綠原酸的生物活性及其作用機(jī)制

王文龍 文超越 郭秋平 段葉輝 李穎慧 何善平 李鳳娜

(1.湖南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，動(dòng)物營養(yǎng)與人體健康實(shí)驗(yàn)室，長沙410006；2.中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，畜禽養(yǎng)殖污染控制與資源化技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室，中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長沙410125；3.中國科學(xué)院大學(xué)研究生院，北京100049；4.湖南畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心，長沙410128)

綠原酸的生物活性及其作用機(jī)制

王文龍1,2文超越1,2郭秋平2,3段葉輝2,3李穎慧2,3何善平1李鳳娜2,4*

(1.湖南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，動(dòng)物營養(yǎng)與人體健康實(shí)驗(yàn)室，長沙410006；2.中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，畜禽養(yǎng)殖污染控制與資源化技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室，中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長沙410125；3.中國科學(xué)院大學(xué)研究生院，北京100049；4.湖南畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心，長沙410128)

綠原酸(CGA)是一種廣泛存在的多酚類物質(zhì)，具有抗氧化、抗炎、抗菌和降糖降脂等多種生物學(xué)功能，在動(dòng)物生產(chǎn)和人體健康領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文簡要綜述了CGA的來源與分布、理化性質(zhì)、生物活性及其主要作用機(jī)制，為CGA的深入研究和進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用提供參考依據(jù)。

綠原酸；多酚；抗氧化；脂類代謝；作用機(jī)制；畜產(chǎn)品品質(zhì)

綠原酸(chlorogenic acid，CGA)是植物體在有氧呼吸過程中經(jīng)莽草酸途徑產(chǎn)生的一種苯丙素類化合物[1]，自20世紀(jì)50年代首次從蘋果中提取成功就一直受到學(xué)者們的高度關(guān)注。CGA因具有抗氧化、消炎抗菌和抗輻射等生物學(xué)功能已廣泛應(yīng)用于食品、美容、醫(yī)藥和化工等領(lǐng)域[2-3]；研究也發(fā)現(xiàn)CGA在抗癌、降糖降脂、調(diào)節(jié)免疫和興奮神經(jīng)中樞等方面發(fā)揮著積極作用[3-5]，但其具體作用機(jī)制尚不明確。隨著青蒿素等天然植物提取物研究熱潮的再次興起，在“談抗生素、食品安全色變”以及人們愈加追求畜產(chǎn)品品質(zhì)和健康水平的時(shí)代背景下，CGA的開發(fā)應(yīng)用已成為熱點(diǎn)。本文就CGA的來源與分布、理化性質(zhì)、生物活性及其主要作用機(jī)制進(jìn)行簡要綜述，并展望其在動(dòng)物生產(chǎn)和人體健康領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

1 CGA的主要來源與分布

CGA在植物界中廣泛存在，從雙子葉植物到蕨類植物中都有分布，主要存在于忍冬科忍冬屬(LoniceraL.)、菊科蒿屬(ArtemisiaL.)等植物中[6-8]，如杜仲、金銀花、向日葵、野菊花、茵陳、牛蒡等，其他植物如咖啡、蘋果、胡蘿卜、綠茶、小麥、大豆、馬鈴薯、苦丁等中也有分布[1,7,9]，其中，金銀花和杜仲的CGA含量較高。此外，CGA的含量隨產(chǎn)地、土質(zhì)、氣候以及發(fā)育階段、基因型、器官部位等的差異也會(huì)有所不同[8]。

