□乔含芝 刘莎莎 王昌利
武圣儒 杨小军 姚军虎 雷新建
中药渣是我国重要传统优势产业的副产物,具有资源丰富、产量庞大的特点。中药渣是指中药材经过水、乙醇等溶剂的浸泡和提纯后剩余的副产物,成分复杂多样,主要包括纤维素、半纤维素、木质素、多糖、蛋白质、微量元素等营养成分以及生物碱、类黄酮、萜类化合物等活性物质,具有抗菌、抗炎、抗病毒等生物活性。作为植物资源,中药富含纤维素,具有成为新型饲料原料的潜力。
目前,中药渣等废弃物的处理方式一般包括焚烧、堆放和填埋,造成了严重的环境污染和资源浪费。若能将中药渣进行饲料化利用,不仅能有效节约饲料资源,而且能减少环境污染。因此,本文主要综述了中药渣的营养成分、利用方式及中药渣在畜禽养殖中的应用,以期为中药渣资源的饲料化开发提供参考。
中药渣的组成成分及营养价值
中药渣成分复杂多样,包含碳水化合物、蛋白质、矿物质及丰富的活性成分等,具有较高的营养价值。谢逸俊等研究表明,黄芪药渣中含纤维素和半纤维素42.74%、可溶性糖12.36%、植物蛋白质8.92%,还含有少量还原糖、脂肪、甘露醇、水分和粗灰分等。黄英等研究表明,黄芪药渣中含有黄酮类、皂角类和多糖类等有效成分。戴新新等研究表明,可以从丹参药渣中富集纯化丹参酮类成分。作为畜禽饲料的中药渣不仅要含有适宜的营养成分,而且其活性物质应当具有促进动物生长、增强免疫力的作用,在处理工艺上应当以提高营养价值、改善适口性等为主。提取药物成分过程中,由于技术制约和提取目的不同,有30%—50%有效成分残留在药渣中未被利用而导致浪费,且不同来源中药渣的成分和营养价值差异较大,安全有效地处理和利用中药渣可提高资源利用效率。我国中药历史悠久、种类繁多、应用价值广泛,不同药材组合在一起可发挥多种功效,治疗疾病。因此,中药渣组成成分的差异会产生不同的作用效果。
中药渣的综合利用方式
微生物发酵
中药渣的主要成分为植物细胞壁,难以被动物消化。采用微生物发酵技术处理,能破坏植物细胞壁,释放活性成分。Li等利用紫花苜蓿与中药渣(黄芪、马齿苋、茯苓等)混合发酵,优势菌群在发酵过程中发生改变,乳酸、乙酸含量升高,pH降低,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量下降,表明添加适量中药渣可降解更多纤维成分,有效提高厌氧发酵效率。
彭苏等研究证明,发酵可提高中药渣的蛋白质含量,降低粗纤维含量,提高营养成分含量和利用效率。Meng等研究表明,利用益生菌发酵的健胃消食片药渣饲喂小鼠,可改善肠道健康,降低腹泻率。张志红等研究表明,利用发酵中药渣(葫芦巴、熟地黄、淫羊藿和金樱子等)饲喂肉羊可以提高血清免疫球蛋白含量,促进机体生长。尽管发酵中药渣具有上述优点,但要严格控制发酵条件,如果发酵条件不当会导致发酵失败。例如,菌种种类、发酵温度、物料碳氮比、含水量、pH等都会影响中药渣的发酵品质。因此,需要结合不同中药渣的理化特性探究适宜的发酵条件,保障发酵品质。
提取活性物质
中药提取通常采用水提法或醇提法,但难以提取全部有效成分,仍有部分残留。潘华峰等研究表明,人参药渣中活性皂苷成分超过总提取物的20%。赵薇等研究证明,三七中药渣中含有大量氨基酸。中药材细胞壁结构致密,包括活性成分,使其难以释放,增加提取难度。因此,针对中药渣中的活性成分,研究人员不断改善提取方法。如通常使用水蒸气蒸馏法对有效成分易挥发的中药渣进行处理,分离效果好,杂质混入少。有效成分易降解的中药渣,通常使用超声波提取法,具有提取速度快、时间短、无需加热、操作简单等特点。对于高纤维、高多糖的中药渣,采取酶提取法,可以降解细胞壁结构,释放有效成分,显著增加提取率,但酶制剂价格通常较高。杨威利用超声波法可提取黄芩药渣中6%以上的黄芩苷,显著提高有效成分含量。Zhu等利用酶解法,显著提高了提取甘草、黄芪、木兰皮和黄芩药渣中的有效成分含量。目前,在实际生产中使用的中药渣加工方式可大大提高提取效率,但对设备、反应条件和药渣种类要求较高。因此,在未来发展中应控制成本、提高通用性。
中药渣在畜禽生产中的应用研究
近年来,随着人们对中药认知加深与广泛使用,中药渣的产量也逐步增加,年产量超过3500万吨。中药渣不仅来源广泛,而且含有多种活性成分,经综合处理后可作为饲料添加剂或饲料原料使用,改善动物机体健康,降低生产成本。
