中藥超微粉概述及其防控豬病的研究進展

楊海涵， 李猶平， 黃建國

（1.四川省新獸藥工程技術(shù)研究中心，四川成都611130；2.乾坤集團新獸藥研究所，四川成都611130；3.成都乾坤動物藥業(yè)有限公司，四川成都611130）

中藥超微粉概述及其防控豬病的研究進展

楊海涵1， 李猶平2， 黃建國3

（1.四川省新獸藥工程技術(shù)研究中心，四川成都611130；2.乾坤集團新獸藥研究所，四川成都611130；3.成都乾坤動物藥業(yè)有限公司，四川成都611130）

超微粉碎技術(shù)是近20年國際上發(fā)展非常迅速的一種高新技術(shù)。該技術(shù)是將物料顆粒粉碎至粒徑在30μm以下的一種粉碎技術(shù)，它是機械力學、電學、原子物理學、膠體化學、固體化學、化學反應動力學、表面界面化學等不同學科和技術(shù)交叉匯合的一門新興學科。中藥的超微粉碎，當前主要指“細胞級微粉碎”，主要目的是對動、植物類藥材細胞進行破壁粉碎。運用現(xiàn)代超微粉碎技術(shù)，可將原生藥粉碎到粒徑0～5μm，一般藥材細胞的破壁率可達到95%以上，把中藥原材料加工成微米甚至納米級的微粉，這將使中獸藥生產(chǎn)和應用產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。超微粉碎技術(shù)已經(jīng)開始用于中獸藥資源開發(fā)和中獸藥生產(chǎn)，這將對中獸藥的理論研究、產(chǎn)品開發(fā)和臨床應用產(chǎn)生巨大的影響，特別是在預防和控制豬病方面具有廣闊的發(fā)展前景。

一、中藥超微粉概述

（一）中藥超微粉概念 中藥超微粉是利用國際領先的粉體工程加工工藝對中藥實施細胞破壁加工而成的粉劑。中藥超微粉散劑是利用中藥超微粉加工制成的中藥制劑。中藥材經(jīng)過細胞破壁后有效成份完全釋出，利于畜禽機體對藥物的吸收利用，生物利用度高，使其治療效果有了質(zhì)的飛躍，在獸醫(yī)臨床尤其是豬病預防和控制上具有很大的應用前景。

中藥材（植物及動物）的細胞尺度為10～100 pm左右，中藥材的有效成份通常分布于細胞內(nèi)與細胞間質(zhì)，而以細胞內(nèi)為主。中藥常規(guī)方式粉碎(低速粉碎)，主要破壞細胞之間的胞間層，很難將細胞打碎，其粉碎粉末細度為150～180μm。顆粒常由數(shù)個或數(shù)十個細胞所組成，細胞的破壁率極低。中藥經(jīng)一定高速粉碎等工藝加工不僅能破壞細胞之間的胞間層，而且還能將細胞打碎，其粉碎粉末細度為0～5μm，細胞完全破壁。

（二）微粉碎技術(shù)極其產(chǎn)品的主要優(yōu)點 超微粉碎技術(shù)應用于中獸藥生產(chǎn)領域，能夠得到微米甚至納米級的微粉物料，這種超微粉物料由于顆粒的微細化而導致表面積和孔隙率增加、細胞壁破壞（細胞破壁率≥95%），使超微粉體具有獨特的物理化學性能，如良好的吸收性、吸附性、溶解性、化學活性、生物活性等，超微粉碎可以使有些物料加工過程或工藝產(chǎn)生革命性的變化。其主要優(yōu)勢有以下幾個方面。

1.中獸藥有效成分的提取率顯著提高。在中獸藥有效成分的提取中，其有效成分的溶出需經(jīng)過浸潤、溶脹、滲透及擴散等過程。超微粉碎技術(shù)的應用，一方面由于細胞的破壁率高，使有效成分溶出阻力減??；另一方面中藥物料經(jīng)超微粉碎后導致表面積和孔隙率的增加，微細化的物料具有很強的表面吸附力、親和力、分散性和溶解性，從而提高了有效成分的溶出速度及溶出率。試驗證明， 超微粉碎技術(shù)應用于中藥有效成分提取，使提取率明顯提高，特別是對于大分子成分提取率的提高更為明顯。同時，還具有粉碎速度快、時間短、縮短生產(chǎn)周期、提高工作效率等許多優(yōu)點。

