槲皮素的生理功能及其在蛋雞生產(chǎn)中的應(yīng)用

李 垚，周 博，肖風(fēng)林，王 密，王艷紅

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱 150030）

槲皮素又名櫟精、槲皮黃素，分子式C15H10O7。屬于黃酮類化合物，廣泛存在于自然界中，化學(xué)結(jié)構(gòu)與雌激素十分相似，多以苷的形式存在，并且具有抗炎、抗氧化、抗病毒、抗腫瘤、降血壓、降血糖、降血脂及免疫調(diào)節(jié)等作用[1-2]。

1 生理功能

1.1 抗氧化

自由基是導(dǎo)致細(xì)胞膜發(fā)生病變、基因突變的重要原因之一，其能夠侵蝕機(jī)體組織，誘發(fā)機(jī)體各種組織器官疾病。

槲皮素可以有效清除或減少自由基帶來(lái)的危害，具有較好的抗氧化能力。槲皮素可通過(guò)抗氧化自由基損傷從而達(dá)到對(duì)缺血心肌保護(hù)的作用[3]。槲皮素在酸性和中性條件下較穩(wěn)定，不僅對(duì)自由基具有一定的清除能力，而且對(duì)羥自由基的清除效果較顯著[4-5]。盧俊姣等研究表明，大鼠攝取槲皮素可提高血清總抗氧化能力[6]。槲皮素也可以通過(guò)調(diào)節(jié)抗氧化酶的活性來(lái)實(shí)現(xiàn)其抗氧化能力[7]。陳光明在乳腺上皮細(xì)胞的培養(yǎng)基中加入不同水平的槲皮素，結(jié)果發(fā)現(xiàn)槲皮素可顯著提高過(guò)谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）、氧化氫酶（CAT）、超氧化物岐化酶（SOD）的活性和降低丙二醛（MDA）含量（P＜0.05）[8]。Mahesh等研究表明，槲皮素可使鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病大鼠肝臟內(nèi)SOD、CAT、GSH、維生素C及維生素E恢復(fù)至正常水平，進(jìn)而減輕肝臟脂質(zhì)過(guò)氧化損傷[9]。

1.2 抗菌消炎

槲皮素具有較好的抗菌消炎效果，其作用機(jī)制可能是通過(guò)抑制炎癥因子來(lái)發(fā)揮抑菌作用。研究表明，在槲皮素與青霉素相互對(duì)照的試驗(yàn)中，槲皮素的抑菌效果與青霉素相似[10]。槲皮素作為中藥的一個(gè)活性成分，可抑制口腔中常見致病性真菌和細(xì)菌的生長(zhǎng)[11]。秦曉蓉等研究表明，槲皮素對(duì)各菌株的最低抑菌濃度不同，金黃色葡萄球菌對(duì)槲皮素的反應(yīng)最敏感，人倉(cāng)白桿菌對(duì)槲皮素的反應(yīng)不明顯，槲皮素對(duì)其他試驗(yàn)菌株也有明顯抑菌作用[12]。滕楠研究表明，不同濃度的槲皮素對(duì)大腸桿菌、變形桿菌、金黃色葡萄球菌和糞鏈球菌的抑菌能力不同，且抗菌能力隨著槲皮素濃度的增加而增強(qiáng)[13]。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)槲皮素與某些抗生素具有協(xié)同作用，可以最大程度地減少抗生素的用量和殘留量[14]。槲皮素的抗炎抑菌能力可以抑制放線桿菌釋放內(nèi)毒素，進(jìn)而減少牙周韌帶的損傷[15]。

