中草藥及其提取物作飼料防霉劑的可行性探討

　　中草藥及其提取物飼料添加劑以其無毒、無抗藥性，加強免疫、整體系統(tǒng)調(diào)節(jié)和經(jīng)濟實用性等優(yōu)勢成為今后飼料添加劑研發(fā)的主流。 

　　1中草藥飼料添加劑的定義和分類 

　　由中草藥原藥或從中提取的單一或混合成分以單獨或聯(lián)合組方制成的，具備下列功能和條件的飼料添加劑產(chǎn)品，稱作中草藥飼料添加劑。其功能包括補充營養(yǎng)、預防疾病、改善飼料適口性、提高飼料利用率、改善動物產(chǎn)品質量；有利于飼料加工、貯藏，改善飼料產(chǎn)品外觀和降低飼料加工業(yè)及養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境的污染。一種物質包括中草藥原藥及其所含的化學成分，能否用作飼料添加劑原料，關鍵在于它是否具有上述的一種或多種功能。 

　　中草藥飼料添加劑按使用目的可分為3類：①營養(yǎng)性飼料添加劑，包括各種營養(yǎng)素和富含特定營養(yǎng)素的制品，以及各種可提高飼料適口性、消化率的制劑；②保健促生長劑，為防治動物疾病，改善動物生產(chǎn)性能而添加；③一般飼料添加劑，包括飼料品質改良劑、保存劑、工藝添加劑以及養(yǎng)殖環(huán)境改良劑。目前，已開發(fā)使用的中草藥飼料添加劑大多數(shù)屬于第2類，少數(shù)屬于第1類和第3類。另外也有人將中草藥飼料添加劑按功能分為免疫增強劑、激素樣作用劑、抗微生物劑、抗應激劑、驅蟲劑、增食劑、促生殖增蛋劑、催肥劑、催乳劑、防治疾病劑、飼料保存劑等；也有按飼喂對象分類的，如豬、牛、羊、魚等所用的飼料添加劑。 

　　2中草藥作防腐殺菌劑的歷史

　　早在5000年前，世界古代文明最發(fā)達的國家中國、埃及、印度等就已將香料(中草藥)用于防腐。據(jù)被稱為歷史之父的歷史學家Herodotos的記載，幾千年前木乃伊的制作，就是將末藥和肉桂的粉末添加到尸體腹腔內(nèi)達到防腐目的。Hoffman和Evans試驗發(fā)現(xiàn)，芥菜籽、丁香和肉桂具有幾乎相等的防腐效果，添加0.5g芥菜籽于100g蘋果汁中，可防腐保存4個月。Rippette和Wise證明，芥菜籽、丁香和桂皮等的精油以及小豆蔻、芫荽籽、眾香子、百里香等的精油都有一定的防腐作用。公元前一世紀《記勝之書》就記載了用附子、干艾等儲存糧食種子。成書于戰(zhàn)國時代的《山海經(jīng)》記載了藥物百余種，列舉了“流赭以涂牛馬之病，熏草佩之可以己癘”等?！侗静萁?jīng)》記載了365種藥物，其中僅礦物藥就有石硫磺、汞、鉛丹(Pb3O4)、石灰、石膽 (CuSO4?5H2O)、硼砂(Na2B4O7?10H2O)等46種，至今仍有應用的抗菌藥物如黃連、黃柏、黃芩等。

