4大蒜在畜牧水产业的应用研究概况
4.1大蒜素在水产养殖中的应用研究
4.1.1作水产饲料添加剂
大蒜素是一种天然环保型绿色饲料添加剂。据贾卫斌报道，采用Horn法，分别将大蒜素和改性大蒜素样品用蒸馏水配制后，对小白鼠一次性灌服，检测样品中的急性毒性，结果大蒜素和改性大蒜素的LD50都是926mg/kg，均属低毒物质；另外，大蒜素不会与饲料中的其它成分产生交叉干扰，也不会在动物体内残留。大蒜素对水产动物有促生长作用，能提高饲料利用率。向枭等在饲料中分别添加25、50、75、100mg/kg的大蒜素进行淡水白鲳饲养试验。40d后，与对照组相比，各试验组的增重率分别提高57.49%、91.25%、101.26%和87.74%，成活率分别提高8.13%、2.09%、7.50％、14.59%，饲料系数分别降低8.79%、12.13%、9.62%和1.67%，试验组鱼体肌肉中粗蛋白含量分别提高了3.82%、6.00%、17.69%、18.38%，粗脂肪含量分别降低了5.74%、3.95%、2.75和1.24%[36]。陈欣然在饲料中添加大蒜素来饲喂鲤鱼，结果发现大蒜素能显著提高养殖鲤鱼的生长速度。在牛蛙饲料中添加大蒜素可促进牛蛙生长，降低饲料系数，提高成活率，从而降低养蛙成本，提高经济效益。伍莉等分别在饲料中添加适量甜菜碱、喹乙醇和大蒜素，试验测得三者能显著增强斑点叉尾鮰肠道蛋白酶活力，并且三种添加剂均能明显促进鱼体的生长，尤其以添加大蒜素组鱼生长速度最快[36]。大蒜素对水产动物有诱食作用，能提高动物的摄食量。例如，在罗非鱼饲料中加入50mg/kg的大蒜素，经45天的喂养，发现大蒜素有强烈的诱食作用，罗非鱼表现出喜食、摄食速度快的特点。大蒜素对虹鳟、鲤鱼和桃花鱼也有较好的诱食效果，但是大蒜素对中华乌塘鳢幼鱼没有诱食作用，相反，试验鱼对大蒜素存在一定的拒食，说明大蒜素对鱼类的诱食效果有种的差异性。
大蒜素中含有各种硫醚化合物，长期投喂可以降低鱼体胆固醇，改善水产动物肉质。林亦斌认为，长期投喂大蒜素可增强鱼肉的香味。日本专家在虹鳟、真鲷、牙鲆等鱼饲料中添加50mg/kg的大蒜素粉剂，经不间断的长期投喂，可使成鱼的肉质细腻、紧密，鱼肉鲜美香浓，且在此饲养条件下停食3周，鱼体的肌肉强度为对照组的1.2倍，停食6周肌肉强度增加1.5倍，且试验鱼的肌肉纤维粗度约为对照组的一半，鱼体中的脂肪比例约下降1.8%[38]。据日本报道，将大蒜粉碎后挤汁100g，加入0.5%～3%VB1，在50～70℃的温度下反应1～7小时，得到蒜硫胺溶液；然后加入0.5%的粘合剂和2%的VE，制成饵料添加剂，然后用它喂稚鳖，一年后不但鳖的增重率提高20%左右，而且鳖肉的臭味也消失了[42]。大蒜素还能有效地防止饲料的霉变，它不仅可以杀死病菌，还能杀灭各种霉菌，而且大蒜素的特殊气味还可驱赶蝇螨蚊虫，防止饲料变质。胡石亮按50mg/kg、100mg/kg、150mg/kg的比例在牛蛙饲料中添加大蒜素，投喂规格为100g左右的牛蛙，经过30d的试验，结果表明：添加大蒜素的试验组在成活率、饲料系数，增重率等方面明显优于对照组，试验组的增重率平均比对照组提高了15.2%，其中添加100mg/kg大蒜素的试验组的增重比对照组提高19.5%。试验组的饲料系数平均降低了15.9%，其中添加100mg/kg大蒜素的饲料系数比对照组降低20.6%[43]。
4.1.2 作鱼病防治药物
