随着畜牧业集约化程度不断提高,抗生素被广泛用于畜禽生长促进与疾病防控环节,其滥用引发的细菌耐药性、药物残留与环境污染等问题日益凸显,已成为行业健康发展的重要制约因素。自2020年农业农村部全面实施禁抗、减抗的兽药残留专项整治政策后,2021年《“十四五”规划全国畜牧兽医行业发展规划》又明确将“绿色替抗技术研发与应用”作为畜牧产业高质量发展的核心任务。面临 “替抗刚需” 与 “高效安全”双重挑战的畜牧业,亟需开发来源广泛、性价比高的天然植物源绿色饲料添加剂来突破“禁抗”的行业痛点,以此推动畜牧产业的绿色可持续发展。
鱼腥草(
Houttuynia cordata),又名折耳根、侧耳根,为三白草科蕺菜属植物,是一种传统中药与食用植物,在我国长江以南地区,尤其是云南、贵州、四川等省份资源储备极为丰富
[1]。鱼腥草易规模化种植且成本可控,因富含多种生物活性成分而备受关注,是极具产业化潜力的替抗植物源原料。现有研究表明,其含有黄酮、挥发油、多糖、生物碱及有机酸等功能性物质,具有抗菌、抗病毒与免疫调节等药理活性
[2]。这十分契合替抗背景下养殖生产中 “防病、促长、保健康” 的综合需求,并且在增强机体免疫力、预防与控制消化道及呼吸道疾病、改善肠道健康并提升生产性能方面的应用价值已得到初步验证。目前,关于鱼腥草在畜牧领域的研究多分散于单一畜禽品类或单一场景应用的简单梳理,没有对鱼腥草在家禽、反刍动物、生猪三大主流养殖品类中的应用进行分析,也未针对其产业化应用中的核心瓶颈展开深度剖析。因此,本文系统梳理鱼腥草主要活性成分的作用机制,全面综述其在家禽、反刍动物与生猪养殖中的最新应用研究进展,并分析现阶段面临的关键挑战与未来发展方向,旨在弥补现有综述研究的碎片化、单一化不足,为鱼腥草这一本土特色植物源原料的标准化开发、精准化应用提供理论支撑,也为我国畜牧领域替抗技术的创新提供实践参考。
1 主要活性成分、功能及提取
1.1 挥发油类
鱼腥草挥发油中以癸酰乙醛(鱼腥草素)为主要活性成分,草叶部分的鱼腥草素含量比茎叶高1.5~5.0倍,具有显著的抗菌、抗炎和抗肿瘤作用
[3]。此外,鱼腥草挥发油中还含有甲基正壬酮、月桂烯、月桂醛等成分,共同构成其特有的气味来源和生物活性基础。鱼腥草挥发油富含甲基正壬酮,可增强巨噬细胞的吞噬功能,并激活Toll样受体2/4信号,上调BD-2的表达,促进抗菌肽的释放,以此达到抗菌、抗炎的效果
[4]。鱼腥草挥发油中的新鱼腥草素钠能降低MMP9和VEGF的表达,有效抑制肝癌细胞的迁移,抑制肿瘤生长
[5]。研究表明,鱼腥草花期时挥发油含量高达0.042%~0.046%,并可从栽培的鱼腥草中提取出来,提取物所含的挥发油成分、含量和黄酮类成分与野生鱼腥草提取物基本相同
[6]。这类成分具有挥发性、脂溶性,且对氧、热较为敏感,可通过水蒸气蒸馏法、煎煮法、回流法、超临界CO
2萃取法等方法提取。为优化鱼腥草挥发油提取的工艺,丁美林等
[7]研究结果表明,挥发油最佳提取工艺为加入14倍水量,浸泡2 h后加热提取5 h;而回流法的最佳工艺为固液比1∶15,90 ℃提取10 h
[8];煎煮法是物料比1∶10,85 ℃,pH 7~8,浸提8 h
