曹燕妮， 王兴海， 王 磊， 赵文俊， 王朝风，周继平， 王永成， 马玉红， 丁成翔， 张 艳， 吴国芳*

（1.农业农村部高原畜禽遗传育种重点实验室，青海省高原家畜遗传资源保护与创新利用重点实验室，青海大学畜牧兽医科学院，青海西宁 810016；2.青海裕福畜牧业发展有限公司，青海西宁 810007；3.互助县八眉猪养殖技术服务中心，青海海东 810599；4互助县畜牧兽医站，青海海东 810599）

研究发现，中草药中富含蛋白质、氮源、碳源和碳水化合物等营养物质，既可作为微生物发酵培养基生产新的活性物质，同时也具有一定的营养效用，在抗氧化、抑菌、促生长等方面具有明显的优势，天然中草药的风味物质和抗氧化成分可以改善猪肉的品质和风味（吕慧源，2019；丁自勉，2013）。如果将中草药直接添加到饲料中进行饲喂，其用药量大且疗效低，不仅会导致资源浪费，也有污染土壤和水资源的风险（冀贞阳，2002）。而且中草药中含有的生物碱等不良风味物质在饲喂仔猪时会影响其采食量，通过科学炮制或与降低毒副作用的中草药配伍进行发酵可改善其不良风味（鲍菊，2021）。目前固态发酵方式最为普遍，在不影响功效的情况下，具有提高中草药利用率、生成新的活性物质、增强抑菌效果、降低毒性等作用（董延江，2020）。本文将对发酵中草药技术的演变及发酵中草药在生猪养殖产业中的应用进展进行介绍，以期为养猪业的科学发展提供帮助。

1 中草药发酵技术的演变

发酵是一种古老的生产方法，在人类文明的发展过程中一直使用，而且被认为是最简单、最自然、最有价值的技术之一（Hunaefi等，2013）。早在4000多年前，我国就将酒曲添加到不同的药物中，从而制成各种药用酒曲，均有效改善了中草药的药效和品质（吕井余，2021）。在古代，传统的中草药发酵处理方式包括两类：一种是药粉混合发酵，如煎参曲、半夏、陈香曲等；另一种是药物直接发酵，如酱油、白药煎等。由于中草药发酵程序是基于个人经验，缺乏标准化的工艺技术和适当的监测指标。因此，发酵得到的中草药产品质量参差不齐。而现代中草药发酵技术又被称为生物转化技术，是在传统方法的基础上，结合现代微生态、生物工程、发酵工程技术等学科的一种新型中药制药技术（Xu等，2015；Shi等，2014）。即利用单一菌种或混合菌种直接发酵，将天然中草药中有效成分充分释放，然后将药用植物中大分子物质分解成小分子物质，提高其消化吸收，增强其原有特性和产生新的功效。

现代中草药发酵技术可分为液态发酵和固态发酵（Li，2020）。固态发酵是在中草药中加入菌种，分解中草药中难消化物质的一种传统的发酵方式，在发酵过程中（刘波，2020）需要适当的温度、湿度和水分，通过微生物的作用对药材进行发酵。液态发酵其技术来源于抗生素的生产，目前主要应用于冬虫夏草和灵芝等药用真菌的发酵处理（吕井余，2021）。但中药材中有效成分的转化率较低，相对成本较高，存在一定的药材浪费。此外，在固态发酵的基础上，开发了利用药用真菌的双向发酵技术，双向发酵技术是以固态发酵为根基，以药用菌类为发酵菌种，利用各种具有有效成分的中草药进行复方中草药生产工艺。其中中草药为真菌生长与合成提供所需的营养物质，从而使整个发酵过程得以进行（Hou等，2012）。

2 发酵中草药的优势

2.1 提高中草药资源利用率 由于传统中草药通常为内服，使其有效成分的生物利用度较低，同时天然植物药渣中含有大量的木质纤维素，结构坚硬，不易分解（邓辉，2013；席北斗，2002），经微生物发酵后，微生物产生的胞外酶进入培养基，导致中草药细胞破裂，活性成分暴露，不仅能提高药效，还能促进消化（Li，2020）。大多数中草药药理成分居多，包括大量具有特殊作用的化学成分，可以根据其药理作用再次利用（黄小光，2007）。然而，在堆积过程中，添加微生物可增强中草药利用率（王晓娟，2012；Pramanik，2009；Vargas-Garcia，2006）。以中药渣为培养基质，既能满足微生物生长的营养需求，又能减少中药渣对环境的破坏（王耀新，2018）。李秀颖等（2016）在利用过的中草药中加入巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、固氮菌等益生菌发酵制成生物有机肥。中草药发酵不仅工艺简便，生产成本低，而且可变废为宝，将产品转化为新的资源。

