文/華中農業大學陳昌福，武漢科研時代生物技術有限公司 周鑫軍

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陳昌福有話說

有關部門對各地水產養殖動物產品藥物殘留監管越來越嚴厲的形勢下，如何避免各種藥物在水產養殖動物體內的殘留，而又不影響水產養殖動物的生長速度和有效防控水產養殖動物各種疾病的危害？既是水產養殖業者目前最關心的問題，也是最近來信息咨詢我們最多的問題。

為了回復廣大水產養殖業者咨詢的相關問題，我們在查閱相關研究的歷史資料后撰寫了這篇小文章。主要是介紹了在我國具有悠久應用歷史的中藥有效成分的研究與部分應用結果，并且在文章的最后部分還介紹了以中藥提取物替代抗微生物藥物的過程中存在的主要問題。我們的初衷是希望在相關研究者和水產養殖業者的共同參與下，通過深入研究和廣泛應用試驗，將中藥提取物替代抗微生物藥物的研究工作繼續和深入下去，最終能解決好我國水產養殖業發展過程中疾病防控的瓶頸問題。

中藥提取物有效成分及其在預防魚病中的作用

摘要：本文在簡要地介紹了幾種中藥提取物的主要有效成分的基礎上，陳述了部分中藥提取物有效成分的抗菌作用，并且將其作為替代抗微生物藥物添加在動物飼料中的要用效果。最后提出了將中藥提取物作為替代抗微生物藥物產品應用過程中存在的問題及其深入研究方向。希望這篇小文章的內容對廣大水產養殖動物飼料生產者及水產養殖業者，在選擇抗微生物藥物替代品時發揮些許參考作用。

關鍵詞：中藥提取物；化學成分；抗菌作用；魚病預防；藥效機制

中藥（Chinese medicinal herbs）的研究與應用，在我國已經擁有比較悠久的歷史。隨著當代科技的快速發展，對中藥有效成分（active constituent）及功效的相關研究，現在已經成為國內、外研究者們追逐的熱點。有大量研究者正在努力地研究各種中藥的有效成分及其藥理與功效，期待解決和闡明以下幾個問題：（1）闡明中藥的藥理作用機制。通過分析中藥的有效成分，闡明其藥理作用機制，為現代醫學提供科學依據。例如，青蒿素（artemisinin）的發現揭示了其抗瘧機制，推動了瘧疾治療的發展。（2）提升對中藥質量控制水平。確定中藥的有效成分后，可以建立更精確的控制中藥質量標準，確保中藥的穩定性和療效。而中藥的質量穩定性和良好的治療效果，對于中藥現代化和國際化發展是至關重要的。（3） 推動新型藥物的研究與開發。通過對大量中藥有效成分的分離和鑒定，為現代新型藥物研究與開發，提供重要線索并為開發新型藥物奠定基礎。有許多種現代藥物，如阿司匹林（aspirin）和紫杉醇（paclitaxel），都是源自于對中藥有效成分的深入研究而獲得的。（4）促進中醫藥的現代化進程。通過利用現代科技方法研究中藥的有效成分，有助于推動中醫藥與現代醫學的融合，增強其科學性和國際認可度。（5）優化中藥的臨床應用方法。明確中藥的有效成分后，可以優化中藥的臨床應用方法與途徑，提高中藥對疾病的療效，減少藥物的副作用，推動個性化藥物治療技術的發展。

這篇小文章簡要介紹了幾種中藥提取物（Chinese herbal extract）的抗菌作用、藥理作用機制、在養殖動物飼料中替代抗微生物獸藥的功效性，以及用于防控水產養殖動物疾病的作用與前景等。

1常見中藥提取物的劑型與有效成分

中藥提取物按照劑型可分為固體劑型（solid dosage forms）和液體劑型（liquid dosage form）兩種。按照有效成分不同可分為多酚（polyphenols）、多糖（polysaccharide）、萜類（terpenes）、生物堿（alkaloid）和黃酮（flavone）等。

近年來，中藥提取物及其精油在飼養動物生產過程中的應用研究日漸深入。迄今為止，已有許多功效性實驗數據證明了牛至油（oregano oil）、肉桂精油（cinnamon essential oil）、丁香油（clove oil）、迷迭香油（rosemary oil）、茶樹油（tea tree oil）等，均具有較好的抑制或殺滅細菌、真菌、曲霉菌和球蟲的作用，以及用于水產養殖動物疾病防控的作用。

