橙皮苷的藥理活性及在家禽生產(chǎn)應(yīng)用的研究進(jìn)展

楊 季， 王思博， 魯茗源，許 麗

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

研究表明，在飼糧中添加植物提取物可以提高畜禽的生產(chǎn)性能、抗氧化能力及免疫力等。植物提取物因其具有無污染、無殘留、吸收迅速且無生態(tài)毒理等特點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注（李貞明等，2019）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國是世界上柑橘種植面積和產(chǎn)量最大的國家，而每年實(shí)際生產(chǎn)的柑橘皮渣約50萬t，但大部分遭到廢棄（鐘超等，2017）。 橙皮苷（Hsd）是一種廣泛存在于柑橘類水果中的黃酮苷 （類黃酮的一個(gè)亞類），其具有抗炎、抗氧化、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、減少腫瘤細(xì)胞的物質(zhì)代謝等多種生物活性，Hsd也被稱為生物類黃酮（Chen等，2018）。大量研究表明，黃酮類化合物能夠提高家禽的生產(chǎn)性能、肉蛋品質(zhì)、抗氧化能力及免疫功能，本文就Hsd的多種藥理活性及其在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行綜述，旨在為后續(xù)的研究提供理論依據(jù)。

1 橙皮苷的藥理活性

1.1 抗氧化作用 氧化應(yīng)激是引發(fā)疾病的主要原因之一，是由體內(nèi)活性氧（ROS）的產(chǎn)生與細(xì)胞清除ROS能力之間的不平衡導(dǎo)致的，ROS包括羥基自由基、一氧化氮自由基、過氧亞硝酸鹽和超氧陰離子等，除了可導(dǎo)致細(xì)胞功能障礙、凋亡和壞死等普通氧化外，還可通過修飾作用改變重要的細(xì)胞蛋白和信號(hào)通路（Ho等，2013）。ROS的有害作用可以通過內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)消除，其主要包括還原型谷胱甘肽（GSH）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSHPx）、過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、維生素C和維生素E等 （Andriantsitohaina等，2012）。研究發(fā)現(xiàn)，Hsd可以中和ROS并顯著提高血漿中CAT和SOD活性，緩解仔豬的氧化應(yīng)激（劉英，2008），保護(hù)腸道微生物區(qū)系平衡，提高仔豬的抗氧化及免疫功能進(jìn)而促進(jìn)其生長 （賴星，2016），Kamboh 等（2018）也發(fā)現(xiàn) Hsd 作為肉雞的飼料添加劑可以提高肝臟和肌肉總抗氧化能力、SOD活性和粗蛋白質(zhì)含量，降低肝臟丙二醛（MDA）含量和肌肉脂肪含量。Hsd還具有減少過氧亞硝酸、過氧化氫、四氯化碳、尼古丁等多種化合物對(duì)組織損傷的作用（A A等，2016），并通過增強(qiáng)細(xì)胞自身的防御能力，促進(jìn)或上調(diào)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（ERK）1/2和核因子E2相關(guān)因子2（Nrf2）的基因表達(dá)，而ERK 1/2和Nrf2的激活可導(dǎo)致血紅素加氧酶（HO）-1表達(dá)的上調(diào)，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)促氧化劑的減少和作為內(nèi)部抗氧化劑的膽紅素的升高（J E等，2012）。與此同時(shí)，HO-1的表達(dá)增加了細(xì)胞中一氧化碳（CO）的水平，CO可增加細(xì)胞中鳥苷酸環(huán)化酶的水平，而Nrf2基因表達(dá)的增加可使SOD、谷胱甘肽s-轉(zhuǎn)移酶、CAT等抗氧化酶水平升高（Umeno等，2016）。因此Hsd作為一種有效的抗氧化劑，可以通過清除氧自由基，降低氧化應(yīng)激，抑制脂質(zhì)過氧化并增強(qiáng)細(xì)胞抗氧化防御來提高機(jī)體的抗氧化能力（Parhiz等，2015）。