1.3 抗腫瘤

槲皮素是一種無(wú)致癌性的、低毒性的天然活性物質(zhì)物質(zhì)，無(wú)論在體內(nèi)或者體外，其能夠抑制多種癌細(xì)胞基因的表達(dá)和細(xì)胞的增殖分化，甚至誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡[16]。槲皮素較強(qiáng)的抗癌作用是通過(guò)降低凋亡抑制基因和癌基因的表達(dá)、增加促凋亡蛋白的數(shù)量和抑癌基因表達(dá)等途經(jīng)來(lái)抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、分化和遷移[17]。槲皮素可以有效地抑制肝癌Hep G2細(xì)胞的生長(zhǎng)，并能誘導(dǎo)癌細(xì)胞發(fā)生凋亡，進(jìn)而達(dá)到抗肝癌作用[18]。槲皮素還能夠顯著影響上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT），從而抑制胃癌細(xì)胞的增殖和及遷移[19]。張欣等研究表明，槲皮素能夠抑制腫瘤細(xì)胞中Cyclin D1蛋白的表達(dá)，降低腫瘤細(xì)胞的活力，抑制了腫瘤細(xì)胞的增殖和分化[20]。研究表明，槲皮素可以提高抗癌基因的表達(dá)，增加胃癌MKN45細(xì)胞的凋亡[21]。此外，研究發(fā)現(xiàn)，槲皮素可以影響血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子-A（VEGF-A）的表達(dá)，抑制Eca109癌細(xì)胞遷移和增殖[22]。

1.4 其他

槲皮素除了具有抗氧化、抗菌消炎、抗腫瘤的作用外，還有很多生物學(xué)功能。槲皮素可以緩解小鼠視網(wǎng)膜氧化所造成的損傷[23]。槲皮素可以促進(jìn)大鼠肝內(nèi)脂肪代謝，減弱谷草轉(zhuǎn)氨酶活性，降低大鼠脂肪肝的發(fā)生[24]。研究表明，槲皮素在對(duì)肝硬化的治療過(guò)程中具有良好的效果和發(fā)展前景[25]。槲皮素可通過(guò)阻礙纖維細(xì)胞生長(zhǎng)、防止氧化損傷、影響膠原蛋白合成等途徑，減弱肝細(xì)胞、心肌細(xì)胞等多種細(xì)胞的纖維化程度[26]。槲皮素在鎮(zhèn)痛、降低膽固醇和胰島素水平等方面也具有顯著效果[27]。此外，槲皮素還有降血脂、降血壓、抗疲勞、擴(kuò)張心血管、防治冠心病及心率不齊等功效[28-30]。

2 槲皮素作為蛋雞飼料添加劑的應(yīng)用

近年來(lái)，獸用抗生素的大量濫用，導(dǎo)致了細(xì)菌的耐藥性增強(qiáng)、畜禽腸道微生物系統(tǒng)被破壞及藥物的殘留等不良影響的產(chǎn)生，甚至危害人類健康。槲皮素是黃酮類化合物的代表，具有促進(jìn)生長(zhǎng)、抗菌消炎、免疫調(diào)節(jié)及抗應(yīng)激等生物活性，其因毒性低、多功能性、無(wú)抗藥性和無(wú)殘留等特點(diǎn)在畜禽養(yǎng)殖行業(yè)中備受關(guān)注。近年來(lái)，槲皮素作為蛋雞飼料添加劑的報(bào)道很多，劉紅南等、孫丹彤等、張琳等在蛋雞基礎(chǔ)飼糧中添加槲皮素0.02%、0.04%、0.06%，結(jié)果表明，添加槲皮素0.04%、0.06%改善了蛋雞的蛋品質(zhì)和蛋黃蛋白質(zhì)含量，添加槲皮素0.02%組的蛋黃膽固醇含量降低，添加槲皮素0.04%組的蛋黃膽固醇含量降低；添加槲皮素0.02%、0.04%組的產(chǎn)蛋率提高，3個(gè)槲皮素組的總抗氧化能力分別提高47.78%、129.39%和71.88%，槲皮素0.04%組的血清超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活性分別提高27.66%、45.91%，槲皮素0.04%組的料蛋比最低，3個(gè)槲皮素組的肝臟血清超氧化物歧化酶活性分別提高19.07%、28.55%、20.72%[31-33]。金芳等在39周齡海賽蛋雞基礎(chǔ)飼糧中添加不同水平槲皮素，發(fā)現(xiàn)槲皮素能夠提高腸道有益菌數(shù)量，降低腸道有害菌數(shù)量，促進(jìn)腸道對(duì)粗蛋白和鈣的消化和吸收，最終提高蛋雞的生產(chǎn)性能，槲皮素0.04%的效果最好[34]。索艷麗等研究表明，在蛋雞（29～47日齡）飼糧中添加槲皮素，能提高產(chǎn)蛋率，降低料蛋比，且隨著試驗(yàn)蛋雞日齡的增加，槲皮素的作用效果越顯著[35]。

