随着人们对畜禽产品质量需求的提高，动物生产集约化进程的加快，使养殖行业面临诸多问题。动物疾病高发性、复杂性、危害性的特点，不但威胁养殖行业健康持续发展，而且对人类生命健康提出挑战。微生物和中草药的二元应用因其安全、健康、环保的优点成为研究热点，经微生物发酵的中草药既具备中草药的效果，也具备微生物的益生辅助功能，因此研发出种类齐全、功能多样的发酵中草药具有重要的经济价值和现实意义。

     微生物发酵中草药是传统中草药加工炮制的方法之一，主要是将微生物与中草药相结合，以中草药为基质，筛选一种肠道益生菌或多种菌对中草药进行生物学的发酵转化，发酵过程完成一系列化学合成难以进行的反应，如氧化、酯化、甲基化、羟基化等，发酵产生新的化合物或活性更强的先导化合物，并能产生多种次生代谢产物，更大幅度地改变药性[1]，也将中药中的大分子物质转化为能够被动物肠道迅速吸收利用的小分子物质，两者互相作用，增强中草药的应用效果。

     用于中草药发酵的微生物主要有乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、放红曲菌、双歧杆菌以及各种药用真菌等。中草药发酵分为液体发酵、固体发酵及双向固体发酵。液体发酵是将菌丝体接种到含中药的培养基中，在一定温度条件下发酵，发酵产物包括菌丝体和发酵液。固体发酵是以中草药或中药药渣作为基质，用一种或多种菌类进行的传统发酵方式，其发酵自然开放，基质不灭菌，菌种多为真菌。前者具有生产机械化、自动化程度高特点，有利于大规模生产，后者发酵速度慢、产品有限、无质量控制指标，工艺具有局限性[2]。20世纪90年代，专家研究出一种与传统固体发酵不同的新型发酵方法，药用真菌双向性固体发酵技术，采用具有一定活性成分的中药材或药渣作为药性基质来代替传统的营养型基质与发酵菌种构成发酵组合，其产品称药用菌质，与传统固体发酵工程相比，双向性固体发酵工程主要有增效、扩用和解毒等优势[3-4]。

     2.1提高中草药活性物质水平

     中草药通过常规方法处理，解离出的活性物质或有效成分很少，或难以提取出某些物质，而中草药通过微生物的降解，一些活性成分可以从中药中最大限度地释放，在一定程度上弥补了常规方法的缺点。经发酵降解得到的活性成分益于机体的吸收和利用，还可以减少中草药原料的使用量，避免浪费，节约资源。多糖是金樱子含有的主要活性物质之一，能促进仔猪肠道生长发育，提高对营养物质的利用率。刁新平等[5]研究未发酵金樱子与发酵金樱子对断奶仔猪生长性能和免疫性能的影响，结果表明，与未发酵组对比，添加0.2%发酵金樱子组能够显著提高仔猪平均日增重和平均日采食量、降低腹泻率及提高免疫能力。王林等[6]报道，用麻黄、金银花、连翘、莱菔子发酵灵芝菌，四种中药均对灵芝菌的生物量有明显促进作用，而且灵芝发酵液的止咳功效高于中草药发酵前。

     微生物发酵中草药，活性物质的释放量与中草药含水量、接菌量、发酵时间均有密切关系，含水量过高或过低，接菌量过多以及发酵时间过长，都会影响发酵品质[7]。刁新平等[8]研究结果表明北苍术饲料添加剂的最佳发酵条件为含水量在50%。接菌量4%，发酵时间为3d，在此条件下，能显著提高苍术多糖的提取量。

     2.2增强药效的作用

     有些中草药的有效成分不能被直接利用，但经过微生物发酵和分解转化后，分子量变小，因而能更容易被机体吸收，迅速发挥药效，提高中草药有效成分的利用率，提高治疗和保健效果。陈永强等[9]研究甘草经微生物发酵试验，结果显示微生物发酵可有效破坏分解甘草细胞壁，促进甘草中有效成分释放，发酵次生产物甘草次酸，可被肠道直接吸收，可迅速作用于靶部位，对急性抗炎镇痛效果显著。

     2.3发酵产生新物质

     某些中草药在发酵过程中，微生物生长代谢产生的酶类能够与特定底物反应并能产生新的活性化合物质，改变药物固有的功能，增加了中草药附加应用价值，扩大了其功能范围；另外，微生物发酵产生的次生代谢产物也能促进动物生长，提高动物生产力。王玉红等[10]将黄芪与灵芝组合发酵，使多糖的成分发生改变，增加了发酵过程中产生新物质的可能性，有待进一步的研究。微生物发酵不但不易产生有毒有害物质，还可调控动物机体内环境，降低有害物质排泄，保护体外环境。