藥材經(jīng)微粉化后，用小于原處方的藥量即可獲得原處方療效或效果更好。根據(jù)藥材性質(zhì)和粉碎度不同，一般可節(jié)省藥材30%～70%，既減少劑量、節(jié)省中藥原料，又減輕了中藥資源緊缺的壓力。中藥經(jīng)超徽粉碎后，不需進行煎煮浸提，因而可減少有效成分損耗，提高藥材利用率，減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)，降低設備投資，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

2.中獸藥復方制劑的均勻度大為提高。獸用中藥絕大多數(shù)是復方，一個方劑往往由多味藥材組成。現(xiàn)行生產(chǎn)工藝一般是由粉碎與攪拌混合兩道工序完成，而且得到的粉劑其均勻度較難控制，從而使產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。應用超微粉技術(shù)，可使粉碎和混合同步完成，而且粉碎細度一般可達10μm以下，且粒徑均勻，無過大過小現(xiàn)象，超微粉均勻細膩，產(chǎn)品均勻度極大提高。復方藥經(jīng)超微細胞破壁后，使中藥材各有效成分均勻化，使各種成分均勻地被機體吸收，這也可以增強藥物的作用效果。由于粉末粒徑小、分布均勻、外形整齊、質(zhì)量好、便于應用，可制成速溶性顆粒、混懸型液體藥劑和其他多種劑型。

3.中獸藥有效成分在體內(nèi)的釋放速率明顯增加。植物性藥材其有效成分通常分布于細胞內(nèi)與細胞間質(zhì)中， 主要以細胞內(nèi)為主。普通粉碎的藥材粉末由于細胞破壁率低，數(shù)個或數(shù)十個細胞連結(jié)在一起。當藥物進入體內(nèi)后藥粉的粉粒吸水膨脹， 有效成分通過擴散不斷地從細胞壁和細胞膜釋放出來。當藥物粒子較粗時，位于粒子內(nèi)部和細胞內(nèi)的有效成分將穿過幾個甚至數(shù)十個細胞壁和細胞膜才能釋放出來。傳統(tǒng)粉劑有效成分溶出速度慢，效率低，位于內(nèi)部細胞中的有效成分有時還來不及釋放就被排出體外，因而在動物體內(nèi)達不到有效的治療濃度。超微粉碎藥物的粉粒很小、細胞破壁率高、有效成分在進入動物機體前就充分的暴露出來，進入體內(nèi)后，可溶性成分迅速溶解，即使溶解度低的成分也因超微粉粒具有較大的附著力而緊緊粘附在胃腸道黏膜上因而有利于藥物的吸收。由于細胞壁大部分在粉碎時被破壞，有效成分則不需通過細胞壁和細胞膜的釋放過程，從藥物的釋放速度和釋放量上超微粉碎都遠優(yōu)于普通粉碎。

4.中獸藥有效成分的生物利用率明顯提高。傳統(tǒng)粉碎技術(shù)得到的粉粒中多數(shù)細胞是完整的，其粒子由很多細胞組成。細胞中有效成分的溶出阻力大，過程復雜。有相當一部分細胞成分不能穿過細胞壁進入溶媒，不能被機體吸收，造成浪費。應用超微粉碎技術(shù)對中藥材細胞進行超微破壁后，細胞中的內(nèi)容物可直接接觸溶媒，其有效成分可以全部直接進入溶媒，細胞級中獸藥微粉中的有效成分釋出量、釋出速度、吸收利用率都比普通的中獸藥粉末高出數(shù)十倍，其釋出的藥物有效成分的種類也要比普通粉劑多。因此，藥物起效時間顯著縮短，對機體或病原微生物的作用更全面，作用強度更大。

中獸藥經(jīng)過超微處理后，其粒度更加細微均勻，表面積增加，孔隙率增大，藥物能較好地分散、溶解在胃腸道，且與胃腸黏膜的接觸面積增大，更易被胃腸道吸收。藥物入胃后，可溶性成分在胃液作用下即可溶解等，進入小腸后溶解的成分開始被吸收；同時，由于其對物質(zhì)的吸附性較大，中獸藥超微粉對腸壁的粘附作用可加強，粒子在腸內(nèi)停留時間延長，有利于藥物的吸收。另外，一些不溶性成分也極易附著在小腸壁上而快速通過腸壁吸收，進入血液；超微粒子因附著力的影響排出體外所需時間較長，使藥物的吸收率大為提高。細胞級微粉中藥服用后會明顯使機體吸收的成分更全面，吸收強度更高，吸收量更大，從而明顯提高中藥的生物利用度。