[9]。这类提取的鱼腥草挥发油对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及沙门氏菌等常见畜禽致病菌均有良好的抑制效果,为其在养殖中防治细菌性疾病提供了依据。
1.2 黄酮类化合物
黄酮类化合物(flavonoids)属于植物多酚类次生代谢产物,广泛存在自然界中,具有典型的C6-C3-C6碳骨架结构,根据架构差异通常分为黄酮、黄酮醇、黄烷酮、异黄酮等亚类。这类化合物在动植物机体中展现出药理活性,增强防御功能和抗逆性。鱼腥草中的黄酮类物质丰富,如槲皮素(quercetin)、异槲皮苷(isoquercitrin)、金丝桃苷(hyperin)等,这类物质具有抗炎、抗氧化活性,能有效清除自由基,减轻氧化应激对动物机体的损伤,增强免疫力。研究显示,槲皮素可显著降低白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等炎症因子的浓度
[10]。3,7,3',4'-四羟基黄酮能降低细胞内活性氧的水平,保护细胞免受γ-辐射诱导的膜脂过氧化、DNA损伤和蛋白质羰基化
[11]。这类黄酮类化合物水溶性差,醇溶性好,以醇溶剂提取法和超声辅助醇提法为主,杨乐天等
[12]采用纤维素酶协同超声波法提取鱼腥草总黄酮,可缓解病毒引起的肺部炎症,还可改善结肠炎模型动物的肠道黏膜损伤。
1.3 多糖类
鱼腥草多糖(houttuynia cordata polysaccharides,HCP)是一类重要的水溶性活性成分,属于天然高分子碳水化合物,化学结构复杂且具有显著的种属特异性,主要含有葡萄糖、果糖和阿拉伯糖等多糖及少量单糖。HCP可抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的活性来达到抗氧化活性的目的;而水溶性果胶多糖HCA4S1则诱导细胞周期的停滞,促进A549肺癌细胞的凋亡
[13]。传统HCP水提醇沉法提取鱼腥草粗多糖,分两步操作:鱼腥草粉按料液比1∶20加蒸馏水,85 ℃恒温回流提取3次、每次2 h,合并水提液离心除杂;上清液减压浓缩至原体积的1/3,缓慢加入95%乙醇,调整体系乙醇体积分数至60%~80%,4 ℃冷藏静置12~24 h,离心取沉淀,经无水乙醇、丙酮洗涤脱醇后真空干燥,即得鱼腥草粗多糖。HCP兼具抗炎、免疫调节、抗病毒等多种生物活性,在肠道免疫调控及通过“肠-肺轴”介导全身免疫应答方面的作用已成为研究热点
[14]。HCP还可通过上调肠道紧密连接蛋白的表达水平,改善肠道黏膜屏障的完整性与功能,同时能有效调控肠道菌群的结构组成与稳态平衡。作为典型的植物多糖,通常通过增强和活化巨噬细胞功能来提升机体免疫调节、抗肿瘤活性、抗炎、伤口愈合等生理活性。
1.4 生物碱类
生物碱(alkaloid)作为一类在生物体内天然存在的碱性含氮有机物质,在植物中通常以与有机酸结合形成盐类的形式稳定存在,也有部分以糖苷、有机酸酯或酰胺等结构形式分布于生物组织中。目前,从鱼腥草中经分离鉴定的生物碱类成分主要可分为五大类别:阿朴菲型生物碱、马兜铃内酰胺类生物碱、酰胺型生物碱、吡啶类生物碱以及其他类型生物碱。这些生物碱表现出多种药理活性,尤其在抗肿瘤、抗炎等方面具有显著作用。鱼腥草生物碱可用20倍95%乙醇回流提取,大孔树脂分离纯化得到,该类生物碱可阻滞H460细胞的G0/G1期,抑制其增殖并诱导H460细胞凋亡