1.2 抗炎作用 Hsd除了具有有效的抗氧化特性外，還具有免疫調(diào)節(jié)和抗炎活性 （Guo等，2019）。炎癥是一個(gè)復(fù)雜的生物學(xué)過程，包括多種促炎介質(zhì)或細(xì)胞因子通過激活不同的信號(hào)通路而產(chǎn)生，慢性炎癥通常會(huì)導(dǎo)致促炎介質(zhì)的增加，包括誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）和環(huán)氧合酶（COX）-2（Ganeshpurkar等，2019），而血清水平的各種細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子（TNF）-α、白介素（IL）-1β、IL-6也可以引起一些慢性炎性疾病，炎癥誘導(dǎo)的這些酶和細(xì)胞因子的表達(dá)受不同轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控。B細(xì)胞核因子κ輕鏈增強(qiáng)子（NF-κB）是在iNOS、COX-2、TNF-α 和 IL-6 等表達(dá)中起關(guān)鍵作用的轉(zhuǎn)錄因子，常以p65與p50兩個(gè)亞基構(gòu)成的二聚體形式存在，當(dāng)NF-κB抑制劑（IkB）蛋白與此二聚體結(jié)合成保守的三聚體時(shí)可以防止NF-κB進(jìn)入細(xì)胞核結(jié)合DNA，此時(shí)NF-κB無活性存在于胞液中；但在一些病毒或細(xì)胞因子的刺激下，IkB激酶（IKK）被激活并催化IkB N端的絲氨酸殘基磷酸化，從而使IkB泛素化并在蛋白酶的作用下降解，此時(shí)NF-κB的活性不被抑制，得以進(jìn)入細(xì)胞核與相應(yīng)靶基因DNA序列中啟動(dòng)子區(qū)域的kB序列結(jié)合，促進(jìn)靶基因轉(zhuǎn)錄，NF-κB信號(hào)通路的激活與細(xì)胞因子的分泌呈現(xiàn)正反饋。絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）是真核細(xì)胞中高度保守的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)模塊，與NF-κB信號(hào)通路和炎癥反應(yīng)密切相關(guān)（Sang等，2011），其可連接細(xì)胞內(nèi)外反應(yīng)，主要包括ERK、c-Jun氨基末端激酶和p38 MAPK激酶三大類，黃酮類化合物可以通過MAPK 和 NF-κB 通路下調(diào) iNOS、COX-2、TNF-α和IL-6等調(diào)節(jié)酶和細(xì)胞因子的分泌 （郭燦璨等，2015）。Ting等（2011）發(fā)現(xiàn)，Hsd 可以降低脂多糖（LPS）的影響，從而提高雞的獲得性和先天免疫反應(yīng)，根據(jù)蛋白免疫印跡分析發(fā)現(xiàn)，Hsd處理可以顯著降低LPS刺激的小鼠巨噬細(xì)胞中前列腺素E2的產(chǎn)生，但不會(huì)改變COX-2蛋白水平（Sakata等，2003），而在另一個(gè)類似的細(xì)胞模型中，Hsd在mRNA和蛋白水平上能顯著抑制促炎酶COX-2的表達(dá)，并抑制促炎細(xì)胞因子的分泌，但也有一些報(bào)道認(rèn)為低劑量Hsd對(duì)COX無效（Lee等，2004），而且試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷牟町愐矔?huì)導(dǎo)致研究結(jié)果的不同，如在卵清蛋白（OVA）誘導(dǎo)的炎癥模型中，經(jīng)Hsd處理后發(fā)現(xiàn)支氣管肺泡灌洗液中IL-4等細(xì)胞因子水平有升高趨勢(shì)（Devi等，2015）。 因此，Hsd 的免疫調(diào)節(jié)作用在OVA模型中可轉(zhuǎn)化為免疫抑制，而在LPS模型中可轉(zhuǎn)化為免疫增強(qiáng)，并通過抑制NF-κB和MAPK信號(hào)通路的激活進(jìn)而抑制iNOS、COX-2、TNF-α和IL-6等調(diào)節(jié)酶和細(xì)胞因子的分泌，完成對(duì)炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)。