国外大量研究表明，大蒜素能有效杀灭荧光极毛杆菌、鱼害粘球菌、鳗弧菌、爱德华氏菌、气单胞菌、鲁耶尔森氏菌等淡水鱼类主要致病菌，对草鱼肠炎病、烂腮病、赤皮病和鲢鱼的出血病以及鱼类的暴发性传染病都特别有效，是目前防治鱼病的较好的药物之一。大蒜素内服可以预防细菌性烂鳃病和肠炎病，药浴法可以防治竖鳞病，全池泼洒法可以防治肠炎、烂鳃、赤皮病，另外对这些疾病的并发症有良好的治疗效果。贾卫斌等报道，在鲤鱼饵料中添加100mg/kg的合成大蒜素，鲤鱼的成活率较对照组提高2.5%；在饵料中添加50mg/kg、100mg/kg合成大蒜素饲喂甲鱼，与对照组相比，甲鱼成活率分别提高了2.44％和2.96％。在饲料中添加1%的大蒜可防治对虾的红腿病；添加5%的大蒜进行网箱养殖鲤鱼，其成活率提高2.16%；添加0.008%的大蒜油，可使草鱼的成活率提高15%以上；唐雪蓉等认为，蒜硫胺(大蒜素与硫胺素的化合物)可抑制硫胺素酶的作用，可明显增强对虾的抵抗力，大大降低死亡率；傅同禄等在草鱼、鲤鱼饵料中添加1％大蒜素渣预混料，鲤鱼成活率提高15％以上；雍杰在100ha池塘中试验发现，大蒜素对鱼易患的肠炎、烂鳃病有良好的防治效果，且无毒副作用中国兽药114网。
4.1.3 大蒜素在水产动物的使用剂量
黄兴国等对大蒜素在黄鳝养殖中的应用效果进行初步研究，结果发现，不同饲养阶段由于添加大蒜素剂量不同，存活率及疾病防治效果不一样：未添加大蒜素饲养阶段，饲养1个月后，存活率为89％，死亡病因主要是赤皮病和肠炎；配合饲料中添加200mg/kg和400mg/kg大蒜素，阶段存活率分别为95％和94%，死亡率降低，存活率提高，未见赤皮病和肠炎，这说明在配合饲料中添加200mg/kg和400mg/kg的大蒜素不仅不会对黄鳝有毒害作用，而且对疾病的防治、提高存活率有一定的效果。但是在添加800mg/kg大蒜素的浓度下，3天时间全部死亡，说明浓度过高对黄鳝有毒害作用[47]。在饲料中添加大蒜素时，应根据动物的种类和不同生长阶段的特点，并结合大蒜素的有效含量，以及原料配比情况和实际需要确定合适的使用剂量。一般的水产饲料应用25%含量的大蒜素100g/t就有较好的效果。如要有较好的诱食性，要应用150g/t以上。如果饲料中抗氧化剂和防霉剂以及菜籽粕、肉骨粉等用量较多，要有较好的诱食效果还应增加用量。用于鱼病防治时，按吃食水产动物体重的1％～3％添加大蒜或0.2％添加大蒜素。可将新鲜大蒜捣烂与鱼类喜食的饲料混合，直接投喂，连喂3～6天；也可用大蒜素兑水全池泼洒，用量为4～20mg/l，3～6天为一个疗程，可预防和治疗细菌性疾病。
4.2大蒜素在畜牧应用
4.2.1 在养猪生产中的应用
大蒜素可提高猪的生长发育，改善猪的生长环境，提高猪的抗病能力，提高日增重和饲料利用率。黄瑞华等（2002）在断奶仔猪日粮中添加25%大蒜素200g/t，结果表明，与对照组相比，试验组日增重提高16.5%（P<0.05），料重比降低13%（P<0.05），同时舍内外环境得到改善，粪便蚊蝇量减少[39]。徐建荣等（2001）、黄雪泉等（2000）试验表明，大蒜素能提高仔猪日增重，降低料肉比[46]。刘雨田（1999），武书庚等（2001）研究认为，大蒜素可改良饲料中一些药物和原料的不适气味，改善饲料的适口性，促进断奶仔猪的食欲[40]。任培桃（1997）报道，在生长肥育猪饲料中添加5%大蒜素，使猪食欲增强、增重提高[40]。研究认为：给泌乳母猪饲料中添加3%大蒜，可使母猪的日采食量提高2kg以上，给断奶15~25d的仔猪添加2%的大蒜，仔猪的日增重可提高6.9%以上，料肉比降低4.8以上。大蒜素使仔猪胃液的分泌增加，增强胃肠蠕动和刺激仔猪的食欲，产生强烈的诱食作用，促进消化道对营养物质的吸收，促进猪的生长发育。大蒜素还可用于防治许多猪病，如防治猪的蛲虫、蛔虫、副伤寒病，治疗猪的胃肠炎、风湿病、破伤风等。
4.2.2在养禽生产中的应用