1.1牛至（Origanum vulgare）與牛至油

牛至在植物分類學中屬于唇形科（Labiatae）、牛至屬（

Origanum

），又名止痢草、野荊芥，是一種對寒冷敏感的多年生香草，帶有甜松和甜橘的香味。牛至含粗蛋白、多種維生素、微量元素、芳香味揮發油等。從牛至中提取的牛至油含有多種芳香味化合物，其中酚類化合物占 50.0% 以上，主要有效成分為百里香酚（ thymol ）、百里香素（ p-cymene ）、香芹酚（ carvacrol ）等。

1.2肉桂（Cinnamomum cassia）與肉桂醛

肉桂屬于樟科（Lauraceae）、樟屬（

Cinnamomum

），生于亞熱帶地區，喜溫暖潮濕氣候的常綠喬木。樹皮灰褐色，具有芳香味。肉桂醛存在于肉桂等植物體內，為黃色黏稠液體，是肉桂精油的主要活性成分。自然界中天然存在的或人工合成的肉桂醛（ cinnamaldehyde ）均為反式結構。因其分子為一個丙烯醛鏈接一個苯基，因而可被認為是一種丙烯醛的衍生物。

1.3迷迭香（Rosmarinus officinalis）與迷迭香油

迷迭香屬（Rosmarinus）唇形科灌木，原產歐洲和非洲北部地中海沿岸，喜溫暖氣候。迷迭香的花和葉子中能提取優良的抗氧化劑和迷迭香精油（rosemary essential oil）。不同來源的迷迭香精油組分大致相同，包括α-蒎烯、1,8-桉葉素、莰烯、樟腦、龍腦和β-蒎烯，但不同來源的迷迭香精油各組分的含量不同。

1.4丁香（Syzygium aromaticum）與丁子香酚

丁香指的是桃金娘科（Myrtaceae）蒲桃屬（

Syzygium

）的熱帶植物，原產于印度尼西亞的群島上。丁子香酚（ eugenol ）又名丁香酚、丁香油酚，是丁香花蕾中含有的揮發油的主要成分，常溫下為無色至淡黃色油狀液體，在空氣中易變棕色、變稠。幾乎不溶于水，溶于大多數有機溶劑。

2常見中藥提取物的抗菌作用及其作用機制

對于常見中藥提取物的抗菌、抗氧化方面的研究已經取得了一些進展。尤其是關于中藥提取物在畜、禽、水產動物等養殖動物飼料中的應用越來越廣泛，其抗菌特性的研究也越來越深入。不過，現有的研究結果已經表明，中藥提取物的活性成分存在種類繁多，其抗菌作用也可能具有多種機制。且不同抗菌作用機制可能不是單獨進行，相互之間是存在影響的；一種機制的反應物或生成物，也可能會影響到另一種機制的運行。

歸納起來，中藥提取物的抗菌作用機制包括以下幾種：（1）破壞/降解細菌的細胞壁結構；（2）破壞細菌細胞膜蛋白質結構；（3）破壞細菌的細胞質膜；（4）使細菌細胞內容物外泄；（5）凝聚細菌細胞質；（6）減弱細菌質子運動力。

2.1牛至提取物及其活性成分的抗菌機理

中藥提取物的抗菌活性與其主要成分的化學結構有關聯。Farag et al.（2022）認為百里香精油含有百里香酚（42.7%）和p-百里香素（36.0%），二者的抗菌活性與其芳香族化學結構和親脂性有關。Dorman（2021）認為含有酚結構的化合物的抑菌活性高于不含酚結構的化合物。百里香酚和香芹酚的結構相似，化學結構中均含有酚基，只是羥基在苯環上的位置不同。

另外，有人完成的實驗結果表明，中藥提取物中不同成分之間具有協同抗菌作用，非主要成分也起了重要作用。已經證明香芹酚和百里香酚以及香芹酚和其前體物p-百里香素，在抗菌方面存在協同疊加效應，完整的中藥提取物的抗菌效能明顯優于把主要成分混合得到的混合物的抗菌效能。