5.有利于保留生物活性成分。

超微粉碎過程中無過熱現(xiàn)象，根據(jù)需要尚可在低溫狀態(tài)下粉碎，粉碎速度快，瞬時即可完成，這樣可最大限度地保留生物活性物質(zhì)和營養(yǎng)成分。因此也可以適用于含芳香性揮發(fā)性成分的藥材；超微粉碎可根據(jù)不同藥材的特性和制劑需要，采用中溫、低溫和超低溫粉碎，尤其對質(zhì)地致密的動物貝殼類、 骨類藥材和礦物類藥物更具有優(yōu)越性，對纖維狀、高韌性、高硬度或具有一定含水率的物料也適應。即可用于干法粉碎， 也適用于濕法粉碎，因此應用范圍極廣。

6.中獸藥產(chǎn)品的品質(zhì)明顯改善。

在對中藥進行細胞破壁超微粉碎時，與細胞尺度相當?shù)南x卵也會被殺死，從而減輕了蟲害對中藥材的污染與損害；由于超微粉加工為純物理過程，在全封閉無粉塵系統(tǒng)中進行，可有效地避免污染，不會混入其它雜質(zhì)，產(chǎn)品微生物含量及灰塵得到控制，使得超微中藥具有純天然性，保證了原料成分的完整性與安全性；由于經(jīng)過超細化處理，顆粒度很細，改善了藥物的口感，既可很快均勻分散于動物的飲水中，也可作為飼料預混劑使用。

二、獸用中藥超微粉散劑在防控豬病中的應用

1.中藥超微粉對早期斷奶仔豬白細胞分類和抗氧化功能的影響。董發(fā)明等（2008）為了研究中藥超微粉對仔豬生長性能和血細胞的影響，將90頭平均體重為10 kg左右的杜長大三元雜交斷奶仔豬分3組(每組30頭)，分別為中藥超微粉I組(飼料中加0.5%中藥超微粉)，中藥超微粉Ⅱ組(加0.5%中藥超微粉2組)，對照組(不加藥)，全程試驗分預試期7 d，試驗期25 d，觀察仔豬腹瀉情況，計算平均體重、日增重、料重比等。試驗結(jié)束分別采集各組仔豬血樣測定血細胞變化。結(jié)果，中藥超微粉I和Ⅱ能提高仔豬平均體重和日增重。降低料重比及腹瀉率，促進血液中的白細胞尤其是淋巴細胞的生成。表明中藥微粉能有效地阻止保育階段的仔豬發(fā)生腹瀉，改善生長性能，并提高機體免疫功能。

2.中藥超微粉促進仔豬生長性能的影響。判定仔豬生長性能的指標一般為日增重、料重比、腹瀉率。馬玉芳等選用魚腥草、茯苓、黃芩、銀花等中藥組成配方，經(jīng)超微粉技術(shù)提取加工精制成飼料添加劑，全程飼喂53 d，能有效防止保育階段的仔豬發(fā)生腹瀉，改善其生產(chǎn)性能。江和基等（2008）發(fā)現(xiàn)飼料中添加超微粉中藥散劑可有效促進仔豬的日增重，降低料重比、減少腹瀉率。許多研究表明，中草藥含有多糖類、有機酸類、生物堿類、甙類和揮發(fā)油類等，這些物質(zhì)在豬體內(nèi)通過全面調(diào)整來充分發(fā)揮豬本身具有的自然抗病力和適應力，起到防病、治病的作用。

3.中藥超微粉對斷奶仔豬血液細胞的影響。白細胞對機體具有防御和保護的作用。當細菌從外界侵入體內(nèi)引起局部組織發(fā)生炎癥反應時，血液中的嗜中性白細胞能做變性運動，隨時改變形態(tài)，通過毛細血管內(nèi)皮細胞間隙游到組織中去，把侵入的細菌包圍起來并將其吞噬，然后被白細胞顆粒和溶酶體釋放的蛋白水解酶所分解消化。淋巴細胞在機體免疫過程中起著重要作用，最初從動物實驗中發(fā)現(xiàn)，當動物經(jīng)過放射線照射后以致對外來抗原(細菌或其毒素)的抵抗力顯著減弱時，如果給它輸入正常動物的淋巴細胞，則可以重新獲得免疫力。董發(fā)明等（2008）在飼料中添加中藥超微粉，發(fā)現(xiàn)與不添加對照組差異極顯著，說明試驗組較對照組機體免疫力增強，紅細胞總數(shù)、紅細胞壓積、紅細胞分布寬度試驗組較對照組高。

