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渔用中草药饲料添加剂的研发

艾春香
厦门大学海洋学系、亚热带海洋研究所,  福建厦门  361005
福建省水产饲料研究会， 福建福州  350003

关键词：中草药  渔用  饲料添加剂  研发
Keywords: Chinese herbal medicine, use in aquaculture, feed additive, research and development

随着人们安全和环保意识的提高,特别是加入WTO后,人们对水产品的质量越来越关注,实行无公害养殖已成为水产养殖发展的方向,而无公害养殖是一个系统工程,在此系统工程中投喂系列无公害饲料有着非常重要的意义,而要研制无公害饲料,绿色饲料添加剂必不可少,其中中草药(Chinese herbal medicine)制剂就是一种具有广阔前景的绿色饲料添加剂.中草药饲料添加剂具有天然、高效、毒副作用小、抗药性不显著、资源丰富以及性能多样等优点,在提高水产动物生产性能和饲料利用率的同时,又能充分保证人体的健康,兼有药性和营养性双重作用,是化学合成饲料添加剂不可比拟的.因此,以中草药替代抗生素的添加剂将越来越受到人们的关注,它的应用也会更加广泛.然而,传统经验和近年来的试验仅仅停留在饲养效果的评价,对天然中草药植物中活性成分及其作用机理认识不够,这阻碍了渔用中草药饲料制剂的研发.本文就渔用中草药饲料添加剂研发谈一些想法.

1. 中草约制剂作为水产饲料添加剂的优势
研究表明,天然中草药植物中有效成分极为复杂,它不但含有大量的生物碱、挥发油、苷类、有机酸、鞣质、多糖及多种免疫活性物质和一些未知的促生长活性物质,还含有一定量的蛋白质、氨基酸、糖类、矿物质、维生素、油脂、植物色素等营养物质.这些成分可以增进食欲,促进机体代谢和蛋白质及酶的合成,提高营养物质的利用,从而加速水产动物的生长发育,提高饵料转化率,降低饵料系数,增强体质,增强水产动物免疫抗病力和抗应激能力,改善水产品品质(赵建培,1997；段铭等,1999；林建斌,2000；齐莉莉和王进波,2001；陈琴,2002；王永玲和蔡春芳2002；简纪常和吴灶和,2002；刘红柏,2002).
中草药制剂作为水产饲料添加剂具有如下优势：
1.1 中草药的自然性、多功能性、低残留、毒副作用极小
天然物中草药,是取于自然并保持了其自然结构和生物活性的天然药物,是经过数千年的实践筛选流传下来的药用植物、矿物质及其副产品的精华物质.是化学合成药物所无法取代的.并且某一种单一的化学成分很难与中草药相提并论,中草药具有多种营养成分和生物活性物质,低残留,毒副作用极小,能全面调整机体的生理功能,兼有营养物质与药物的双重作用.
1.2 复方优势,具有非特异性抗菌、抗病毒、杀虫作用
中草药的组方不是一些药物的简单堆积,而是在中医理论的指导下,结合药物本身的性能有目的的将药物配伍起来应用.中草药的组方原则可以用“君臣佐使”来概括,即主药,辅药,佐药,使药.中草药添加剂可以是单味药,也可以是多味药组成的复方.但由于其所含成分复杂多样,每味药物本身就是一个小复方,再加上复方中药味众多,作用各异,构成了中草药添加剂作用功能的多样性.中草药饲料添加剂不但能直接抑菌杀菌、抗病毒、杀虫，不产生耐药性,而且能够调节和提高机体免疫力,增强动物机体的抗病能力.