大蒜素添加于鸡的饲料中，可增加食欲，提高生产性能。袁志柱等（1998）报道，在肉仔鸡中添加大蒜素（含量为25%）可明显提高肉用仔猪日增重，提高存活率3%以上[50]。郑诚等（1998）报道，在肉鸡饲料添加大蒜素，肉鸡平均增重提高了8.7%，耗料减少5%[50]。贾卫斌等（1997）用含量为10%的合成大蒜素和碘化改性大蒜素，按60mg/kg拌入鸡饲料中，可分别提高日增重7.54%和11.31%，提高成活率1.2%和2.4%[35]。何国瑞等（1997）试验表示，在1~35日龄肉鸡饲料中添加大蒜素，使日增重、饲料报酬均有所提高，料肉比降低[50]。柏松等（1997）研究表明，在产蛋鸡饲料中添加大蒜素使产蛋率提高5.3%，料蛋比减少6.93%[41]。黄玉德（1996）在蛋鸡饲料添加大蒜素，发现产蛋量提高11.36%，料蛋比减少6.91%。研究认为：用大蒜素、有机锗和硒配成一种添加剂饲喂蛋鸡可使产蛋率提高，延长产蛋高峰期[41]。刘宗政（1999）用大蒜素添加于0~42日龄的肉鸭的饲料中进行试验结果表明，肉鸭绝对增重提高4.36~8.29%，饲料消耗减少1.69%~5.93%。饲料中添加大蒜素，可以提高机体抗病力，增强免疫力，用于防治许多禽病，如雏鸡白痢、禽霍乱、鸡瘟等。
4.2.3 在水产养殖中的应用
在水产饲料中添加大蒜素，可以增进水产动物的食欲，提高采食量和增重量，改善肉质，减少疾病的发生，提高成活率。贾卫斌等（1997、1999）在鲫鱼饵料中，添加100mg/kg大蒜素，使增重提高13.3%，饲料报酬和经济效益分别提高5.5%和15~25%。傅同禄等（1990）试验发现，大蒜素具有强烈的诱食作用，使草鱼、鲫鱼、鲤鱼的投饵率提高[45]。曾虹等（1996）、胡世杰（1999）在罗非鱼饵料中添加大蒜素，试验表明，罗非鱼日增重，成活率均有提高[52]。胡石亮等（2000）在牛蛙饲料中分别添加50、100、150mg/kg大蒜素，投喂规格为100g左右的牛蛙，经过30d试验，结果表明：试验组的成活率、增重率均优于对照组。试验组的增重率平均比对照组提高15.2%，其中添加100mg/kg大蒜素的试验组增重率比对照组提高19.5%，饲料系数比对照组降低20.6%。研究认为，大蒜素长期投喂可以改善水产动物肉的品质，使鱼体的肉质细腻，鱼体脂肪比例下降，肉味鲜美。大蒜素可防治痢疾杆菌、霍乱杆菌、伤寒杆菌、葡萄球菌、链球菌、霉菌等引起的水产动物疾病，如肠炎、烂腮、赤皮和出血病等疾病，提高成活率。
4.2.4在草食动物生产上的应用
在饲料中添加大蒜素可提高肉用草食动物的增重，提高饲料利用率，对奶牛可以提高产奶量和乳脂率，防治许多疾病，提高成活率。黄玉德等（1997）在奶牛日粮精料中添加大蒜素粉0.1%，结果发现大蒜素能使精料产生浓厚的自然香味，对奶牛产生强烈的诱食作用，使平均每头奶牛日产奶量增加2.28kg，提高幅度11.22%（P<0.05），乳脂率提高4.30%，精料日消耗平均每头下降0.8kg[37]，黄玉德等（1997）在新西兰肉兔日粮中添加1%的大蒜素，使日增重提高21%（P<0.01），料肉比下降21.7%[42]。大蒜素可用于治疗牛伤风感冒、瘤胃臌气、羔羊痢疾、马腹痛、家兔的球虫病、肠胃炎、痢疾、感冒等疾病。
5大蒜药用制剂的研究
5.1大蒜油微胶囊的研制
大蒜油的提取:1、捣碎。2、 酶解:pH6.5,温度35℃,时间4h。3、水蒸气蒸馏:保持料液比1:3,蒸馏时间以1h为宜。 4、提取:将油水混合物用乙醚萃取,同时加饱和氯化钠溶液破乳,油层用硫酸钠脱水, 然后过滤回收乙醚得大蒜油产品,产率为0.3%中国兽药114网。
微胶囊的制备:1、乳化:将精油5ml与 3%海藻酸钠溶液150ml混合搅拌,转速8000r/min, 然后加入3%明胶水溶液150ml转速 500转/分,乳化10min.2、冷却:调pH为3,4,5,6,再以500r/min搅拌20min,降温至5℃ -10℃,并慢速搅拌.3、再凝聚,将其液均匀滴入0.25M氯化钙水溶液中, 表面立刻形 成凝胶,生成光滑的微球.4、分离:待全部凝聚后经水洗过滤, 得到具有一定强度的微球.结论:制备的最佳pH值为4,大蒜油若不进行微胶囊化, 半年内就会有黄色沉淀物或颜色变浅或分层等现象出现,质量明显变差。