我國蘊(yùn)藏著巨大的CGA資源，為CGA的進(jìn)一步開發(fā)利用提供了有力的保障。作為CGA重要來源之一的金銀花，在我國大部分地區(qū)均有產(chǎn)出，主要源產(chǎn)地包括山東平邑和湖南隆回等，兩地先后被命名為“中國金銀花之鄉(xiāng)”。山東平邑是我國傳統(tǒng)金銀花(忍冬)的源產(chǎn)地和主產(chǎn)區(qū)，而湖南隆回傳統(tǒng)上以灰氈毛忍冬作為主栽品種，清代同治十年的《新化縣志》(隆回縣屬新化縣轄區(qū))物產(chǎn)篇中就有收載，原為野生種，分布面積約5 000畝(1畝≈666.67 m2)，20世紀(jì)60年代初轉(zhuǎn)為家種，栽培技術(shù)比較系統(tǒng)、完善?；覛置潭ɡ俚腃GA含量遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)產(chǎn)地金銀花的忍冬花蕾，湖南隆回和新寧的灰氈毛忍冬中CGA的含量達(dá)到4%以上，目前的種植面積已達(dá)20余萬畝，年產(chǎn)量1萬余t(干花)，占全國總產(chǎn)量的50%以上，其種植規(guī)模居全國之首。此外，作為CGA的另一重要來源的杜仲也在我國儲(chǔ)量豐富，杜仲源產(chǎn)于我國中部及西南部，是我國的特有物種，湖南是杜仲的中心產(chǎn)區(qū)之一，張家界慈利縣作為中國最大的野生杜仲林基地，早在1996年就享有“神秘的北緯30°，中國杜仲之鄉(xiāng)”的美譽(yù)，目前全縣杜仲保存面積可達(dá)15萬畝以上。因此，研究CGA的生物活性并最大限度地挖掘其在動(dòng)物生產(chǎn)和人體健康領(lǐng)域的應(yīng)用潛力對充分利用我國現(xiàn)有的物產(chǎn)資源、提高食品安全和人民健康水平具有重要意義。

2 CGA的理化性質(zhì)

CGA又名咖啡鞣酸、咖啡單寧酸，是由咖啡酸(caffeic acid)與奎尼酸(quinic acid)組成的縮酚酸，是植物體在有氧呼吸過程中由肉桂酸和奎寧酸經(jīng)莽草酸途徑形成的一種苯丙素類物質(zhì)。根據(jù)奎寧酸發(fā)生酯化部位的不同可將CGA分為3-O-咖啡?？鼘幩?綠原酸)、4-O-咖啡?？鼘幩?隱綠原酸)、5-O-咖啡?？鼘幩?新綠原酸)、3,4-二咖啡酰奎寧酸(異綠原酸B)、3,5-二咖啡?？鼘幩?異綠原酸A)、4,5-二咖啡?？鼘幩?異綠原酸C)等[10]。CGA分子式為C16H18O9，相對分子質(zhì)量為354.30，化學(xué)分子結(jié)構(gòu)式如圖1所示，其半水合物為白色或黃色針狀結(jié)晶，在110 ℃時(shí)成為無水物，熔點(diǎn)為206～208 ℃，在中藥材和食物中分布廣泛。天然植物中的CGA常伴有異構(gòu)體存在，因此從植物中提取分離的CGA往往為混合物[11]，其中最主要的成分為5-O-咖啡?？崴?新綠原酸)[12]。室溫條件下，CGA在水中的溶解度較低(約為4%)，在熱水中溶解度會(huì)增大；易溶于乙醇、丙酮、甲醇，微溶于乙酸乙酯，難溶于氯仿、乙醚、苯等親脂性有機(jī)溶劑。CGA為極性有機(jī)酸，不太穩(wěn)定，在提取過程中易發(fā)生異構(gòu)化[13]；分子結(jié)構(gòu)中含有的鄰二酚羥基是酚酶催化最適的反應(yīng)底物，受熱、見光易氧化[14]。

3 CGA的生物活性及其可能的作用機(jī)制

3.1 抗氧化

研究表明，CGA是一種有效的酚型抗氧化劑，其抗氧化能力要強(qiáng)于咖啡酸、對羥苯酸、阿魏酸、丁香酸、維生素C和維生素E等常見抗氧化劑[16-17]。CGA的天然抗氧化特性取決于其特殊的分子結(jié)構(gòu)，其中含有的5個(gè)活性羥基和1個(gè)羧基能夠提供一定量的氫自由基來消除活性氧和羥基自由基，且含有鄰二酚羥基，性質(zhì)不穩(wěn)定，極易發(fā)生氧化，從而保護(hù)組織免受氧化損傷。

