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姜黄素的心思 成效 及其在水产饲料工业中的运用
2018/4/26 16:36:58

  姜黄素是从姜科植物姜黄的枯燥 根茎中提取的化学成分 ,一样往常 情形 下所说的姜黄素是姜黄素、去甲氧基姜黄素和双去甲氧基姜黄素的统称,其中姜黄素约占80 % ( Jasim Hilo Naama 等,2010; D Sogi等,2010; 张志琴等,2011) 。姜黄素最后 是一种主要 的添加剂,作为色素普遍 运用于食物 中,以后 研讨 发现其具有强盛 的生物学成效 ,被用于化装 品和医疗等各个行业。


   文章综述了海外 外对姜黄素的研讨 效果 ,期许其与其他植物提取物一样,能为处置 当今水产养殖业泛起的顺手 效果 提供相关实际 依据 。


  姜黄素的心思 成效 研讨 希望


   1.1 姜黄素的抗氧化功用


   姜黄素及其衍生物的抗氧化机制研讨 主要 集中在酚羟基和β 二酮2 种基团在抗氧化历程中的作用。姜黄素有2 个苯丙烯酰基骨架,2 个苯环上各有1 个酚羟基和1 个甲氧基,丙烯基与1 β 双酮/烯醇式结构 毗邻 。研讨 发现,姜黄素可以作为一个主要 的氢给体,在抗氧化历程中主要 是二酮中央 的亚甲基提供质子,是以 其主要 活性部位在β -二酮单元( V Slobodan 等,1999) 。酚基团关于 姜黄素扫除 氧自在 基是需要 的,甲氧基的存在进一步增强 其抗氧化活性( K I Priyadarsini 等,2003) 。而Miriyala ( 2007) 以为 姜黄素的抗氧化活性归因于酚基团和甲氧基团与13 二酮勾搭 的双烯系统 毗邻 起来。姜黄素有2 个活性部位,划分是酚羟基单元和β 二酮单元,这2 个单元都可以提供质子阻断自在 基反映。同时,姜黄素抗氧化活性的发作 部位与反映介质有亲近 关系( 薛海鹏等,2010)


   自在 基是生物体新陈代谢 历程中所发作 的一类具有高度氧化活性的基团。生物体新陈代谢 历程中发作 少量 的活性氧自在 基簇( ROS) ,主要 有超氧阴离子自在 基( O2 ) 、羟自在 基( OH) 及其活性衍生物,如:H2O2RO·ROO·ROOH。现已报导 姜黄素在体内外可以直接扫除 自在 基( ROS 和活性氮自在 基)


   姜黄素降低ROS 发作 的缘故原由 是其可以 增添 细胞内谷胱甘肽水平 ,且与转录因子( Nrf2) 相关 。此外,姜黄素的抗氧化活性还与其可以 抑制脂质过氧化反映,维持种种抗氧化酶的活性相关 ,如: 超氧化物歧化酶( SOD) 、过氧化氢酶( CAT) 和谷胱甘肽过氧化酶( GSH Px) 。脂质过氧化反映是由自在 基介导的链式反映,形成 细胞膜结构 的破损 ,姜黄素抑制脂质过氧化反映主要 是经过 扫除 参与 过氧化反映的活性自在 基( 狄建彬等,2010) 。姜黄素虽能掩护生物膜免受氧化应激的损伤,但姜黄素偶然 却表现 出促氧化作用。姜黄素可以 经过 过氧化物酶- H2O2系统 发作 苯氧基团,该系统 多是 协同氧化细胞内谷胱苷肽或恢复 型辅酶I( NADH) ,陪同着经过 摄入O2构成 ROS。是以 姜黄素在氧化应激方式 下能够 不是一个具有 的抗氧化剂( GalatiG 等,2002) Sandur ( 2007) 报导 姜黄素这种双向作用是由质量浓度调控的,从而使姜黄素的效应能在抗氧化和促氧化间相互 转换。Hatcher ( 2008)也指出姜黄素是一个自在 基扫除 剂和氢供体,显示出了亲氧化剂和抗氧化剂双重活性。


