全 文 ：动物医学进展 ,2010 , 31(S):263-266
Prog ress in Veterinary M edicine
止痢草提取物抗菌作用及其应用研究进展＊
陈月明1 ,王水明2
(1.苏州市畜牧兽医站 , 江苏苏州 215000;2.上海绿昌生物技术有限公司 ,上海 200000)
　　摘　要:现在在饲料中滥用药物的程度非常惊人 ,其原因是国家允许使用的药物添加剂的抗药性已非常
严重 ,滥用药物的结果将会危及我们人类自身的健康 。止痢草提取物的主要成分是能被肠道吸收的天然芳
香型杀菌物质 ,这种能杀灭或抑制(耐药的)致病菌(尤其是革兰阴性致病菌)的杀菌物质 ,既能单独使用 ,又
能与所有的抗菌药物联合使用 ,并起到明显的协同和相加作用 。由于止痢草提取物在体内不会残留 ,也不会
出现抗药性 ,所以不需要停药期 ,也不需要经常轮换用药 ,无任何使用风险 ,是替代抗生素的理想产品 。
　　关键词:药物残留;抗药性;止痢草提取物;芳香型天然杀菌物质
中图分类号:S853.7 文献标识码:A 文章编号:1007-5038(2010)04-0263-04
　　目前 ,多数中国大陆生产的肉 、蛋 、奶和水产品
的出口受限 ,出口受阻的障碍之一就是产品中的药
物残留超标严重。造成药物残留超标的主要原因:
①饲料厂滥用药物;②养殖场滥用药物;③上市前没
有严格执行停药期等。
而造成饲料厂和养殖场被迫长期滥用药物(有
些养殖场已到了离开药物就无法养殖这种境地)的
原因是 ,大肠埃菌 、沙门菌 、链球菌 、葡萄球菌 、巴氏
杆菌等主要病原菌对许多药物产生了严重的耐药
性 ,而且耐药性菌株正在逐年增多 ,这使得抗生素对
细菌性疾病的防治效果越来越差 ,药物的抗药性越
来越严重。
王红宁等报道 ,猪致病性大肠埃希菌的菌株主
要表现为多重耐药性 ,以对 4种 ～ 13种抗菌药物表
现抗性为主 ,共占 95%;猪致病性沙门菌的所有菌
株都表现出对 3种以上的抗生素有耐药性 ,其中有
17株表现出对 6种以上抗菌药物耐药 ,占试验菌株
数的60.7%;鸡致病性大肠埃希菌对 16种抗生素表
现 5种及以上耐药性的菌株占分离菌株的 97.8%。
菌株敏感性最高的药物依次是头孢唑啉 、新霉素 、庆
大霉素 、磺胺和妥布霉素 ,而这 5种药物或 5种药物
组合是治疗和预防鸡大肠埃希菌病的首选药物 。
陈焕春对规模化猪场大肠埃希菌的耐药性进行
了调查 ,从湖北 、河南 、江西 、安徽 、浙江等省的 33个
猪场分离出致病性大肠埃希菌发现 ,分离菌株对 15
种药物均有不同程度的耐药性 ,多数为耐 6 种药物
以上的菌株(80株),占供试菌株的 71.14%(刘梦元
等 ,2004)。
张秀英等从江西 、辽宁 、广东 3个省分离到 204
株大肠埃希菌 ,试验结果表明 ,分离菌对四环素的耐
药性最高 ,为 92.2%,对其它绝大多数抗菌药物的
耐药性都在 60%以上。
　　现在国家允许在饲料中使用的药物添加剂的抗
药性也已非常严重 ,导致药物添加剂在饲料中的实
际用量被迫越来越大 ,据我们了解 ,有的已达最高允
许添加量的 5倍 ～ 10倍 ,其滥用程度非常惊人 。更
为严重的是 ,为了保证效果 ,有的饲料厂和养殖场则
干脆偷偷地使用国家明令禁止使用的药物和价格高
昂的最新型人用药物。
鉴于上述原因 ,很多国家已经在法律上禁止使
用抗生素作为饲料添加剂 ,没有禁用的国家也立法
严格限制使用并严格规定停药期 。欧洲国家已经禁
止使用(1999年禁用 ,2006法律上全面禁止)。其直
接结果是 ,国际大型饲用抗生素公司重组剥离业务
或将生产和业务转向中国和越南等发展中国家 。
早在欧洲禁用抗生素之前 ,许多国家的科学家
们就做了大量的研究 ,他们发现许多天然的植物提
取物能很有效地杀灭或抑制大肠埃希菌 、沙门菌和
金黄色葡萄球菌等病原菌 ,而且在抗菌方面 ,以大
蒜 、止痢草和芥菜的提取物的抗菌能力为最强。
