苦参的生物学功能及其在动物生产中的应用

Biological functions of Sophora flavescens and its application in animal production

摘要

目的 在禁抗的大背景下，为加快中兽药的“替抗”研发和应用，明确苦参等中草药添加剂的功能和作用机制。 方法 查阅相关文献、专利，对苦参的活性成分、生物学功能及其在动物生产中的应用进行归纳总结。 结果 苦参是传统中药之一，主要包括生物碱、黄酮、多糖等多种活性成分，具有抗氧化、抑菌、抗肿瘤、增强免疫等活性。在动物生产应用中，苦参可提高畜禽生产性能，增强机体抗氧化力、免疫力，提高抗病力，促进动物健康生长。 结论 苦参可作为抗生素替代品在动物养殖中具有极大的应用前景。

关键词

苦参 / 生物学功能 / 动物生产 / 替抗产品

Key words

Sophora flavescens / biological functions / animal production / alternative antibiotic products

近年来，我国畜牧业持续稳定发展，已成为国民经济的支柱产业。然而，长期使用抗生素饲料添加剂在促进畜牧业发展的同时，也引起细菌耐药性以及破坏食品安全和生态环境稳定。农业农村部要求自2020年起退出除中药外的所有促生长类饲料添加剂，标志着我国饲料端无抗时代的到来。苦参，为豆科植物苦参（Sophora flavescens Ait.）的干燥根，主要产区为山西、湖北、河南、河北、贵州等省，是临床常用的中药材之一，始载于《神农本草经》，具有清热燥湿、杀虫利尿的功效。苦参中含有生物碱、黄酮、三萜、苯丙素以及多糖等多种化学成分，具有抗氧化、抗炎、抑菌杀虫、抗肿瘤等活性^[1-2]。天然植物因其副作用小、残留少、不易产生耐药性等特点，在动物生产中得到广泛使用，苦参可提高畜禽生产性能，增强机体抗氧化力、免疫力，促进动物健康生长^[3]。为此，本文综述了苦参生物活性、生物学功能及其在畜禽生产中的应用，以期为更好地开发利用苦参提供依据。

1 苦参的主要活性成分

苦参中主要活性成分为生物碱、黄酮、多糖以及挥发油等。生物碱是苦参中的主要成分之一，已经分离出30多种，主要类型为喹诺里西啶类生物碱，2020版《兽药典》规定苦参中苦参碱和氧化苦参碱总量不得少于1.2%。苦参黄酮主要为黄酮醇类和二氢黄酮类，已经分离出120多种黄酮，其中A环C-8和C-6位上具有异戊烯取代基的黄酮，是苦参的标志性成分之一，主要包括苦参酮、降苦参酮、三叶豆紫檀苷、苦参醇N等。苦参多糖是中性、酸性多糖组成的非均一混合物，主要由葡萄糖、鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸等按不同种类、不同比例构成 ^[1]。

2 苦参的生物学功能

2.1 抑菌杀虫

大量体外实验和临床研究表明苦参具有广谱抗菌性，对细菌、真菌以及寄生虫都有一定的抑制作用。苦参对大肠杆菌、链球菌、痢疾杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等表现出显著的抑制活性；苦参对柔嫩艾美尔球虫、车轮虫、三代虫、血吸虫和弓形虫等人畜寄生虫均具有显著的杀虫作用。苦参作为植物源杀虫剂具有低毒、高效、易降解、不易产生耐药性等特点，在人、畜牧、农作物上都有很突出的应用^[4]。

2.2 抗肿瘤

苦参中生物碱、黄酮和多糖均被证实在体内外对特定的肿瘤细胞有良好的抑制活性。苦参提取物通过诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞增殖、抑制肿瘤细胞侵袭和转移、诱导细胞自噬等多种途径发挥抗肿瘤活性。苦参提取物对鼻咽癌HNE-1、肝癌H22、胃癌BGC-823、肠癌HT-29、乳腺癌MCF-7/6、肺癌H460等多种类型的癌细胞均有显著的抑制效果，表现出广泛的抗肿瘤作用^[5]。