圖1 CGA的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)式Fig.1 The chemical molecular structural formula of CGA[15]

此外，已有報(bào)道證實(shí)CGA可以抑制黃嘌呤氧化酶(xanthine oxidase，XO)的活性，減少體內(nèi)氧自由基的產(chǎn)生[15]；CGA還可以通過上調(diào)抗氧化酶的活性，降低體內(nèi)脂質(zhì)過氧化水平[16]。CGA發(fā)揮抗氧化性的可能機(jī)制(圖2)還包括：1)促進(jìn)機(jī)體氨基酸代謝和谷胱甘肽代謝途徑，改善機(jī)體脂質(zhì)代謝水平。2)通過上調(diào)核因子E2相關(guān)因子2/抗氧化反應(yīng)元件(nuclear factor-erythroid 2-related factor 2/antioxidant response element，Nrf2-ARE)信號通路，抑制由泛素介導(dǎo)的核因子E2相關(guān)因子2(Nrf2)蛋白質(zhì)降解，穩(wěn)定細(xì)胞質(zhì)中Nrf2蛋白質(zhì)的濃度，增強(qiáng)應(yīng)激條件下Nrf2蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄活性，保護(hù)和促進(jìn)抗氧化蛋白質(zhì)、Ⅱ相解毒酶類等保護(hù)性基因的表達(dá)[16,18]，從而提高機(jī)體抗氧化能力。3)上調(diào)磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B，PI3K-Akt)信號通路，促進(jìn)蛋白激酶B(Akt)磷酸化和叉頭蛋白轉(zhuǎn)錄因子(forkhead box O transcription factor，F(xiàn)oxO)、抑癌基因p53、抗凋亡蛋白B細(xì)胞淋巴瘤-2(B-cell leukemia/lymphoma 2，Bcl-2)的表達(dá)，抑制細(xì)胞的凋亡[19]。4)CGA的抗氧化性還可能與絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)信號通路有關(guān)，研究表明CGA可以抑制MAPK途徑中細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(extrallular signal regulated protein kinase 1/2，ERK1/2)、c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase，JNK)和p38絲裂原激活化蛋白激酶(p38 MAPK)3種重要激酶的磷酸化[15]。

3.2 抗炎

抗炎是CGA的重要生物活性之一，也是除抗氧化性之外CGA被廣泛應(yīng)用的又一重要特性。CGA可以參與酪氨酸激酶/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子3(Janus kinase/signal transducer and activator of transcription 3，JAK-STAT3)信號通路，抑制氧化應(yīng)激條件下白細(xì)胞介素6(IL-6)受體β亞基(gp130)、酪氨酸激酶1(JAK1)和磷酸化信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子3(p-STAT3)的表達(dá)，進(jìn)而反向調(diào)控炎癥因子的表達(dá)和分泌[19]。炎癥反應(yīng)是自身免疫的重要表現(xiàn)形式，而核轉(zhuǎn)錄因子kappa B(nuclear factor kappa B，NF-κB)通路與機(jī)體自身免疫緊密相關(guān)，對促炎性細(xì)胞因子、趨化因子和黏附分子等的分泌起著關(guān)鍵的調(diào)控作用[20]。研究表明，CGA能通過抑制NF-κB進(jìn)而抑制四氯化碳(C4Cl4)和脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的白細(xì)胞介素1β(interleukin-1β，IL-1β)、IL-6、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)等炎癥因子的基

