王雅麗 王語同 吳叢迪 胡 鯤
(上海海洋大學國家水生動物病原庫,上海海洋大學水產(chǎn)科學國家級實驗教學示范中心,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部淡水水產(chǎn)種質資源重點實驗室,上海 201306)
中草藥是中國傳統(tǒng)醫(yī)學的瑰寶,除了被用于水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中,還常常作為飼料添加劑,在增加魚類食欲、促進新陳代謝、加速蛋白質的合成、增加酶活性、提高免疫力、增加抗病性等方面發(fā)揮著重要作用(朱淼等,2020)。雖然中草藥具有很多優(yōu)勢,但其化學成分復雜且生物活性不穩(wěn)定,還需要進一步研究來揭示其有效成分和功能機制。本文介紹了中草藥的有效成分并對其作為水產(chǎn)養(yǎng)殖用藥和飼料添加劑的研究進行綜述。
目前在獸藥范圍內(nèi)的中草藥種類達到1000多種,其種類繁多且化學成分復雜多樣,因此很難對中草藥的有效成分進行分析鑒定(朱淼等,2020)。隨著氣相色譜、高效液相色譜、紫外分光光度法等分析技術的發(fā)展,人們對越來越多的中草藥進行詳細研究,并確定其有效成分。中草藥的有效成分主要包括多糖、甙類、生物堿、有機酸、揮發(fā)油,此外還有起到營養(yǎng)作用的脂類、糖類、蛋白質、氨基酸、維生素、常量元素和微量元素以及未知促生長活性物質。對于目前常見的漁用中草藥及其主要有效成分統(tǒng)計見表1。
天然中草藥毒副作用小且成本低廉,具有廣譜抗菌、抗病毒、抗寄生蟲作用。我國中草藥品種繁多,目前已知具有免疫活性的中草藥有200多種,具有抗菌作用的中草藥有130多種,有抑殺病毒作用的中草藥有50多種,能夠抑菌、殺菌的中草藥有400多種(胡建平,2017)。
中草藥對于病毒的抑殺作用主要是通過其免疫活性物質直接抑制、殺死體內(nèi)病毒,阻斷病毒的生物吸附、復制、增殖等過程,從而達到抗病毒感染的目的。Wang等(2015)研究發(fā)現(xiàn),綠茶提取物兒茶素(epigallocatechin gallate,EGCG)能夠阻斷抑制草魚呼腸孤病毒與細胞的黏連作用,從而抑制病毒的復制,達到抑制草魚呼腸孤病毒感染草魚腎細胞的效果。另一項研究表明,1.0毫克/千克EGCG可以通過阻斷WSSV晚期基因的表達,顯著提高擬穴青蟹的免疫能力和存活率(Wang et al,2018)。EGCG的轉化物(epicatechin gallate,ECG)也具有很好的抗GCRV和增強免疫的作用(Zhang et al,2020)。此外,板藍根、射干、穿心蓮、野菊花均具有抗病毒吸附和復制作用,連翹、柴胡、麻黃、貫眾能夠直接滅活病毒(王國霞,2005)。
表1 常見水產(chǎn)用中草藥及主要有效成分
除了直接抑制作用外,中草藥還能通過增強提高網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的吞噬功能,增強機體細胞免疫,或通過誘生干擾素,從而增強機體的特異性和非特異性免疫反應以達到抗病毒的作用。Chen等(2017)通過細胞試驗發(fā)現(xiàn):(2.51±0.51)毫克/毫升厚樸酚及(3.18±0.61)毫克/毫升和厚樸酚能有效抑制GCRV感染的草魚腎細胞。其中,厚樸酚顯著提高細胞中干擾素(IFN)調(diào)節(jié)因子和白細胞介素(IL-1β)的表達,和厚樸酚促進了IL-1β、腫瘤壞死因子α(TNFα)和NF-κB的表達。Haetrakul T.等(2018)發(fā)現(xiàn)在錦鯉感染錦鯉皰疹病毒(koi herpesvirus,KHV)前后注射0.99毫克/毫升的山核桃粗提取物均有顯著的抗病毒作用。