2.3 抗炎抗氧化

天然植物抗炎是通过多靶点、多通路共同作用的结果，大量研究表明苦参可通过NF-κB、MAPK、TLR4、JNK/AP-1等多种途径抑制炎症介质和因子表达，达到抗炎效果。苦参碱对无乳链球菌诱导的牛乳腺上皮细胞炎症和脂多糖诱导的肠道炎症都有缓解作用。DPPH和羟基自由基清除能力是评价天然化合物体外抗氧化活性的常用方法，苦参总黄酮具有较强的DPPH自由基清除活性，当总黄酮质量浓度达到1.00 mg/mL时，其抗氧化活性水平接近抗坏血酸^[6]。

2.4 降糖

在我国苦参用于预防和治疗糖尿病已经数千年，现代研究表明苦参提取物可通过抑制α-葡萄糖苷酶、蛋白酪氨酸磷酸酶1B、钠-葡萄糖协同转运蛋白2等途径发挥抗糖尿病作用。Guo等^[7]通过研究发现苦参碱可作为CaSR激动剂，促进糖尿病患者肠道GLP-1分泌，改善胰岛素抵抗从而发挥降糖作用。

3 苦参在动物生产中的应用

3.1 在猪生产中的应用

在猪日粮中添加苦参或鞣酸苦参碱，可提高猪采食量、日增重以及饲料报酬，改善经济效益。姚红艳等^[8]在日粮中添加50 mg/kg苦参碱粗提物可显著降低断奶仔猪腹泻率，预测其可通过稳定黏膜肥大细胞，抑制释放组胺来防治仔猪腹泻。此外，苦参具有显著的抑菌杀虫作用，彭羽等^[9]将苦参碱植物杀虫剂的200倍稀释液对患疥螨病的40头猪进行药浴2次，5～14 d可杀死猪体的螨虫，未发现不良反应；由苦参、黄柏、土茯苓或苦参、白头翁、石榴皮等组成的中成药制剂对猪黄、白痢疾病有显著治疗作用。申请专利号为201711042893.6的一种含苦参的饲料添加剂^[10]，该饲料添加剂可显著提高仔猪免疫力，且无任何抗生素成分，无毒副作用，无耐药性。申请专利号为201911068432.5的一种含苦参的猪预混合饲料^[11]，该饲料可提高猪生长性能，降低料肉比，改善肉品质，降低疾病发生率，是一种安全、高效、天然的猪用预混合饲料。

3.2 在鸡生产中的应用

李平平^[12]研究表明，肉鸡连续饲喂10 d苦参提取物，苦参中主要有效成分苦参碱在肉鸡体内快速消除，停药7 d，仅在肝脏中检测到苦参碱残留，停药10 d时就检测不到苦参碱残留，为评估苦参在动物使用中的安全性提供一定依据。苦参在鸡中的应用主要以复方为主。5%、10%苦参碱复合预混剂是以苦参提取物为主的中草药提取物组方，在肉仔鸡日粮中添加25、50 mg/kg（以苦参碱含量计）预混剂可作为抗球虫促生长剂，10%预混剂可达到盐霉素的促生长效果^[13]。国家三类新兽药苦参功劳颗粒（十大功劳、苦参、木香）在治疗鸡大肠杆菌病上效果显著，实验也表明苦参功劳颗粒的安全浓度高于临床使用量的40倍左右，长期给药毒副作用小，安全性良好^[14]。同样的还有苦参苍术颗粒、中草药复方（苦参、黄芩、地锦草等），可显著降低大肠杆菌病导致鸡死亡，同时改善鸡的生长发育。苦参九煎散（苦参、甘草、柴胡等）、复方苦参（蒲公英 、大青叶、苦参、黄芪等）对鸡柔嫩艾美耳球虫病疗效明确。苦参提取物可改善柔嫩艾美耳球虫感染鸡受损肠道细胞、肠绒毛和隐窝组织，促进免疫细胞分泌，提高免疫力、抗氧化能力，进而发挥抗球虫作用^[15]。氧化苦参碱配伍黄芪多糖或三丁酸甘油酯可增强鸡免疫力、抗氧化能力，提高生产性能^[16-17]。

