季 彬，叶 泽，彭轶楠，宋 婕，席 鹏，王治业★

（1. 甘肃省科学院生物研究所，甘肃 兰州 730030；2. 甘肃省微生物资源开发利用重点实验室，甘肃 兰州 730030）

中草药是我国特有的药材品种，其独特的药用活性在我国医疗领域占有非常重要的地位。相关资料显示，目前发现的中草药品种达到12800 余种，其中药用的植物占总体的87%左右。中草药通过加工处理后将生成中药渣，每年我国中药渣的产出量可以达到1000 万t 左右，以往对中药渣大部分都是通过掩埋、焚烧等方式进行处理，而大部分中药渣中还含有丰富的生物活性物质，例如多糖类、多酚类、黄酮类、苷类、萜类等，这些活性物质具有抗炎、抗菌、抗病毒等功能，这些中药渣资源没有得到合理的利用，且随意焚烧、堆放处理对生态环境也造成了严重的负面影响。研究发现，将中药渣用微生物发酵处理后，可以有效改善中药渣的营养物质含量，提高中药渣的品质特性，可以在畜禽养殖中作为抗生素替代品进行开发利用。我国畜禽养殖产业的快速发展带动了丝路寒旱养殖产业的进步，其中反刍动物养殖、生猪养殖、家禽养殖等的规模和数量均获得显著改善，通过将微生物发酵中药渣在丝路寒旱养殖产业中合理应用可以进一步推动产业的发展。

1 益生菌生物发酵特点

以往中药渣没有得到合理的开发利用主要是由于许多中药渣中含有抗营养因子，同时具有一定的毒副作用，在畜禽养殖饲料中添加受到一定的限制，而益生微生物对中药渣进行发酵处理后，中药渣的毒副作用显著降低，提高了中药渣的药用价值。生物发酵技术比常见的物理加工更为复杂，目前主要有两种发酵方式，分别为厌氧发酵和有氧发酵，这两种发酵方式所使用的益生微生物不同。中药渣通常含有大量的纤维类物质，通过益生微生物的发酵处理后，纤维类物质获得降解，大量的活性物质被释放，显著提高了中药渣的药用价值。而且益生微生物的发酵过程可以生成大量的菌体蛋白，在畜禽饲料中添加应用后可以有效促进畜禽的生产性能。

2 复合中药渣益生微生物发酵制剂的优势

中药渣主要是中草药经过提取加工处理后残留的副产物，这些多中药渣中含有丰富的生物活性物质、纤维、蛋白质等营养成分，但是许多中药渣中粗纤维含量过高，其中还可能包含部分抗营养因子或毒性成分，直接作为畜禽饲料会有一定的风险。通过应用益生微生物对其发酵处理后，可有效降低或消除中药渣中的抗营养因子含量，而且发酵作用生成的菌体蛋白也可为畜禽机体提供营养。复合中药渣益生微生物发酵制剂应具备来源自然、资源多类、毒副作用低、可作为抗生素替代品等优势特点。

复合中药渣益生微生物发酵制剂来源自然、资源多类，原因是中草药在我国具有悠久的历史，已开发和利用的植物类中草药多达1 万多种，其中包含了许多植物的种子、根茎、枝叶等，而且不同的中药渣可以按照中草药的功能和活性成分进行组合，以提高中药渣的使用价值。中药渣中有丰富的粗纤维类物质，经益生微生物发酵处理后，可以作为非常规饲料原料用作畜禽饲料添加剂，既降低了养殖饲料成本，又提高了畜禽养殖的经济效益。与抗生素类药物相比，复合中药渣益生微生物发酵制剂不会造成畜禽机体中病原菌的耐药性，可以作为饲料添加剂长期用于畜禽养殖，适合无残留、无抗生素残留的绿色养殖模式。复合中药渣益生微生物发酵制剂对畜禽肠道健康也有积极的影响，可有效降低畜禽粪便中氨类物质的含量，在改善畜禽机体状况的同时，对生态环境有积极作用。