因表達(dá)[21-22]，也可通過NF-κB抑制活性蛋白質(zhì)來緩解炎癥[23]。此外，Toll樣受體(Toll-like receptors，TLRs)信號通路也是CGA發(fā)揮抗炎性作用的重要調(diào)控途徑，CGA可抑制Toll樣受體4(TLR4)信號通路的活化，下調(diào)TLR4、髓樣分化因子88(myeloid differentiation factor 88，MyD88)、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)和環(huán)氧合酶-2(cyclooxygenase-2，COX-2)，上調(diào)BMP激活素膜結(jié)合抑制因子(BMP and activin membrane-bound inhibitor，BAMBI)，進(jìn)而抑制TNF-α、IL-6和IL-1β的分泌，緩解肝臟炎癥損傷和纖維化[24-25]。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，CGA還可以通過抑制Toll樣受體2(TLR2)、Toll樣受體3(TLR3)和Toll樣受體9(TLR9)信號通路改善機(jī)體的炎癥反應(yīng)[26-28]。

CGA：綠原酸 chlorogenic acid；Nrf2-ARE：核因子E2相關(guān)因子2/抗氧化反應(yīng)元件信號通路 nuclear factor-erythroid 2-related factor 2/antioxidant response element pathway；PI3K-Akt：磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B信號通路 phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B pathway；MAPK：絲裂原活化蛋白激酶信號通路 mitogen-activated protein kinases pathway；Nrf2：核因子E2相關(guān)因子2 nuclear factor-erythroid 2-related factor 2；p-Akt：磷酸化蛋白激酶B phosphorylased kinase-protein kinase B；FoxO：叉頭蛋白轉(zhuǎn)錄因子 forkhead box O transcription factor；p53：抑癌基因p53 tumor suppressor gene p53；Bcl-2:B細(xì)胞淋巴瘤-2 B-cell leukemia/lymphoma 2；p-p38：磷酸化p38絲裂原激活蛋白激酶 phosphorylased p38 mitogen-activated protein kinase；p-JNK：磷酸化c-Jun氨基末端激酶 phosphorylased c-Jun N-terminal kinase；p-ERK：磷酸化細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶 phosphorylased extrallular signal regulated protein kinase。

圖2 CGA發(fā)揮抗氧化性的可能機(jī)制

Fig.2 The potential mechanism of antioxidant activity of CGA

3.3 抗菌抗病毒

CGA也是金銀花、杜仲等傳統(tǒng)中藥材的主要抗菌有效藥理成分之一，研究表明CGA具有廣譜抗菌活性，對多種致病細(xì)菌和真菌具有較強(qiáng)的抑制和殺滅作用，且對真菌的作用強(qiáng)于細(xì)菌，并伴隨有一定的劑量效應(yīng)[29]。目前，CGA類物質(zhì)單體的抗菌機(jī)制尚不明確，亦少見較系統(tǒng)的關(guān)于抗菌機(jī)制方面的研究報(bào)道，據(jù)已有文獻(xiàn)推斷CGA的抗菌機(jī)制可能與以下幾點(diǎn)有關(guān)：1)CGA分子中含有酚羥基，是酚酶催化最適的反應(yīng)底物，可影響相關(guān)代謝酶的活性，降低物質(zhì)和能量代謝水平，導(dǎo)致代謝過程受阻從而抑制細(xì)菌的活性[16,30]。已有證據(jù)表明，CGA可能是大腸桿菌等胃腸道細(xì)菌體內(nèi)芳基胺乙酰轉(zhuǎn)移酶(arylamine acetyl transferase)的有效非競爭性抑制劑[31]，CGA可通過抑制該酶的活性從而影響細(xì)菌體內(nèi)代謝，也能抑制細(xì)菌對糖的代謝，導(dǎo)致細(xì)菌能量不足，進(jìn)而影響其生長繁殖[32]。2)CGA分子極性較強(qiáng)，對脂類等大分子物質(zhì)有高度的親和力，能夠結(jié)合于細(xì)菌表面并改變細(xì)菌膜結(jié)構(gòu)，增大細(xì)菌細(xì)胞膜通透性，致使細(xì)菌體內(nèi)DNA、RNA、電解質(zhì)、酶和營養(yǎng)物質(zhì)部分外泄，影響蛋白質(zhì)的合成[10,33-34]。3)除了生物膜穩(wěn)定性，病原細(xì)菌抗藥性和感染能力的高低與其集群效應(yīng)(swarming ability)的強(qiáng)弱息息相關(guān)，CGA可能通過抑制細(xì)菌鞭毛的合成，造成細(xì)菌鞭毛數(shù)量的減少，進(jìn)而降低細(xì)菌的集群效應(yīng)，這是CGA發(fā)揮抗菌作用的又一可能機(jī)制[35]。

