中藥藥渣作為畜禽飼料或飼料添加劑的研究進(jìn)展

■張相鑫 陳進(jìn)超 孫佳靜

（西南大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院生物飼料與分子營養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室，重慶400715）

中藥藥渣主要來源于原料藥生產(chǎn)、中成藥生產(chǎn)、中藥材加工與炮制、提取等過程。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國中藥藥材年產(chǎn)量約為7 000萬噸，加工生產(chǎn)后的藥渣等廢棄物可達(dá)3 500萬噸，約為總藥材產(chǎn)量的一半，怎樣有效地提升中藥藥渣的利用價(jià)值，減少中藥藥渣對環(huán)境的污染，這一問題有待解決。傳統(tǒng)的中藥藥渣處理方法主要是填埋、焚燒、堆放等，不僅耗費(fèi)大量人力、物力和資金，還造成了極大的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和更新?lián)Q代，中藥已由過去的簡單加工變?yōu)楝F(xiàn)今的深加工，中藥藥渣的處理也應(yīng)朝此方向快速發(fā)展，促進(jìn)中藥藥渣的二次利用和循環(huán)利用。近年來，我國養(yǎng)殖業(yè)集約化程度不斷提高，飼料生產(chǎn)加工行業(yè)發(fā)展快速，但生產(chǎn)中藥物的使用越來越頻繁，使用的藥物種類也越來越多，造成嚴(yán)重的藥物殘留和機(jī)體耐藥性。研究表明，中藥藥渣含有植物纖維、脂類、蛋白質(zhì)、多糖、黃酮、生物堿、多酚、萜類以及多種礦物質(zhì)微量元素等大量可再利用成分，把這些成分用于畜禽飼料或飼料添加劑，具有廣闊的開發(fā)前景，而且相關(guān)研究和產(chǎn)業(yè)技術(shù)正在逐步發(fā)展和成熟。本文綜述中藥藥渣生產(chǎn)利用現(xiàn)狀和飼料中添加中藥藥渣及其生物發(fā)酵再加工產(chǎn)品對畜禽的作用效果，為進(jìn)一步促進(jìn)中藥藥渣的開發(fā)利用和相關(guān)加工產(chǎn)業(yè)形成規(guī)?；峁├碚搮⒖肌?/p>

1 中藥藥渣的主要來源、化學(xué)成分和環(huán)境危害

1.1 中藥藥渣的主要來源

中藥藥渣主要來源于中成藥生產(chǎn)、原料藥生產(chǎn)、中藥材加工與炮制以及含中藥的輕化工產(chǎn)品生產(chǎn)等，其中以中成藥生產(chǎn)帶來的藥渣量最大，占藥渣總量的70%。

1.2 中藥藥渣的化學(xué)成分

中藥主要由植物類、動(dòng)物類和部分礦物質(zhì)類藥材組成，但植物類藥材占87%以上。中藥原料的有效成分含量往往較低，中藥材經(jīng)過工業(yè)化工藝提取、煎煮制劑后會(huì)產(chǎn)生大量的藥渣廢棄物。其中還含有一定量生物活性成分和大量粗纖維、淀粉、粗脂肪、粗蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)元素等營養(yǎng)物質(zhì)。韓曉珂等以滲漉法和回流法提取丹參藥渣中脂溶性成分時(shí)，測定丹參酮ⅡA的含量高達(dá)3.216 mg/g。另外，牟超等試驗(yàn)結(jié)果表明，丹參藥渣中含有大量多糖。Shi L等從丹參和三七的藥渣中測定丹參酮ⅡA、次甲丹參醌、隱丹參酮、丹參酮I質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3.62%、1.02%、2.56%、2.75%。趙海燕等采用乙醇提取黃芪中的黃芪黃酮和皂甙，然后利用所得藥渣用水提取黃芪多糖，黃芪多糖得率為12.93%，純度高達(dá)93.27%。黃亞非等用高效液相色譜法測定同一廠家的黃芪藥材和黃芪藥渣中黃芪皂甙的主成分黃芪甲苷的含量，對比發(fā)現(xiàn)，黃芪藥渣中黃芪甲苷的提取量為黃芪藥材的72.08%。吳華等的研究發(fā)現(xiàn)，甘草藥渣中含有甘草次酸。冷桂華發(fā)現(xiàn)，黃芩藥渣中黃芩苷的含量是黃芩藥材總含量的70.3%。以上說明，中藥藥渣中含有黃酮、生物堿、多酚、萜類、多糖部分、礦物質(zhì)元素等生物活性物質(zhì)及營養(yǎng)物質(zhì)，具有可利用價(jià)值。

