黄俊平 福建省武平县中赤乡畜牧兽医站 364312
含黄酮类中草药提取物在畜牧生产中的应用
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介绍含黄酮类中草药提取物在畜牧生产中的应用。黄酮类化合物具有抗氧化自由基活性、抗肿瘤活性、保肝活性、免疫调节作用、作为饲料添加剂、防治动物疫病等功能,市场开发前景广阔。
黄酮含黄酮类中草药畜牧生产 应用
黄酮类化合物广泛存在于植物体中,是一系列化合物的总称,此类化合物含有两个苯环,中间通过三个碳原子相互连接,基本骨架为C6-C3-C6,由于其颜色大多为黄色或淡黄色,所以称为黄酮[1]。天然黄酮类化合物大多由三个环组成,并依据其苯甲酰环(B环)的联接位置以及三碳链的氧化程度和是否呈环状,可分为多个亚类及各自的衍生物[2]。
在黄酮提取方面,药材来源主要有黄芪、金银花、满天星、菊芋叶、桂花、野菊花、木犀草、槐角、苦丁茶、竹叶、银杏、虎尾轮等。
黄酮类化合物据结构中有无糖分子,分为黄酮苷元和黄酮苷,大多为结晶性固体,少数为无定形粉末。黄酮、黄酮醇及其苷类多为灰黄色至黄色;查尔酮为黄至橙黄色。一些黄酮因无交叉共轭体系和助色基团,一般不显色,如二氢黄酮和二氢黄酮醇,但在紫外灯下有特征性颜色或荧光,氨蒸汽熏后有颜色变化;异黄酮类因共轭少,显微黄色;而花色素的颜色则与pH值有关,pH值不同颜色略有变化。
黄酮类化合物具有旋光性。对于黄酮苷元,分子内含有不对称碳原子的二氢黄酮、二氢黄酮醇、二氢异黄酮及其衍生物等具有旋光性,其余苷元则无旋光性。
黄酮苷元难溶或不溶于水,但易溶于甲醇、氯仿等有机溶剂中;黄酮苷类则可溶于水、甲醇等强极性溶剂中,难溶或不溶于苯、氯仿等有机溶剂。黄酮类化合物的溶解性还因结构差异而不同,一般呈平面型分子态的因其内部堆砌紧密,分子间的引力较大,从而难溶于水,如黄酮、黄酮醇等。同理,一些非平面型分子,由于其内部排列不紧密,分子间引力较小而使水分子较易进入,结果其在水中的溶解度就较大。黄酮类化合物多数均含有酚羟基,因此显酸性,可溶于碱性水溶液。
4.1抗氧化自由基活性抗氧化、抗衰老是黄酮类化合物的重要功能,大多数黄酮类化合物均具有较强的抗氧化自由基的作用。黄酮具有酸性,属于酚酸类,这种结构在存在某些金属离子的条件下易被氧化,从而使细胞膜上的不饱和脂肪酸得到保护,具有较强的抗氧化作用[3-5]。
4.2抗肿瘤活性在抗肿瘤方面,黄酮类化合物体现出多种多样的抵抗机制,如槲皮素的抗肿瘤活性表现为与其降低肿瘤细胞的耐药性、抑制相关酶的活性、抗氧化作用、诱导肿瘤细胞凋亡以及雌激素样作用等有关;Melpomene Skoula等报道水飞蓟素的抵抗机理为诱导细胞周期阻滞与抗氧化作用等相关。此外,黄酮类化合物还可以改变基因的表达,从而抑制肿瘤细胞的增殖以及通过在细胞信号转导过程中抑制关键酶的活性等途径作用于肿瘤细胞,以达到抗肿瘤的作用[6-8]。
4.3保肝活性肝脏是机体重要的解毒、转化和排泄器官。黄酮类化合物在保肝、护肝方面有显著效果,由于其具有良好的抗氧化作用,可以清除肝脏在生物转化过程中产生的多种自由基,从而抑制肝细胞膜的脂质过氧化,达到保肝、护肝作用。其强氧化活性缘于具有释放电子或氢原子的能力且其氧化还原电位低,此外,另一重要的机制是能终止自由基链式反应;黄酮结构中的酚羟基通过与自由基反应而生成半醌式自由基,这种自由基较稳定[9]。
4.4免疫调节作用机体的免疫功能分为非特异性免疫和特异性免疫两类,黄酮类化合物对机体的免疫调节作用在以上两种免疫机制中均有体现。Stefan Martens等报道黄酮对免疫功能的影响涉及各种免疫细胞,其可增强单核巨噬细胞的吞噬作用,提高淋巴细胞的增殖能力,通过对一些细胞因子的调节,增强机体的免疫机能;对NK细胞、肥大细胞以及颗粒细胞的调控作用也已被广泛证实。研究表明,在免疫机能低下的小鼠内,黄酮可通过提高机体的IFN-γ含量来促进T淋巴细胞亚群之间的转化,可以促进机体Th0细胞向Th1转化,从而使Th1处于一优势状态,重建免疫机能低下小鼠的正常免疫功能,增强细胞免疫[10]。此外,黄酮还可以促进有丝分裂原诱导的淋巴细胞增殖,提高IL-2水平,激活杀伤细胞的活性。张骏艳等在研究野菊花总黄酮体外对大鼠免疫调节作用过程中,采用MTT法,制备大鼠脾淋巴细胞悬液进行体外培养,然后用ConA与所提取的黄酮一起诱导淋巴细胞的增殖。结果显示,所提总黄酮(TFC)在试验所用剂量范围内(0.4~50 mg/L)能提高大鼠脾淋巴细胞的增殖反应并可以提升IL-2水平。