[15]。付腾飞等
[16]同样用该方法得到鱼腥草生物碱,研究表明,鱼腥草生物碱对5种肺癌细胞有明显的抑制作用,可诱发癌细胞凋亡。
2 鱼腥草在畜禽养殖中的应用
2.1 家禽养殖中的应用
1)提高生产性能与改善肉品质。在鸡日粮中添加2%鱼腥草粉可降低料肉比、减少粪便中的沙门氏菌,并显著提高鸡的体重、改善肉色
[17]。孙向婉等
[18]将鱼腥草、黄芪、杜仲和苍术按比例混合制成复方中药添加剂饲喂肉鸡,发现复方中药添加剂各个阶段的肉鸡平均日采食量、日增重以及饲料增重比与抗生素组接近,且死亡率低于抗生素组,结果表明添加复方中药饲喂肉鸡的鸡肉品质、血液生化指标均优于抗生素组。裴占阳等
[19]进一步研究结果表明,在基础日粮中添加2.0%鱼腥草茎叶粉能够增加黔东南小香鸡胸肌中粗蛋白、粗脂肪、粗灰分含量,同时提高黔东南小香鸡鸡肉氨基酸总量,从而改善肉品质。蛋鸡日粮中添加0.4%鱼腥草,卵巢谷胱甘肽过氧化物酶1、过氧化物酶4和Nrf2的mRNA表达上调,蛋重、哈氏单位和蛋壳强度等指标显著增加
[20]。
2)增强免疫力与改善肠道健康。王维维
[21]从肠道健康角度揭示了鱼腥草粗提物作用机制,在饮水中添加鱼腥草精油与人参提取物复合制剂不仅改善了肉鸡生长性能,还提高了小肠绒毛高度与隐窝深度比值,增强了肠道菌群多样性与结构,且未发现肝脏毒性。Wang等
[22]通过对“Xinhua鸡”灌胃含鱼腥草的中草药复合制剂发现,该制剂降低支原体黏附蛋白(pMGA1.2)的表达来抑制鸡支原体的增殖,减轻了严重的呼吸道炎症,药效与抗生素的治疗效果相当。在蛋鸡生产中,鱼腥草同样表现出显著效果。Liu等
[23]研究指出,在蛋鸡日粮中补充鱼腥草活性成分槲皮素可显著提升蛋鸡产蛋率和饲料转化率,同时调节肠道微生态平衡并增强肝脏抗氧化能力。何晓芳等
[24]研究显示,在日粮中添加鱼腥草素与菊粉可以显著降低海兰褐蛋雏鸡空肠中饱感激素的分泌,提高肠道的淀粉酶活性和抗氧化性能,表明日粮中添加鱼腥草素或许有助于促进肠道上皮的健康,从而增强肠道消化吸收和排空功能。
3)防治传染性疾病。鱼腥草及其复方制剂在家禽传染性疾病的防治中具有明确应用。在治疗蛋鸡慢性呼吸道疾病时,将鱼腥草、甘草、陈皮、石决明及紫菀等中草药按配比充分混合,研磨制成细粉后,以1∶100的质量比与基础日粮充分混匀,每日饲喂1次,连续饲喂3 d,该中草药制剂可通过发挥清热解毒、祛痰平喘等药理作用,有效改善蛋鸡呼吸道症状并促进机体康复
[25]。在鸡传染性支气管炎的防治中,可将鱼腥草、板蓝根、大青叶、车前子、党参、茯苓、金钱草各20 g,金银花、茵陈、黄花、甘草各25 g用水煎服,每日服用1次,连续使用3~5 d,可增强机体抵抗力并抑制病毒复制
[26]。此外,针对鸡链球菌病的早期干预,可将鱼腥草与穿心莲、金银花、连翘、黄芩等组成复方,经水煎煮后饲喂羽鸡,连续给药3 d,能够发挥抗菌抗炎、解表清里的协同治疗作用
[27]。
2.2 反刍动物养殖中的应用