中药渣在单胃动物生产中的应用
仔猪保育是猪生产流程中的关键环节。仔猪由于自身免疫系统发育不全、免疫力差,易受到各种病菌侵袭。中药渣中的某些活性物质具有抗炎作用,可以抑制炎症因子的释放,减轻炎症反应,从而提高仔猪的免疫力和对疾病的抵抗力。李华磊等研究表明,在仔猪饲粮中添加4%的“十全大补”药渣,可显著提高仔猪的免疫能力、降低腹泻率。因此,合理利用中药渣可提高仔猪的抗病力,有效改善仔猪健康状况和生产性能。育肥猪饲粮添加中药渣可提高养分利用率,增强饲料转化率,改善肉品质,这可能是因为发酵药渣中含有生物碱、多糖等活性成分,可以降低隐窝深度,增加肠道绒毛高度和小肠吸收面积,从而提高消化率,改善生产性能。刘瑜彬等研究表明,发酵中药渣中含有的有益菌利于肠道对营养物质消化吸收,可提高生产性能。
2023年我国肉鸡产量高达1430万吨,消费水平稳步上升,将中药渣作为家禽饲料原料及添加剂开发具有较大的降本增效潜力。鸡的气囊分布在胸腹腔内,与肺相通,空气中的病原体可以通过呼吸道直接进入气囊,易受到传染病的侵袭,影响生产性能。在鸡饲料中添加中药渣不仅能够提高抗菌、抗炎等能力,还可提高鸡的消化力,对产肉率和产蛋率等生产性能也有积极影响。中药渣中的有效成分可以减轻氧化应激对鸡体细胞和组织的损伤,维持正常生理功能,还可以激活免疫系统,增强免疫细胞活性,降低发病率。敖杨等研究证明,发酵金莲花药渣可增强仔鸡免疫能力和抗氧化性能。不仅如此,中药渣中的活性物质可以参与鸡体内脂肪代谢和风味物质的合成,改善鸡肉品质。刘晓烜等研究证明,在文昌鸡饲粮中添加1.5%的中药渣,可促进胆固醇分解代谢,减少脂肪沉积。
中药渣在反刍动物生产中的应用
中药渣作为一种非常规饲料,纤维含量高,在反刍动物应用中具有较大潜力。瘤胃是反刍动物特有的消化器官,含有大量微生物,具有分解纤维素的能力。中药渣中的活性物质被瘤胃微生物利用,可促进有益菌增殖,抑制有害菌生长,改善胃肠道内微生物组成,增强屏障功能,促进营养物质的吸收,从而提高生产性能。马榕菲等研究表明,添加5%发酵中药渣可显著提高湖羊的平均日增重和饲料消化利用率。中药渣含有的活性药理成分,可以激活免疫细胞活性,增强机体免疫功能;调节免疫相关因子分泌,保持机体免疫平衡,从而使动物更好地抵御疾病,维持健康。Liu等研究表明,西门塔尔牛日粮中添加10%中药渣可以提高表观消化率,增强抗氧化能力。深入研究中药渣在反刍动物生产中的应用,对提升养殖业经济效益和产品质量具有积极的理论价值与实践意义。
小结与展望
合理利用中药渣作为畜禽养殖的饲料原料或添加剂,能够改善动物的生产性能和健康状况,是畜牧业降本增效和促进生态文明建设的重要实践。由于中药渣成分复杂、含水量高等特点导致中药渣在畜禽养殖的应用受到限制。目前,虽然中药渣作为饲料资源在畜禽生产中的应用已开展了相关研究,但中药渣的合理、高效使用存在以下几个方面的问题:(1)不同制药公司或不同加工技术和配方,导致中药渣产品营养成分不稳定,中药渣营养参数数据库建设难度大,且不利于其质量的规范化控制;(2)中药材加工以水提为主,使得中药渣的含水量较大,易受到杂菌污染或发生霉变,且会增加中药渣饲料的加工、储存及运输成本;(3)适口性是影响动物采食的重要因素,中药渣高纤维特性和特殊气味可能会影响动物的采食;(4)药物残留、重金属污染和少数中药本身具有毒性等,在开发利用中药渣时需着重注意饲用的安全性,避免因使用其药渣造成更大的经济损失;(5)我国的《饲料原料目录》和《饲料添加剂品种目录》尚未收录中药渣,限制了中药渣在畜禽生产中的推广应用。
后续研究与应用中,可针对不同中药渣成分与加工方式建立个性化质量标准,完善营养成分、活性物质含量、毒素含量等指标的规范化检测技术和标准,保障活性成分的有效性及作为饲料原料的安全性。畜禽养殖中,需根据畜禽生理阶段、生产水平等因素,结合中药渣自身营养价值和活性物质作用特点,制定适宜的中药渣应用方案,实现精准养分供给和营养调控。
(乔含芝 武圣儒 杨小军 姚军虎 雷新建单位:西北农林科技大学动物科技学院;刘莎莎 王昌利单位:陕西海天制药有限公司)