   在生物系统 的退化 历程中,细胞内构成 了进攻 活性氧优待 的掩护机制,其中起主要 作用的是SODGSH Px CAT 等。植物 机体中SODGSH PxCAT 生机 坎坷 直接 反映了机体扫除 自在 基的才干 。丙二醛( MDA) 为脂质过氧化产品 ( LPO) 。它们可以反映机体LPO 天生 速率和强度,也直接 反映组织LPO 损伤水平 ( 王建舜等,1999) 。机体抗氧化作用增强 ,可以镌汰 自在 基和LPO 对机体细胞膜完整 性的破损 ,从而提高 机体免疫力和抗病才干 。姜黄素也可经过 诱导抗氧化酶及恢复 性物质的天生 和活化,如: SODCAT 和恢复 型谷胱甘肽,将多种超氧化物、过氧化物及氧化物等自在 基剖析 或恢复 ,从而起到抗氧化或减轻 氧化应激损伤的作用( Rajeswari A2006; 李薇等,2009)


   Kalpana ( 2007) 用尼古丁制备肺应激损伤模子 ,运用 姜黄素后发现肺组织中的SOD CAT 水平 大大提高 ,肺损伤水平 显着 削弱 。对甲氨蝶呤诱发肝损伤的大鼠一连 5 d 天天 给予100 mg /kg 姜黄素后,发现肝内SODCAT GSH Px 活性增强 ,而MDA水平 降低( R A Hemeida 等,2008 ) 。杨奕樱等( 2011) 研讨 了姜黄素对食饵性高脂血症小鼠血脂的浸染 及其抗氧化性作用,效果 批注 : 姜黄素能提高 机体总抗氧化才干 作用,但需求 一个最适剂量。综上所述,在饲料中添加过量 的姜黄素,能有用 提高 植物 机体抗氧化功用 ,从而提高 机体的免疫力和抗病才干 。


   1.2 姜黄素抗熏染症和抗肿瘤作用


   姜黄素对急性、亚急性和慢性炎症均有抑制造 用,可治疗 肝炎、肺炎、胰腺炎和过敏性脑脊髓膜炎等多种炎症。其作用机制多是 经过 抑制白细胞介素2 ( IL 2) 、白细胞介素4 ( IL 4) 、白细胞介素8 ( IL 8) 、肿瘤坏死因子α ( TNF α) 和胰岛素生长因子勾搭 卵白( IGFBP 2) 等炎症因子且上调抑炎介质白细胞介素10 ( IL 10) 的表达 ,经过 降低环氧酶- 2 ( COX 2) 、脂肪氧合酶及诱导型一氧化氮合酶( iNOS) 的表达 ,从而完成 抗熏染作用( M T Julie Jurenka2009; 王小玲,2011;赵承光等,2008) 。此外,过氧化物酶体增殖物激活受体- γ ( PPAR γ) 被推测 可以负性调治核因子KB ( NF KB) 的表达 ,从而镌汰 促炎因子并增添 抗熏染因子的释放,在246 三硝基苯磺酸( TNBS) 诱导的大鼠结肠炎中发扬 抗熏染作用,而实验 证明 姜黄素可作为PPAR γ 的配体,经过 激活PPAR γ 直接 降低NF kB 的表达 ( 杨彩虹等,2008) 。体外实验 发现,姜黄素可以清楚 镌汰 人肺上皮细胞内抑制性kB 激酶复合体的激活性和抑制性kB 的磷酸化,进而镌汰 NF kB 的活化( KMoriyuki 等,2010) ,异样 的效果 在大鼠急性肾损伤模子 及佐剂性枢纽炎大鼠的体内实验 中也被视察到( S S Ghosh 等,2009; 蔡辉等,2008) 。姜黄素的抗熏染活性在离体及体内都取得 空虚 的证明 ,且作用机制也已处于研讨 透彻的形状 。有实验 批注 ,姜黄素抗熏染活性巨细与构效存在一定的联络 ,对其举行 刷新 可以增强 抗熏染活性,如: 四氢姜黄素和姜黄素吡唑类和异唑相似 物( A Mukhopadhyay 等,1982; C Selvam 等,2005) ,缘故原由 多是 多1 个羟基或亚氨基使其成为更好的自在 基受体。