为此 ,在 1985年到 1999年的 15年时间里 ,英
国美瑞康公司及其合作伙伴对止痢草进行的大量研
究 ,并培育出的活性物质含量丰富的止痢草新亚种
(产品商品名:好力高)。该新亚种植物提取物的活
＊收稿日期:2010-03-22
DOI :10.16437/j.cnki.1007-5038.2010.s1.021
性成分及产品可以用于动物和人类 ,具有抗菌 、杀菌
功能 ,可以有效地对抗引发炎症 、感染 、下痢及球虫
等的病原菌 ,从而可以保证动物肠道健康 ,防治动物
下痢 ,提高动物生产性能和养殖效益 , 并被美国
FDA 认定为“公认安全性”(Generally Recognized
As Safe ,GRAS)产品。
1　止痢草提取物(OEO)的抗菌机理
1.1　植物提取物的抗菌机理
尽管植物提取物添加剂抗菌作用机制的已经进
行了很多研究 ,但是其详尽的作用机制仍没彻底明
了 。由于植物提取物所用的植物的种类繁多 ,其活
性成份也有很多 。因此 ,植物提取物添加剂抗菌机
制可能有多种机制 ,这些作用机制包括:①破坏/降
解细胞壁;②破坏细胞质膜;③破坏细胞膜蛋白质结
构;④使细胞内容物泄露;⑤使细胞质凝聚;⑥减弱
质子运动力。
需要说明的是 ,所提出的几种作用机制并非都
是独立的 ,可以会相互影响。一种机制的反应可能
受到另一种反应物或生成物的影响 。植物提取物及
其活性成分一个重要的特点是其疏水性 ,这使得植
物提取物及其有效成分可以让细胞膜和线粒体上的
磷脂结构分开 ,破坏细胞结构 ,增强细胞膜通透性 ,
从而导致细胞内离子和其他物质的泄露 。尽管胞内
有些物质泄露后的细胞仍然可以存活 ,但大量细胞
内容物或者重要离子或分子的泄露会导致细胞死
亡 。也有研究发现 ,利用茶叶提取物对大肠埃希菌
的抑菌实验中 ,细菌在裂解之前就已经死亡;利用肉
桂提取精油及其活性成分的研究也发现 ,肉桂提取
精油及其活性成分可以抑制产气肠杆菌的氨基酸代
谢中的脱羧酶的活性。
1.2　OEO及其活性成分(香芹酚和百里香酚)的抗
菌机理
研究发现 ,凡是抗菌性强的植物提取物中都含
有比较高的酚类化合物 ,例如香芹酚 、百里香酚和丁
子香酚等。这样看起来有理由相信 ,这些酚类物质
的抗菌机制是相似的 ,尽管单个组份的化学结构不
同其准确的抗菌的作用机制也有略有不同 。研究者
对止痢草中的两个主要成分香芹酚和百里香酚的作
用机制研究报道最多。香芹酚和百里香酚化学结构
相似 ,但羟基在苯环上的位置不同 。膜穿孔和膜黏
合被认为是首要作用模式 ,导致细菌细胞膜渗透性
提高及胞内生命物质的外泄 ,从而损害细菌酶系统 ,
导致微生物的死亡 。一致的研究结果表明 ,香芹酚
可以通过挤压开磷脂的脂肪酸链 ,在细菌细胞膜上
形成很多小管道 ,从而让细胞质中的离子从细胞内
流出细胞外 。已经证实 ,止痢草中的主要成分香芹
酚可以使金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌细胞中的磷酸
分子泄漏 。Helander 等研究了止痢草中的香芹酚
和百里香酚如何对大肠埃希菌 O157和沙门菌产生
杀灭作用时发现 ,这些酚类活性物质可以使细胞膜
破裂和胞内物质外溢。这表明萜类和苯丙素类能因
它们的亲脂特性而穿透细胞膜进入细胞 。另外研究
发现 ,止痢草中的抑制或杀灭微生物的特性与其亲
脂性质(如:存在的功能基团)和芳香族的化学结构
有关。此外 ,香芹酚和百里香酚是酚类物质 ,而酚类
物质往往能导致细菌细胞壁蛋白的变性 ,从而改变
细菌细胞壁原有的结构和特性 ,造成细菌的死亡 。
正是这种原始的杀菌方式 ,就决定了细菌无法
对其产生抗药性。而且由于香芹酚和百里香酚等成
份在动物体内的最终代谢产物是水和二氧化碳 ,所
以也不会出现抗药性。
除去抑制细菌自身细胞的生长之外 ,香芹酚也
有可能抑制细菌内毒素的分泌。体外试验结果表
