郭全海,劉詩柱,王 留,劉中原,王中華
(1.商丘職業技術學院,河南 商丘 476100;2.商丘市農業農村局,河南 商丘 476000)
青蒿是一年生的菊科蒿屬草本植物.青蒿素是從黃花蒿莖葉中提取的.1971年,中國藥學家屠呦呦研究團隊發現青蒿素是含有過氧基團倍半萜內酯的晶體藥物,具有很好的抗瘧疾作用.因此,青蒿素成為人們研究青睞的對象[1].據中國古代醫學書籍記載,青蒿具有治溫病、暑熱,抗瘧疾、痢疾等功效.現代藥理學研究表明,青蒿素的衍生物是目前療效最好、抗藥性最低、應用前景最好的抗瘧藥物[2].而且青蒿素在深度開發方面也有很好的市場前景.在青蒿素類衍生物的免疫抑制活性研究中發現,經過結構改造合成的新型青蒿素類衍生物的免疫抑制活性有大幅提高,同時這類青蒿素衍生物保留了在體內低毒的特性,有望發展成為一類新型免疫抑制劑[3].
青蒿素提取雖然已經有比較成熟的工藝,但將其制成成品的成本較高,再加上其特殊的生物學特性,臨床利用效率較低,而青蒿素衍生物更容易利用,且效果優良.因此,青蒿素的衍生物從20 世紀 80 年代就成了研究的熱點.如蒿甲醚、蒿乙醚、二氫青蒿素、青蒿琥酯等在臨床上用于治療瘧疾,已經證實具有高效、速效、低毒的特點[4].大量的實際應用研究表明,青蒿素對改善由寄生蟲病引起的病理變化和炎癥反應效果明顯,具有良好的抗寄生蟲作用[5].國內外獸醫臨床研究發現,青蒿素在抗雞球蟲病方面也具有良好的效果.但是,青蒿素在控制雞球蟲病的用量方面還沒有統一的標準,同時,抗雞球蟲病的機理還不十分清晰.本文主要就青蒿素及其衍生物在治療雞球蟲病的效果及其作用機理做一綜述,為相關科研提供參考.
球蟲病是養雞生產中的常見病,對雞危害嚴重,尤其是雛雞.目前,我國發現有9種雞球蟲,其中,毒力最強的柔嫩艾美耳球蟲寄生于雞腸上皮細胞,臨床上引起雞發病后,常導致雞只生長受阻,同時也增加了沙門氏菌等病原的感染概率[6].15-40日齡的雛雞發病,致死率可高達80%以上,給養雞業帶來難以估計的經濟損失[7].
當今生物科技雖然已經很發達,但防治雞球蟲病仍然沒有高效的疫苗,臨床主要以化學藥物進行干預,如聚醚類、地克珠利、尼卡巴嗪、氨丙啉、硝基苯酰胺類及喹啉類等藥物.雖然西藥的種類多、可選擇性大,但由于頻繁用藥且藥量不斷加大,不僅對雞肉食品安全威脅較大,而且還易產生耐藥性.目前,雖說可以采用交替用藥的方法有效防治雞球蟲病,但總體來說,其治療效果在不斷下滑.隨著人們對身體健康的注重及國家對抗生素藥物的使用限制,近年來,利用中藥治療雞球蟲病已經成為研究熱點.國內外研究較多的中藥主要有以下幾種:青蒿、常山、姜黃素、甘蔗提取物、蘆薈等單味中藥或者其中幾種組成的復方中藥.也有一些學者將中藥與西藥結合防治雞球蟲病.如陳蒲丹[8]用青蒿、苦參提取物、黃芪多糖及連翹提取物等中藥制備的復方青蒿制劑抗雞球蟲病,抗球蟲指數為164.69,能有效減少雞的死亡,加快康復.
黃杰[9]在研究青蒿素預防雞艾美耳球蟲過程中聯用了癸氧喹酯,結果證明,兩種藥具有協同作用,比單藥使用效果更突出,更明顯.
承南[10]在青蒿素與復方磺胺間甲氧嘧啶聯合應用抗雞柔嫩艾美爾球蟲的療效試驗中,分別單獨用青蒿素、復方磺胺間甲氧嘧啶及聯合用該兩種藥物并將其做了對比,結果發現聯合用藥治療艾美爾球蟲感染雞具有明顯的改善腸道病變、減輕腸道炎癥的作用,而且用藥量也比單獨用藥減半.宋萍等[11]的研究結果與此基本一致,而且青蒿素聯合柳氮磺吡啶用藥,效果會更加優良.研究發現,中藥治療雞球蟲病不但毒副作用小,而且不易使雞球蟲產生耐藥性,因此,中藥防治該病將會有很廣闊的前景和巨大的市場[12-13].
