大黄素的生理作用及其在动物生产中的研究进展

周苗，龙昊

（湖南农业大学动物科学技术学院，湖南 长沙 410128）

大黄素化学名为1，3，8-三羟基-6-甲基蒽醌，别名朱砂莲甲素，具有抗炎、抗肿瘤、抗应激及来源天然、在动物体内基本无残留等天然优势。大黄素在人类医疗上已颇有研究，在动物生产上可以作为一种很有前景的天然植物提取物饲用添加剂。

1 大黄素的生理作用

1.1 抗炎 大黄素在医疗上的抗炎功效及其机理已有大量的研究，并且取得了不错的成果，在临床上为多种炎症治疗提供了新的给药选择。Liu Lijun等[1]认为，大黄素作为P2X7受体拮抗剂可能是其抗炎和免疫抑制活性的基础。曾丹等[2]发现臭牡丹大黄素能通过下调TLR4、MyD88及NF-κB的表达来发挥抗炎作用。寇小妮等[3]发现大黄素能上调SIRT3、FXO1mRNA及相关蛋白的表达，从而缓解肝细胞的炎症反应。孟明哲等[4]发现大黄素可以降低重症急性胰腺炎患者全血黏度低切、全血黏度高切、血浆黏度、红细胞聚集指数及CD8+T细胞含量（P＜0.05），且提高CD3+T细胞、CD4+T细胞含量及CD4+T细胞/CD8+T细胞比值（P＜0.05）。周冬枝[5]等发现大黄素可抑制肠组织一氧化氮（NO）生成，明显降低组织中NO和丙二醛（MDA）的含量，从而减轻炎症反应及组织过氧化损伤。综上，大黄素主要通过调节相关基因表达，抑制促炎症因子释放和抗氧化等途径来发挥抗炎作用。

1.2 抗癌 大量研究报道大黄素对多种癌症有着显著的抗癌作用或协同其他药物抗癌。王晓燕等[6]发现低浓度的大黄素可以通过调节癌细胞MIC A/B、HLA-ABC分子的表达来增强NK细胞的增殖，从而增强对肺癌细胞的杀伤力，达到抗癌作用。Hsu CM等[7]发现大黄素能引起肝癌细胞中G2/M期的阻滞，并在mRNA和蛋白水平上提高各种基因的表达水平。荆绪斌等[8]发现大黄素可以诱导细胞内产生活性氧，造成癌细胞脂质过氧化，从而抑制肝癌细胞的增殖。刘豪杰等[9]发现芦荟大黄素可通过促进p53/AMPK/mTOR信号通路的表达来提高胃癌SGC-7901细胞的自噬水平，进而导致SGC-7901细胞的凋亡。白洁等[10]发现大黄素还可以通过抑制PDCD4蛋白的表达来杀伤乳腺癌细胞。此外，大黄素可以影响癌细胞中端粒酶的活性，抑制端粒的形成，达到抗肿瘤功效[11]。

1.3 其他作用 大黄素具有抗纤维化作用。Guan Ruijuan等[12]发现大黄素可以通过抑制TGF-β1信号来施加其抗纤维化作用，随后抑制炎症。Xiong Guirun等[13]发现大黄素可以通过调节PERK通路蛋白的表达，使凋亡蛋白Bax、PARP表达上调，抗凋亡蛋白Bcl-2表达下调，诱导成纤维细胞凋亡，且成纤维细胞凋亡率随大黄素浓度升高而升高，从而抑制硬膜外纤维化。大黄素对多种神经系统疾病具有保护作用。大黄素能通过减少ROS的产生和激活NADPH氧化酶p47-phox来实现抗动脉粥样硬化。大黄素在治疗肥胖方面也有功效。Li Jinmei等[14]发现大黄素抑制了Hμh-7细胞系中甾醇调节元件结合蛋白（SREBPs）的活性，阻止体重增加，降低血脂、肝胆固醇和甘油三酯的含量，改善胰岛素敏感性，减少白色脂肪细胞和棕色脂肪细胞，从而改善高脂肪饮食引起的肥胖和相关的代谢紊乱。

2 大黄素在动物生产中的应用研究

2.1 畜禽 王荣等[15]通过体外瘤胃发酵装置模拟瘤胃发酵，发现添加不同浓度大黄素均使起始底物的降解速率显著降低（P＜0.05），且乙酸、异丁酸、异戊酸、乙丙比值和总挥发性脂肪酸的产量也呈线性下降（P＜0.05）。添加大黄素可降低甲烷生成，增加氢气产量，且调节瘤胃的发酵模式，使其转变为丙酸发酵型。

肉鸡胫骨软骨发育不良（TD）是发生在速成禽类中的一种疾病，机体行动能力差，生长状况不佳，不仅增加养殖成本且有损动物福利。Iqbal Mujahid[16]发现大黄素可以有效改善TD鸡的生长状况，能够提高饲料转化率和抑制PPARγ基因的表达，从而达到治疗TD的作用，并确定大黄素在鸡体内基本无残留。

大黄素对副猪嗜血杆菌病也有一定的治疗效果。有研究发现，大黄素可以破坏副猪嗜血杆菌的细胞结构，增加其细胞膜通透性，使细胞内容物泄漏；同时对副猪嗜血杆菌蛋白质的合成有抑制作用，影响其胞内蛋白质的表达，导致细菌丧失正常的生理功能，达到治疗副猪嗜血杆菌病的效果。

2.2 水产 大黄素可以作为一种有效的免疫刺激物，缓解机体氧化应激，保护机体生理健康。Song Changyou等[17]发现在氧化鱼油胁迫下，大黄素能挽救肠组织损伤，改善肠细胞线粒体结构扩张和膜损伤，增加肠绒毛长度和强度，同时增强血清免疫力和抗氧化酶活性。赵晓燕等人[18]在体外培养锦鲤脂肪细胞并添加不同浓度的大黄素，发现大黄素能有效抑制锦鲤脂肪细胞的增殖和分化，并确定添加10 μmol/L大黄素的效果最佳。

杨维维等[19]发现在克氏螯虾基础日粮中添加不同浓度的大黄素，能调节鱼体铜蓝蛋白含量、溶菌酶活性、血清蛋白浓度，CAT、GSH、SOD含量及肠道蛋白酶活性均显著上升（P＜0.05），在一定程度上改善了鱼体的免疫能力和抗氧化能力，进而显著提高鱼体增重率、成活率（P＜0.05），并且确定添加75 mg/kg为宜。

目前大黄素在团头鲂上的研究较多，大量结果表明大黄素有利于提高团头鲂的抗应激及免疫能力，提高生产性能。宋长友等[20]通过在团头鲂的饲料中添加不同剂量大黄素，发现其可以显著提高团头鲂抗氧化相关蛋白的表达水平（P＜0.05），并确定最适添加浓度为30 mg/kg。崔素丽等[21]在团头鲂饲料中添加25 mg/kg大黄素，发现团头鲂鱼体的特定生长率和肝体比、红细胞积压、乳酸脱氢酶显著升高，饵料系数和摄食率显著下降（P＜0.05），证实该剂量有助于缓解长期高温对团头鲂血液生理的影响，促进鱼体生长。

3 小结与展望

大黄素在人医上的抗炎、抗癌作用机理已被研究得较为透彻，但在畜禽生产中的相关报道甚少。随着我国进入畜禽生产无抗时代，加大大黄素提取工艺的研究及其在动物生产中的应用探索，并探明不同动物的最佳用量，对于充分开发利用天然植物资源及改善动物生产性能、提高畜禽产品品质等具有重要意义。