3.3 在牛羊生产中的应用

娜日苏等^[18]研究表明，2%苦参提取液添加剂可显著提高肉羊血清中IgM含量，具有增加IgG含量的趋势，显著降低粪便中大肠杆菌数量，对肉羊生长性能无显著影响。乳房炎、子宫内膜炎和腐蹄病是奶牛养殖中的三大常见病，苦参对其均有一定的预防或治疗效果。苦参碱类生物碱对隐性、临床乳腺炎奶牛具有显著的预防和治疗效果，与抗生素青链霉素效果相当；苦参碱可直接或间接作用于牛乳头状瘤病毒（BPV）使其活性丧失^[19]。申请专利号为202110729785.6的一种含苦参的外用喷剂^[20]，该喷剂是苦参、黄柏和土茯苓配伍而制成，具有解毒、除湿、生肌效果，可明显改善奶牛腐蹄病的临床症状、缩短症状改善时间及治愈时间，治愈率高，对环境无污染。同时有研究^[21]表明苦参碱可预防或治疗牛病毒性腹泻、子宫内膜炎等疾病。申请专利号为202311280721.8的一种含苦参的蒙兽药苦参七汤^[22]，该兽药是将苦参与其他植物按照等质量比例混合后经过水提、醇沉、喷雾干燥而成，具有抗牛冷、热及运输应激的作用，可代替抗生素使用，提高经济效益。除此以外，苦参总生物碱和瑞香狼毒提取物配伍制成外用杀虫剂，对羊身上各种螨、虱、蜱等寄生虫具有显著的灭杀效果，同时对动物皮肤无刺激性、低毒、长效。

3.4 在水产中的应用

苦参具有较好的抑菌杀虫活性，对三代虫、车轮虫、指环虫等寄生虫以及水产病原哈维氏弧菌等微生物具有良好的抑制灭杀效果，同时还对鱼、虾等有诱食效果^[23]。朱国霞等^[24]考察了12种中草药对大菱鲆的诱食效果，结果表明，苦参的效果显著高于肉桂、薄荷、黄柏等中草药，5‰苦参效果最佳。苦参对克氏原螯虾、松浦镜鲤、杂交鲟等多种水产动物具有免疫增强作用^[25]。日粮中添加苦参提取物可以提高大菱鲆的生长性能、抗氧化活性和抗病性。申请专利号为201510777684.0的一种含苦参饲料添加剂^[26]，该饲料添加剂可改善水产动物尿素氮、胆固醇、红细胞、溶菌酶等指标，修复人工饲料对水产动物肝功能的影响；申请专利号为201510780731.7的含苦参的饲料添加剂^[27]，该饲料添加剂可改善奥尼罗非鱼肠道菌群的多样性，促进有益菌在肠道的黏附，抑制有害菌繁殖，提高饲料转化率和日增重，进而提高生长性能。

4 结语

综上所述，苦参资源丰富、价格低廉、不易产生耐药性，具有丰富的生物碱、黄酮、多糖等成分，在体外具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、抑菌杀虫等活性，在畜禽生产中可提高机体免疫力、抗氧化力，改善肠道健康，提高生产性能，尤其在抑菌杀虫方面效果突出，对畜禽各种致病菌、寄生虫均有良好的杀灭效果，进而维护动物健康状态，可作为抗生素类饲料添加剂的替代品。现阶段，苦参在畜禽中仍未大规模使用，一方面应加大对苦参种植、提取以及药理作用机制的研究，确保苦参添加剂的安全、高效、低成本特性；另一方面应探究苦参提取物及以苦参为主的复方制剂在动物不同种类、不同生长阶段的具体作用、添加剂量，为其作为饲料添加剂提供理论支撑。

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