不同的中草药功能各异,可以根据各种中草药的特性及主要功能,采用提取、浓缩天然植物生物活性成分,筛选和优化配方,改进和优化传统的中草药制剂工艺的措施,研发出能增强鱼、虾蟹类免疫功能,提高其存活率,促进其生长,具有良好抗病毒、杀菌、杀虫等作用,又克服抗生素等在水产品中会残留、污染环境等缺点的渔用中草药制剂.中草药制剂具有营养性和药物性的双重作用,对人和动物的毒副作用小,不会造成二次污染,同时能降低养殖生产成本,这对适应我国加入WTO后,水产品进入国际市场,达到绿色食品的标准,消除绿色贸易壁垒，具有重要的现实意义.
2. 渔用中草药饲料添加剂的研发
2.1  筛选中草药原料,合理配伍
根据中草药学研究成果,将中草药分门别类,再根据中草药的特性,选择适宜的原料.这项工作可以通过查阅文献和进行预试验获得.中草药从其功效来分可以大致分为如下四类：
1）抗细菌、真菌类中草药： 十大功劳、大黄、大青叶、地绵草、鱼腥草、金银花、地榆、白头翁、茵陈、百部、漏芦、苦参……
2）抗病毒类中草药： 七叶一枝花、板蓝根、苦地丁、虎杖、佩兰、射干、紫胡、野菊、菊花
3）驱虫、杀虫类中草药： 仙鹤草、五信子、青蒿、苦楝皮、使君子、贯众、草果、鸦胆子、常山、雷丸、槟榔、鹤鲺……
4）促进生长类中草药：大蒜、金樱子、露水草、龙胆、泽泻、夏枯草、筋骨草……
规模化大生产中草药饲料添加剂需要大量的中草药原料,仅靠天然采集的中草药是很难满足需要的,可采取多种途径获得中草药原料:
①在适宜中草药生长的地区建立无公害生产基地,进行人工栽培和引种来扩大产量;
②开发新资源,积极利用低等植物、海洋植物资源.我国有18000公里的海岸线,海洋植物极为丰富,因此必须加强对海洋植物资源的研究,以获得价廉物美的植物药供应.
2.2  初拟渔用中草药饲料添加剂配方、开展效果评价试验
2.2.1拟定由具有抗细菌、抗病毒、驱虫、促进生长的功效作用的多种中草药组成多个复合配方[在设计中草药饲料配方时,应遵循以下原则:(1)市场需要;(2)效果确实;(3)成本合算;(4)体现特色;(5)配方精练,不宜庞杂;(6)添加量小;(7)精品、系列、规范化;(8)选择药源广、毒性小、稳定性好、便于质量控制、环保型中草药],然后加入到饲料中配制成实验饲料进行饲养实验,通过检测鱼、虾蟹类免疫活性的变化,观测其生长发育和存活状况等,筛选出较为科学合理、有效的中草药添加剂配方.
2.2.2优化添加剂配方,工艺优选.重点解决提高鱼、虾蟹免疫功能、成活率、抗应激能力、添加剂使用等问题.
2.2.3进行中试实验,并在小面积水体中作安全性试验（毒性试验）、药理性实验和稳定性实验,同时制定样品质量标准,对产品进行定性等质量控制工作.进行包装设计和稳定性实验,解决使用方便和质量稳定问题,并重点研究解决实际使用中的疗效和生产中可能遇到的问题.
2.2.4 大面积推广应用、总结 分析、形成研究报告,最终申报审批,获得生产文号, 规模化生产.

3. 中草药添加剂研究概况、存在问题及其应用中注意的问题
3.1中草药添加剂研究概况、存在问题
目前,随着对中草药饲料添加剂研究的深入,不难发现其中存在的一些问题：
（1）有效成分的控制  由于中草药成分复杂,往往是各种成分综合起作用,并且在中草药采收和使用上受不同季节、地区的限制,中草药本身的有效成分相差很大,因而其产品难以进行准确的药效评价和质量控制.
（2）科技含量低 目前绝大多数中草药饲料添加剂,不论是单味还是复方,仍然停留在原始的散剂或煎剂上,精制品少.因此产品科技含量不高制约着它向更高层次的发展.