3 复合中药渣益生微生物发酵制剂中的菌种选择

早期的复合中药渣益生微生物发酵制剂通常采用单一的菌种对中药渣进行发酵处理，由于发酵设备设施较为落后，对发酵条件的控制能力较差，单一菌种具备操作简单，生产成本低的优势，但是对中药渣的发酵效果较差，所获得的产品质量难以满足畜禽养殖饲料添加剂的需求。随着发酵设备设施的改善及发酵工艺技术的进步，复合菌种发酵成为中药渣微生物发酵的主流方式。复合菌种发酵又称混合发酵，至少采用2 种不同的益生菌作为发酵底物，利用不同菌种之间的协同作用，获得良好的发酵效果。不同菌种生成的纤维素酶、果胶酶等物质可以有效降解植物中药渣中的细胞壁结构，从而将植物细胞中活性物质释放，提高中药渣的药用价值。复合菌种的发酵过程对中药渣中抗营养因子的清除作用也更为明显，而且多种益生菌生成的酶类物质对畜禽胃肠道消化功能有辅助的作用，菌体蛋白也可以作为饲料中的蛋白质补充剂，促进畜禽的生长发育。

4 复合中药渣益生微生物发酵制剂在丝路寒旱养殖业中的应用

4.1 在反刍动物养殖中的应用 丝路寒旱养殖产业中反刍动物养殖占有主要地位，而且随着消费者生活水平的提高，牛、羊等反刍动物肉产品的质量安全受到更多的关注。研究发现在反刍动物养殖饲料中合理添加复合中药渣益生微生物发酵制剂后，不仅可以有效改善反刍动物的生产性能，对其肉品质和肉产品风味均有积极的影响。复合中药渣益生微生物发酵制剂在反刍动物饲料中的添加还有助于预防养殖中常见的疾病问题，例如羊养殖饲料中添加复合中药渣益生微生物发酵制剂后，饲料中蛋白质水平获得提高，可以良好满足羊生长中对蛋白质需要量，同时对试验羊的肌肉组织进行分析发现，相比对照组，试验羊的肌肉中的蛋白质和氨基酸的含量获得提高，体蛋白沉积增加，产肉率上升，体脂有下降的趋势，而且试验羊肌肉的膻味评分更低，肉品质获得显著改善。研究通过在羊饲料中添加应用通过益生微生物发酵处理后的党参、黄芪中药渣混合物后，试验组羊肌肉组织中辛酸、癸酸和己酸的含量相比对照组出现显著降低的情况，而这些挥发性脂肪酸将使得羊肉的膻味加重，降低食用品质，这说明发酵中药渣制剂在羊养殖中的应用可以有效改善羊肉的风味和品质。复合中药渣益生微生物发酵制剂还可以作为粗饲料补充剂应用于羊养殖产业中，研究通过将经过益生微生物发酵处理后的熟地黄和山药中药渣作为粗饲料补充剂应用于山羊养殖中，结果表明对山羊的生产性能有良好的促进作用，同时提高了山羊的饲料转化率，改善了山羊养殖的经济效益。肉羊养殖中发现，饲料中添加复合中药渣益生微生物发酵制剂可以有效提高肉羊肌肉中必需脂肪酸的含量，对羊肉的品质有积极的改善作用。综合表明，反刍动物养殖中，复合中药渣益生微生物发酵制剂的添加对其生产性能及肌肉品质有积极的影响，同时可以降低反刍动物养殖中出现疾病问题的概率，提高反刍动物养殖的经济效益。