2.2 提高有效活性成分含量 研究发现，未发酵的中药渣中至少还残留30%的有效活性成分（郭义东，2015）。在发酵后，某些成分的含量增加了1～4倍（Gu，2019）。利用微生物发酵可释放多种活性物质，从而增强中草药的药用价值。贾艳姝（2012）将黄芪进行发酵后，发现黄芪总皂苷与总黄酮含量分别提高约22%、13.6%，说明发酵能更深入释放黄芪中的有效成分。赵唐（2019）发现，利用植物乳杆菌发酵中草药后，总糖含量显著提高。刘洋等（2017）用益生菌发酵王不留行和益母草两种中草药，发现总黄酮、总生物碱和总皂苷含量均提高了55%左右，粗多糖提高了127.28%。杨静云（2016）发现，山楂、泽泻、决明子、红曲霉混合发酵后，中草药有效成分熊果酸、2，3-乙酰泽泻醇-B、大黄酚、大黄素甲基醚增加2.33倍、1.74倍、7.67倍和8.88倍。

2.3 产生新的活性物质 除微生物的各种酶系统外，代谢过程中产生的其他初级和次级代谢物也可以与药物中的活性成分甚至非活性成分发生反应，形成新的前体化合物，这为活性成分的合成和新药的开发提供了新的方法（Wang，2014）。陆承云等（2018）用曲霉属真菌GL625对金银花进行发酵后出现了两种可以增强抑菌活力的物质。张栋健等（2017）将发酵前后的枳壳饮片进行对比，发现在发酵后，枳壳饮片产生出圣草酚-7-O-葡萄糖苷和橙皮素-7-O-葡萄糖苷两种单糖苷新物质。玫瑰和红枣仁发酵后的镇静安神功效提高，且新产生出了红枣苷B（Zhang，2020）。五倍子通过真菌固态发酵后观察到新物质没食子酸，并检测到新的药理作用，包括抗病毒、抗肿瘤、抗过敏和利胆活性（Zheng，1998）。红参提取物利用细脚拟青霉发酵也被证明可将人参二醇皂苷转化为人参皂苷F2、Rg3、Rg5、Rk1、Rh2和C-K（Yum，2014）。因此，益生菌与中草药之间存在一定的相互促进作用，进而提高中草药的利用效果（刘锋，2014）。

2.4 增强抑菌效果 丹参等中草药经过固态发酵处理后，酚类物质的提取量显著提高，提取物的抗氧化和抗菌活性增强（Wen，2013）。张文等（2014）用乳酸菌发酵中草药后，发现对有害菌有着显著的抑制作用，且发酵产物的抗菌效果提高。董延江等（2020）研究发现，在体外抑菌试验中，发酵中草药对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌等有害菌均有一定的阻抑作用。还有研究发现，用植物乳杆菌发酵的桔梗可通过抑制Th2细胞反应和增加Th1细胞反应来抑制NC/Nga小鼠特异性皮炎样皮肤病变的发展，该制剂可安全有效地预防特异性皮炎样皮损伤（Kim等，2012）

2.5 减弱毒性作用 中药材本身常含有一些大分子有毒物质，因此成为限制中草药应用发展的主要问题，而发酵是减少中草药副作用、减少不良反应的有效途径（Li，2017），不仅可以保护中草药的活性成分并产生新的成分，还可以在结构上改变有毒成分。Yang等（2013）研究发现，中药渣发酵后，其内酯、糖苷、蛋白质等有毒物质被微生物分解，毒性降低或消失（郭义东，2015）。马兜铃是用来降血压、减轻疼痛和止泻的中草药，但因其能诱发马兜铃酸肾病，被国家食品药品监督管理局禁止用于中国临床（Yang，2012）；Liu（2018）等利用六种不同的药用真菌发酵马兜铃后，检测发现在发酵过程中马兜铃酸的含量急剧下降。多种中草药经乳酸菌发酵后对其毒性（急性和遗传毒性）进行检测，发现毒性降低（Park，2017）。另一项研究发现，通过发酵可以改变黄连根茎中的蒽醌含量，因此表明发酵可降低其毒性。

3 发酵中草药在猪生产中的应用

3.1 发酵中草药对仔猪的影响 研究表明，在仔猪基础饲粮中添加适量发酵中草药可提高仔猪成活率，改善仔猪腹泻率，增加采食量，改善肠道健康等（张玉梅，2021）。邹志恒（2019）将中草药党参、黄芪、山楂等进行发酵，对断奶仔猪进行饲喂后发现，平均日增重增加了23%，血清总蛋白和球蛋白含量均提高了16%左右，机体抗病能力增强。侯海峰等（2018、2017）研究发现，白头草、黄连、黄柏等发酵中草药残渣可使仔猪腹泻率降低65.23%，饲料转换率增加10%，从而提高仔猪的抗病力，平衡肠道菌群。刁新平（2014、2013）研究发现，发酵茯苓和白术可以提高断奶仔猪的生长性能和降低腹泻率。武洪志等（2017）将苍术、黄柏及白术等中草药发酵后添加在断奶仔猪日粮中，结果发现，断奶仔猪的平均日采食量和平均日增重相较于对照组均显著提高，分别升高了17.59%、30.51%，料肉比较对照组降低了10.16%。苏家宜等（2016）发现，在饲料中添加发酵中药渣，可在一定程度上降低料重比，效果与抗生素相当，这与Jeong等（2015）与Han等（2012）的结论一致（表1）。