1.3 抗癌作用 癌癥是指一組由具有侵襲性的異常細(xì)胞生長引起的疾病。引起癌變的因素多種多樣，大約25%的癌癥與慢性炎癥和氧化應(yīng)激有關(guān)，慢性炎癥環(huán)境會(huì)促進(jìn)癌細(xì)胞的生長，且持續(xù)性炎癥可產(chǎn)生ROS和活性氮（RNS），它們通過激活癌基因和抑制抑癌基因來促進(jìn)癌癥的發(fā)展，癌癥的發(fā)展包括細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡逃避、組織侵襲和轉(zhuǎn)移以及血管生成等幾方面（Ferlay等，2015）。凋亡的內(nèi)在機(jī)制涉及兩方面，胱天蛋白酶 （Caspase）-3和Caspase-7是兩條主要的凋亡信號(hào)途徑中的最終介質(zhì)，它們會(huì)裂解底物并導(dǎo)致細(xì)胞死亡（Abotaleb等，2019）。一方面，凋亡刺激在B淋巴細(xì)胞瘤-2基因的控制下破壞線粒體膜結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致包括細(xì)胞色素c的釋放，細(xì)胞色素c會(huì)通過與凋亡酶激活因子 （Apaf）-1和脫氧腺苷三磷酸（dATP）的相互作用激活胱天蛋白酶（Caspase）-9，并最終導(dǎo)致Caspase-3和Caspase-7的激活。另一方面，由死亡受體如腫瘤壞死因子受體誘導(dǎo)并激活Caspase-8和Caspase-10以及Caspase-3和Caspase-7。研究表明，Hsd可以通過激活肝癌細(xì)胞內(nèi) Caspase-8、Caspase-9及 Caspase-3來誘導(dǎo)其凋亡，達(dá)到抗癌的目的（Banjerdpongchai等，2016）。除此之外，過氧化物酶體增殖激活受體（PPAR）γ也可以通過調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞的增殖和分化來誘導(dǎo)多種腫瘤細(xì)胞的凋亡。用Hsd處理攜帶野生型p53基因的人類B淋巴細(xì)胞24 h后發(fā)現(xiàn)，其可誘導(dǎo)PPAR激活并抑制NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞凋亡（Nazari等，2011）?？寡趸到y(tǒng)失衡、RNS和自由基的過量產(chǎn)生是許多類型癌癥發(fā)生的主要標(biāo)志，Hsd作為一種抗炎藥可以靶向許多參與腫瘤進(jìn)展的炎癥成分如IL-6、TNF-α、COX-2、iNOS 等， 也可以降低由苯并（a）誘發(fā)的肺癌小鼠體內(nèi)脂質(zhì)過氧化物、肺特異性腫瘤標(biāo)志物癌胚抗原、血清標(biāo)志物酶芳烴羥化酶、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶、5'核苷酸酶和乳酸脫氫酶的水平，同時(shí)緩解由其帶來的組織SOD、CAT、GSHPx、GSH、維生素E和維生素C降低的現(xiàn)象（S K等，2009）。因此，Hsd對(duì)不同癌癥類型的作用機(jī)制不同，主要是通過對(duì)NF-KB、p53及PPAR的調(diào)控促進(jìn)癌細(xì)胞的凋亡，還能夠下調(diào)TNF-α、IL-1、IL-6、COX-2、iNOS等多種參與致癌過程的促炎介質(zhì)和酶的活性以及通過增加酶和非酶抗氧化劑的水平來改善抗氧化防御機(jī)制。

1.4 其他作用 Hsd除了具有抗氧化、抗炎及抗癌的作用外，還具有其他許多藥理活性。Mohammadi等（2019）指出，Hsd可作用于內(nèi)皮細(xì)胞，改善內(nèi)皮依賴性血管舒張，誘導(dǎo)與心血管健康相關(guān)基因的表達(dá)，降低血管的收縮壓從而起到預(yù)防心血管疾病的作用。也有研究表明，服用Hsd 100、500 mg/d和750 mg/d連續(xù)3～6周，可以降低血漿內(nèi)總膽固醇、載脂蛋白B、甘油三酯和低密度脂蛋白水平，增加高密度脂蛋白、三酰甘油及葉酸濃度（C L 等，2017）。 但是 Demonty 等（2010）發(fā)現(xiàn)，每日服用800 mg Hsd連續(xù)4周對(duì)血清膽固醇或甘油三酯水平?jīng)]有影響，這可能與個(gè)體間黃酮生物利用度的高變異性以及服用劑量有關(guān)。

2 橙皮苷在家禽中的應(yīng)用

雞肉和雞蛋作為重要的動(dòng)物蛋白來源越來越引起人們的重視，而雞在養(yǎng)殖、運(yùn)輸及儲(chǔ)存等各個(gè)環(huán)節(jié)均易出現(xiàn)氧化應(yīng)激的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致肉品質(zhì)及蛋品質(zhì)的下降，Hsd作為抗氧化劑之一對(duì)禽類營養(yǎng)至關(guān)重要，因?yàn)槠淇梢詼p少脂類的氧化降解，提高雞肉和雞蛋的營養(yǎng)價(jià)值及感官特性，并延長貨架期（Demonty，2010）。