1.3 中藥藥渣的環(huán)境危害

傳統(tǒng)處理方式不僅造成資源浪費(fèi)，也造成環(huán)境污染，特別是對空氣、土壤和水源的污染。從前傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，中藥藥渣為中藥生產(chǎn)廢棄物，要及時(shí)運(yùn)出生產(chǎn)廠區(qū)，進(jìn)行堆放、填埋、燃燒等其他處理，減少對制藥的污染。因?yàn)橹兴幩幵话銥闈裎锪?，水分含量高，不易保存，所以極易被細(xì)菌污染而腐敗變質(zhì)，腐敗后的中藥藥渣氣味刺鼻難聞，在夏季會(huì)更加嚴(yán)重。這會(huì)給廠區(qū)周邊的環(huán)境和居民生活帶來嚴(yán)重的損害。目前，中藥藥渣烘干粉碎后通過調(diào)制已經(jīng)可以直接用來飼喂畜禽，但成本較高。生物發(fā)酵則利用優(yōu)勢菌種，以中藥藥渣為基質(zhì)，采用工廠化發(fā)酵工藝，對中藥藥渣進(jìn)行發(fā)酵再加工，提高其利用價(jià)值，很大程度上增強(qiáng)其在養(yǎng)殖生產(chǎn)中的可用性。

2 中藥藥渣的加工方式

不論何種加工方式，首先要考慮畜禽適口性，其次要考慮對營養(yǎng)成分組成是否有大的影響。動(dòng)物主動(dòng)采食也是研究重點(diǎn)。因中藥藥渣具有動(dòng)物不喜氣味和纖維含量高等影響畜禽采食和消化的因素，選擇合適的加工處理方式尤為重要。

2.1 物理加工

中藥藥渣用于飼料有多種利用方式。中藥材生產(chǎn)加工后的中藥藥渣可以經(jīng)過簡單地物理再加工直接添加到飼料中飼喂畜禽；也可以經(jīng)過生物發(fā)酵深加工后添加到飼料中飼喂畜禽，實(shí)際生產(chǎn)中要考慮適口性，可與誘食劑及飼料風(fēng)味劑配伍使用。研究表明，中藥材經(jīng)過藥廠提取有效成分后，把生產(chǎn)出的中藥藥渣直接烘干粉碎可作為飼料添加劑，其中殘留的生物活性成分和營養(yǎng)成分對畜禽有一定的促生長作用，利用價(jià)值比較高。

2.2 生物發(fā)酵

另外，生物發(fā)酵深加工再利用也是中藥藥渣用于畜禽飼料或飼料添加劑的重要利用方式。中藥藥渣的生物發(fā)酵包含厭氧發(fā)酵和有氧發(fā)酵兩個(gè)方面。生物發(fā)酵手段可以發(fā)揮微生物對中藥藥渣中纖維等物質(zhì)的生物降解和再合成作用，促進(jìn)中藥藥渣生物活性成分的進(jìn)一步釋放，充分利用中藥藥渣的生物資源，是中藥藥渣精細(xì)高值化利用的新途徑，也是重要途徑。優(yōu)選菌種進(jìn)行生物發(fā)酵，是發(fā)酵的重點(diǎn)。微生物具有很強(qiáng)的分解轉(zhuǎn)化物質(zhì)的能力以及參與體內(nèi)代謝過程等特點(diǎn)，中藥藥渣基質(zhì)經(jīng)微生物發(fā)酵后，毒副作用降低，營養(yǎng)價(jià)值提高，適應(yīng)性好。楊威的試驗(yàn)結(jié)果表明，用扣囊擬內(nèi)孢霉固態(tài)發(fā)酵黃芩藥渣，藥渣中粗蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由8.99%提高到24.80%，其中包含大量來自發(fā)酵微生物的單細(xì)胞蛋白質(zhì)。蘇家宜等的試驗(yàn)結(jié)果表明，發(fā)酵前與發(fā)酵后相比，芪楂口服液（黃芪、山楂、蒼術(shù)、麥芽、大黃和大青葉等中藥組成）藥渣中的粗纖維含量減少了55.69%。戴德慧等的試驗(yàn)結(jié)果表明，以靈芝G1、植物乳桿菌L01、產(chǎn)朊假絲酵母菌C01為發(fā)酵菌種，丹參藥渣發(fā)酵前后，可溶性多糖含量增加103.8%，真蛋白質(zhì)含量增加14.3%。中藥藥渣生物發(fā)酵是現(xiàn)代生物技術(shù)手段與中藥生產(chǎn)工藝互相補(bǔ)充生成的，其可以改善中藥藥渣營養(yǎng)物質(zhì)組成，促進(jìn)生物活性成分的進(jìn)一步釋放，提高其中營養(yǎng)物質(zhì)的可利用程度。而且生物發(fā)酵與其它化學(xué)反應(yīng)相比，具有專屬性強(qiáng)、轉(zhuǎn)化效率高、安全無毒等特點(diǎn)。生物發(fā)酵使中藥藥渣中畜禽難消化的營養(yǎng)物質(zhì)含量降低，如纖維等其它抗?fàn)I養(yǎng)因子；提高蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量，如菌體蛋白質(zhì)等。這為中藥藥渣的深度開發(fā)和中藥資源的可持續(xù)利用提供了確切思路。