　　3幾種常見中草藥的抗菌防霉作用 

　　3.1大蒜及其提取物 

　　大蒜（AlliumSativum）是百合科多年生宿根草本植物，味辛、性溫，有行氣滯、暖脾胃、解毒、殺蟲等獨到功效，用于人、畜、水產(chǎn)動物的疾病防治和食物調(diào)味品的歷史悠久。大蒜素（Alliiridum）是大蒜提取液中主要生物活性成分的總稱，也可人工合成,它是一種廣譜抗菌藥，天然大蒜精油含丙基二硫化丙烯（約60%）、二硫化二丙烯（23％～39％）、三硫化二丙?。?3％～19％）、硫化二丙烯、甲基硫化丙烯、甲基二硫化丙烯、二硫化二丙烷（4％～5％）等揮發(fā)性含硫化合物。近年來，許多專家和學者都開展了大蒜及其提取物的防霉抑菌作用研究。Bronwyn的試驗研究證明,大蒜、大蒜提取物或大蒜制品具有抗細菌、真菌和抗白色念珠菌的作用。盧瑞芳等（2003）對大蒜素片、克霉唑片、制霉菌素片進行了抗真菌體外抑菌測定，結果表明，大蒜素片與上述兩種藥物具有相似的殺菌作用，但其對新型隱球菌的殺菌速度最快，殺滅效果最好。蘇軍等（1999）將大蒜汁添加到飼料中對其進行防霉保鮮觀察，發(fā)現(xiàn)飼料中添加0.95％～1.32％的大蒜汁后，在溫度為（30±2）℃，相對濕度為90％±2％的條件下可明顯延長飼料的貯藏期，使飼料品質得到最佳保護。劉曉蓉（2002）用大蒜與苯甲酸鈉的抑菌防霉效果做了對比，結果表明1.25g/ml大蒜的抑菌圈直徑顯著大于7％苯甲酸鈉的抑菌圈直徑。 

　　大蒜素不僅能殺滅病菌，而且能較有效地殺滅包括黃曲霉、黑曲霉、煙曲霉等霉菌。大蒜素的抗霉作用在于能破壞霉菌的琉基酶功能，阻礙霉菌的新陳代謝，而且能有效地掩蓋飼料中的不良氣味。飼料中的藥物及霉變原料中的不適味道會引起畜禽拒食或食量下降，加入大蒜素則能明顯改善飼料的適口性，提高采食量，每噸飼料添加10%的大蒜素200~250g具有良好的防霉效果。 

　　3.2丁香油 

　　丁香為桃金娘科植物丁香（EugeniacaryophyllataThunb）的干燥花蕾(公丁香)。丁香干燥花蕾含揮發(fā)油14%～20%，油中主要成分為丁香酚、乙酰丁香酚、B-石竹烯等。丁香油對各種物品致霉菌如青霉、曲霉、木霉、根霉等27株霉菌均具有抗菌作用,其最低抑菌濃度(MIC)為 500～1250μg/ml,最低殺菌濃度(MFC)為2500~5000μg/ml,顯微鏡下觀察到,丁香揮發(fā)油能迅速破壞霉菌結構,使霉菌孢子脫落、分解，從而起到殺滅霉菌并抑制其繁殖的作用。KongQiulian等（2004）試驗觀察了丁香油及其衍生物對曲霉菌、青霉菌的抑菌效果，結果表明， 50％丁香油及25％衍生物對曲霉菌和青霉菌具有明顯的抑菌效果。馬同鎖等（2005）研究了13種天然香辛料的抑菌作用，結果表明，丁香對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、痢疾桿菌、鼠傷寒沙門氏菌有較強的抑菌作用。王紅星等（1996）研究比較了6種植物精油與常見飼料防霉劑的防霉效果，結果發(fā)現(xiàn)丁香油抑霉效果和對羥基苯甲酸乙酯相似，優(yōu)于苯甲酸、山梨酸、丙酸。時維靜等（2002）選用公丁香、忍冬藤、白豆蔻3種中藥，以培養(yǎng)基法測定其抑制霉菌的作用，并比較了防止飼料霉變的效果。結果發(fā)現(xiàn)，公丁香醇提取液濃度達到0.5％時，對毛霉、根霉、黑曲霉和青霉4種霉菌菌絲的生長有強烈的抑制作用，與添加“克霉靈”組無差異。 

　　周建新等（2000）利用薄層層析法分離丁香油，發(fā)現(xiàn)其有效抑菌成分為丁香酚，其化學名稱為2-甲氧基-4－烯丙基苯酚，即有芳香環(huán)而且芳香環(huán)上有極性基團，它能與菌的某些酶的活性基團結合，破壞正常的代謝功能，從而達到影響微生物生長的目的。

