编辑 | 水产研究社
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一、黄芪的药用背景及组成
黄芪,作为一种多年生草本植物,历史悠久,具有广泛的药用价值。它主要包含多种生物活性成分,如黄芪甲苷、黄酮类化合物等,这些成分赋予了黄芪以卓越的免疫调节、抗炎和抗氧化特性。
其中黄芪的提取物黄芪多糖在水产养殖中应用广泛,其能够清除羟自由基、超氧阴离子自由基等,具有增强水产动物抗氧化能力的作用。
在传统中医中,黄芪被用于提升体能、增强体质,尤其是作为免疫调节剂的应用,更是得到了广泛的认可。
二、黄芪在水产养殖中的应用原理
黄芪的免疫增强作用在水产养殖中尤为重要。由于水生动物经常面临环境变化大、易受感染等问题,因此增强它们的免疫力是提高生存率和产量的关键。
黄芪中的多种活性成分可以有效地调节水生动物的免疫系统,增强其对疾病的抵抗力。
此外,黄芪还具有一定的抗炎和抗氧化作用,能够帮助水生动物抵抗由环境污染或氧化应激引起的损伤。
通过添加黄芪提取物到饲料中,可以有效减少因炎症和氧化应激导致的病害发生率。
黄芪多糖(Astragalus Polysaccharides, APS)是从黄芪根部分离出的多糖组分,具有特殊生物活性的多糖, 是黄芪的主要活性成分之一。
由葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖等组成, 具有广泛的免疫增强和抗病作用, 可作为免疫促进剂或调节剂, 同时具有抗病毒、抗肿瘤、抗衰老、抗辐射、抗应激、抗氧化等药理功效。
据报道,饲料中添加适宜比例的黄芪多糖,可以提升黄颓鱼机体抗氧化功能,以及提高斑马鱼(Danio rerio) 肠道超氧化物歧化酶基因的表达水平。
已有研究表明,对黄芪进行益生菌发酵,破坏其细胞壁结构后,可使多糖等活性成分大量释放,达到增强药效的目的,因此,黄芪具有作为水产养殖饲料优良免疫刺激剂的潜力。
三、黄芪在水产养殖中的具体作用
提高免疫力:黄芪能够增强鱼类的非特异性免疫反应,比如增加嗜中性粒细胞的数量和活性,这对抵抗病原体的第一道防线至关重要。实验证明,投喂含黄芪提取物的饲料后,鱼类的疾病抗性和存活率显著提高。
水产研究社通过查阅资料,发酵黄芪对棕点石斑鱼的生长、消化、免疫功能和抗氨氮能力以及消化酶活性均有提升作用 (图 1)。综合各项指标考虑,棕点石斑鱼饲料中发酵黄芪的适宜添加量为 1%~2%。
促进生长:通过增强免疫功能和改善健康状况,黄芪间接促进了水生动物的生长。健康的鱼体更能有效地利用饲料,转化为体重的增加。一些研究表明,长期使用黄芪的水产养殖比未使用的显示出更高的生长速率。
抗氧化作用:黄芪中的黄酮类等化合物是有效的自由基清除剂。在水产养殖中,氧化应激是常见的问题,尤其是在高密度养殖条件下。通过添加黄芪到饲料中,可以降低氧化应激,保护组织细胞不被自由基破坏。
黄芪经益生菌发酵之后,多糖得率提升,而黄芪多糖作为黄芪的有效活性成分之一,能促进鱼类生长;
因此我们在使用中草药的时候可以泼洒芽孢杆菌或者乳酸菌浸泡发酵一下再使用效果更好一些。
此外,发酵过程中添加的益生菌经活化和生长繁殖后,能分泌多种消化酶,从而改善鱼类的肠道健康,提高其消化吸收能力,且在代谢过程中产生的菌体蛋白、维生素、小肽等营养因子可能对实验鱼的生长有积极作用。
黄芪进行发酵处理可减弱高剂量中药给鱼体带来的毒副作用,原因是发酵中的微生物菌群对中药的抗营养成分进行了分解转化或对毒性物质的结构进行了修饰,从而改善了中草药的药理学特性,这也是发酵中药的优点之一。
中草药作为天然生长促进剂的原理可能是其可诱导消化酶的分泌并通过刺激食欲,与发酵添加的益生菌协同作用,共同改善了肠道微环境。
优化肠道微生物群落:黄芪可以作为一种益生元,帮助优化水生动物的肠道微生物群落。良好的肠道健康对于营养的吸收和疾病的预防都极为重要。通过改善肠道环境,黄芪还可以间接地提高饲料效率和生长速度。
四、黄芪在水产养殖中的实际应用案例
在一些对虾养殖实践中,养殖户将黄芪提取物作为饲料添加剂,结果显著提高了对虾的成活率和生长速度。在另一项针对鲤鱼的研究中发现,添加黄芪的饲料不仅提高了鲤鱼的免疫力,还改善了其肉质,使鱼肉更加健康且口感更佳。
饲料中分添加 3.0%的黄芪微粉和 0.5%的黄芪多糖养殖刺参, 其蛋白酶和淀粉酶的活性显著提高, 试验组的特定生长率与对照组相比, 分别提高30.03%和 20.94%。
同时黄芪多糖能促进动物胃液分泌和对养分消化, 参与养分在机体内的代谢过程,促进肠道内双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌的增殖,增大消化酶的分泌数量, 提高动物的成活率及对所吸收营养物质的消化能力;
饲料中添加 1%的黄芪, 银鲫的增重率较对照组可提高 7.36%。饲料中分别添加了经过不同加工工艺处理的黄芪及黄芪多糖, 刺参的特定生长率显著提高, 且脏壁比可有效降低;
同时, 饲料中添加适量的黄芪, 对银鲫血清溶菌酶活性、SOD 酶活性具有显著的促进作用;
张伟妮等研究表明, 饲料中添加黄芪多糖可不同程度地提高罗非鱼的特异性免疫能力, 能够促进胃体和前肠部内增殖细胞核抗原阳性细胞数量的增加及诱导型一氧化氮合酶及生长抑素阳性细胞的减少;
可提高罗非鱼肠绒毛长度、隐窝深度和肌层厚度, 增加肠道黏液细胞和上皮内淋巴细胞的数量。
五、使用黄芪的挑战与未来研究方向
虽然黄芪在水产养殖中的应用前景广阔,但仍存在一些挑战。
首先是黄芪提取物的标准化问题,不同来源和提取方法得到的黄芪成分可能差异较大,这给科研和实际应用带来了难度。
其次,黄芪的最佳使用剂量和时间还需要进一步的研究和优化。
未来的研究应当聚焦于几个关键领域:
一是开展更多的临床实践研究,以确定不同水产物种对黄芪的反应和最佳使用策略;
二是探索和开发更为高效的黄芪提取和加工技术,确保其在商业饲料中的稳定和有效性;
三是深入研究黄芪对水生动物免疫机制的具体影响,揭示其作用的分子机理。
通过这些深入的研究和实践,有望充分利用黄芪这一天然草本植物的独特优势,为水产养殖业的可持续发展提供新的解决方案。
综上所述,黄芪作为一种天然中草药,在水产养殖中展现出多方面的积极作用。通过科学的研究和合理的应用,有望在提高养殖效率、保障水产品质量安全以及推动养殖业可持续发展方面发挥更大的作用。