2.2肉桂提取物及其活性成分的抗菌機理

肉桂因其獨特的氣味和防腐效用很早就被應用到食品、醫藥和化妝品領域中。后因肉桂活性成分在抑菌方面的高效性和廣譜性（細菌、真菌和曲霉菌等），使其添加在養殖動物飼料中的做法日漸廣泛。

肉桂醛分子中存在一個與苯環共軛的醛基，醛基是親水基團，易被細菌表面的親水基吸附而穿入細胞壁，破壞細菌、真菌的細胞壁多糖結構。肉桂醛的醛基還可與細菌中的蛋白及酶作用，破壞細菌正常的生理代謝，抑制細菌生長。借助電鏡掃描觀察的方法，對細菌胞膜通透性、膜完整性、膜電位等實驗，發現肉桂醛可破壞菌體細胞的形態，使之出現形變；導致胞膜通透性、完整性受到破壞，影響細胞的代謝活動從而抑制細菌生長。

肉桂醛能作用于葡聚糖合酶和幾丁質合酶，特異性抑制真菌細胞壁中葡聚糖和幾丁質的合成。謝小梅等（2020）的研究結果證實肉桂醛可通過影響黃曲霉（

Aspergillus flavus

）細胞膜麥角甾醇的生物合成，使細胞膜受損而影響其正常功能；同時霉菌細胞不能維持正常的細胞形態，胞內外物質交換受阻，胞內生物大分子合成減少，從而抑制黃曲霉的生長繁殖。另外，肉桂醛可作用于黃曲霉的細胞膜，造成膜脂質過氧化，干擾黃曲霉細胞的有序級聯反應，破壞線粒體內膜上的氧化還原系統。

2.3迷迭香提取物及其活性成分的抗菌機理

迷迭香的化學成分包括單萜（monoterpene）、二萜（diterpene）、三萜（triterpenes）、黃酮等，目前的研究主要集中在二萜類化合物。二萜化合物主要以二萜酚類和二萜醌類為主。二萜酚類包括鼠尾草酸（carnosic acid）、鼠尾草酚（salvinorin）、迷迭香酸（rosmarinic acid）和迷迭香酚等化合物，這些物質除具有較強的抗氧化性之外，大部分還具有顯著的抑菌作用。

關于迷迭香提取物的抑菌機理報道不多，現在的觀點認為，二萜和單萜化合物可改變革蘭氏陽性菌和陰性菌的細胞膜通透性，引起胞內物質泄漏，使細菌的細胞無法正常代謝，進而減弱了DNA聚合酶活性，影響DNA復制，從而發揮抑菌作用。

3中藥提取物抑菌作用及替代飼用抗微生物藥物的應用效果

3.1中藥提取物離體抑菌效果

林永泰等（2016）實驗檢測了辣蓼（

Persicaria hydropiper

）、烏桕葉（

Triadica sebifera

）和五倍子（

Galla

c

hinensis

）的提取物，對柱狀黃桿菌（

Flavobacterium columnare

）、溫和氣單胞菌（

Aeromonas sobria

）和熒光假單胞菌（

Pseudomonas fluorescens

）等危害水產養殖動物的 3 種致病性細菌的 MIC 。檢測結果表明，五倍子提取物對水產動物的 3 種致病性細菌均具有較好的抑菌效果，對溫和氣單胞菌的 MIC 達到 6.25mg/L 、對柱狀黃桿菌的 MIC 達到了 12.5mg/L ，而對熒光假單胞菌的 MIC 達到了 25.0mg/L 。烏桕葉提取物對水產動物的 3 種致病性細菌的抑菌效果較差，對溫和氣單胞菌的 MIC 為 25.0mg/L 、對柱狀黃桿菌的 MIC 是 50.0mg/L ，對熒光假單胞菌的 MIC 均為 100.0mg/L 。辣蓼提取物對水產動物的 3 種致病性細菌的抑菌效果最差，對溫和氣單胞菌、柱狀黃桿菌和熒光假單胞菌的 MIC 均為 100.0mg/L 以上。