明 ,香芹酚可以抑制蜡状芽孢杆菌分泌可以导致腹
泻的内毒素。对于香芹酚抑制细菌内毒素分泌的机
制有两种可能:一是如果内毒素分泌是一个主动过
程 ,那么香芹酚有可能能导致细胞没有足够的 A TP
或 PMF 把内毒素转运到体外;另一可能是 ,香芹酚
能抑制细菌的生长使其速度减慢 ,这意味着 ,细菌细
胞使用了所有的可利用的能量为了存活 ,而没有能
力再产生内毒素。
有趣的是 ,如果使用完整的植物提取物 ,其抗菌
功能要比用主要成分的混合物要大的多 。这种结果
也说明了非主要活性成分也起到了重要的作用 ,并
可能与主要活性成分有叠加效应 。止痢草提取物中
的两种主要活性成分香芹酚和百里香酚在杀灭金黄
色葡萄球菌和绿脓杆菌方面有叠加效应。已经证
明 ,香芹酚和它的合成前体 p-百里香素在抗菌方面
也有协同作用 ,研究发现 ,提纯的 p-百里香素抗菌作
用很微弱 ,但是它比香芹酚更能够让细菌的细胞膜
膨胀 ,通过这种机制 , p-百里香素能够帮助香芹酚更
容易进入细菌体内 ,所以香芹酚和它的合成前体 p-
百里香素在抗菌方面通过这种机制达到协同和叠加
作用。
Ultee等研究也发现 ,在 1 mmo l/L 以上的浓度
(取决于温度)时 ,纯品香芹酚能降低芽孢杆菌的发
育能力指数 ,但这种现象在 OEO 试验并没有出现 ,
这可能是与 OEO中所含有的 30多种活性物质能保
护该芽孢杆菌有关 。
264 动物医学进展　2010 年　第 31 卷　增刊(总第 202期)
2　OEO 抗菌的体外试验
长期以来 , OEO 被认为具有抗微生物的活性 。
大量科学研究证明 ,其专利产品 OS(好力高)对致病
性的大肠埃希菌 、沙门菌 、巴氏杆菌 、葡萄球菌 、链球
菌 、白色念珠菌等均能有效抑制或杀灭 。由于其良
好的抗菌杀菌特性 ,OS可以保障动物肠道健康和防
止下痢 ,尤其难得的是 OS 对一些耐药菌株也有很
好的杀灭作用 。另外 , OS 对病原菌和肠道微生物的
选择性抑制 ,也许会对肠道微生物平衡起到一定作
用 。
3　影响 OEO 抗菌性能的因素
OEO抗菌活性取决于植物的品种 、成分组成和
精油的浓度 、目标微生物的种属和浓度 、加工工艺和
储藏环境等。
3.1　品种
止痢草在国内外均属常见品种 ,我国民间将其
用于防治下痢和肠炎。在所有影响 OEO 的因素中 ,
最重要的是植物的来源 、部位 、生长阶段以及气候和
生长环境(温度 、土壤 、肥料)、蒸馏和储藏条件 。
OEO中抗菌作用的成分 ,以亲脂性的烃链和亲水性
的功能团为最重要 。其主要活性成分是香芹酚和百
里香酚以及它们各自的生物合成的前体:g-萜品烯
和 p-异丙基苯。不同品种之间的主要成分浓度差异
很大 ,尤其是香芹酚(0.43%～ 79.58%)和百里香酚
(0.44%～ 31.8%)。专利产品 OS(好力高)是使用
在希腊高原低温环境中进行种植的 Greek oregano 、
viz.Orig anumvulg areL.ssp.植物作为制备原料 。该
专利植物属于高精油品种(含量>2%),其精油产量
是我国普通野生品种的 5 倍 ～ 7 倍 ,而其提取物中
的主要杀菌 、抗菌成分的浓度也是普通品种的 3 倍
左右 ,所以由该植物品种制备的产品 OS 的杀菌 、抗
菌成分的浓度是普通品种的 20倍左右。
3.2　植物提取精油中的活性物质及其比例
OEO的成分是复杂的天然挥发性二级代谢产
物 ,是将植物通过干馏和蒸馏的方法而分离产生的 。
精油的主要成分是单萜烯和倍半萜烯 ,包含碳水化
合物 、醇 、醚 、醛和酮 ,具有芳香气味和生物学功能 。
其抗菌活性的大小顺序为:苯酚>醛>酮>醇>醚
>烃基 ,其中活性最强的是苯酚 。百里香酚和香芹
酚的羟基能与酶的活性中心形成氢键 ,因此含有苯
酚的精油成分具有抗微生物的最高活性 ,同时它们
的抗菌谱也是最广的 。来源于 O.vulg aresubsp.