3 小結(jié)

綜上所述，槲皮素具有抗菌消炎、抗氧化、抗病毒、抗腫瘤、降血壓、降血糖、降血脂以及免疫調(diào)節(jié)等作用，其作為蛋雞飼料添加劑具有改善腸道微生物環(huán)境，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收，提高蛋雞產(chǎn)蛋率、蛋品質(zhì)和抗氧化能力，調(diào)節(jié)脂肪代謝等功能，且槲皮素400 mg·kg-1的添加量最適宜。槲皮素作為一種天然活性物質(zhì)，來(lái)源廣泛，槲皮素的研究與開發(fā)應(yīng)用對(duì)人類健康和集約化養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。

[1] Davis J M,Murphy E A,Carmichael M D.Effects of the dietary flavonoid quercetin upon performance and health[J].Curr Sports Med Rep,2009,8（4）:206-213.

[2] Aguirre L,Arias N,Macarulla Teresa M,et al.Beneficial effects of quercetin on obesity and diabetes[J].Open Nutraceuticals Journal,2011,4（1）:189-198.

[3] 盧寧,韓吉春,任博雪,等.二氫槲皮素預(yù)處理對(duì)心肌缺血/再灌注損傷抗氧化作用的影響[J].中國(guó)藥理學(xué)通報(bào),2017,33（4）:487-492.

[4] 俞梅蘭,余燕影,曹樹穩(wěn).槲皮素自氧化作用影響其超氧陰離子自由基清除能力的研究[J].食品工業(yè)科技,2006（3）:75-78.

[5] 李梅,董華強(qiáng),陳鏈杰,等.槲皮素異戊烯基修飾及清除自由基活性研究[J].食品工業(yè)科技,2014,35（14）:84-87.

[6] 盧俊姣,翟少偉,劉偉.原花青素的生理功能及其在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用前景[J].廣東飼料,2012,21（8）:25-27.

[7] 宮璀璀,鄭乃剛,吳景蘭,等.槲皮素對(duì)小鼠體內(nèi)和體外NIH-3T3細(xì)胞的抗氧化作用及其機(jī)理[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床,2009,29（1）:52-58.

[8]陳光明.槲皮素對(duì)奶牛乳腺上皮細(xì)胞抗氧化性能和乳脂合成的影響[J].中國(guó)飼料,2017（13）:16-19.

[9] Mahesh T,Menon V P.Quercetin allievates oxidative stress in streptozotocin-induced diabetic rats[J].Phytotherapy Research Ptr,2004,18（2）:123-127.

[10] Bravo A,Anacona J R.Metal complexes of the flavonoid quercetin:antibacterial properties[J].Transition Metal Chemistry,2001,26（1）:20-23.

[11] 甄蕾,王小平,周曾同,等.槲皮素等28種中藥成分對(duì)口腔內(nèi)8種細(xì)菌及3種真菌抑制作用的篩選實(shí)驗(yàn)[A].上海市口腔學(xué)會(huì).2004年上海市口腔醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C].上海市口腔學(xué)會(huì),2004:6.

[12] 秦曉蓉,張銘金,高緒娜,等.槲皮素抗菌活性的研究[J].化學(xué)與生物工程,2009,26（4）:55-57.

[13] 滕楠.槲皮素抑菌作用的體外研究[A].中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì).中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)2013年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì),2013:119.

[14] 孫利,馮坤,王小平,等.槲皮素、松蘿酸對(duì)伴放線放線桿菌產(chǎn)生內(nèi)毒素的抑制作用研究[J].生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)進(jìn)展,2012,33（1）:9-12.

[15] Boots A W,Wilms L C,Swennen E L,et al.In vitro and ex vivo anti-inflammatory activity of quercetin in healthy volunteers[J].Nutrition,2008,24（7-8）:703-710.

[16] Hodgson B.AAGL practice report:morcellation during uterine tissue extraction[J].Journal of Minimally Invasive Gynecology,2014,21（4）:517-530.