查閱相關技術資料得知，關于中藥提取物對水產養殖動物致病性細菌的抑菌效果實驗內容，已經有較多的研究報道。但是，由不同研究者完成的實驗結果差異很大，有不少實驗結果表明中藥提取物，顯示出對水產養殖動物致病性細菌沒有抑菌效果。究其原因可能是因為中藥提取物的質量不穩定的緣故。我國中藥種類雖然十分豐富，但是其品種、種植地、收獲時間、要用部位等均不相同，會導致其活性成分差異大；即使是同種中藥，其主要活性成分的含量也可能差異巨大。因而對于同種來源的中藥提取物，其有效成分含量與質量也是存在巨大差異的。

3.2中藥提取物替代飼用抗微生物藥物的效果

自2006年，歐盟禁止將抗微生物藥物作為生長促進劑用在養殖動物飼料中后，我國農業農村部于2019年7月發布第194號公告，也宣告了停止生產、進口、經營、使用除中藥外的所有旨在抗菌促生長的抗微生物藥物飼料添加劑。隨后，國內、外的一些研究者為了尋求抗微生物藥物替代品，將主要替代品的實驗研究對象，集中到了中藥提取物和微生態制劑等。

在過去幾年關于中藥提取物替代或部分替代抗微生物藥物的試驗研究中，大多數實驗研究結果表現出正效果，即所用中藥提取物能替代特定劑量的某種或某些抗微生物藥物，并且不影響或改善了動物的生產性能，提高了飼養動物機體免疫力。

肖付強等（2022）比較了中藥提取物（含五味子，

Schisandra chinensis

和金銀花，

Lonicera japonica

等提取物，富含多糖、綠原酸（ chlorogenicacid）等有效成分）和抗微生物藥物（ 10% 鹽酸多西環素 200 g/t+10% 氟苯尼考 200 g/t ）對奧尼羅非魚（

Oreochromis niloticus

）生長性能和血清生化指標的影響。發現與抗微生物藥物組相比，中藥提取物組顯著提高供試羅非魚血清總蛋白含量、谷草轉氨酶、淀粉酶、脂肪酶活力，以及鈣磷、粗蛋白、粗脂肪消化率，并顯著降發病率與死亡率。

劉方林等（2019）以基礎飼料為空白對照，添加0.3%氟苯尼考（Florfenicol）為抗微生物藥物對照組，其余4組分別添加200 mg/kg RapXOL （中藥提取物組，主要成分為牛至油、肉桂醛等），以及不同梯度含量益生菌組，發現日糧中添加中藥提取物可明顯提高凡納對蝦（

Litopenaeus vannamei

）的成活率、全蝦蛋白含量。中藥提取物 RapXOL 能提高對蝦的成活率和免疫能力，可作為良好的免疫增強劑。

4中藥提取物應用中存在的問題

雖然中藥提取物作為一種新型高效的飼料添加劑越來越多的應用于畜、禽和水產動物養殖中，并且多數試驗報告表明其在替代飼料抗微生物藥物促生長劑方面有巨大潛力。但是，在實際應用中也存在問題，影響了中藥提取物在養殖業中的使用效果和范圍。

4.1產品標準不統一。在中藥提取物方面的國家標準和行業標準缺失。主要原因在于：天然植物成分復雜，不同地域的植物有效成分含量不同，因而對于原料本身的標準難以制定；其次不同廠家設計中藥提取物配方時參考的飼養標準也不同；同時由于中藥提取物活性物質不明確或含量不穩定，限制了中藥提取物的評估和應用。

4.2添加成本高。成本是制約天然中藥提取物添加劑應用的關鍵因素之一，雖然我國天然植物資源豐富，但都十分有限且價格較高，如果大規模工業化生產則需大量的植物資源，單靠天然采集不能滿足需要同時也不能最大程度的保證質量穩定。

4.3實際應用效果不確定。雖然很多中藥提取物在體外對大多數消化道有害菌均有抑制作用，但在動物養殖中使用時，效果往往千差萬別；并且有時體外抑菌劑量并不能在體內達到同樣的效果。因此，針對性使用中藥提取物，以期能降低抗微生物藥物生長促進劑在動物飼料中的應用，還需要更深入的研究。

原創聲明

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作者：華中農業大學陳昌福；武漢科研時代生物技術有限公司周鑫軍。

編輯：劉弋文

水產人為“大國漁業”加油！