（3）中西药结合 虽然抗生素及化学合成药物弊端不断显露,但不可否认一些西药对水产动物的疾病防治和生长确有明显的作用.因此找出中西结合的规律,取长补短,相互协同,取得更好的效果将是未来的一个发展方向.
（4）中草药作用机理缺乏深入研究  对渔用中草药饲料添加剂机理的研究大多仍沿用传统的中医理论,其远远不能解释中草药的真正作用原因,并且一般只限于对中草药饲料添加剂的饲养效果进行研究,并且只是对水产动物增重,抗病等方面进行了研究报道,而没有深入到中草药添加剂对水产品品质的研究.另一方面,以前只是对天然植物中草药在饲料添加剂方面的应用进行了较多的试验研究,而与抗生素,化学合成药物等添加剂的横向比较研究较少.
3.2中草药添加剂应用中注意的问题
目前,中草药作为水产动物饲料添加剂,还处于摸索阶段,而且产品多为粗制型,效果不稳定,添加量难精确控制,为了提高中草药添加剂的质量,使之真正成为高效、安全的绿色添加剂,在应用时应注意以下几个问题：
3.2.1 科学配伍
据报道,适宜作饲料添加剂的中草药有12800多种(常用的只有10 %左右),而在使用时多为大组方(有时多达几十味),由于中草药的成分和功效本来就很复杂,而由多味药材结合的复方就更加复杂,如果使用不当也会引起毒副作用,因此筛选好中草药的配伍对提高其使用效果极为重要.设计科学的配方是生产高质量中草药添加剂的关键,在进行中草药配方设计时要考虑：
①既要注意中草药的十八反、十九畏的条件性配伍,又要注意与维生素、微量元素、氨基酸等营养物质之间的协同与拮抗作用；
②根据动物不同生长阶段、生理状态、养殖条件及季节,适时进行配方调整,以满足动物不同状态的需要；
③由于产地、季节、炮制方法等因素不同,同一种中草药其成品的性能也会有所差异,出现同样的配方却产生不同效果,故要注意稳定药材的质量.
3.2.2 改进加工工艺
中药材的加工方法直接影响其有效成分及添加量.目前中草药添加剂大多以原料粉碎后搅拌而成,这对于用量较大而有效成分较低的根皮类等木质化程度较高的中草药来说,要保证其药效必须是大剂量的添加,这就增大了中草药在日粮中的含量,其结果：一方面导致鱼、虾蟹类在同等摄食量的情况下摄入的营养物质相对不足,另一方面也会破坏饲料的适口性,使水产动物的采食量减少,直接影响动物的正常生长.同时,中草药加工的粉末大小与其有效成分的释出及动物的吸收也有很大关系.为了提高中草药的效果,应采取先进的生产工艺(如浸提技术),向微量化、系列化、专用型方向发展,这样既可保证其药效,又不影响日粮的营养水平.实际上,中国传统的中草药煎剂就是水提物(还有以甲醇、乙醇为溶媒的提取物),由于提取物用量小,中草药的成分能较好地保持,而且添加量小,操作简单,所以在生产实践中多用此方法.据最新报道,用超临界CO2提取、动态低温提取等方法,可以使利用率比传统的煎剂提高30%-60%.另外,不同的提取物、提取方法都会导致不同的药效,因此在生产中要多加注意.
3.2.3有效成分含量测定问题
中草药为天然药物,含有多种成分.中草药添加剂又多为复方,所含成分更为复杂,很难确定某化学成分为药用的唯一有效成分,然而,药物的疗效必定有其物质基础,根据中医药基础理论,结合现代科学研究,选择具生理活性的主要化学成分作为有效成分或指标性成分之一,建立中草药有效成分含量测定项目,评价药物的内在质量,将会随着人们对中药复方物质性研究的深入而不断完善.
