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微生物发酵中草药研究进展(推荐产品99全能饲料发酵剂)

2016-12-13 22:28:29      点击:

在畜牧生产过程中,畜产品药物残留及盲目滥用抗生素的问题日益突出,使得人们越来越重视食品安全质量问题,具有安全、绿色及无残留等优点的中草药成为研究热点。通过利用部分有益微生物发酵中草药而制得中草药、酶制剂、益生素一体集成的饲料添加剂,能够促进畜牧水产业持续稳定健康发展。

微生物发酵中草药的含义

微生物发酵是传统中草药加工炮制的方法之一,主要是起到中草药复合炮制的作用。如片仔癀的主要成分是三七的微生物发酵物;神曲是由面粉、赤小豆、苦杏仁、鲜青蒿、鲜苍耳和鲜辣蓼按一定比例混合均匀后经发酵而成。现代科学技术的发展速度不断加快的同时也拓宽了微生物发酵中草药的应用范围。微生物菌落群不仅在生长代谢过程能产生纤维素酶、木质素酶以及脂酶等多种酶类,而且能够催化其他营养物质进行氧化、酯化、甲基化和还原化等生物反应。中草药一般含有糖类、氨基酸、维生素、矿物元素、脂类、有机酸类、生物酶类等营养物质[1]

微生物发酵中草药的特点

2.1 增加中草药有效成分的利用率,提高药效

微生物的酶系丰富,条件温和时分解转化能力强大。微生物发酵中草药可以提高它的有效利用率及其药效。部分中草药细胞壁内部存在大量的有效成分,植物细胞壁的结构非常致密,是由于它的构成成分包括纤维素、半纤维素、果胶质、木质素等。当提取中草药的有效成分时,首先就需要克服细胞壁及细胞间质的双重阻力,才能让细胞原生质体中的有效成分向提取介质扩散。微生物能分泌纤维素酶、半纤维素酶等数十种胞外酶,其中部分酶可以将药物的有效成分、活性物质最大限度地提取,特别是用常规方法难以提取出来而微生物发酵能解离出来的活性成分,以利于机体吸收利用,从而增强药物疗效,减少用量,从根本上转变人们头脑中的中草药见效慢的传统观念[2]

2.2 降低药物毒副作用

为了实现降低中草药毒性并增强其功效的目的,利用微生物来分解转化有毒中草药。如乌头碱存在川乌、草乌和附子等植物中,口服纯乌头碱0.2 mg 即可中毒。乌头碱能够起到镇痛的作用。研究发现,乌头碱经过炮制后水解为乌头次碱和乌头原碱,它们的毒性分别降低至乌头碱的1/2001/2 000,用药安全剂量增大,而其镇痛效果不减。

2.3 修饰中草药活性成分,产生新药效物质

中草药的活性物质一般较为复杂,如果要进行结构修饰,一般化学反应方法专一性差、得出率不高,而且有较多的副产物存在。微生物转化方法即微生物代谢过程所产生的各种酶类催化特定底物结构转变的化学反应,这种方法对底物立体结构区域有较强的针对性、对反应条件要求较低,因而成本少,操作简单,无毒害。可以实现一般化学反应难以完成的转化。中草药的活性成分经微生物代谢过程能形成新的活性物质,同时,中草药活性成分可以与微生物发酵的中间代谢产物形成新的活性成分,从而改变药物性能[3]

2.4 益生菌与中草药协同作用

筛选出的双歧杆菌、芽孢杆菌和酵母菌等各种已经用于发酵的有益微生物菌种具有促进生长发育,提高免疫力,保持胃肠道的微生态平衡等诸多的保健作用。中草药一般含有糖类、氨基酸、维生素、矿物元素、脂类、有机酸类、生物酶类等人和动物生长发育所需的多种营养元素和活性物质。益生菌与中草药相铺相成,在促生长与抗病等方面有良好功效。中草药能促进益生菌的增殖,益生菌则能增强中草药的吸收率。经过益生菌发酵的中草药,能激活机体全部非特异性抗菌因子,全面灭杀动物机体病原菌,而且无抗药性。

中草药通过有益微生物发酵生产的饲料添加剂集合了中草药、酶制剂、益生素”3 种物质优点,具有天然无毒、无副作用、不残留、安全、清洁的优势,有着广阔的发展前景[4-5]

2.5 节约药源,保护环境

中草药经过发酵后,不仅可以降低成本、减少用量、增强其疗效等,而且能对中草药资源起到保护的作用,避免因过度采摘而导致中草药资源灭绝现象的出现。中草药不管是按照传统的煎煮还是现代方式来提取,它除了剩下的半纤维素和纤维素外,还含有较多的中草药有效活性成分和粗蛋白、粗脂肪、矿物质等营养物质,具有较高的营养价值和药用价值。中草药药渣每年的排放量已达3 000 t,造成严重的中草药资源浪费。由于一些微生物具有降解半纤维素和纤维素,因此将其作用于中草药药渣,可以很好的解决这一问题。目前,中药药渣已用于栽培食用菌、饲料添加剂、发酵生产等[6]

应用前景

有益微生物发酵中草药生产的饲料添加剂,结合了中草药、益生素以及酶制剂三者的特点,具有高效、绿色、安全、无残留等优势,对畜牧水产业的健康发展具有明显的促进作用。然而目前,我国微生物发酵中草药还处在初始研究阶段,在菌种的筛选和相应发酵工艺的开发和完善等方面存在诸多不足。微生物发酵中草药时所产生新的次生活性物质的成分、含量和作用都不清楚,有待更深一步研究。

然而,随着生物技术的不断发展,通过基因工程技术改造微生物基因组序列将极大地提高其发酵能力。生物技术将在中草药微生物发酵过程得到越来越广泛的应用。微生物发酵中草药将促进我国畜牧水产养殖的绿色、生态、健康和可持续性发展[7]

参考文献

[1]张菊,李金敏,于艳,等.微生物发酵中草药的研究进展及在畜牧水产养殖中的应用[J].饲料广角,201311):36-38.

[2]张高娜,张建梅,谷巍.微生物发酵中草药在动物生产中的应用[J].广东饲料,20122110):28-31.

[3] 小良.中草药渣饲料添加剂开发利用研究进展[J].现代农业科技,20115):322-323326.

[4]陈娟娟.发酵中草药在动物生产方面的应用展望[J].山西农业:畜牧兽医,20078):12-14.

[5]兰时乐,李立恒,胡超,等.中草药饲料添加剂发酵菌种的筛选与发酵条件研究[J].中国饲料,201015):13-17.

[6]唐燕红,张日俊.微生物在中草药添加剂中的应用研究进展[J].中国饲料,200412):20-2125.

[7]徐姗楠,邱宏端.微生物发酵生产蛋白饲料的研究进展[J].福州大学学报:自然科学版,200230S1):709-713. 

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