥添加劑的質量,使之真正成為高效、安全的綠色添加劑,在應用時應注意以下幾個問題：
3.2.1 科學配伍
據報道,適宜作飼料添加劑的中草藥有12800多種(常用的只有10 %左右),而在使用時多為大組方(有時多達幾十味),由于中草藥的成分和功效本來就很復雜,而由多味藥材結合的復方就更加復雜,如果使用不當也會引起毒副作用,因此篩選好中草藥的配伍對提高其使用效果極為重要.設計科學的配方是生產高質量中草藥添加劑的關鍵,在進行中草藥配方設計時要考慮：
①既要注意中草藥的十八反、十九畏的條件性配伍,又要注意與維生素、微量元素、氨基酸等營養物質之間的協同與拮抗作用；
②根據動物不同生長階段、生理狀態、養殖條件及季節,適時進行配方調整,以滿足動物不同狀態的需要；
③由于產地、季節、炮制方法等因素不同,同一種中草藥其成品的性能也會有所差異,出現同樣的配方卻產生不同效果,故要注意穩定藥材的質量.
3.2.2 改進加工工藝
中藥材的加工方法直接影響其有效成分及添加量.目前中草藥添加劑大多以原料粉碎后攪拌而成,這對于用量較大而有效成分較低的根皮類等木質化程度較高的中草藥來說,要保證其藥效必須是大劑量的添加,這就增大了中草藥在日糧中的含量,其結果：一方面導致魚、蝦蟹類在同等攝食量的情況下攝入的營養物質相對不足,另一方面也會破壞飼料的適口性,使水產動物的采食量減少,直接影響動物的正常生長.同時,中草藥加工的粉末大小與其有效成分的釋出及動物的吸收也有很大關系.為了提高中草藥的效果,應采取先進的生產工藝(如浸提技術),向微量化、系列化、專用型方向發展,這樣既可保證其藥效,又不影響日糧的營養水平.實際上,中國傳統的中草藥煎劑就是水提物(還有以甲醇、乙醇為溶媒的提取物),由于提取物用量小,中草藥的成分能較好地保持,而且添加量小,操作簡單,所以在生產實踐中多用此方法.據最新報道,用超臨界CO2提取、動態低溫提取等方法,可以使利用率比傳統的煎劑提高30%-60%.另外,不同的提取物、提取方法都會導致不同的藥效,因此在生產中要多加注意.
3.2.3有效成分含量測定問題
中草藥為天然藥物,含有多種成分.中草藥添加劑又多為復方,所含成分更為復雜,很難確定某化學成分為藥用的唯一有效成分,然而,藥物的療效必定有其物質基礎,根據中醫藥基礎理論,結合現代科學研究,選擇具生理活性的主要化學成分作為有效成分或指標性成分之一,建立中草藥有效成分含量測定項目,評價藥物的內在質量,將會隨著人們對中藥復方物質性研究的深入而不斷完善.
中草藥飼料添加劑有效成分的檢測
由于中草藥成分復雜,有效成分難以測定,各地的藥用植物品種不一,采集季節不同,所含成分不盡相同,目前尚缺乏有關中草藥添加劑的國家標準和統一的檢測手段.中草藥添加劑的檢測除了感官檢查外,還要借助現代科學方法和儀器分析手段測定中草藥中的有效成分和營養成分,一般中草藥有效成分的檢測包括顯微檢測、理化檢測及現代儀器分析法檢測等.
1）顯微檢測
主要通過動植物組織細胞、后含物或其他特征,用顯微鏡加以識別.顯微鑒別在中草藥飼料添加劑中應用較普遍,一般需要根據處方對各組成藥材逐一分析比較,盡量排除某些類似的細胞組織及后含物等的干擾和影響,選取多藥在該成藥中具有專屬性的顯微特征作為鑒別依據,所描述的特征必須顯明、易察看.
2）劑量的情況,均以化學方法加以鑒別.
但必須是文獻報道的已知化學成分,而不能建立在化學預試的基礎上,方法以專屬性強、靈敏、簡便、快速、重現性好為原則.一般有顯色法、沉淀法等.中草藥成分主要有：生物堿、甙類、揮發油、鞣質、糖類、氨基酸、蛋白質、酶、油脂、蠟、色素和無機成分等.
3）現代儀器分析法檢測
一般指用薄層色譜、紙色譜、氣相色譜、液相色譜、質譜聯儀等對中草藥添加劑進行鑒別,其中薄層色譜已成為中草藥內在質量控制的重要內容,國內外藥典收載品種逐漸增加.因為薄層色譜可在一塊層析板上容納多個樣品,出現數個信息,因此適合于天然藥物, 特別是中藥復方組分成分復雜的情況,具有分離和鑒定的雙重作用,只要特征斑點具有再現性,就可以作為確認依據.