目前關(guān)于CGA抗病毒作用的研究相對較少，其作用機(jī)制尚不明了。據(jù)報(bào)道，CGA對甲型流感病毒FM1株、單純皰疹病毒(herpes simplex virus，HSV)、體外豬細(xì)小病毒(porcine parvovirusinvitro，PPV)和豬繁殖與呼吸綜合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus，PRRSV)具有顯著的阻斷和抑制作用[36-39]，其機(jī)制可能與CGA抑制了病毒和宿主結(jié)合的某些蛋白質(zhì)的表達(dá)、阻礙了病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞及釋放子代毒粒有關(guān)，但還需進(jìn)一步研究探明。此外，綠原酸乙酯具有植物生長素樣活性[40]，因此CGA也被學(xué)者認(rèn)為是潛在的抗艾滋病病毒(human immunodeficiency virus，HIV)的先導(dǎo)化合物，可能在未來HIV的治療藥物開發(fā)中發(fā)揮重要作用。

3.4 降糖降脂

近些年來，由肥胖引發(fā)的Ⅱ型糖尿病等代謝疾病成為人類健康的主要威脅之一，并呈現(xiàn)快速蔓延的趨勢，而減少脂肪的過度沉積是解決此類問題的重要思路，與此同時(shí)，調(diào)控機(jī)體脂肪沉積也是提高動(dòng)物源性肉品質(zhì)的主要策略。CGA被確認(rèn)為大鼠肝微粒體中葡萄糖-6-磷酸位移酶的第1個(gè)新型特異性抑制劑[41]，由于葡萄糖-6-磷酸位移酶在體內(nèi)平衡血糖調(diào)控中承擔(dān)著由糖原異生和糖原分解產(chǎn)生內(nèi)源性葡萄糖的重要使命，攝入CGA將有利于降低由Ⅱ型糖尿病造成的肝糖元排泄過快，CGA也因此成為治療糖尿病的潛在選擇。CGA還可通過抑制與脂肪細(xì)胞分化相關(guān)的核轉(zhuǎn)錄因子過氧化物酶體增殖物激活受體-α2(peroxisome proliferators-activated receptor-α2，PPAR-α2)和CCAAT增強(qiáng)因子結(jié)合蛋白(CCAAT enhancer binding protein，C/EBP)的基因表達(dá)，減少脂肪沉積，降低血液及肝臟中脂肪含量[42]。此外，CGA還能參與在調(diào)節(jié)代謝與細(xì)胞發(fā)育中具有重要生物學(xué)意義的腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)信號通路，而AMPK是細(xì)胞能量狀態(tài)的關(guān)鍵感應(yīng)器，是肝臟和機(jī)體脂類穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)控器[43]，是研究糖尿病及相關(guān)代謝疾病的重要靶點(diǎn)。研究表明，CGA可以激活A(yù)MPK，上調(diào)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體4(glucose transporter 4，GLUT4)的基因表達(dá)，刺激骨骼肌葡萄糖的吸收，還能下調(diào)葡萄糖-6-磷酸位移酶的基因表達(dá)，抑制糖異生作用，降低脂肪酸的合成[44]。同時(shí)，CGA也被證實(shí)能夠通過下調(diào)烏頭酸酶(aconitase，ACO)、過氧化氫酶(catalase，CAT)、脂肪酸合成酶(fatty acid synthetase，F(xiàn)AS)和核轉(zhuǎn)錄因子過氧化物酶體增殖物激活受體-γ2(PPAR-γ2)的基因表達(dá)來降低脂肪酸的合成，減少動(dòng)物機(jī)體脂肪的沉積[45]。胰脂肪酶(pancreatic lipase，PL)是由胰腺合成分泌的一類分解脂肪的酶，負(fù)責(zé)50%～70%膳食脂肪的分解[46]，據(jù)報(bào)道，CGA等植物提取物是天然的PL抑制因子，可用于肥胖癥和糖尿病的干預(yù)治療[47]。