國內外研究資料表明,在防治雞球蟲病的過程中,青蒿素體現了優良效果,而其衍生物卻沒有體現出明顯的作用.通常在飼料中以添加青蒿微粉、青蒿葉或青蒿提取物及它們的藥物制劑等方式為主.黃鑫[14]在感染球蟲卵雞的飼料中加入青蒿粉,結果發現,感染雞的盲腸病理變化及組織病變較對照組明顯減輕,并且糞便中卵囊排出數量大大減少,感染雞精神狀態明顯好于未用青蒿素的雞,但這一結果與所用青蒿粉的量有正相關關系,這與牛彪等[15]、Thofner等[16]及焦金英[17]的研究結論一致.宋萍等[18]借助青蒿素類藥物對雞柔嫩艾美耳球蟲感染的防治試驗表明,青蒿素對雞球蟲感染有較好的防治效果,能夠有效降低卵囊值及盲腸病變值,但對蒿甲醚防治球蟲的試驗結果證實無效.王安源[19]的研究結果表明,青蒿素及其衍生物中,青蒿素防治雞球蟲病效果明顯,不但使感染雞盲腸病變削弱,也使卵囊量大量減少.同時,其在試驗中也發現蒿甲醚及青蒿琥酯沒有明顯的抗球蟲效果.Brisibe等[20]將青蒿葉添加到蛋雞飼糧中,發現蛋雞無論是采食量、產蛋量還是蛋重和蛋黃顏色均有顯著改善,且具有良好的抗球蟲效果.Del[21]在飼糧中分別添加10 mg/kg、17 mg/kg青蒿素,結果發現,可以顯著降低雞糞便中球蟲卵囊的排泄數量,降低發病率,而且還會抑制肌漿內質網ATP酶的表達[22].但總的來說,要増強青蒿素類藥物的抗球蟲效果,還需在劑型、給藥方式和聯合用藥方面做進一步研究.
雖然大部分國內外學者對青蒿素抗雞球蟲病的效果是肯定的,但是也有持不同觀點的.寧長申等[23]用人工合成的青蒿素防治雞艾美爾球蟲的感染,測試結果表明,青蒿素能抑制感染雞的死亡,但是會造成血便、卵囊的產生,并且降低雞的增重.其依據抗球蟲指數(ACI)(ACI≥180定為高效藥;160≤ACI≤179定為中效藥;ACI≤160為低效藥)判定,認為青蒿素預防雞球蟲病無優良效果.李金貴等[24]的研究與此結論基本一致.國外學者Arab H[25]對青蒿素的研究表明,青蒿素是肉雞生產中良好的添加劑,但量過高時會造成雞的腦部染色質溶解、神經元壞死等不良反應.
目前,對于青蒿素及其衍生物防治雞球蟲病的機理,藥物學家們已經從免疫學方面及抗炎抗應激方面做了大量研究,但非常明確的機理還有待進一步探索,尤其哪一方面的作用是抗球蟲最主要的因素更需深入研究.
青蒿作為中草藥,比化學藥物更有自身天然藥物的優勢,不僅可防治雞球蟲病,還可增強雞群的免疫力[26].
研究表明,青蒿素及其衍生物能夠直接作用于T淋巴細胞,可參與T淋巴細胞介導的免疫性反應[27-28].彭廣輝[29]的研究結論證實,青蒿素中含的生物堿有促進單核巨噬細胞的吞噬功能增強的作用,并且有促進T淋巴細胞數量增加的功能,進而抑制雞球蟲病的發展.戴必勝等[30]用含有青蒿的中草藥飼喂肉仔雞,結果發現,肉仔雞飼糧中添加含有青蒿的中草藥后,不僅可以顯著提高肉仔雞的平均日增重、盲腸內雙歧桿菌及乳酸菌桿菌濃度,增加回腸微絨毛的長度,顯著降低料重比和盲腸內容物中的大腸桿菌數量,而且還能顯著增加胸腺、法氏囊、脾臟等免疫器官的相對重量,從而提高了機體的免疫力.陳浦丹[8]在防治雞球蟲病的研究中發現,青蒿及其提取物可通過促進機體外周T淋巴細胞IL-2的基因表達,提高機體免疫力,抑制雞柔嫩艾美爾球蟲蟲卵囊孢子化,增強殺菌作用,能有效預防和治療雞柔嫩艾美爾球蟲對雞的損傷.另外,在雞的免疫應答中,IL-2能夠促進B細胞的分化成熟并刺激它轉化為漿細胞,進而增強機體針對雞球蟲的特異性抗體分泌.