[17] Murakami A,Ashida H,Terao J.Multitarged cancer prevention by quercetin[J].Cancer Letters,2008,269（2）:315-325.

[18] 趙旭林,徐國(guó)昌,賀利民,等.槲皮素誘導(dǎo)人肝癌HepG_2細(xì)胞凋亡的實(shí)驗(yàn)研究[J].實(shí)用心腦肺血管病雜志,2010,18（3）:310-311.

[19] 許振,彭瓊,甘惠中,等.槲皮素對(duì)胃癌細(xì)胞SGC-7901上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化的抑制作用[J].中華實(shí)用診斷與治療雜志,2017,31（3）:227-230.

[20] 張欣,董春力,付麗麗,等.槲皮素對(duì)宮頸癌細(xì)胞SiHa增殖的影響[J].國(guó)際婦產(chǎn)科學(xué)雜志,2017,44（3）:304-306.

[21] 付麗娜,劉維紅,徐愛軍,等.槲皮素對(duì)人胃癌MKN45細(xì)胞的抑制作用研究[J].現(xiàn)代藥物與臨床,2017,32（6）:983-986.

[22] 李彩麗,廖應(yīng)英,成丹,等.槲皮素對(duì)食管癌Eca109細(xì)胞遷移侵襲及血管生成的影響[J].國(guó)際消化病雜志,2017,37（2）:104-108.

[23] 李敏.槲皮素對(duì)氧化損傷小鼠視網(wǎng)膜的保護(hù)作用研究[D].南京:南京中醫(yī)藥大學(xué),2017.

[24] 周玉生,陽(yáng)學(xué)風(fēng).槲皮素對(duì)大鼠酒精性脂肪肝的治療作用[J].中國(guó)處方藥,2005（10）:80-81.

[25] Pavanato A,Tu?ón M J,Sánchez-Campos S,et al.Effects of quercetin on liver damage in rats with carbon tetrachloride-induced cirrhosis[J].Digestive Diseases&Sciences,2003,48（4）:824-829.

[26] 羅莉莎,劉蘇.槲皮素抗纖維化作用機(jī)制研究進(jìn)展[J].國(guó)際中醫(yī)中藥雜志,2005,27（6）:330-332.

[27] Morales A I,Vicente-Sánchez C,Jerkic M,et al.Effect of quercetin on metallothionein,nitric oxide synthases and cyclooxygenase-2 expression on experimental chronic cadmium nephrotoxicity in rats[J].Toxicology&Applied Pharmacology,2006,210（1-2）:128-135.

[28] 董睿方.沙棘葉品質(zhì)評(píng)價(jià)及其降血脂抗疲勞作用研究[D].上海:上海師范大學(xué),2016.

[29] 林蓉,劉俊田,李旭,等.槲皮素對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷的保護(hù)作用[J].中國(guó)循環(huán)雜志,2000,15（5）:304-305.

[30] 侯國(guó)軍,秦小江,侯曉敏,等.槲皮素對(duì)腎性高血壓大鼠的降壓作用及機(jī)制研究[J].中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志,2016,14（2）:137-139.

[31] 劉紅南,滕楠,李垚,等.飼糧添加槲皮素對(duì)蛋雞蛋品質(zhì)和蛋組分的影響[J].動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2014,26（8）:2 246-2 252.

[32] 孫丹彤,滕楠,由瑩,等.日糧添加槲皮素對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能及抗氧化能力的影響[J].中國(guó)飼料,2014（21）:8-10.

[33] 張琳,李垚,馮香安,等.槲皮素對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能及脂類代謝的影響[J].中國(guó)畜牧獸醫(yī),2013,40（1）:89-93.

[34] 金芳,李垚,劉紅南,等.槲皮素對(duì)39周齡蛋雞生產(chǎn)性能的影響[J].中國(guó)畜牧雜志,2013,49（5）:62-65.

[35] 索艷麗,李垚,劉瑩,等.槲皮素對(duì)蛋雞蛋殼品質(zhì)的影響[J].中國(guó)畜牧獸醫(yī),2013,40（2）:75-79.