此外，CGA的降血糖效果也被證實(shí)，其降血糖的作用機(jī)制可能與以下途徑有關(guān)：1)CGA能夠刺激胰高血糖素樣肽1(glucagon-like peptide 1，GLP-1)介導(dǎo)的胰島素分泌;2)激活A(yù)MPK促使GLUT4移位至細(xì)胞膜，從而促進(jìn)葡萄糖的吸收[48-50]。

4 CGA在動(dòng)物生產(chǎn)和人體健康領(lǐng)域的應(yīng)用前景

4.1 CGA在動(dòng)物生產(chǎn)中應(yīng)用前景廣闊

CGA作為一種來源廣泛的天然植物提取物，具有多種生物功能以及無污染、無毒副作用的優(yōu)點(diǎn)，有助于改善動(dòng)物腸道菌群結(jié)構(gòu)和機(jī)體氧化還原平衡狀態(tài)，并能緩解動(dòng)物生產(chǎn)過程中各種應(yīng)激因素的不良影響，調(diào)控脂肪沉積，增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體的免疫力和抗感染力，是一種潛在的替代抗生素類和激素類藥物的理想飼料添加劑，對降抗替抗、提高動(dòng)物生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)有重要意義。在斷奶仔豬飼糧中添加300 mg/kg的CGA(有效含量85%)，能夠顯著提高仔豬血漿谷胱甘肽過氧物酶(GSH-Px)和CAT活性，降低丙二醛(MDA)含量，顯著提高血漿抑制羥自由基的能力，提高斷奶仔豬的抗氧化能力，緩解應(yīng)激造成的過氧化損傷，這可能與CGA分子結(jié)構(gòu)中酚羥基能與自由基結(jié)合生成穩(wěn)定的半醌式結(jié)構(gòu)有關(guān)[51]。在以母豬為模型的試驗(yàn)中也得出了類似的結(jié)論，母豬飼糧中添加300 mg/kg的CGA(有效含量90%)可以提高母豬和新生仔豬的抗氧化能力，顯著提高仔豬初生重、窩產(chǎn)活仔豬數(shù)和21日齡仔豬窩增重，顯著降低哺乳期母豬背膘損失，可有效緩解母豬的分娩應(yīng)激，改善母豬的健康狀況，提高動(dòng)物的生產(chǎn)效率[52]。在育肥豬基礎(chǔ)飼糧中添加0.08%杜仲葉多酚提取物(CGA含量為33.7%)則能夠顯著提高育肥豬的終末體重和平均日增重，顯著降低料重比，提高生長性能，同時(shí)提高育肥豬對飼糧蛋白質(zhì)的利用率，調(diào)節(jié)其脂肪代謝，提高肉品質(zhì)[53]。除在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用外，也有學(xué)者將CGA在其他動(dòng)物生產(chǎn)中進(jìn)行了嘗試，研究表明，飼糧中添加CGA能夠提高家禽、水產(chǎn)動(dòng)物等的生長性能，并能緩解應(yīng)激，強(qiáng)化免疫，改善動(dòng)物產(chǎn)品品質(zhì)[54-57]，其機(jī)制與CGA豐富的天然生物學(xué)功能密不可分，以上研究也為CGA在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.2 CGA在人體健康領(lǐng)域的應(yīng)用有望取得新突破