3 中藥藥渣對畜禽的作用效果

中藥藥渣富含營養(yǎng)物質(zhì)和特殊生物活性物質(zhì)，對畜禽機(jī)體具有復(fù)雜的生理生化作用，兼具營養(yǎng)和藥用兩種作用。營養(yǎng)作用主要為動(dòng)物提供一定的營養(yǎng)素；藥用功能主要是調(diào)節(jié)動(dòng)物機(jī)體的代謝機(jī)能、健脾健胃，增強(qiáng)免疫力。中藥藥渣通過加工生產(chǎn)優(yōu)化和飼料配方調(diào)整對畜禽進(jìn)行營養(yǎng)保健生理過程進(jìn)行干預(yù)，可對畜禽機(jī)體物質(zhì)代謝和環(huán)境適應(yīng)有影響。以畜禽生產(chǎn)性能、免疫功能和氧化應(yīng)激等方面的關(guān)鍵詞查閱相關(guān)文獻(xiàn)，本節(jié)敘述了當(dāng)前利用中藥藥渣對畜禽作用效果的研究現(xiàn)狀。

3.1 對畜禽生長性能的影響

中藥藥渣中含有豐富的蛋白質(zhì)、多糖等初生物質(zhì)并殘留一定的有機(jī)態(tài)活性成分，直接物理加工或通過生物技術(shù)發(fā)酵后，具備提高動(dòng)物生產(chǎn)性能的作用。我國科學(xué)研究人員一直以來都在探索中藥藥渣作為畜禽飼料原料或飼料添加劑的可行性和穩(wěn)定性。蘇家宜等的試驗(yàn)結(jié)果表明，在試驗(yàn)的1～7 d，發(fā)酵芪楂口服液藥渣對21 d齡斷奶仔豬的料肉比有顯著影響。羅杰等的試驗(yàn)結(jié)果表明，基礎(chǔ)飼糧添加5 g/kg五味子和5 g/kg蛹蟲草真菌發(fā)酵五味子藥渣菌質(zhì)對斷奶仔豬的末重、日均增重、料肉比、腹瀉指數(shù)和死亡率有顯著影響。這與賀曉玉等的試驗(yàn)結(jié)果是一致的。Xiaoliang L等的試驗(yàn)結(jié)果表明，基礎(chǔ)日糧添加“十全大補(bǔ)”藥渣對肥育豬的日增重影響顯著，以1.0%添加組效果最佳；與基礎(chǔ)日糧組相比，添加0.5%、1.0%和1.5%藥渣組的料重比分別降低了5.20%、7.23%和6.07%。楊東川等的試驗(yàn)結(jié)果表明，添加烘干粉碎的紅參中藥渣對昆明種小鼠的料重比有顯著影響。閆先超的試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著飼喂時(shí)間的延長，添加4%的黃芪藥渣發(fā)酵制劑對青腳麻雞的體重、平均日增重有顯著影響。敖楊等的試驗(yàn)結(jié)果表明，基礎(chǔ)日糧添加金蓮花藥渣發(fā)酵物對1 d齡黃羽肉仔雞的平均日增重、平均日采食量和料重比有顯著影響，降低了飼料消耗率，而且隨著添加量的增加作用效果也增加。丁保安等的試驗(yàn)結(jié)果表明，日糧中添加紅景天（紅景天是景天科紅景天屬多年生草本植物或亞灌木野生植物）藥渣隨添加量的增加，對白羽肉仔雞的日增重和飼料轉(zhuǎn)化效率有影響趨勢。這些研究與吳華等利用甘草藥渣、黃芪藥渣和紅景天藥渣等中藥藥渣對肉雞生產(chǎn)性能的系列研究結(jié)果一致。李艷軍等的試驗(yàn)結(jié)果表明，基礎(chǔ)日糧添加清瘟敗毒中藥渣和藿香正氣中藥渣對獺兔母兔的泌乳性能及仔兔的生長性能均有顯著提高。以上研究表明，中藥藥渣及其發(fā)酵產(chǎn)物作為畜禽飼料來源和飼料添加劑對畜禽的生長性能有促進(jìn)作用。中藥藥渣中的蛋白質(zhì)、多糖等營養(yǎng)物質(zhì)和殘留的生物活性成分是中藥藥渣促進(jìn)畜禽生產(chǎn)性能發(fā)揮的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.2 對畜禽免疫功能的影響