Hirtum(通常是希腊止痢草)植物的精油提取物以
其高苯酚含量为特点 ,专利产品 OS 中含有 85%左
右的香芹酚和百里香酚以及它们的前体 g-萜品烯和
p-异丙基苯 ,是普通品种的 3倍以上。
研究表明 ,决定植物提取精油活性的不仅是组
分的含量 ,各组分之间的比例也至关重要 。很多研
究者试图在植物提取精油的功能性质和它们的单独
成分之间建立关联 ,其他的研究者则比较植物提取
精油不同的成分及其组合 ,试图发现其间可能的增
效效应 。T rinas博士研究了 OEO 中不同活性组分
比例对病源菌生长抑制与杀灭的影响 ,发现 OEO 中
的香芹酚与百里香酚的比例在 30∶1左右的时候效
果最佳 。
4　OEO 的其它功能
4.1　OEO抗氧化作用的体外试验与动物实验
研究表明 ,OEO的百里香酚和香芹酚有很强的
抗氧化性质 。在评估 OEO 的抗氧化性质研究中发
现 ,与其它植物提取物(如:百里香 、薄荷 、马郁兰和
熏衣草)比较 , OEO 对 75 ℃猪油的稳定保存最有
效 。Farag 等比较了植物提取精油抗氧化性质与其
结构之间的关系发现 ,百里香酚结构苯环上的羟基
为脂肪氧化中第一步产生的自由基提供氢离子 ,以
延缓过氧化过程 ,被认为是百里香酚高抗氧化活性
的原因 。在动物实验研究方面 , Youdim 和Deans发
现 ,添加百里香酚组白鼠比对照组白鼠维持较高的
多不饱和脂肪酸的含量 ,尤其是肝 、脑 、肾和心脏磷
脂中的 C20∶4n-6 和 C22∶6n-3。同时 ,对家禽实
验研究也取得类似结果 ,并且还认为 , OEO 能在肌
肉和腹部脂肪中发挥抗氧化的作用是主要是由于
OEO中的抗氧化成分进入细胞膜引起 。
4.2　OEO可以提高食欲
除了具有抗微生物和抗氧化性质外 ,O EO 还在
人类食品中充当香料。百里香酚也被用作食品调味
剂 。OEO提取物的的香料功能可以用于对仔猪断
奶阶段的原料变化引起味道和气味的变化进行统
一 。OEO作为香料在猪营养中的使用可以刺激猪
的舌咽神经从而提高唾液分泌及提高猪的食欲 。
4.3　OEO可以抗有害的真菌和抗球虫
近年来的研究表明 ,止痢草提取物对抑制动物
和人类免疫能力的几种真菌如新生隐球菌 、红色青
霉菌和白色念珠菌也有很强的抗菌杀菌能力 。此
外 ,OEO 还有很强的抗球虫特性 。
4.4　OEO不会影响乳酸菌等有益菌在肠道的定植
与繁殖
可能是由于 OEO中所含有的 30多种活性物质
的保护 ,实验证明 ,OEO 不会影响乳酸菌等有益菌
在肠道的定植与繁殖 ,这也是 OEO 优于抗生素的关
265陈月明等:止痢草提取物抗菌作用及其应用研究进展
键原因之一。
5　OEO 在动物生产上的应用
鉴于止痢草提取物具有无药物残留和无抗药性
等的特性 ,所以目前其已成为国内外的许多饲料厂
和养殖场生产无抗绿色肉蛋奶和水产品时 ,优先选
用的抗菌产品 。
5.1　OEO对鸡生产性能的影响
OEO可以提高肉鸡生长和降低死亡率。Bot-
soglou等研究发现 ,当 OEO 添加量在 20 mg/kg ～
200 mg/kg 时 ,试验组比对照组体增重效果明显 ,并
且采食量增加 。Lee等在 4 周的肉鸡试验中结果显
示 ,日粮中添加 200ppm 的 OEO 尽管在增重和采食
量方面差异不显著 ,但可以有效改善饲料报酬。
研究认为 ,日粮中添加 OEO改善的料肉比与改
善饲料利用效率和(或)改变胴体品质有关系 , OEO
不仅对肠道微生物有影响 ,还可能影响营养物质的
利用。有试验表明 , OEO 可以提高肉鸡增重 16%,
降低死亡率 44.5%。
5.2　OEO对猪生产性能的影响
研究表明 ,OEO不仅可以通过抗菌或杀菌维持
动物肠道健康 ,防治下痢 ,同时能够帮助消化和提高
食欲 ,并且还可以作为天然饲料添加剂来促进生长
和改善繁殖性能。Gertenbach和 Bilkei试验表明 ,
在断奶后仔猪日粮中添加 1 000 mg/kg 的 OEO 能
显著提高体增重和改善猪的健康;饲料中添加 OEO
可以促进生长猪的采食 、日增重和提高饲料利用率。
此外 ,OEO可以给处于繁殖期的母猪的健康带
来积极的影响 。OEO的抗菌 、消炎 、抗氧化和促进
食欲等功效可以提高母猪的采食 、降低死淘率 ,并改
善后续的生长性能。 Khajarern 认为 , OEO 中香芹
酚和百里香酚对消化道内皮层的成熟有促进作用 ,
能加速肠道微绒毛内皮的更新 ,减少病原菌在消化
道内皮上的殖附 ,从而改善母猪对营养物质的吸收 。