     2.4减毒增效作用

     利用筛选的微生物对有毒中草药进行降解和转化，降低药物毒性、增强药物功效。发酵炮制有毒中药不仅可以保护中药活性中心免遭破坏，还可以对其中的毒性成分进行结构修饰，产生新成分，降低了中药毒性，扩大了毒性中药的适用范围。发酵炮制为毒性中药减毒增效提供了新途径[11]。潘杨等[12]通过急性毒性试验，比较了巴豆发酵炮制前后的毒性效应，结果表明，发酵炮制处理可使巴豆毒性降低，而巴豆经过灵芝菌和白僵菌的发酵产品毒性更低。

     2.5益生菌的辅助功能

     经过筛选的微生物本身对动物生长发育有益，可以提高机体免疫力，改善动物产品品质，自身含有的营养物质如蛋白质、氨基酸及微量元素等含量丰富，可作为营养成分直接进入动物体内被机体吸收[13]。在动物肠道产生消化酶、酸类等物质，改善肠道菌群，调节消化道微生态平衡，促进新陈代谢，益生菌可以促进中草药的吸收，具有补充或增强中草药功能的作用，而中草药能够促进益生菌的增殖和活力。

     3.1发酵中草药在猪生产上的应用

     虫草作为一种药用真菌，含有多种活性物质，如多肽、多糖、多种氨基酸、甾醇等，可以提高动物机体免疫力，虫草活性成分可经萃取、膜分离和微生物发酵等技术进行提取。王彩玲等[14]用虫草真菌发酵中草药研究对母猪繁殖性能的影响，结果表明，与对照组相比，断奶至发情间隔提前1.3d左右，乏情率降低71.41%～85.73%，产仔数和产活仔数均显著提高。戴潮洲等[15]用虫草真菌液体发酵中草药培养基饲喂生长育肥猪，结果表明，日粮中添加100、200和300mg/kg虫草真菌液体发酵中草药培养基，与对照组相比，生长育肥猪的日增重分别提高7.64%、1.37%和2.10%，同时料肉比、背膘厚降低，而采食量、屠宰率及瘦肉率显著提高，说明利用虫草真菌液体发酵中草药培养基可以明显提高生长猪的生长性能，并能改善育肥猪的胴体品质，但具体作用机制还有待研究。

     枯草芽孢杆菌在生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素。短杆菌肽等活性物质对致病菌有明显的抑制作用，在肠道中促进有益厌氧菌的生长，还能够刺激免疫器官的发育，激活T、B淋巴细胞，提高免疫球蛋白和抗体水平，增强免疫功能。乳酸菌具有改善肠道菌群的功能，也能够增强机体免疫力和抗病力，还可提高SOD酶活力，消除自由基，从而提高机体抗氧化能力。邓位喜等[16]利用枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌等复合发酵剂对中草药“杜黄Ⅰ号”（杜仲、黄芪等）进行发酵处理，然后饲喂15kg左右杜长大三元杂交猪，结果表明，“杜黄一号”能显著降低猪腹泻病的发生率及死亡率，显著减少猪瘟和O型口蹄疫疫苗注射的应激反应，且疫苗抗体效价水平显著升高，免疫保护时间延长。

     白腐菌是能够降解木质素、半纤维素和纤维素的一种特有真菌，它能够高效降解中草药细胞壁，从而使中草药有效成分或活性物质从细胞中释放出来，达到良好发酵中草药的目的。韩战强等[17]在经产约克夏母猪添加0.2%复方发酵中药（党参、黄芪、当归甘草、白术等经过白腐菌、酵母菌发酵）进行围产期试验，结果表明，生物发酵中药可缩短母猪产程，提高母猪泌乳力、健康程度、仔猪存活率、生长速度，降低仔猪腹泻率。李国忠等[18]在断奶仔猪日粮中添加发酵黄芪，试验结果显示饲料中添加发酵黄芪可以提高仔猪免疫球蛋白，IgA、IgG、IgM、TNF-ɑ、IL-4等指标均显著提高，可以提高仔猪自身的抗病力，刺激仔猪自身免疫机能的完善。