4.5作为饲料添加剂张宏文等、张响英等报道黄酮类化合物在畜禽生产中具有促生长、改善饲料利用率,提高家禽的产蛋性能,促进乳腺发育、提高泌乳性能,促进生殖系统发育,提高繁殖力以及提高机体免疫力等功效。
4.6防治动物疫病黄酮类化合物具有较强的抗氧化功能,对机体的保健起到十分重要的作用。据黄酮芳环上羟基的多寡及位置关系,体现出不同的抑菌活性;黄酮对革兰氏阳性和阴性菌,如大肠杆菌、枯草杆菌、链球菌和金黄色葡萄球菌等均有较强的抑制作用。其抑菌机制主要是破坏细胞壁和细胞膜完整性,抑制细菌核酸的合成以及能量代谢[11]。胡永婷等、陈海光等研究表明,黄酮能提高机体的免疫力,并通过阻断病毒侵入动物机体的不同环节(如吸附、穿入和复制),以起到抗病毒的作用。
4.7其他生物学功能黄酮类化合物分布广泛,生物学活性多种多样。此外,黄酮类化合物在以下几方面也有普遍活性:(1)抗心血管活性,扩冠,抑制血栓,保护缺血性脑损伤;(2)抗菌抗病毒,抗炎镇痛,激活胰岛素受体,抗糖尿病;(3)抗辐射,激素样作用等。可见,黄酮类化合物的生物学活性非常广泛,为当今新药开发提供了重要资源,应用前景广阔。
含黄酮类化合物中草药材在清热解毒、保肝护肝和消痈止血方面具有独特的功效。原料来源广、价格低廉,通过提取中草药有效成分黄酮,可提高中草药的利用率,同时具有安全、毒副作用小、保健等性能,市场开发前景广阔。
[1]Danuta Z S,Henryk Z S.Antioxidant activity of flavone C-glucosides determined by updated analytical strategies[J]. Food Chemistry,2011,124:672-678.
[2]董彩军,李锋.黄酮类化合物的研究进展[J].农产品加工学刊,2010(2):64-69.
[3]张凤梅,太志刚,蔡乐,等.满天星中的黄酮类化合物及其抗氧化活性[J].云南大学学报:自然科学版,2011,33(1):93-95.
[4]郭娇娇,罗佳宫,智勇.桂花中总黄酮提取工艺及其抗氧化活性的研究[J].武汉工业学院学报,2011,30(1):4-8.
[5]杨明俊,王亮,吴婧,等.菊芋叶黄酮类化合物的体外抗氧化活性研究[J].贵州农业科学,2011,39(4):52-54.
[6]李艳玲,方浩,徐文方.类黄酮细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂的合成与抗癌活性研究[J].包头医学院学报,2011,27 (4):12-14.
[7]郭国超,王钰涵,张帆,等.柚皮素衍生物的合成及抗肿瘤活性[J].河南大学学报:医学版,2010,29(2):110-112.
[8]王洪燕,全康,蒋燕灵等.木犀草素抗肿瘤细胞增殖及增敏抗肿瘤药物作用研究[J].浙江大学学报:医学版,2010,39(1):30-36.
[9]Hui Xu,Nam Il Park,Xiaohua Li.Molecular cloning and characterization of phenylalanine ammonia-lyase,cinnamate 4-hydroxylase and genes involved in flavone biosynthesis in Scutellaria baicalensis[J].Bioresource Technology,2010,101:9715-9722.
[10]M iriam B,U lrich M,Stefan M.Three 2-oxoglutaratedependent dioxygenase activities of Equisetum arvense L. form ing flavone and flavonol from(2S)-naringenin[J]. Phytochem istry,2011,72:557-563.
[11]周锡钦,梁鸿,路新华,等.中药黄芩主要黄酮类成分及其生物活性研究[J].北京大学学报:医学版,2009,41(5):578-584.
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1003-4331(2015)03-0028-02