4. 漁用中草藥飼料添加劑的發展前景及方向
4.1發展前景
盡管目前對中草藥的研究有了一定的深度,但是其在水產方面所作的工作還很膚淺,缺乏系統的研究,中草藥飼料添加劑對水產動物的作用既是多方面的、雙向性的,也因使用的劑量、時間及方式而不同.因此,適時適度地研發出適用的、有效的、安全的、無耐藥性、無殘留、無毒副作用,既有營養又可防病治病的漁用中草藥飼料添加劑具有經濟和社會的雙重效益,它在水產養殖中具有廣闊的應用前景.
我國中草藥資源十分豐富,而且多生長于深山荒野,無農藥污染,利用方便.由于中草藥有較好的防治疾病及一定的營養作用,對提高動物的生產性能和改善產品品質均有很好的效果,且于人類健康無危害,認為其性能優于化學添加劑.
由于中草藥的成分復雜,功效多樣,因此要應用現代科學技術手段,加強單味中草藥和配伍性能的研究,尤其是在進行中草藥添加劑配伍時,即要考慮動物防病治病的作用,又要考慮其營養保健作用.制定規范的中草藥添加劑的產品標準化,使相關的生產和監察部門有章可循.另外,做添加劑的中草藥應選用不與人用珍貴藥材(如人參)競爭的廉價資源,否則就會增大成本,降低經濟效益(陳琴,2002；彭玉麟和參木有,2002；王繼強和張波,2003).
4.2 發展方向
(1) 加強中草藥飼料添加劑的藥理研究
中藥藥理研究包括中藥藥性、中藥配伍、中藥炮制、中藥藥效、中藥體內過程以及中藥毒理學等方面的研究.目前, 有關中草藥飼料添加劑研究主要集中在臨床應用及部分有效成分的研究上,許多中草藥及其復方中草藥飼料添加劑的有效成分及其含量、結構、提取、藥代動力學、有效成分間的相互關系、毒理學等藥理學方面均缺乏深入研究. 因此，今后應針對有些中草藥飼料添加劑對水產動物的促生長、疾病防治、誘食、改善肉質的作用，深入研究其特性、作用機理，以期篩選出效果良好的種類.
(2) 微量化、高效、速效
目前生產的中草藥飼料添加劑,以原料藥的粉碎、攪拌后直接添加于飼料中,或是用粗制的浸提劑飼料添加.這難以滿足和適應現代化飼料生產工藝的要求.因此必須改變目前這種粗制方法和劑型,針對復方或單方采取不同的方法分離提純、萃取或精制,獲得其有效成分或生物活性物質,使用微量添加劑即可獲得高效、快速的滿意效果,以適應飼料工業的現代化生產和水產養殖投喂的精確化.
    (3) 標準化  
中草藥飼料添加劑標準化是實現中草藥飼料添加劑現代化的前提和重要保證.沒有穩定的藥效和可控的質量標準,就談不上中草藥飼料添加劑現代化,而中草藥本身的質量受藥材的種質、栽培技術、地域性、采收季節、藥用部位、炮制工藝、生產工藝、加工設備、藥材貯藏等多方面因素影響,所以沒有嚴格的質量控制標準、原料來源檢驗標準及生產規范來制約,很難保證生產出質量穩定的定型產品.因此,有關研制、生產和監督部門應根據中草藥飼料添加劑的特點,在實施GAP、GLP、GCP、GMP等標準的基礎上,依靠現代先進科學技術的方法和手段,盡快制訂出完整、全面的標準和規范,對生產企業實施標準化管理和質量監控, 使相關的生產和監察部門有章可循,進一步規范產品,提高質量.
(4) 系列化
針對水產動物不同種屬的生物學特性、不同生長發育階段的生理需要、不同的養殖模式的特點和疾病流行情況等研發出系列產品,以確保能獲得滿意的效果.
(5) 中草藥與西藥合理配用
已有研究表明,中草藥與西藥可配伍使用,其配伍既有協同性,又有拮抗性,遵循配伍規律的配用可以獲得協同作用、藥效互補和毒性互制,否則就會產生拮抗,甚至產生更強的毒副作用.因此,應注意中草藥與西藥的合理配伍問題.
(6)加強現代高新技術在中草藥飼料添加劑研究、生產中的應用研究  
加強這些現代高新技術在中草藥飼料添加劑中的研究,是實現中草藥飼料添加劑現代化的必要條件.如納米技術、超微粉碎技術在中草藥粉碎中的應用,超臨界CO2流體萃取法、超濾法、大孔樹脂吸附法等技術在中草藥提取工藝中的應用,現代分析技術(如色譜技術、光譜技術、質譜技術、熱分析技術等)以及分子生物技術、電泳技術和掃描電鏡技術等現代技術在中草藥原材料品質鑒定、中草藥飼料添加劑產品質量控制中的應用等.

主要參考文獻：
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