1)奶牛乳腺炎的防治与奶质改善。在反刍动物养殖中,鱼腥草作为一种具有多种生物活性的中草药,展现出良好的应用潜力。在奶牛生产中,鱼腥草作为饲料添加剂可有效预防乳腺炎和提高奶品质,研究表明,在奶牛日粮中添加含鱼腥草的复方中草药可降低隐性乳腺炎的发病率
[28]。叶东东等
[29]进一步评估了鱼腥草注射液对隐性乳腺炎患病奶牛的干预效果,按50 mL/头的剂量对患病奶牛肌肉注射鱼腥草注射液,1次/d,连续3 d,结果发现乳腺炎症状得以缓解,且乳汁体细胞数(SCC)显著降低,表明鱼腥草注射液对奶牛隐性乳腺炎具有显著的治疗作用,为临床治疗奶牛隐性乳腺炎提供了有效的中药制剂选择。在作用机制方面,Wang等
[30]研究结果发现,鱼腥草水蒸气提取物预处理能提高牛乳腺上皮细胞系(MAC-T)活力,并抑制脂多糖诱导的活性氧(ROS)产生和炎症反应,还能通过激活AKT和细胞外信号调节激酶(ERK)通路,促进核因子(Nrf2)途径及其下游靶基因血红素氧合酶-1(HO-1)的表达,从而减轻细胞氧化损伤,结果提示鱼腥草的水蒸气提取物可能是治疗奶牛乳腺炎的有效候选物,但其具体作用机制还需进一步研究。除奶牛外,鱼腥草在肉牛和羊的健康养殖中也表现出积极效果。
2)提高免疫力与促生长。黄嵘峥等
[31]将鱼腥草与其他中药配伍制成复方添加剂饲喂肉牛,发现可提高血清中IL-2、CD4
+水平及CD4
+/CD8
+值,从而增强机体免疫功能。赵桂新等
[32]研究表明,鱼腥草能显著上调细胞中TNF-α、IL-2及IFN-γ的转录水平,进而有效抑制牛疱疹病毒1型(BoHV-1)的复制。在羊的球虫病防治方面,将干燥鱼腥草全草粉碎后以每只羊30 g的剂量混入日粮供其自由采食,对球虫病患羊具有良好的治疗效果
[33]。在羊群的日常饲喂过程中,可在饲料中适量添加鱼腥草等抗病毒中草药,调节羊的体质状况,提升羊肉肉质风味,同时还能有效增强羊的免疫机能,进而降低羊感染小反刍兽疫的几率
[34]。
3)防治寄生虫感染。羊球虫病是养羊业危害最严重的寄生虫病之一,Liu等
[35]结合16S rRNA基因测序与非靶向代谢组学发现,羔羊饲粮添加180 mL鱼腥草乙醇提取物,可通过提升粪便菌群多样性、增加瘤胃菌科UCG-005等抗球虫菌群丰度及小白菊内酯类抗球虫代谢物含量,显著降低肠道球虫卵囊排出量。王占铭
[36]探讨了鱼腥草对自然感染球虫的断奶湖羊的抑杀效果,结果表明连续饲喂鱼腥草3周可显著降低肠道球虫感染数量,提高羔羊生长速度,并提升肠道菌群的物种多样性与丰富度。李是衡
[37]进一步探究了鱼腥草对自然球虫感染状态下的羔羊球虫的影响,研究结果显示,鱼腥草能够减少羔羊粪便中的球虫卵囊数量,提升其生长性能指标,优化肠道菌群组成结构。
2.3 生猪养殖中的应用
1)缓解仔猪断奶应激与腹泻。实践表明,在日粮中添加适量鱼腥草,可有效增强猪只整体体质,降低疾病发生率,尤其在控制仔猪腹泻方面效果显著。文洪玫
[38]研究指出,在断奶仔猪日粮中补充鱼腥草与人参的复合粗提物,能显著缓解因断奶应激引起的腹泻症状,其作用机制与调节免疫球蛋白合成、调控细胞因子分泌以及优化肠道微生物群落结构有关,从而减轻免疫应激对肠道屏障功能及黏膜健康的损伤。司雨豪