中草药饲料添加剂有效成分的检测
由于中草药成分复杂,有效成分难以测定,各地的药用植物品种不一,采集季节不同,所含成分不尽相同,目前尚缺乏有关中草药添加剂的国家标准和统一的检测手段.中草药添加剂的检测除了感官检查外,还要借助现代科学方法和仪器分析手段测定中草药中的有效成分和营养成分,一般中草药有效成分的检测包括显微检测、理化检测及现代仪器分析法检测等.
1）显微检测
主要通过动植物组织细胞、后含物或其他特征,用显微镜加以识别.显微鉴别在中草药饲料添加剂中应用较普遍,一般需要根据处方对各组成药材逐一分析比较,尽量排除某些类似的细胞组织及后含物等的干扰和影响,选取多药在该成药中具有专属性的显微特征作为鉴别依据,所描述的特征必须显明、易察看.
2）剂量的情况,均以化学方法加以鉴别.
但必须是文献报道的已知化学成分,而不能建立在化学预试的基础上,方法以专属性强、灵敏、简便、快速、重现性好为原则.一般有显色法、沉淀法等.中草药成分主要有：生物碱、甙类、挥发油、鞣质、糖类、氨基酸、蛋白质、酶、油脂、蜡、色素和无机成分等.
3）现代仪器分析法检测
一般指用薄层色谱、纸色谱、气相色谱、液相色谱、质谱联仪等对中草药添加剂进行鉴别,其中薄层色谱已成为中草药内在质量控制的重要内容,国内外药典收载品种逐渐增加.因为薄层色谱可在一块层析板上容纳多个样品,出现数个信息,因此适合于天然药物, 特别是中药复方组分成分复杂的情况,具有分离和鉴定的双重作用,只要特征斑点具有再现性,就可以作为确认依据.

4. 渔用中草药饲料添加剂的发展前景及方向
4.1发展前景
尽管目前对中草药的研究有了一定的深度,但是其在水产方面所作的工作还很肤浅,缺乏系统的研究,中草药饲料添加剂对水产动物的作用既是多方面的、双向性的,也因使用的剂量、时间及方式而不同.因此,适时适度地研发出适用的、有效的、安全的、无耐药性、无残留、无毒副作用,既有营养又可防病治病的渔用中草药饲料添加剂具有经济和社会的双重效益,它在水产养殖中具有广阔的应用前景.
我国中草药资源十分丰富,而且多生长于深山荒野,无农药污染,利用方便.由于中草药有较好的防治疾病及一定的营养作用,对提高动物的生产性能和改善产品品质均有很好的效果,且于人类健康无危害,认为其性能优于化学添加剂.
由于中草药的成分复杂,功效多样,因此要应用现代科学技术手段,加强单味中草药和配伍性能的研究,尤其是在进行中草药添加剂配伍时,即要考虑动物防病治病的作用,又要考虑其营养保健作用.制定规范的中草药添加剂的产品标准化,使相关的生产和监察部门有章可循.另外,做添加剂的中草药应选用不与人用珍贵药材(如人参)竞争的廉价资源,否则就会增大成本,降低经济效益(陈琴,2002；彭玉麟和参木有,2002；王继强和张波,2003).
4.2 发展方向
(1) 加强中草药饲料添加剂的药理研究
中药药理研究包括中药药性、中药配伍、中药炮制、中药药效、中药体内过程以及中药毒理学等方面的研究.目前, 有关中草药饲料添加剂研究主要集中在临床应用及部分有效成分的研究上,许多中草药及其复方中草药饲料添加剂的有效成分及其含量、结构、提取、药代动力学、有效成分间的相互关系、毒理学等药理学方面均缺乏深入研究. 因此，今后应针对有些中草药饲料添加剂对水产动物的促生长、疾病防治、诱食、改善肉质的作用，深入研究其特性、作用机理，以期筛选出效果良好的种类.
