大黃素的生理作用及其在動(dòng)物生產(chǎn)中的研究進(jìn)展

周苗，龍昊

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

大黃素化學(xué)名為1，3，8-三羥基-6-甲基蒽醌，別名朱砂蓮甲素，具有抗炎、抗腫瘤、抗應(yīng)激及來(lái)源天然、在動(dòng)物體內(nèi)基本無(wú)殘留等天然優(yōu)勢(shì)。大黃素在人類醫(yī)療上已頗有研究，在動(dòng)物生產(chǎn)上可以作為一種很有前景的天然植物提取物飼用添加劑。

1 大黃素的生理作用

1.1 抗炎 大黃素在醫(yī)療上的抗炎功效及其機(jī)理已有大量的研究，并且取得了不錯(cuò)的成果，在臨床上為多種炎癥治療提供了新的給藥選擇。Liu Lijun等[1]認(rèn)為，大黃素作為P2X7受體拮抗劑可能是其抗炎和免疫抑制活性的基礎(chǔ)。曾丹等[2]發(fā)現(xiàn)臭牡丹大黃素能通過(guò)下調(diào)TLR4、MyD88及NF-κB的表達(dá)來(lái)發(fā)揮抗炎作用?？苄∧莸萚3]發(fā)現(xiàn)大黃素能上調(diào)SIRT3、FXO1mRNA及相關(guān)蛋白的表達(dá)，從而緩解肝細(xì)胞的炎癥反應(yīng)。孟明哲等[4]發(fā)現(xiàn)大黃素可以降低重癥急性胰腺炎患者全血黏度低切、全血黏度高切、血漿黏度、紅細(xì)胞聚集指數(shù)及CD8+T細(xì)胞含量（P＜0.05），且提高CD3+T細(xì)胞、CD4+T細(xì)胞含量及CD4+T細(xì)胞/CD8+T細(xì)胞比值（P＜0.05）。周冬枝[5]等發(fā)現(xiàn)大黃素可抑制腸組織一氧化氮（NO）生成，明顯降低組織中NO和丙二醛（MDA）的含量，從而減輕炎癥反應(yīng)及組織過(guò)氧化損傷。綜上，大黃素主要通過(guò)調(diào)節(jié)相關(guān)基因表達(dá)，抑制促炎癥因子釋放和抗氧化等途徑來(lái)發(fā)揮抗炎作用。

1.2 抗癌 大量研究報(bào)道大黃素對(duì)多種癌癥有著顯著的抗癌作用或協(xié)同其他藥物抗癌。王曉燕等[6]發(fā)現(xiàn)低濃度的大黃素可以通過(guò)調(diào)節(jié)癌細(xì)胞MIC A/B、HLA-ABC分子的表達(dá)來(lái)增強(qiáng)NK細(xì)胞的增殖，從而增強(qiáng)對(duì)肺癌細(xì)胞的殺傷力，達(dá)到抗癌作用。Hsu CM等[7]發(fā)現(xiàn)大黃素能引起肝癌細(xì)胞中G2/M期的阻滯，并在mRNA和蛋白水平上提高各種基因的表達(dá)水平。荊緒斌等[8]發(fā)現(xiàn)大黃素可以誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生活性氧，造成癌細(xì)胞脂質(zhì)過(guò)氧化，從而抑制肝癌細(xì)胞的增殖。劉豪杰等[9]發(fā)現(xiàn)蘆薈大黃素可通過(guò)促進(jìn)p53/AMPK/mTOR信號(hào)通路的表達(dá)來(lái)提高胃癌SGC-7901細(xì)胞的自噬水平，進(jìn)而導(dǎo)致SGC-7901細(xì)胞的凋亡。白潔等[10]發(fā)現(xiàn)大黃素還可以通過(guò)抑制PDCD4蛋白的表達(dá)來(lái)殺傷乳腺癌細(xì)胞。此外，大黃素可以影響癌細(xì)胞中端粒酶的活性，抑制端粒的形成，達(dá)到抗腫瘤功效[11]。

1.3 其他作用 大黃素具有抗纖維化作用。Guan Ruijuan等[12]發(fā)現(xiàn)大黃素可以通過(guò)抑制TGF-β1信號(hào)來(lái)施加其抗纖維化作用，隨后抑制炎癥。Xiong Guirun等[13]發(fā)現(xiàn)大黃素可以通過(guò)調(diào)節(jié)PERK通路蛋白的表達(dá)，使凋亡蛋白Bax、PARP表達(dá)上調(diào)，抗凋亡蛋白Bcl-2表達(dá)下調(diào)，誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞凋亡，且成纖維細(xì)胞凋亡率隨大黃素濃度升高而升高，從而抑制硬膜外纖維化。大黃素對(duì)多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病具有保護(hù)作用。大黃素能通過(guò)減少ROS的產(chǎn)生和激活NADPH氧化酶p47-phox來(lái)實(shí)現(xiàn)抗動(dòng)脈粥樣硬化。大黃素在治療肥胖方面也有功效。Li Jinmei等[14]發(fā)現(xiàn)大黃素抑制了Hμh-7細(xì)胞系中甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白（SREBPs）的活性，阻止體重增加，降低血脂、肝膽固醇和甘油三酯的含量，改善胰島素敏感性，減少白色脂肪細(xì)胞和棕色脂肪細(xì)胞，從而改善高脂肪飲食引起的肥胖和相關(guān)的代謝紊亂。