大蒜微胶囊制剂的研究：提高大蒜素的稳定性，掩盖不良气味，减少刺激性是大蒜制剂所要解决的三个主要问题，可采用高分子材料或聚合物为包材将药物包裹成微型包囊。用复凝聚法制成大蒜素胶囊，并制成口服制剂，用双囊填充的方法，从而提高其密闭性，达到掩盖臭味的目的。大蒜素对胃部有较强的刺激性。大蒜素用胶囊包裹后刺激性减少，再用甲醛进行肠溶处理，从而彻底消除其对胃部的刺激性。依据化学动力学方法，采用恒温加速实验，对复方大蒜油胶囊丸中主要成分——大蒜素在室温条件下能保持含量90%的时间进行预测。结果表明，复方大蒜油胶囊丸具有较好的稳定性。
5.2大蒜素注射液
大蒜素注射液属于免疫激发型广谱抗菌抗病毒药，主要用于呼吸道感染、泌尿系感染、骨外伤感染、皮肤真菌感染、肠道杆菌感染、妇科感染及长期应用抗生素引起的双重感染等。兽医领域也有深入的研究和良好的应用。黑龙江省珍宝岛制药有限公司开发的大蒜素注射液对多种球菌、百日咳杆菌、白喉杆菌、痢疾杆菌、伤寒及副伤寒杆菌、大肠杆菌结核杆菌等有抑制和杀菌作用。对真菌感染有抑制作用。对阿米巴原虫、阴道滴虫、蛲虫等也有抑制杀菌作用。属于抗感染药。适应于深部真菌和细菌感染，用于防治急慢性菌痢和肠炎、百日咳、肺部和消化道的真菌感染、白色念珠菌菌血症、隐球菌性脑膜炎、肺结核等。其推荐的用法用量为：静脉滴注，一次60～120mg(2～4支)，儿童酌减，稀释在500～1000ml的5%～10%葡萄糖或氧化钠注射液中，缓慢滴注，一日一次。个别病人在静脉滴注时，有刺痛感觉，在使用数次后或增加稀释倍数即可消失。如出现全身灼热感出汗等现象。可减慢滴注速度。本品对皮肤粘膜有刺激，不宜作皮下或肌内注射。
5.2.1药理及药效学研究
急性亚急性毒性实验均证明、大蒜素常规用量对心率和呼吸、肝、肾等均无不良影响，对其它组织亦无毒性。 实验研究证明，静脉给药后40min血药浓度达峰值，大多分布于肺、心，少许在肝脏，生物利用度达100%。主要通过粪便和呼吸排泄，血浆中无积蓄作用，其半衰期为3.1h。体外实验证明：0.05%浓度，5分钟内可杀灭各种杆菌，体外实验、0.15mg/ml可杀灭流感病毒、0.015mg/ml浓度可杀灭疱疹病毒，0.10mg/ml浓度中10分钟内各种球菌均被抑制和杀灭。Hikino对应用CCL4诱导体外初代培养小鼠肝细胞毒性试验、三硫二丙烯对游离基形成和对CCL4诱导肝微粒体脂进氧化作用呈抑制效果，并能增加小鼠肝细胞中谷胱甘肽3-转移酶的活性，从而提高肝脏的解毒能力。Lan等实验证明，三硫二丙烯使血中胆固醇、甘油三酯，前ß脂蛋白含量下降；提示本品可控制高脂血症。Bobboi小鼠实验，三硫二丙烯能降低乙醇诱导的血中胆固醇和甘油三脂，并能抑制动脉粥硬化。因而本产品也是降血脂的有效药物。但是，大蒜注射液长期在某一部位静滴易导致静脉炎，偶可引起冠状动脉收缩，加重心肌缺血。在兽医领域，张国红等研究的百痢泰注射液对大肠杆菌、沙门氏杆菌高度敏感；对醋酸所致小鼠毛细血管通透性增高有明显的抑制作用；能显著抑制角叉菜胶致小鼠足趾肿胀[53]。
5.2.2临床应用
在医学领域，上海禾丰制药有限公司制成2ml含大蒜素30mg的大蒜素注射液，临用前，用5%葡萄注射液（或生理盐水）500ml-1000ml稀释后应用。静脉滴注一次60-120mg，一日一次。用于治疗深部霉菌感染，如新形隐球蓖及白色念球菌等感染有效，并适用于治疗深部真菌感染，如肺部及消化道白色念球菌感染，隐球菌感染，隐球菌脑膜炎、中枢神经系统炎症、伤寒、百日咳细菌性肠炎、菌痢、阿米巴痢疾等以及其它细菌性感染所引起的疾病。在兽医领域，汪勇等研究证实百痢泰注射液对仔猪黄白痢的治愈率达98%以上，对猪痢疾的治愈率达93%以上，对猪传染性胃肠炎、流行性腹泻的治愈率达89%以上[54]。