　　3.3山蒼子油 

　　山蒼子又名山雞椒,系樟科植物山雞椒Litseacubeba(Lour.)Pres.的成熟果實，果實中含揮發(fā)油約5%，揮發(fā)油主要成分為枸櫞醛 60%～80%、甲基庚烯酮2.5%、香茅醛1.0%、γ-蒎烯、莰烯、γ-蛇麻烯等。山蒼子油對大多主要物品致霉菌如黃曲霉、黑曲霉、雜色曲霉、黑根霉等的最低抑菌濃度為1.77mg/ml，并能明顯抑制黃曲霉產(chǎn)毒。另有報道稱,山蒼子葉油的主要成分為γ-羅勒烯25.11%、3，7-二甲苯-1，6- 辛二烯醇-316.85%和橙花椒醇13.89%；該揮發(fā)油對5種物品致霉菌黃曲霉、黑曲霉、黑根霉等具有較強的抗霉菌活性,其最低抑菌濃度 1.0～2.0mg/ml。余伯良（1998）采用平板法比較山蒼子油與合成食用防腐劑苯甲酸鈉、山梨酸鉀對8種霉菌的抗菌效力，結果表明，在培養(yǎng)基pH 值為4.5時山蒼子油對多數(shù)霉菌的最低抑菌濃度為1.77mg/ml，與山梨酸鉀的抑菌強度相近，比苯甲酸鈉強。魏木山等（2002）比較了霉敵、丙酸鈣、防霉靈、霉鎮(zhèn)與山蒼子油的防霉效果，結果發(fā)現(xiàn)山蒼子油對白曲霉、金黃青霉、赤赫曲霉、黃曲霉和牙狀芽霉的抑菌效果優(yōu)于克霉、防霉靈和霉鎮(zhèn)；添加山蒼子油的飼料貯藏至112d時飼料中霉菌數(shù)量與添加克霉和防霉靈的飼料無顯著差異。

　　方芳等（2002）利用電鏡研究了山蒼子油抗念珠菌的作用機理，發(fā)現(xiàn)山蒼子油能通過破壞細胞膜，抑制細胞壁中多糖成分的合成，引起細胞器腫脹溶解乃至壞死，達到抗菌的目的。 雞病專業(yè)網(wǎng)jbzyw.com
　　3.4桂皮提取物 

　　肉桂為樟科植物肉桂（CinnamomumcassiaPresl）的干燥樹皮,含揮發(fā)油1%～2%，油中主要成分為桂皮醛，占75%～95%，另含少量桂皮酸、乙酸桂皮酯、乙酸苯丙酯、肉桂醇及香豆素等，有抑菌防腐作用，可提取用于食品防腐保藏。近年來，科學家對肉桂的抗菌防霉作用作了大量深入細致的研究。邱世翠等（2001）利用K-B紙片擴散法研究了肉桂的抑菌效果，結果肉桂對大腸桿菌、傷寒桿菌、金黃色葡萄球菌、白色葡萄球菌及白色念珠菌均有明顯的抑菌作用。吳周和等（2003）通過試驗得到了相似的結論。王青牡等（2001）用濾紙法比較了八角、肉桂、丁香、烏梅、肉豆蔻、霍香等中藥材提取液的抑菌性能，結果表明，肉桂對枯草桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、漢遜氏酵母、青霉、黑曲霉都表現(xiàn)出了一定的抑菌作用。馬同鎖等（2005）通過打孔法比較了辣椒、姜、蒜、肉桂等13種香辛料的抑菌效果，結果發(fā)現(xiàn)，肉桂對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草桿菌、黑曲霉、米曲霉特別是黃曲霉具有強烈的抑制作用。孫紅祥（2001）以液體小培養(yǎng)法測定陳皮、霍香、桂皮等9味中藥和桂皮醛、茴香醛、丁香油等7種揮發(fā)性成分對飼料中引起霉變的主要霉菌的抑菌效果，結果7種揮發(fā)性成分中桂皮醛具有較強的抑菌作用，其MIC為500μg/ml。賴毅東（2003）通過篩選28種中草藥后，發(fā)現(xiàn)丁香、桂皮、大黃、水菖蒲、高良姜對黑曲霉和荔枝霜疫霉菌均有較高的抑菌率，抑菌率保持在85％以上，且對荔枝霜疫霉菌的孢子釋放有很高的抑制率。 