[39]进一步在断奶仔猪基础日粮中添加不同剂量鱼腥草进行验证,结果发现鱼腥草添加组仔猪腹泻率显著下降,其中以2%添加剂量效果最为理想。研究同时表明,鱼腥草可提升仔猪血清中免疫球蛋白含量,改善补体C3、C4水平,进一步增强机体免疫功能,从而有效缓解断奶应激。
2)提高母猪繁殖性能。鱼腥草除了在仔猪饲养中效果显著外,在母猪生产阶段也展现出独特价值。研究表明,在母猪妊娠期和哺乳期日粮中添加鱼腥草,有助于提升母猪繁殖性能,具体表现为提高仔猪健仔数、初生重并降低死胎率
[40]。邹莞杰等
[41]将鱼腥草等中药类饲料添加剂按50 g/(头·d)的剂量添加至日粮中,从母猪妊娠第104天持续饲喂至哺乳期结束,结果显示:试验组胎猪心血管、呼吸及泌尿系统发育程度均优于对照组,同时母猪羊水量显著提高,表明该发酵中草药有助于营造更有利于胎儿发育与娩出的宫内环境。针对夏季高温高湿环境下易发的母猪无乳综合征,鱼腥草同样表现出良好的防控潜力。生产实践表明,在母猪产前7 d至产后7 d及断奶-配种过渡阶段,于每吨日粮中添加5 kg鱼腥草与1 kg利高霉素制剂,可显著降低母猪产后乳腺炎、子宫炎及无乳综合征等繁殖障碍性疾病的发生率
[42]。此外,齐晓宾等
[43]研究发现,鱼腥草能够降低试验猪血浆中丙二醛(MDA)含量,提高免疫球蛋白G(IgG)水平,从而改善肺热腑实证后备母猪的整体状态、降低料重比并增强免疫力,有效预防肺热咳喘。
3)防治呼吸道疾病。鱼腥草在猪病临床治疗中也有广泛应用。例如,在治疗猪肺炎时,可取新鲜鱼腥草1.0~1.5 kg加水煎煮60 min左右,将药汁灌服,每日3剂,连续3 d为1个疗程;或直接将鱼腥草剁碎后拌入仔猪的饲料中,可以使药物更容易被仔猪接受
[44]。该疗法能够发挥清热解毒、利尿排毒的作用,同时增强猪体免疫力,促进康复。利用鱼腥草、蒲公英、大青叶等中药材制备而成的松乳菇发酵复方制剂,对由猪繁殖与呼吸综合征病毒引发的猪高热病具有显著治疗效果。在给药治疗过程中,患病猪在连续服用该复方中药3 d后,身体状况开始呈现好转迹象;服用第5天时,病猪基本恢复至健康状态。
3 结语与展望
鱼腥草作为一种兼具药用、食用和饲用价值的植物资源,在养殖业中具有广阔的应用前景。鱼腥草在畜禽养殖中的实践表明,鱼腥草可作为有效的抗生素替代品,预防动物疾病,促进生长发育,改善产品品质。但是,鱼腥草在养殖业中的规模化、标准化应用仍面临诸多瓶颈,包括生物活性成分(挥发油、黄酮、多糖等)稳定性差、畜禽适口性不佳、质量控制体系不完善等技术瓶颈。
未来可从以下4个方面展开研究:一是加强基础机制研究,明确作用靶点与协同效应,开展鱼腥草活性成分HCP、槲皮素、甲基正壬酮、生物碱等在畜禽体内的吸收、分布、代谢规律研究,深入解析其调控肠道免疫、改善肠道屏障功能、调节肠道菌群平衡的分子机制;二是针对活性成分易降解、适口性差的问题,重点研发微胶囊包埋等新型制剂技术,减少加工、储存过程中的成分损失,同时改善适口性;三是加强产学研协同,推动鱼腥草饲料添加剂的产业化转化,开发针对家禽、反刍动物、生猪等不同畜禽品类的专用制剂,充分发挥其在健康养殖和可持续发展中的潜力;四是推动相关政策完善,加大对鱼腥草等天然植物饲料添加剂研发、生产与应用的扶持力度,鼓励养殖企业应用。