2.1 肉禽 有研究發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加1.5 g/kg和3 g/kg的Hsd對(duì)改善家禽肉質(zhì)性狀有顯著作用 （Ribeiro等，2019）。在熱帶和亞熱帶地區(qū)，Kamboh等（2015）發(fā)現(xiàn)，在肉雞飼糧中添加20 mg/kg的Hsd可以降低嗜異細(xì)胞與淋巴細(xì)胞的比例，清除熱應(yīng)激產(chǎn)生的氧自由基，降低胸肌中乳酸脫氫酶、肌酸激酶、熱休克蛋白70 mRNA等熱應(yīng)激生物標(biāo)志物的水平并改善雞肉的脂代謝產(chǎn)物和脂肪酸分布，從而將夏季熱應(yīng)激的有害影響降到最低。后續(xù)他還發(fā)現(xiàn)，Hsd作為家禽的飼料添加劑可以改善腸道健康，提高家禽腸道微生物數(shù)量及其抗炎和對(duì)感染的免疫力，從而提高家禽的生長性能、抗氧化能力及改善肉質(zhì) （Kamboh等，2018）。Fotakis等（2017）研究表明，在肉雞日糧中添加0.70～1.5 g/kg Hsd，可降低血漿總脂質(zhì)含量，增加血漿氨基酸含量，可以作為家禽飼料添加劑。而Lanza等（2004）將柑橘皮渣作為鴕鳥飼糧發(fā)現(xiàn)，其可減少肌肉中粗脂肪、蒸煮損失和粗灰分的含量，增加多不飽和脂肪酸的含量，與對(duì)照組相比，柑橘皮渣組鴕鳥肌肉中pH顯著增加，飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸的含量較低，表明用柑橘皮渣作為鴕鳥飼糧對(duì)其肉品質(zhì)無不良影響。Ognik等（2016）發(fā)現(xiàn)，200 g/t的Hsd對(duì)12周齡的火雞無顯著影響，但可以使12周齡后的火雞血液中單核細(xì)胞百分比顯著下降。王海良（2013）發(fā)現(xiàn)，在肉雞的飼糧中添加Hsd可以顯著提高日增重并促進(jìn)免疫器官的生長，而Zohreh等（2015）發(fā)現(xiàn)，在雞飼糧中添加不同濃度的甜橙皮提取物對(duì)脾臟和法氏囊的生長沒有顯著影響，但是可以提高新城疫病毒、禽流感、傳染性法氏囊病和傳染性支氣管炎疫苗的抗體效價(jià)，進(jìn)而提高免疫應(yīng)答和抗病能力。

2.2 蛋禽 Iskender等（2017）于28周齡的洛曼白蛋雞的基礎(chǔ)飼糧中添加0.5 g/kg的Hsd發(fā)現(xiàn)，其可以降低卵黃膽固醇、血清膽固醇濃度和MDA含量，增加卵黃蛋白含量和提高GSH-Px、GSH和 SOD 活性（HN L 等，2014）。 Nazok 等（2010）研究了不同濃度的柑橘干果肉對(duì)25～37周齡的蛋雞生產(chǎn)性能、血液生化及蛋品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)0%～12%的柑橘干果肉對(duì)采食量、產(chǎn)蛋量、蛋殼厚度、蛋殼強(qiáng)度、蛋黃指數(shù)及蛋黃顏色等指標(biāo)均無顯著影響，16%的柑橘干果肉可使血清葡萄糖、高密度脂蛋白升高，膽固醇、低密度脂蛋白和甘油三酯含量降低（P ＜ 0.05）。 Wang等（2017）用富含 Hsd的柑橘渣飼喂四川白鵝發(fā)現(xiàn)，12%以下的處理組對(duì)鵝的生產(chǎn)性能和肌肉、皮下脂肪、皮膚以及腹部脂肪量無不良影響，且4%處理組的鵝平均日增重最高。楊志鵬等（2015）在1～21日齡四川白鵝的基礎(chǔ)日糧中分別添加0、2%、4%、6%、8%和10%的柑橘皮渣發(fā)現(xiàn)，所有濃度對(duì)血清生化指標(biāo)均無顯著影響，6%柑橘皮渣組的料重比顯著低于對(duì)照組，8%處理組血清高密度脂蛋白含量顯著提高，因此，飼糧中添加6%的柑橘皮渣可以較好地促進(jìn)四川白鵝的生長。綜上所述，Hsd可以促進(jìn)蛋禽生長并提高蛋品質(zhì)，是一種潛在的家禽飼料添加劑，但是對(duì)于其添加劑量目前還沒有明確規(guī)定。

3 小結(jié)

Hsd作為一種廣泛存在于水果和蔬菜的黃酮類化合物，具有良好的抗氧化、抗炎等生理活性，并且可以有效提高家禽的肉品質(zhì)和蛋品質(zhì)，但是對(duì)于其具體作用機(jī)制研究較少，各個(gè)生長階段的家禽飼糧中添加量尚未有明確規(guī)定，還需要進(jìn)一步研究。