2 大黃素在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

2.1 畜禽 王榮等[15]通過(guò)體外瘤胃發(fā)酵裝置模擬瘤胃發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)添加不同濃度大黃素均使起始底物的降解速率顯著降低（P＜0.05），且乙酸、異丁酸、異戊酸、乙丙比值和總揮發(fā)性脂肪酸的產(chǎn)量也呈線性下降（P＜0.05）。添加大黃素可降低甲烷生成，增加氫氣產(chǎn)量，且調(diào)節(jié)瘤胃的發(fā)酵模式，使其轉(zhuǎn)變?yōu)楸岚l(fā)酵型。

肉雞脛骨軟骨發(fā)育不良（TD）是發(fā)生在速成禽類中的一種疾病，機(jī)體行動(dòng)能力差，生長(zhǎng)狀況不佳，不僅增加養(yǎng)殖成本且有損動(dòng)物福利。Iqbal Mujahid[16]發(fā)現(xiàn)大黃素可以有效改善TD雞的生長(zhǎng)狀況，能夠提高飼料轉(zhuǎn)化率和抑制PPARγ基因的表達(dá)，從而達(dá)到治療TD的作用，并確定大黃素在雞體內(nèi)基本無(wú)殘留。

大黃素對(duì)副豬嗜血桿菌病也有一定的治療效果。有研究發(fā)現(xiàn)，大黃素可以破壞副豬嗜血桿菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，增加其細(xì)胞膜通透性，使細(xì)胞內(nèi)容物泄漏；同時(shí)對(duì)副豬嗜血桿菌蛋白質(zhì)的合成有抑制作用，影響其胞內(nèi)蛋白質(zhì)的表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)菌喪失正常的生理功能，達(dá)到治療副豬嗜血桿菌病的效果。

2.2 水產(chǎn) 大黃素可以作為一種有效的免疫刺激物，緩解機(jī)體氧化應(yīng)激，保護(hù)機(jī)體生理健康。Song Changyou等[17]發(fā)現(xiàn)在氧化魚(yú)油脅迫下，大黃素能挽救腸組織損傷，改善腸細(xì)胞線粒體結(jié)構(gòu)擴(kuò)張和膜損傷，增加腸絨毛長(zhǎng)度和強(qiáng)度，同時(shí)增強(qiáng)血清免疫力和抗氧化酶活性。趙曉燕等人[18]在體外培養(yǎng)錦鯉脂肪細(xì)胞并添加不同濃度的大黃素，發(fā)現(xiàn)大黃素能有效抑制錦鯉脂肪細(xì)胞的增殖和分化，并確定添加10 μmol/L大黃素的效果最佳。

楊維維等[19]發(fā)現(xiàn)在克氏螯蝦基礎(chǔ)日糧中添加不同濃度的大黃素，能調(diào)節(jié)魚(yú)體銅藍(lán)蛋白含量、溶菌酶活性、血清蛋白濃度，CAT、GSH、SOD含量及腸道蛋白酶活性均顯著上升（P＜0.05），在一定程度上改善了魚(yú)體的免疫能力和抗氧化能力，進(jìn)而顯著提高魚(yú)體增重率、成活率（P＜0.05），并且確定添加75 mg/kg為宜。

目前大黃素在團(tuán)頭魴上的研究較多，大量結(jié)果表明大黃素有利于提高團(tuán)頭魴的抗應(yīng)激及免疫能力，提高生產(chǎn)性能。宋長(zhǎng)友等[20]通過(guò)在團(tuán)頭魴的飼料中添加不同劑量大黃素，發(fā)現(xiàn)其可以顯著提高團(tuán)頭魴抗氧化相關(guān)蛋白的表達(dá)水平（P＜0.05），并確定最適添加濃度為30 mg/kg。崔素麗等[21]在團(tuán)頭魴飼料中添加25 mg/kg大黃素，發(fā)現(xiàn)團(tuán)頭魴魚(yú)體的特定生長(zhǎng)率和肝體比、紅細(xì)胞積壓、乳酸脫氫酶顯著升高，餌料系數(shù)和攝食率顯著下降（P＜0.05），證實(shí)該劑量有助于緩解長(zhǎng)期高溫對(duì)團(tuán)頭魴血液生理的影響，促進(jìn)魚(yú)體生長(zhǎng)。

3 小結(jié)與展望

大黃素在人醫(yī)上的抗炎、抗癌作用機(jī)理已被研究得較為透徹，但在畜禽生產(chǎn)中的相關(guān)報(bào)道甚少。隨著我國(guó)進(jìn)入畜禽生產(chǎn)無(wú)抗時(shí)代，加大大黃素提取工藝的研究及其在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用探索，并探明不同動(dòng)物的最佳用量，對(duì)于充分開(kāi)發(fā)利用天然植物資源及改善動(dòng)物生產(chǎn)性能、提高畜禽產(chǎn)品品質(zhì)等具有重要意義。