表1 发酵中草药在猪中的应用效果

3.2 发酵中草药对育肥猪的影响 李汝等（2018）将饲料采用复合益生菌（黑曲霉、生香酵母、枯草芽孢杆菌）发酵后，发现可提升育肥猪生产性能。戴朝洲等（2011）将冬虫夏草真菌与中草药混合发酵，结果表明，日粮中添加不同程度的发酵中草药后，与对照组相比，生长肥育猪的日增重提高7.64%以上，料肉比则降低超过4.58%，背膘厚降低超过4.29%，说明发酵中草药可提高生长猪生产性能，改善育肥猪胴体品质。胡永灵等（2021）研究发现，添加发酵型纳米中草药可以有效改善猪肉的肉质，明显改善育肥猪的胴体品质。隋明等（2018）在育肥猪饲粮中添加益生菌发酵复方中草药制剂后，发现育肥猪生长性能、屠宰性能及肉品质均显著优于对照组，且动物的胴体品质显著提高。鲁娜等（2010）发现，微生物发酵中草药能改善肥育猪饲料利用率，提高经济效益。吕井余等（2021）研究发现，利用植物乳杆菌和酿酒酵母复合微生物发酵处理石榴皮、银杏叶和甘草的混合物，在育肥猪饲料中添加后，使猪肉产品中粗蛋白质水平提高了1.1%，猪肉中粗纤维含量降低2.3%，饱和脂肪酸含量下降15 g/kg，多不饱和脂肪酸含量增加9.64 g/kg，同时猪肉产品中乳酸和乙酸的含量显著提高。

3.3 发酵中草药对繁育母猪的影响 王彩玲（2011）等研究表明，在正常发情母猪基础日粮中添加不同水平的发酵中草药，发现相较于对照组，断奶至发情间隔提前1 d左右，乏情率显著降低70%～85%，另外，产仔数和产活仔数均得到不同程度的提高。金顺义等（2018）在泌乳母猪饲粮中添加复合益生菌发酵中草药发现，可有效提高泌乳母猪采食量和泌乳量，增强机体免疫力和抗氧化能力，提高仔猪的健康和存活率。李想等（2015）在母猪怀孕95 d至仔猪断奶时期饲喂发酵中草药，结果表明，发酵中草药制剂能在产前保护胎儿，减少分娩过程中难产的发生率，促进母猪分娩后的恢复。王林康（2019）将发酵黄芪、蒲公英、大清液乳酸菌制成的药液经产道直接注射入母猪体内，可显著缩短母猪产后恶露排出时间，显著提高产后配种成功率和仔猪断奶重，降低子宫内膜炎的发生率。胡永强等（2020）在基础饲粮中添加微生物发酵的陈皮、五味子等中草药混合发酵饲料，结果显示，围产期母猪乳蛋白与乳糖分别提高了19.34%、8.46%，此外，免疫球蛋白含量显著增加，有利于提升母猪乳品质，并直接影响仔猪在哺乳期的生长发育。

3.4 发酵中草药对公猪的影响 目前，发酵中草药在公猪上研究较少，已有研究发现，在饲料中添加复方中草药可显著改善公猪的某些血液生理生化指标，显著提高猪的疫苗免疫抗体水平（王珊，2019）。李晓祥等（2021）研究发现，发酵冬虫夏草后饲喂公猪，可提高公猪精液量、精子活力、精子密度、性欲，降低精子畸形率，增加促卵泡激素、促黄体激素和睾酮激素，提高公猪繁殖性能。

4 展望

综上所述，发酵中草药在动物生产中利用效果明显，不仅能改善仔猪的腹泻率，提高育肥猪的生长性能，还能改善繁育母猪的乳汁质量及公猪的精液品质，提高繁殖力。然而，目前中草药发酵技术仍处于初级阶段，发展空间巨大，中草药的化学成分相对复杂，发酵菌株多样，且中草药发酵机理尚不清楚，另外活性成分、非活性成分和其他特殊底物与微生物之间的相互作用机制也不清楚。因此，需要进一步探索，为发酵中草药在畜牧业中的利用奠定一定的基础。