中藥藥渣及其發(fā)酵產(chǎn)物殘留著大量的生物活性成分，具有提高畜禽免疫力的作用，可以作為替代抗生素的綠色天然物質(zhì)，其開發(fā)前景廣闊。中藥藥渣對畜禽具有抑菌殺菌功能，病原菌和寄生蟲不易對其產(chǎn)生抗藥性，動(dòng)物機(jī)體內(nèi)無藥物殘留，可長時(shí)間使用，無需停藥期，可開發(fā)種類多。目前，該方面研究也取得相當(dāng)大的進(jìn)展。賀曉玉等的試驗(yàn)結(jié)果表明，飼喂添加0.5%發(fā)酵五味子藥渣日糧的仔豬的腸上皮內(nèi)杯狀細(xì)胞及淋巴細(xì)胞數(shù)量均高于基礎(chǔ)日糧對照組，空腸黏膜分泌型免疫球蛋白A（SIgA）含量也顯著高于基礎(chǔ)日糧對照組。羅杰等的試驗(yàn)結(jié)果表明，試驗(yàn)組CD4+T細(xì)胞與CD8+T細(xì)胞比值、淋巴細(xì)胞增殖指數(shù)均極顯著增加；高添加量試驗(yàn)組血清中γ-干擾素（IFN-γ）含量顯著提高，說明五味子藥渣發(fā)酵菌質(zhì)能提高仔豬的免疫功能。牟超的試驗(yàn)研究表明，從丹參藥渣中提取的一種生物活性多糖丹參藥渣多糖（SMP）對小鼠具有一定的免疫增強(qiáng)作用，提高了小鼠T淋巴細(xì)胞中CD3+/CD4+和CD3+/CD8+的比值，能顯著提高機(jī)體的免疫機(jī)能狀態(tài)和細(xì)胞免疫，可作為免疫增強(qiáng)劑進(jìn)行開發(fā)。劉必旺等的試驗(yàn)結(jié)果表明，以血清中免疫球蛋白G（IgG）、白細(xì)胞介素-2（IL-2）為免疫檢測指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)黃芪藥渣發(fā)酵產(chǎn)物富硒酵母可使免疫力低下的SD大鼠免疫力增強(qiáng)。其采用生物發(fā)酵技術(shù)從中藥渣中提取微量元素，來增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體的免疫力，是中藥藥渣深度開發(fā)使用的良好途徑。敖楊等的試驗(yàn)結(jié)果表明，金蓮花藥渣發(fā)酵物可增加肉仔雞血液淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率和免疫器官指數(shù)，添加試驗(yàn)組刺激指數(shù)（SI）、胸腺指數(shù)和法氏囊指數(shù)均明顯高于對照組。李艷軍等的試驗(yàn)結(jié)果表明，在日糧中添加藿香正氣藥渣可以提高獺兔血清中IgA、IgM、IgG、T3和T4水平。以上研究表明，通過對血液免疫指標(biāo)和組織免疫指標(biāo)等檢測，中藥藥渣及其發(fā)酵產(chǎn)物作為畜禽飼料來源和飼料添加劑對畜禽的免疫功能有增強(qiáng)作用。中藥藥渣中殘留的生物活性物質(zhì)和其它營養(yǎng)常規(guī)成分，具有促進(jìn)生長、增強(qiáng)免疫和抵抗應(yīng)激的作用，可作為抗生素等的替代物開發(fā)使用。