     3.2发酵中草药在家禽上的应用

在畜牧业中，酵母广泛用作精饲料以增加饲料中的蛋白质含量，在发酵中能产生大量蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素分解酶以及多种维生素和微量元素，对提高禽畜的出肉率、产蛋率和产乳率以及对肉质的改良和毛皮质量的提高均有明显的效果。陈雷等[19]在肉鸡日粮中加入不同梯度的酵母发酵复方中草药添加剂，对鸡柔嫩艾美尔球虫病的治疗效果进行评价，结果显示，2%的发酵中草药组鸡的相对增重率比西药组提高21%，抗球虫指数提高17.7%，2%组的抗球虫效果最好。敖杨等[20]利用酵母菌发酵金莲花药渣，在未免疫的1日龄黄羽肉仔鸡日粮中加入2%、4%、6%的混合发酵物，试验分为前期1～21d和后期22～42d，前期和后期鸡日增重均有提高，料重比均下降，随着金莲花药渣发酵物添加量的增加，鸡的成活率明显提高，血清中丙二醛（MDA）含量有降低趋势，血液淋巴细胞转化率和免疫器官指数提高，在试验条件下，金莲花药渣发酵物可提高未免疫肉仔鸡的生产性能、免疫功能、抗氧化力和抗病力，可作为良好的鸡饲料添加剂。

     3.3发酵中草药在反刍动物上的应用

     反刍动物与其他动物种类不同的是，其采食的饲料干物质60%以上首先经过瘤胃的发酵分解，大部分营养物质来源于瘤胃的降解，所以瘤胃发酵对反刍动物的营养供给非常重要。多年来，很多专家学者持续对反刍动物瘤胃发酵调控进行研究，希望找到合理的方法对瘤胃的降解与合成进行人为调控，进而促进饲料利用率的提高，提高反刍动物的生产性能，节省成本，保护环境。近年来，因中草药的无污染、安全可靠的优势成为研究热点，调控瘤胃的中草药有很多，如丝兰提取物、银杏叶提取物及其他复方中草药添加剂等。金花等[21]在荷斯坦奶牛日粮中加入黄芪、王不留行等15种中草药添加剂，结果显示，在不同泌乳期时期，添加中草药使奶牛产奶量有所提高，日均泌乳量提高，而对各泌乳期乳脂含量、游离脂肪酸含量、蛋白质含量和非脂类干物质没有太大影响。中草药瘤胃调控剂的研究已经取得一定进展，但也存在一些问题，多数研究拘于表面，未深入至具体机理，尚需深入研究。

     3.4发酵中草药在水产养殖上的应用

     芽孢杆菌与中草药联合使用，有一定的协同作用，芽孢杆菌可以增强中草药的药效，进而减少中草药的用药量[22]。赵倩等[23]研究不同益生菌发酵中草药对鲤鱼的影响，试验分4组，对照组、中草药组、芽孢杆菌发酵中草药组和酵母菌发酵中草药组，复方中草药主要含黄芪、当归、枸杞等，试验在鲤鱼日粮中加入药物菌液，结果表明，芽孢杆菌发酵中草药组生化指标最好，溶酶菌活力显著高于对照组，用嗜水气单胞菌对鲤鱼进行攻毒的试验结果表明，添加发酵中草药可以显著降低鲤鱼的死亡率，相对未发酵中草药组免疫保护率提高40%。

     大量的试验证明，单一或多种菌种发酵单一中草药，单一或多种菌种发酵多种中草药，菌种与中草药的结合使用效果较好，刘鸿艳等[24]以羊红膻、天青地白等植物为发酵基质，以双歧杆菌、乳杆菌等多种菌联合进行生物工程发酵，提取其生物活性物质配伍成中草药发酵提取物，加入到斑点叉尾鮰饲料，结果表明，饲料中添加提取物后，可以显著提高鱼的增重率，蛋白质利用率并能降低饲料系数，添加750～1000g/kg提取物可显著提高鱼体肥满度达6.06%～12.12%，内脏与体重比及肝胰脏与体重比较对照组则显著下降，同时，检测到前中肠脂肪酶和蛋白酶活性显著增强。

     中草药本身含有多种有效成分及活性物质，能够提高动物免疫力，增强抗病能力，调节肠胃蠕动，增加动物食欲，促进动物生长，是一种绿色安全的饲料添加剂，中草药经过微生物发酵后不但能够使这些有效成分最大限度地释放出来，提高有效药物水平，减少中草药的添加量，提高中草药的利用率，而且微生物能够代谢产生新物质，改变药物原有功能，对动物生长有益，在实际的畜牧生产应用效果显著，但对发酵中草药的研究深度不够，发酵过程中产生的次级代谢物质成分、含量及功能，代谢产物之间作用机制等均不清楚，这些都需要进一步研究论证，发酵中草药的研究需要从药理学、微生物学、营养学、免疫学等相关学科深入探究，研究微生物发酵中草药添加剂从进入肠道到吸收、利用及代谢过程中的一系列反应机制，为中草药与益生菌的筛选及配伍提供科学的评价标准，也为养殖业的发展提供一个理论参考体系。

（沈阳农业大学，杨迪）