4.超微粉中草藥添加劑對斷奶仔豬腸道VFA、pH值的影響。 趙紅梅等（2009）發(fā)現(xiàn)超微粉中草藥對仔豬腸道揮發(fā)性脂肪酸濃度、pH值的影響，能促進仔豬消化道(特別是結(jié)腸、盲腸、直腸)中的微生物發(fā)酵碳水化合物，產(chǎn)生多種揮發(fā)性脂肪酸(主要有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸等)，這些小分子酸對仔豬腸道的健康起重要作用，可作為能源利用，抑制腸道病原微生物，促進腸上皮細胞增殖與黏膜生長。通過檢測各組揮發(fā)性脂肪酸濃度和pH值變化，說明添加0.5%的超微粉中草藥能有效提高揮發(fā)性脂肪酸濃度，降低pH值。

5.超微粉中草藥添加劑對斷奶仔豬腸道主要菌群的影響。Metchnikoff（2009）首次提出胃腸道微生物區(qū)系在維持動物健康方面起著重要作用，在正常條件下以乳酸桿菌占優(yōu)勢的腸道微生物有助于腸道健康，當腸道微生物平衡受到破壞時，將會直接影響仔豬的健康。中草藥有助于維持仔豬腸道的健康，可平衡胃腸道正常菌群，減少腹瀉發(fā)生，這與李志強、曹國文等研究結(jié)果一致。Gadd（2009）指出，一些病原微生物如大腸桿菌、沙門桿菌、葡萄球菌及梭狀芽胞桿菌等都易在pH值為6.0～8.0的中性環(huán)境中生存，而乳酸桿菌等有益菌則適于在偏酸性環(huán)境中生存。添加超微粉中草藥的3個組大腸桿菌濃度均低于添加抗生素的試驗組，但差異不顯著；而在盲腸、結(jié)腸中乳酸桿菌含量明顯高于實驗組組，其中以添加0.5%的超微粉中草藥效果最好，降低了仔豬腸道pH值，有效促進了乳酸桿菌增殖、抑制了大腸桿菌的增殖。

6.中草藥超微粉對斷奶仔豬氨基酸消化吸收的影響。何慶華等（2008）研究結(jié)果表明，飼料中添加0.2%中草藥超微粉能顯著增加仔豬蛋白質(zhì)消化和氨基酸吸收，效果略優(yōu)于0.02%粘桿菌素。發(fā)現(xiàn)中草藥超微粉制劑能極大地增加藥物顆粒的表面積和破壁率，顯著增加中草藥有效成分的釋放。相對常規(guī)散劑而言，中草藥超微粉飼料添加劑在動物胃腸道中釋放的藥物有效成分顯著增加，在達到相同使用效果時，可以大大減少藥物添加量，降低成本，也可節(jié)約中草藥的使用量，緩解當前中草藥資源緊張的狀況，還可以避免中草藥成分對飼料配比和其它營養(yǎng)物質(zhì)的影響。日糧中添加超微粉后，回腸食糜總氨基酸含量顯著低于對照組，血清總氨基酸顯著高于對照組，說明該中草藥超微粉能夠加強蛋白質(zhì)的消化和氨基酸的吸收，可能是因為中草藥，如山楂等有促進消化腺分泌、增加胃液酶類活性的功效，從而促進飼料蛋白降解為游離氨基酸；中草藥超微粉中的黃芪、刺五加、黨參、山楂和丹參本身含有豐富的蛋白質(zhì)和氨基酸，可通過增加胃腸道氨基酸的含量而促進氨基酸的吸收。

7.中藥超微粉飼料添加劑對斷奶仔豬生長性能和血清生化參數(shù)的影響?？紫榉澹?008）等通過試驗表明，中藥超微粉與傳統(tǒng)散劑相比，具有有效成分釋放速度快、生物利用率高、臨床作用顯著、單位用量少等優(yōu)點。超微粉能增強斷奶仔豬腸道對碳水化合物的消化能力。超微粉對斷奶仔豬腎臟的排泄功能有增強作用，可提高仔豬腸道對日糧中磷的吸收，從而減少排泄物中磷的排放，同時可提高仔豬腸道對日糧中鐵的吸收，可對防治斷奶仔豬缺鐵性貧血。此外，血清生化參數(shù)的變化，與中藥超微粉的防病促生長作用也有一定的關(guān)系。

8.中藥超微粉對斷奶仔豬外周血淋巴細胞免疫功能的影響。董發(fā)明等（2009）選用紫河車、黃芪、白術(shù)、蒼術(shù)等藥物，采用先進的超微粉碎技術(shù)，將中藥破壁，使有效成分析出，按不同的比例組合成超微粉飼料添加劑，添加到斷奶仔豬飼料中，觀察其對仔豬外周血淋巴細胞免疫功能的影響，旨在探討中藥提高機體抗病力的作用機理，為中藥超微粉飼料添加劑的臨床推廣應用提供科學依據(jù)。