(2) 微量化、高效、速效
目前生产的中草药饲料添加剂,以原料药的粉碎、搅拌后直接添加于饲料中,或是用粗制的浸提剂饲料添加.这难以满足和适应现代化饲料生产工艺的要求.因此必须改变目前这种粗制方法和剂型,针对复方或单方采取不同的方法分离提纯、萃取或精制,获得其有效成分或生物活性物质,使用微量添加剂即可获得高效、快速的满意效果,以适应饲料工业的现代化生产和水产养殖投喂的精确化.
    (3) 标准化  
中草药饲料添加剂标准化是实现中草药饲料添加剂现代化的前提和重要保证.没有稳定的药效和可控的质量标准,就谈不上中草药饲料添加剂现代化,而中草药本身的质量受药材的种质、栽培技术、地域性、采收季节、药用部位、炮制工艺、生产工艺、加工设备、药材贮藏等多方面因素影响,所以没有严格的质量控制标准、原料来源检验标准及生产规范来制约,很难保证生产出质量稳定的定型产品.因此,有关研制、生产和监督部门应根据中草药饲料添加剂的特点,在实施GAP、GLP、GCP、GMP等标准的基础上,依靠现代先进科学技术的方法和手段,尽快制订出完整、全面的标准和规范,对生产企业实施标准化管理和质量监控, 使相关的生产和监察部门有章可循,进一步规范产品,提高质量.
(4) 系列化
针对水产动物不同种属的生物学特性、不同生长发育阶段的生理需要、不同的养殖模式的特点和疾病流行情况等研发出系列产品,以确保能获得满意的效果.
(5) 中草药与西药合理配用
已有研究表明,中草药与西药可配伍使用,其配伍既有协同性,又有拮抗性,遵循配伍规律的配用可以获得协同作用、药效互补和毒性互制,否则就会产生拮抗,甚至产生更强的毒副作用.因此,应注意中草药与西药的合理配伍问题.
(6)加强现代高新技术在中草药饲料添加剂研究、生产中的应用研究  
加强这些现代高新技术在中草药饲料添加剂中的研究,是实现中草药饲料添加剂现代化的必要条件.如纳米技术、超微粉碎技术在中草药粉碎中的应用,超临界CO2流体萃取法、超滤法、大孔树脂吸附法等技术在中草药提取工艺中的应用,现代分析技术(如色谱技术、光谱技术、质谱技术、热分析技术等)以及分子生物技术、电泳技术和扫描电镜技术等现代技术在中草药原材料品质鉴定、中草药饲料添加剂产品质量控制中的应用等.

主要参考文献：
王永玲,蔡春芳. 中草药免疫增强剂对银鲫促生长效果的研究.水利渔业,2002,22(4):42-43.
王继强,张波. 中草药饲料添加剂开发中存在的问题与对策. 当代畜牧,2003,6:32-34.
刘红柏.中草药免疫增强剂的研究现状及其在水产上的应用. 水产学杂志,2002,15(2):91-96
向枭, 周兴华.中草药添加剂在水产动物营养中的作用. 粮食与饲料工业,2000,8(3):27-29.
齐莉莉,王进波.螺旋藻在水产养殖中的应用.饲料工业,2001,(5) :20-22 .
林建斌. 中草药添加剂在水产养殖中的研究和应用. 饲料工业,2000,21(9):5-8.
段铭,冯现伟,高宏伟等.复方中草药添加剂饲喂鲫鱼试验.饲料研究,1999,(12 ):28-29.
赵建培.开发中草药资源防治鳖疾病.鱼类病害研究,1997,19(3-4):145.
彭玉麟, 参木有.中草药饲料添加剂开发中存在的问题及对策. 中国饲料,2001,8:31-33
简纪常, 吴灶和. 中草药对建鲤非特异性免疫功能的影响.大连水产学院学报,2002, 17(2): 114-119.
陈琴. 中草药饲料添加剂在水产养殖中的应用.广西热带农业,2002, 84(3):15-17.