4.2 在猪养殖中应用 我国是生猪养殖大国，生猪总体养殖的数量庞大，养殖的生猪品种繁多，同时分布范围广泛，丝路寒旱养殖产业中生猪养殖的发展也是不可忽视的重要组成部分。生猪养殖产业的进步对饲料原料的需求量也不断上升，常规饲料原料的短缺也是显著产业发展的重要阻碍，研究发现复合中药渣益生微生物发酵制剂在生猪养殖中可以作为非常规饲料原料进行添加应用，不仅对常规原料的短缺有一定的缓解作用，而且有助于生猪机体健康和生产性能的发挥。在母猪养殖饲料中适量添加复合中药渣益生微生物发酵制剂有助于母猪的妊娠，提高母猪的产仔数和仔猪的体况，例如在妊娠母猪饲粮中添加0.5%的复合中药渣益生微生物发酵制剂后，试验组妊娠母猪的产仔总数相比对照组获得提高，同时妊娠母猪的总产仔重量获得显著提高，初生仔猪体重的提高对生猪后续生长发育和机体健康状况均有积极的影响。将复合中药渣益生微生物发酵制剂在围产期母猪饲粮中应用发现，复合中药渣益生微生物发酵制剂的添加有助于围产期母猪肠道微生物菌群的平衡，有效减少了母猪出现便秘的概率，母猪粪便中氨类物质含量降低，对生态环境的保护和母猪呼吸系统的健康均有积极的影响。研究通过利用益生微生物发酵处理五味子中药渣后添加到生长猪饲粮中，生猪的生长性能和饲料转化率获得显著改善，对试验组生猪肌肉品质进行测定发现，猪肉的系水力显著提高，改善了猪肉品质和风味。在仔猪养殖试验中发现，复合中药渣益生微生物发酵制剂的添加将有助于降低仔猪的料重比，提高仔猪的饲料转化效率，而且显著降低了仔猪养殖中出现腹泻的概率，提高了仔猪的机体健康状况。在仔猪饲粮中添加生物发酵芪楂中药渣后，仔猪的肠道微生物多样性提高，肠道黏膜组织中紧密连接蛋白的表达量更高，肠道健康获得显著改善。综合说明生猪养殖中复合中药渣益生微生物发酵制剂的应用对其繁殖性能、生长性能及机体健康状况均有积极作用。

4.3 在家禽养殖中的应用 早期丝路寒旱养殖产业中家禽养殖的数量和规模较小，随着养殖技术和饲养管理水平的不断进步，家禽养殖在丝路寒旱养殖产业中获得快速发展，越来越多的养殖企业开始关注家禽养殖，复合中药渣益生微生物发酵制剂在丝路家禽养殖中的应用也获得了推广。研究表明复合中药渣益生微生物发酵制剂在家禽饲料中应用对其生产性能和机体免疫功能有良好的改善作用。在蛋鸡养殖中发现，在产蛋后期蛋鸡饲粮中添加复合中药渣益生微生物发酵制剂可以有效提高产蛋后期蛋鸡的产蛋量，同时延长蛋鸡产蛋高峰期时间，提高蛋鸡整个养殖周期的总产蛋量和总产蛋重，提高蛋鸡养殖的经济效益。蛋鸡养殖中容易出现脂肪肝、输卵管炎症疾病等问题，复合中药渣益生微生物发酵制剂在其饲料中的添加应用可以有效降低这些疾病出现的概率，延长蛋鸡的生产周期。复合中药渣益生微生物发酵制剂在蛋鸡养殖中的应用对鸡蛋品质也有积极的影响，部分中药渣中的活性成分可以通过蛋鸡的机体代谢沉积到鸡蛋中，提高了鸡蛋的营养价值和蛋品质。通过在肉仔鸡饲粮中添加使用益生微生物发酵处理后的金莲花中药渣后，对肉仔鸡机体免疫功能有良好的改善作用，肉仔鸡血液中免疫球蛋白的数量相比对照组获得显著的提高，而且在一定范围内，发酵中药渣在肉仔鸡饲粮中应用的剂量越高，肉仔鸡的成活率越高。通过在地方品种肉鸡养殖中应用益生微生物发酵黄芪中药渣后发现，肉鸡的机体免疫能力获得显著提高，同时改善了肉鸡的平均日增重和料肉比，提高了地方肉鸡品种养殖的经济效益。

5 小 结

丝路寒旱养殖产业的发展对提高当地经济收入及人民生活水平有关键作用，随着畜禽养殖规模和数量的提高，对饲料原料的需求量、畜禽机体健康水平以及畜产品质量和品质的要求也不断提升，综合探索发现，复合中药渣益生微生物发酵制剂在丝路寒旱养殖发展中的科学应用对畜禽生产性能和经济效益等多个方面均有积极的影响，通过进一步发展复合中药渣益生微生物发酵制剂的种类和应用方法，对促进丝路寒旱养殖产业的进步有关键作用。