   姜黄素的抗肿瘤作用体如今 癌症发作 的起始、促进和演进各阶段。研讨 批注 ,姜黄素的添加可以清楚 改动 小鼠或大鼠肝细胞色素P450 系统 和谷胱甘肽- S 转移酶( GST) 家族的水平 ,而以上2个酶群能使致癌物质失活或代谢出体外( D P Chauhan2002) ; 此外,DNA 损伤或突变 在癌症早期 起着主要 作用,抑制及镌汰 DNA 损伤有益 于肿瘤的预防,实验 批注 : 姜黄素具有镌汰 乳腺癌细胞中DNA 损伤及调治乳腺癌易感基因1 ( BRCA1) 基因表达 的成效 ,从而预防乳腺癌的发作 ( Zhenyu Ji2010) 。此外,前已述及姜黄素能阻断自在 基链式反映,这对预防癌症的发作 也具有主要 的意旨 。


   促进和演进阶段,姜黄素经过 浸染 细胞周期和调治多种细胞信号途径来抑制肿瘤细胞的增殖; 姜黄素还可诱导细胞凋亡,其作用机制是裂解多聚腺苷核糖聚合酶和脱氧核糖核酸酶抑制剂,最终招致 DNA 断裂,细胞凋亡( J A Bush 等,2001) ; 招致 细胞凋亡的另一能够 机制是使凋亡卵白水平 表达 降低 ,抗凋亡卵白水平 表达 降低( Y Wu 等,2002)


   血管天生 是多种肿瘤增殖、转移和分散 的主要 条件之一,其为肿瘤细胞和组织提供富足的营养 ,以是 近年来众多抗癌药物的作用机制也跟阻止血管的天生 相关 。研讨 批注 ,姜黄素可在转录和转录后水平 经过 调治金属卵白酶( MMP) 完成 抑制血管天生 的作用( E Anupama 等,2002) 。据报导 ,姜黄素能经过 调治长生 性人脐静脉内皮细胞ECV304 细胞周期相关基因的表达 而完成 抑制血管天生 的作用( Park Myung Jin 等,2002)


   综上所述,姜黄素具有抗熏染及抗肿瘤活性,与许多化疗药物一样具有一定的效果,分别 的是至今未发现姜黄素对人体有显着 的不良反映,在这点上姜黄素具有严重 的下风 ,但其不溶于水及在体内活性不高的弱点 一定水平 下限 制了它的药理活性,信托 人们将凭证 其构效关系开收回 新的产品 以填补 缺陷。


   1.3 姜黄素调治脂代谢


   高脂血症是动脉粥样强硬 性疾病的主要 风险 成分 ,而恒久高脂饮食则是招致 该病发作 的主要 诱因。高脂血症招致 动脉粥样强硬 的机制主要 是氧化修饰的低密度脂卵白胆固醇( LDL C) 损害血管内皮,招致 泡沫细胞发作 及粥样斑块的构成 ,同时因为 血管内皮的受损使得血管释放内皮源性舒张因子显着 镌汰 ,招致 血管内皮依赖性的舒张成效 受损,是心血管疾病的起始环节。现代 研讨 中发现,姜黄素对换治血脂有着清楚 正面作用。


   姜黄素对植物 血脂代谢浸染 的讨论 一样往常 运用 诱导构成 高脂模子 ,促使植物 脂代谢发作 杂乱 ,之后用姜黄素作为治疗 药物,评价其效果。对小鼠举行 高脂血症诱导,以分别 剂量姜黄素灌服后,测定血清中血脂四项,三酰甘油( TG) 、胆固醇( TC) 、高密度脂卵白胆固醇( HDL C) ( LDL C) ,效果 批注 : 大剂量姜黄素( 天天 200 mg /kg) 有显着 的降低血清中TG TC 含量的作用( 潘赞红等,1999) 。何庆芝等推测 姜黄素降脂作用的机制能够 与促进微囊卵白- 1 ( caveolin 1 ) 表达 相关 ( 2010) 。以后 的实验 证明 ,姜黄素不只 具有降高脂模子 大鼠血脂的成效 ,还能改善高脂饮食招致 的血管内皮依赖性的舒张成效 减退( 朱红球等,2011) 。其脂代谢调控机制研讨 方面也有一定篇幅的报导 。在姜黄素干预 家鸭脂肪肝模子 的实验 中发现姜黄素经过 增添 肝脂酶的活性来促进肝中脂肪的代谢,掩护肝细胞( 任永等,2008) 。研讨 发现,姜黄素经过 调治脂肪酸分解 酶( FAS) 基因表达 量来调控组织中脂肪的漫衍及浸染 脂肪堆积 ,与其他传统的FAS 基因抑制剂一样,姜黄素抑制小鼠胚胎成纤维细胞( 3T3 L1) 的漫衍,最终招致 脂肪堆积 镌汰 ,同时,姜黄素降低了FASPPAR γ 和脂肪酸转位酶( CD36) 的表达 量,是以 ,姜黄素具有减肥的潜在效果( J Zhao 等,2011) 。瘦素( Leptin)可以抚慰 热休克卵白( HSC) 表达 及提高 腺苷酸活化卵白激酶( AMPK) 活性,从而诱导脂肪堆积 相关基因的表达 ,增添 血管内脂肪的水平 ,而姜黄素则能消弭 这种抚慰 和提高 作用,经过 此途径降低脂肪堆积 和血脂( Y Tang 等,2010)