　　有科學家利用電子顯微鏡觀察到1%桂皮醛作用2h后菌絲變粗糙、彎曲、孢子輪廓模糊；3d后細胞嚴重破壞,菌絲、孢子均見胞漿變性凝固,胞壁嚴重破壞。 

　　3.5杜仲及其提取物 

　　杜仲(EucommiaulmoidesOliv)是一種雌雄異株的獨特樹種，為藥用落葉喬木，杜仲干燥樹皮入藥，已有2000多年的歷史，《神農(nóng)本草經(jīng)》將其列為上品，名為“思仙”；杜仲提取物是一種褐色粉劑、無毒、有清香氣味、使用方便，能均勻分散在飼料原料表面，屬一種典型的接觸性防霉劑。配制飼料時要將其與飼料顆粒充分混勻，緊密接觸，使之起到徹底殺滅霉菌的作用。羅慶華等（2002）研究了千里光、杜仲、蒲公英等10味中藥的體外抑菌效果，發(fā)現(xiàn)杜仲等中草藥對金黃色葡萄球菌、大腸埃希氏菌、痢疾桿菌都有一定的抗菌活性，MIC在15.6～125.0g/l。呂武星（2005）通過向飼料中添加杜仲提取物進行貯藏試驗，結果表明，在飼料中添加0.15％杜鐘提取物能有效地防止飼料霉變和減少營養(yǎng)成分的損失，并對飼料外觀有著顯著的影響，具有與復合有機酸類防霉劑相當?shù)姆烂贡ｕr效果。對革蘭氏陰性和陽性菌均有抑制作用，從而發(fā)揮杜仲抗菌防腐的功能。

　　3.6其它中草藥提取物 

　　近年來一些發(fā)達國家為開發(fā)新型天然防霉劑，把目光移向海洋生物類。日本北海光和水產(chǎn)品加工公司研制出一種以92％的海藻粉、4％的碘酸鈣和4％的丙酸鈣組成的高效魚飼料防霉劑，在溫度達30℃以上、相對濕度為100％的高溫、高濕環(huán)境里放置1個月，魚飼料也不會發(fā)霉。國外還有報道，櫟樹、菊樹、楓樹、柏樹等的干餾液，經(jīng)過提煉可得到一種天然植物源型防霉劑，我國的竹瀝也屬此類防霉劑。另外還有一些天然提取物作為防腐保鮮劑的報道，如王金娥等（2004）報道使用土槿皮、白鮮皮、黃柏、苦參、黃芩、花椒、橘子皮進行抑菌試驗，其中土槿皮效果最佳，與丙酸鈣效果相當[30]。已經(jīng)證明具有揮發(fā)性氣味的茴香、花椒、辣椒、水翁皮、射干同樣具較好防霉效果[2]。 

　　4中草藥防霉效果的檢測方法

　　4.1杯碟法--測定最大抑菌圈直徑 

　　在杯碟中加入一定劑量防霉劑液，在瓊脂平板上擴散，根據(jù)抑菌圈直徑大小定量檢測其防霉效果。此法特點是它能定量比較防霉劑的抑菌效果，速度快、結果準確，但試驗需要求選配一種理想溶劑，要求較高，操作復雜，而且反映不出防霉的長效性，此法宜作初選、速選。 

　　4.2最低抑菌濃度法 

　　根據(jù)防霉劑能夠抑制霉菌生長的最低抑菌濃度來判斷防霉劑的抑菌效果，抑菌濃度愈低，防霉效果愈佳。此法需將防霉劑配成濃度梯度液，工作量大，其適合選防霉劑的優(yōu)缺點與杯碟法相近，也作初選、速選。