3.3 對畜禽抗氧化應(yīng)激能力的影響

研究發(fā)現(xiàn)將中藥藥渣添加到畜禽飼料中有增強(qiáng)畜禽抗氧化應(yīng)激的作用。王珊等的試驗(yàn)結(jié)果表明，飼喂金蓮花藥渣發(fā)酵物的小鼠對細(xì)菌感染、高溫、低溫、缺氧的存活時(shí)間均明顯長于對照組，可提高小鼠應(yīng)激反應(yīng)能力。這與宋玉琴等、敖楊等用人參、附子藥渣和金蓮花藥渣水提物對小鼠的試驗(yàn)結(jié)果一致。吳華等試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，紅景天藥渣、甘草藥渣、黃芪藥渣有提高放牧肉雞抗氧化應(yīng)激能力的效果。李艷軍等試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)熱應(yīng)激條件下添加藿香正氣藥渣對獺兔有增強(qiáng)抗應(yīng)激作用。敖楊等添加金蓮花藥渣發(fā)酵物到肉雞飼料中，發(fā)現(xiàn)添加組血清抗氧化指標(biāo)總超氧化物歧化酶（T-SOD）和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的活性及總抗氧化能力（T-AOC）高于對照組，添加組血清中丙二醛（MDA）含量有降低趨勢。這與其在小鼠上的試驗(yàn)結(jié)果一致。中藥藥渣及其發(fā)酵產(chǎn)物中殘留的生物活性成分和營養(yǎng)物質(zhì)可以滿足畜禽在應(yīng)激反應(yīng)中對物質(zhì)的需要，使畜禽抗氧化應(yīng)激能力增強(qiáng)。

3.4 對畜禽其它方面的影響

研究發(fā)現(xiàn)中藥藥渣還可促進(jìn)腸道健康，提高飼料消化率和營養(yǎng)物質(zhì)代謝率，改善胴體品質(zhì)和肉品質(zhì)，改進(jìn)繁殖性能。這些研究成果表明中藥藥渣用于畜禽飼料或飼料添加劑具有可行性，使中藥生產(chǎn)廢棄物資源化，減少中藥行業(yè)對環(huán)境的污染，但需充分證明其安全有效后方能大范圍使用。

4 小結(jié)

4.1 文獻(xiàn)總結(jié)

目前，畜牧業(yè)利用中藥藥渣還處于試驗(yàn)性研究階段，還未形成規(guī)模化產(chǎn)業(yè)，說明還存在許多問題。以“藥渣”為搜索關(guān)鍵詞，知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫搜索發(fā)現(xiàn)，綜述文章多于研究性文章。這些文獻(xiàn)集中在中藥生產(chǎn)類、化學(xué)分析類、環(huán)境保護(hù)類、微生物類和畜牧類期刊。中藥生產(chǎn)類、化學(xué)分析類和環(huán)境保護(hù)類期刊著重于成分分析、成分提取工藝研究優(yōu)化和減少環(huán)境危害。畜牧類期刊著重于中藥藥渣直接物理加工或發(fā)酵后添加到飼料，和其中含有的成分是否會(huì)對畜禽生長性能、器官指數(shù)、物質(zhì)消化代謝、血液生化指標(biāo)、免疫功能、抗病抗應(yīng)激水平、組織特征產(chǎn)生對照性差異。這方面研究還沒深入到分子機(jī)制水平，與畜牧業(yè)實(shí)際生產(chǎn)具有一定的距離。

4.2 發(fā)展建議

中藥藥渣作為飼料原料和飼料添加劑具有可行性。一方面，隨著我國中醫(yī)藥事業(yè)的快速發(fā)展，全國各大中藥制藥廠的中藥藥渣廢棄量會(huì)日益增加。中藥藥渣排放和妥善處理成為大型中藥生產(chǎn)企業(yè)面臨的迫切問題。另一方面，我國畜牧業(yè)向集約化、工業(yè)化現(xiàn)代化快速發(fā)展，出現(xiàn)了蛋白質(zhì)飼料資源短缺、畜禽疾病種類增多、以及抗生素濫用引起的畜禽耐藥性增強(qiáng)和畜產(chǎn)品殘留嚴(yán)重等諸多問題，迫切需要開發(fā)出新的飼料來源和抗生素替代品。兩個(gè)行業(yè)能否形成供與需關(guān)系，使中藥藥渣可以循環(huán)利用，依賴于科研工作者對中藥藥渣再生產(chǎn)開發(fā)工藝和動(dòng)物試驗(yàn)的研究，使其可行性進(jìn)一步增強(qiáng)，使中藥藥渣廢棄物資源化利用。目前，我國學(xué)者們在此方面也取得很大的研究進(jìn)展。研究能否把不同種類的中藥藥渣也像飼料配方或中藥藥方那樣科學(xué)組合起來使用，在動(dòng)物不同生長階段作為飼料或飼料添加劑促進(jìn)畜禽生長和保健。

綜上所述，中藥藥渣可以作為飼料來源或飼料添加劑，促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展，減少中藥藥渣帶來的環(huán)境危害，使資源可以循環(huán)利用，符合我國低碳環(huán)保的改革理念。這需要各學(xué)科共同努力，進(jìn)一步深入研究，得出可靠理論，形成規(guī)模化生產(chǎn)工藝，大范圍應(yīng)用于畜牧業(yè)。