   HDL C,高密度脂卵白分子所携的TC,是逆向转运的内源性胆固醇酯,将其运入肝,再扫除 出血液。一个针对人的双盲实验 ,将一批高脂血症实验 工具分为3 个姜黄素质量浓度梯度组,低质量浓度组摄入姜黄素量为15 mg /d,中质量浓度组摄入姜黄素量为30 mg /d,高质量浓度组摄入量为60 mg /d,天天 分3 次摄入,实验 周期维持1 ;实验 效果 批注 ,姜黄素的日摄入剂量越低,HDL C 的降低 量越大,此实验 批注 : 过量 质量浓度的姜黄素对患者有优秀 的治疗 作用( I Alwi 等,2008) 。综上所述,姜黄素对血脂代谢有一定的调治作用,它可以降低血清中TCTG LDL C,而降低 HDL C 水平 ,从而完成 血脂代谢向有益 的倾向 举行 。


   1.4 姜黄素在畜牧和水产饲料中的运用 研讨 希望


   姜黄素作为一莳植 物提取物,具有强盛 的生物学活性,在养殖业蓬勃 的明天 ,被用作成效 性饲料添加剂具有主要 的意旨 。姜黄素在肉鸡和蛋鸡饲料中运用 都有见报导 ,它可用于提高 肉鸡的消费 功用 、提高 机体抗氧化才干 、增强 免疫力、调治脂肪代谢及提高 肉质量 。系列研讨 发如今 鸡饲料中添加150 250 mg /kg 姜黄素对鸡的摄食、生长、肉质量 和产蛋率等均有有益 作用( 胡忠泽等,2004; 胡忠泽等,2008; 祝国强等,2006; 祝国强等,2009) 。此外,运用 姜黄素还可以改善鸡的颜色,提高 市场价值。在水产饲料中,姜黄素被用于大黄鱼,不只 可以促进大黄鱼的生长、提高 饵料运用 率和成活率,还可以增强 皮肤与肌肉的着色,且呈剂量效应( 王进波等,2007) 。此外,姜黄素在草鱼( 胡忠泽等,2003) 、罗非鱼( 郑清梅等,2008) 及凡纳滨对虾( 黄镇佳,2008) 饲料中运用 也有报导 ,且取得 了一定的经济效益。


2 ·展望


   在集约化水平 极高、病害不时 、抗生素发作 抗药性及抗生素禁令呼声高涨 的明天 ,植物性提取物作为有害 不残留饲料添加剂饰演着更为主要 的角色,也逐渐 被养殖户接受 。少量 植物性添加剂的研讨 事情批注 ,有用 性依然 是运用 的限制成分 ,而有用 性遭到 水生生物机体心思 特征 的浸染 ,怎样 开收回 体外效果极佳而体内效果展现 的绿色添加剂成为难题。植物添加剂研讨 的途径可从剂量、剂型和结构 演化 着手,以顺应 水生植物 的心思 代谢特点。姜黄素作为一种极具心思 活性下风 的植物提取物,有理由信托 它将为水产养殖中泛起的脂肪肝、机体免疫下降的等效果 提供一个处置 的新途径,因为 其水溶性差招致 体内运用 效率不高的缺陷是以后 研讨 者需求 重点处置 的效果 。

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