Wang等(2018)以日本對蝦為實驗模型,用白斑綜合征病毒(WSSV)對其進行攻擊,兒茶素(EGCG)使得機體中MID、肌球蛋白、p53、TNF-a等免疫相關基因的表達顯著增強,提高蝦的免疫水平。Aiyakani Y.等(2012)用對蝦白斑綜合征病毒(WSSV)感染斑節(jié)對蝦,同時將苦參、生姜、南非醉茄等提取物作為免疫增強劑喂食,5天后對照組的蝦全部死亡,而投喂中草藥添加劑飼料組在5天、30天、60天的成活率分別為30%、50%和60%。彭軍輝等(2018)研究得出20~40毫克/升的番石榴水提取物可以顯著增強攜帶蟹呼腸孤病毒(MCRV)擬穴青蟹的成活率。由此可見中草藥對于魚類、蝦類、蟹類水產(chǎn)品病毒感染性疾病具有很好的治療作用。
中草藥通過其活性成分直接作用于病原菌,影響或破壞其生長、繁殖和代謝過程,從而達到殺菌、抗菌的目的。
(1)增強機體器官與組織抗菌功能。用1.0%韓國槲寄生提取物混合飼料喂養(yǎng)日本鰻鱺14天后,用嗜水氣單胞菌感染存活率達到80%(對照組為26.6%),同時魚體的免疫指標提高(Choi et al,2008)。Kakoolaki等(2016)發(fā)現(xiàn)200毫克/千克綠茶提取物能顯著增強鯔魚的免疫反應,提高溶菌酶活性,進而使其對美人魚發(fā)光桿菌的抗菌能力增強。TANG等(2014)用不同劑量的黃芪、當歸、山楂、甘草根和金銀花組成的中草藥混合飼料喂養(yǎng)尼羅羅非魚4周后,對其進行嗜水氣單胞菌感染實驗,結果顯示,和對照組相比實驗組的死亡率明顯降低,說明該中草藥復方制劑能有效增強魚體的抗菌能力。
(2)直接作用于細菌的結構和代謝過程。賈春紅(2013)研究證明了中草藥復合配方(由桉葉、猴耳環(huán)和蘇木組成)通過破壞細菌細胞壁和細胞膜的完整性,導致其細胞膜通透性增加,從而對哈維氏弧菌、創(chuàng)傷弧菌和副溶血弧菌產(chǎn)生抑制作用。張冬星等(2016)研究表明高濃度五倍子、紅花及黃連水煎液能抑制維氏氣單胞菌TH0426株生物膜的形成,具有抗AV TH0426株生物膜的作用。
中草藥能有效地抑殺弧菌屬、氣單胞菌屬、愛德華氏菌、假單胞菌屬、鏈球菌等水產(chǎn)常見的致病菌。Md.Abdul Hannan等(2019)篩選出21種對溶藻弧菌生長有強烈抑制作用的中草藥提取物。在活體條件下,以10毫克/克飼料為劑量,用乙酸乙酯提取物成功地控制了對蝦弧菌病。王玉娥等(2008)研究表明五倍子和黃連對5種海洋致病弧菌(溶藻弧菌、哈氏弧菌、副溶血弧菌、河流弧菌、麥氏弧菌)的抑殺作用最強。另一項研究表明,五倍子和石榴皮對溶藻弧菌、副溶血弧菌、鰻弧菌、創(chuàng)傷弧菌也具有很好的抑菌效果(林炎權等,2019)。朱成科等(2018)研究發(fā)現(xiàn)五倍子、石榴皮、地榆和烏梅對維氏氣單胞菌的抑菌效果最好。其中,五倍子的抑菌作用和殺菌作用最強,地榆次之。Tang等(2014)對羅非魚的研究表明,黃芪、當歸、山楂、甘草根和金銀花能顯著降低嗜水氣單胞菌感染導致的死亡率。王瑋等(2018)研究表明,大黃對愛德華氏菌的抑菌效果最好,其次是黃柏、黃連,黃芪并未表現(xiàn)出抑菌效果。此外,五倍子、石榴訶子、黃芩對愛德華氏菌也具有明顯的抑菌效果(杜迎春等,2017;馬玉和等,2014)。夏與晴等(2019)研究25種中草藥及其聯(lián)合用藥配伍對5種水產(chǎn)養(yǎng)殖常見致病菌的抑菌作用,結果表明,烏梅+石榴皮組合對嗜水氣單胞菌、副溶血弧菌具有最佳抑菌作用,烏梅+白頭翁、石榴皮+白頭翁組合對蠟樣芽孢桿菌、熒光假單胞菌、弗氏檸檬酸桿菌具有最佳抑菌作用。姚麗等(2020)通過水煎煮法提取30種中草藥對鱘魚源海豚鏈球菌進行體外抑菌試驗,證明黃連、黃芩、連翹、丁香和秦皮都具有很好的抑菌、殺菌功效,其中黃連功效最佳。另一項研究表明,秦皮對金黃色葡萄球菌也有明顯的抑制作用(翁遠超等,2014)。