　　4.3飼料強化防霉(破壞性試驗) 

　　提高飼料水分含量，惡化環(huán)境(高溫、高濕)促使飼料及早發(fā)霉，根據(jù)霉變程度及檢測霉菌數(shù)來判斷防霉效果。此法作為防霉劑性能評判的中期試驗，試驗結果較直觀，在較短時期內(nèi)(10～20d)即能得出防霉效果。對各種飼料防霉劑的評價普遍適用，缺點是試驗時間較長，對防霉性能相近的防霉劑結果不夠準確。 

　　4.4飼料常規(guī)試驗 

　　以正常飼料(自然水分11%~12.5%)，在自然環(huán)境下貯放，按規(guī)定的時間抽樣進行霉菌檢測判定其防霉效果。此法對于各類防霉劑的效果，期效試驗說服力強，可作為防霉劑的終選試驗，其最大的弊端是完成時間長，需2~3個月。 

　　4.5CO2稀釋法 

　　根據(jù)飼料受霉菌作用而霉變腐爛過程中會產(chǎn)生CO2，通過間接測定釋放的CO2量來判斷防霉劑的效果。飼料霉變程度越重，產(chǎn)生CO2量越大，產(chǎn)生CO2 量與防霉劑的防霉效果成反比。此法對選擇各種類型的防霉劑都可行，掌握CO2量指標來反映防霉劑的防霉效果，使用方便。該方法缺點是很難掌握急劇釋放 CO2的時間，需把握臨界時段。 

　　4.6溫度測定法 

　　飼料異常發(fā)熱是飼料霉變的前兆，飼料發(fā)熱和霉變是緊密相關的，飼料發(fā)熱容易生霉，而生霉之后又促進發(fā)熱。飼料發(fā)熱主要與微生物有關，微生物大量生長繁殖，其呼吸旺盛，釋放大量的熱，促使飼料開始霉變，霉變是飼料微生物活動的結果。因此，測定溫度指標能定性地說明防霉劑的防霉效果，一般飼料不容易傳熱，它的變化比環(huán)境溫度變化慢，有滯后現(xiàn)象，并且溫度變化幅度比環(huán)境溫度變化大。當加入防霉劑后，測量飼料溫度升高幅度在2～5℃即可判定飼料發(fā)熱，發(fā)熱后 1～3d內(nèi)開始有霉點出現(xiàn)，在規(guī)定時間間隔內(nèi)測定飼料溫度，試料溫度先躍升，且幅度大的防霉效果不佳。此法缺點是耗時太長，需2～3個月。 

　　4.7平皿記數(shù)法 

　　根據(jù)霉菌生理特性和防霉劑防霉機理，選擇適宜霉菌生長而不適宜細菌生長的培養(yǎng)基，采用平皿記數(shù)法，在一定菌液中加入一定量的防霉劑，培養(yǎng)后測定霉菌菌落總數(shù)，菌落總數(shù)越少，表明其防霉抑菌效果越佳，并根據(jù)測定的數(shù)據(jù)計算出各種防霉劑的抑菌率。此法操作方便，結果準確。 

　　5結語雞病

　　中草藥開發(fā)為飼料防霉劑雖然具有廣闊的前景，但是在實踐中仍存在一些問題：①如向飼料中直接添加中草藥原藥，由于其有效成分含量很少，故添加比例過大會影響飼料中其它營養(yǎng)物質的選擇空間；②如向飼料中直接添加中草藥提取物成分，雖然所占比例較小，但由于工業(yè)上從中草藥中提取、純化得到確切又比較純的活性成分難度比較大，所以產(chǎn)品成本較高，用戶難以接受。從長遠來看，隨著生物工程、CO2超臨界提取、微粉技術及現(xiàn)代藥理學、藥代動力學、分子生物學等現(xiàn)代高科技的介入，中草藥開發(fā)為飼料防霉劑將成為必然趨勢。