据推测 ,OEO 对母猪繁殖力的影响是由于稳定了肠
道的微生物 ,减少了不良微生物的数量 ,减少或延缓
了免疫反应和减少子宫白细胞的活性 ,提高了母猪
的健康 ,从而改善分娩后的免疫系统 。
5.3　OEO在水产上的应用
近年来 ,科学家对 OEO在水产动物上的应用也
进行了研究。在虾和鱼类生产中应用的研究结果均
证实 ,专利产品 OS不仅能有效抵抗病原菌(如对水
产动物危害很大的嗜水气单胞菌和哈维氏弧菌等)
对水产动物的侵害 ,而且能增强动物自身的免疫能
力 。在一些科研院校所进行的小型试验以及企业内
大型的生产试验证明 , OS 可以提高水产动物的成活
率 ,降低疾病发病率 ,从而提高鱼和虾类的生产性能
和养殖效益 。
参考文献:
-[ 1] 　金立志.植物提取物在动物生产中的应用研究及发展前景
[ J] .中国畜牧杂志 , 2007 , 43(20):11-17.
[ 2] 　巩　霞 ,程学慧.饲用抗生素抗药性研究:现状与未来[ J] .中国
畜牧杂志 , 2007 , 43(22):26-32.
[ 3] 　王红宁 ,刘书亮.规模化猪场致病性大肠杆菌 、沙门氏菌药敏区
系调查[ J] .西南农业大学学报 , 2000 , 13(S):84-90.
[ 4] 　刘梦元 , 吴　斌 ,刘建杰 ,等.规模化猪场大肠杆菌的耐药性监
测及血清流行病学调查[ J] .中国兽医学报.2004 , 24:16-18.
[ 5] 　张秀英 , 吴好庭 , 赵　晖 , 等.部分鸡场大肠杆菌对抗菌药物
的耐药性[ J] .中国兽医学报 , 2005 , 25(4):422-424.
Progress on Antibacterial Effect and Application of Zhilishen Extract
CHEN Yue-ming 1 ,WANG Shui-ming2
(1.Suzhou Animal Hu sband ry and Veterinary S ta tion , Suzhou , 215000 , Ch ina;
2.Lvchang Biotechnolo gy Co., Ltd.Shanghai , 200000 , China)
Abstract:The degree of drug abuse is ex t rao rdinari ly st riking for the reason of the drug resistance in medi-
cine addi tive , in w hich used the range o f national permit ted.It w ill endanger the heal th of hunman.The
essent ial components in Zhilishen ex t ract i s natural aromat ic bacterio cidal substance which can ki ll or re-
strain pathogenic bacterium w ith abli ty of drug resistance , especially fo r the Gram-negat ive bacterium .It
can be used not only separately but also associatedly wi th all the othe r ant ibacterials , and has the apparent
effects of syne rg ism andaddi tion.The problem of drug resistance wil l be solv ed as Zhi li shen ex t ract is no t
residue and it wil l no t need wi thdraw al time and al terna te drug s usually .Zhilishen ex t ract is a best product
that used w ithout risk and also can replace of antibiotics.
Key words:drug residue;drug re sistance;Zhilishen ex t ract;natural aroma tic bacteriocidal substance
266 动物医学进展　2010 年　第 31 卷　增刊(总第 202期)