有關(guān)CGA能清除自由基、抗菌消炎的研究和應(yīng)用較多；據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國衛(wèi)生部《藥品標(biāo)準(zhǔn)》收錄的170余種具有清熱解毒、抗菌消炎的中成藥均含有CGA且為主要成分，CGA已成為雙黃連制劑等藥品生產(chǎn)中質(zhì)量控制的重要指標(biāo)之一。此外，CGA作為保鮮劑、防腐劑、美容和日化產(chǎn)品的主要活性成分在食品和化工工業(yè)中應(yīng)用廣泛。隨著研究的深入和醫(yī)療技術(shù)的飛速發(fā)展，CGA更多的應(yīng)用價(jià)值正在不斷挖掘，未來也有望在遏制營養(yǎng)代謝性疾病(肥胖、糖尿病等)的蔓延、治療免疫缺陷性疾病(HIV等)及增強(qiáng)機(jī)體天然免疫力等方面取得新的突破。

5 小 結(jié)

綜上，CGA具有多種生物學(xué)功能，在動(dòng)物生產(chǎn)和人體健康領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)。然而，目前還存在諸多問題，并在一定程度上限制了CGA的深度開發(fā)和利用：1)CGA的制備技術(shù)還不成熟，從植物中分離制備CGA純品成本較高。2)CGA代謝途徑不明確，生物利用率較低，還有待進(jìn)一步提高[58]。3)CGA作用機(jī)制尚不清楚。4)CGA在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用還相對較少，如何將CGA更好更高效地應(yīng)用于動(dòng)物生產(chǎn)中還需深入研究。因此，為了最大限度挖掘CGA源植物的開發(fā)和應(yīng)用潛力，系統(tǒng)地研究CGA的生物合成方法，探明其代謝途徑及分子機(jī)制顯得尤為迫切。

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*Corresponding author, associate professor, E-mail: lifengna@isa.ac.cn

(責(zé)任編輯 李慧英)

Biological Properties of Chlorogenic Acid and Its Mechanism of Action

WANG Wenlong1,2WEN Chaoyue1,2GUO Qiuping2,3DUAN Yehui2,3LI Yinghui2,3HE Shanping1LI Fengna2,4*

(1.LaboratoryofAnimalNutritionandHumanHealth,SchoolofLifeSciences,HunanNormalUniversity,Changsha410006,China; 2.KeyLaboratoryofAgro-EcologicalProcessesinSubtropicalRegion,NationalEngineeringLaboratoryforPollutionControlandWasteUtilizationinLivestockandPoultryProduction,InstituteofSubtropicalAgriculture,ChineseAcademyofScience,Changsha410125,China; 3.UniversityofChineseAcademyofScience,Beijing100049,China; 4.HunanCo-InnovationCenterofAnimalProductionSafety,Changsha410128,China)

Chlorogenic acid (CGA), as one of the most abundant polyphenol compounds, is widely distributed in nature. Its biological properties include antioxidant, anti-inflammatory, antibacterial, hypoglycemic, hypolipidemic activities and so on, which make it have broad scope in applications in the fields of animal production and human health care. This paper briefly summarized the source, distribution, physicochemical characters, biological properties of CGA and its mechanism of action, in order to provide a reference for further research and exploitation.[ChineseJournalofAnimalNutrition, 2017, 29(7)：2220-2227]

chlorogenic acid; polyphenol; antioxidant; lipid metabolism; mechanism; quality of animal products

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.07.002

2016-12-14

湖南省重大專項(xiàng)(2015NK1002)；湖南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016NK2170)；湖南省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(S2014J504I)；中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)項(xiàng)目(2016326)；湖南省研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目(CX2017B183)

王文龍(1989—)，男，河南平頂山人，博士研究生，從事動(dòng)物營養(yǎng)與生理生化研究。E-mail: wangwenlong2012@yeah.net

*通信作者：李鳳娜，副研究員，E-mail: lifengna@isa.ac.cn

S852.2

A

1006-267X(2017)07-2220-08