青蒿在臨床上能用來緩解雞的熱應激.Song等[31]研究發現,在熱應激環境條件下,當飼糧中添加酶解青蒿后可以顯著提高肉雞對粗脂肪、粗蛋白和有機物的表觀利用率,提高空腸中麥芽糖酶和蔗糖酶活性,能有效緩解雞的熱應激.Wan等[32]研究結果表明,在肉雞飼糧中分別添加0.75 g/kg、1.00 g/kg、1.25 g/kg的酶解青蒿,可以有效緩解熱應激引起的生產性能下降、血液pH值升高及血清中皮質酮、谷草轉氨酶、谷丙轉氨酶的升高,并且能夠通過提高血清和肝臟中抗氧化酶活性及調節相關mRNA表達水平來增強抗氧化能力,從而有效緩解熱應激.也有報道顯示,青蒿素可產生自由基,該自由基與球蟲蛋白形成共價鍵,導致球蟲死亡,這與傳統的抗球蟲藥物的作用機理完全不同[33].
國內學者莫平[34],焦金英等[17]的研究證實,青蒿素可通過抑制球蟲卵囊壁的形成來減少卵囊排放量,同時能夠降低卵囊的孢子化率,從而顯示出一定的抗球蟲效果.郭紅斌等[35]在肉雞飼糧中添加青蒿素,試驗結果顯示,該方法能降低肉雞血清中一氧化氮(NO)含量和一氧化氮合成酶(NOS)的活性,對柔嫩艾美爾球蟲有明顯的清除療效.莫平華[36]研究發現,被柔嫩艾美爾球蟲感染雞使用青蒿素后,能降低其第2代裂殖子線粒體的膜電位,進而誘導第2代裂殖子凋亡,從而達到減輕感染雞盲腸組織病變、促使發病雞癥狀減輕的作用.Emilio D C 等[37]研究鈣離子對球蟲的發育影響,結果發現,青蒿素能引起球蟲配子肌漿內質網鈣離子代謝的紊亂;同時,在宏觀形態上,青蒿素還可以破壞球蟲卵囊壁,顯著降低卵囊數量,最終達到抗球蟲的作用.
截至目前,雞球蟲病的防控仍然是個世界難題.青蒿素具有化學藥物不可比擬的優勢,既可以防治雞球蟲病,同時也可以增強雞的免疫力[38];其高效、低毒的特點有望成為新型抗球蟲藥物[39].
大量文獻證實,青蒿素及其衍生物在抗球蟲、抗瘧原蟲、抗血吸蟲、抗鞭毛蟲等寄生蟲方面效果良好.但青蒿素及其衍生物在抗這些寄生蟲方面是否具有相似的作用機理,目前還沒有學者證實,只是分別表述了抗某種寄生蟲的機制[40],這或許會成為今后研究的重要方向.為了防止濫用抗生素,國家規定,從2020年起,動物飼料中全面禁止加入抗生素.今后,利用中藥控制雞球蟲病,將會是研究的熱點和焦點.青蒿素及其衍生物在抗球蟲方面的作用機理尚不十分清楚、用藥劑量沒有統一的標準.借助于分子生物學的高度發展,應該在青蒿素及其衍生物藥物成分與球蟲的生理、青蒿素及其衍生物與用藥對象、球蟲與寄生動物機體之間的相互作用關系等方面進行多角度綜合研究.
根據中獸醫理論和大量的臨床試驗不難發現,單一的中草藥(如青蒿)治療雞球蟲病效果相對有限,而多味中藥配比使用效果會更好.李宏娟等[41]對由常山、青蒿、柴胡、苦參、苦楝根、黃芪等13種中草藥按不同組成和配比配制的5個不同中藥復方進行了抗球蟲效果測試,結果發現,青蒿配比高的復方藥可明顯提高雞球蟲感染后的存活率,常山配比高的復方可明顯降低雞球蟲感染后的卵囊值.結合臨床實際應用的效果發現,單味中藥對雞球蟲病作用效果相對低下,但與劑量相關性大.因此,可以結合臨床試驗進一步研究青蒿素及其衍生物合適的劑型、用藥劑量、用藥方式及用藥時機等,進而探索科學的藥物標準.
眾所周知,中藥成分非常復雜,而復方中藥的成分更是復雜,甚至其有效成分作用原理都不能清楚的描述,因此,制定藥物標準的難度是極其高的.開展單味中藥作用雞球蟲機理研究的同時,也應進一步研究兩味或多味中藥治療雞球蟲病的協同或增強作用的機理,如青蒿與常山共用治療雞球蟲病的效果及機制研究等.