富勒烯[C60]抗氧化應(yīng)激的研究進(jìn)展及在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用前景

劉 廣 羅友誼 唐宇龍 印遇龍*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410125；2.中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，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，湖南省畜禽健康養(yǎng)殖工程技術(shù)中心，農(nóng)業(yè)部中南動(dòng)物營養(yǎng)與飼料科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，長(zhǎng)沙 410125；3.湖南省沅江市畜牧水產(chǎn)事務(wù)中心，益陽 413100)

富勒烯[C60](fullerenes C60)是由60個(gè)碳原子以12個(gè)五元環(huán)和20個(gè)六元環(huán)連接而成的具有30個(gè)共軛雙鍵(C=C)的對(duì)稱空心足球狀分子，因此也被稱為足球烯[1]。自1985年被發(fā)現(xiàn)以來就引起了科學(xué)家們的廣泛關(guān)注，其中最主要的功能包括自由基清除、抗氧化、抗菌、抗病毒、DNA光裂解、腫瘤治療以及藥物控制遞送等[2-3]。由于其獨(dú)特的理化性質(zhì)，在過去的幾十年里，人們一直在努力通過各種反應(yīng)使富勒烯[C60]官能化，改善其理化性質(zhì)，以便更好地提高富勒烯[C60]在各個(gè)方面的生物學(xué)功能。目前最主要的研究領(lǐng)域是富勒烯[C60]與自由基的反應(yīng)，在生物學(xué)中，富勒烯[C60]被證實(shí)是一種強(qiáng)大的抗氧化劑，它比目前主要的抗氧化劑維生素E與自由基的反應(yīng)更加迅速，這種特性使得許多研究機(jī)構(gòu)和大型制藥公司投入大量經(jīng)費(fèi)研究和探索富勒烯[C60]控制氧化應(yīng)激所引發(fā)的疾病?，F(xiàn)在富勒烯[C60]與自由基高度親和已經(jīng)得到了公認(rèn)，因此其被人們稱為“自由基海綿”[4-5]。由于共軛雙鍵奪取電子能力強(qiáng)，富勒烯[C60]對(duì)活性氧自由基(reactive oxygen species，ROS)的清除能力十分出色[6-7]。目前由于富勒烯[C60]不溶于水的特性，人們想辦法增加其水溶性從而生產(chǎn)了一系列的富勒烯[C60]衍生物。如丙二酰羧基化富勒烯(圖1)[8-9]、六磺酰化富勒烯(圖2)、樹突富勒烯(圖3)[10]和多羥基化富勒烯(富勒醇)等。這些富勒烯[C60]衍生物對(duì)某些核酸和蛋白質(zhì)有更好的親和力，在細(xì)胞和組織中具有比富勒烯[C60]更加出色的ROS清除能力。這些具有出色自由基清除能力的富勒烯[C60]及其衍生物已經(jīng)有了大量的研究，本綜述將介紹富勒烯[C60]的清除自由基反應(yīng)、在治療生物氧化應(yīng)激疾病等各個(gè)領(lǐng)域的研究和畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用前景。

圖1 丙二酰羧基化富勒烯Fig.1 Malonyl carboxylated fullerenes[8-9]

圖2 六磺?；焕障〧ig.2 Hexasulfonyl fullerene

圖3 樹突富勒烯Fig.3 Dendritic fullerenes[10]

1 氧化應(yīng)激對(duì)畜禽生產(chǎn)的影響

ROS是生物代謝的正常副產(chǎn)物，正常情況下，機(jī)體通過酶或小的抗氧化分子來保護(hù)自己免受ROS的損害。動(dòng)物在一些疾病和應(yīng)激條件下會(huì)產(chǎn)生大量的ROS，導(dǎo)致細(xì)胞、組織和動(dòng)物機(jī)體受到嚴(yán)重?fù)p傷，這種情況被稱為氧化應(yīng)激。當(dāng)動(dòng)物懷孕時(shí)會(huì)產(chǎn)生懷孕過程中必需的適量ROS，但隨著孕期的進(jìn)行，母體產(chǎn)生的ROS水平也將隨之增加，在增加母體受到氧化應(yīng)激損傷風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)也增加了胎兒長(zhǎng)大后患代謝類疾病的概率，許多人類醫(yī)學(xué)研究證明在妊娠后期出現(xiàn)的一些代謝疾病與氧化應(yīng)激密切相關(guān)[11-13]。

眾所周知，在畜禽生產(chǎn)中仔豬斷奶會(huì)引起應(yīng)激，斷奶應(yīng)激會(huì)使仔豬的腸道功能受到損害，降低采食量；同時(shí)免疫功能遭到一定程度地破壞，導(dǎo)致仔豬抗病能力低，腹瀉率大大增加，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致仔豬死亡[14]。仔豬斷奶應(yīng)激的實(shí)質(zhì)是斷奶作為應(yīng)激源誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生氧化應(yīng)激，引起體內(nèi)各種自由基激增、代謝紊亂，從而使得身體機(jī)能未完全發(fā)育的仔豬胃腸道受損，各分泌腺異常分泌，進(jìn)而使其生長(zhǎng)性能和養(yǎng)分利用率受到影響[15-16]。

熱應(yīng)激同樣能誘發(fā)氧化應(yīng)激，熱應(yīng)激通過影響機(jī)體內(nèi)代謝酶的活性來改變代謝水平，從而使機(jī)體產(chǎn)生過量的ROS和活性氮自由基(reactive nitrogen species，RNS)，此時(shí)動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的氧化-抗氧化平衡被打破，從而引發(fā)氧化應(yīng)激反應(yīng)，危害動(dòng)物機(jī)體健康，影響動(dòng)物生長(zhǎng)性能[17-22]。據(jù)報(bào)道，長(zhǎng)期處于高溫高濕的環(huán)境時(shí)機(jī)體熱應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致哺乳母豬乳中蛋白質(zhì)含量下降和泌乳量減少，泌乳中期奶牛的產(chǎn)奶量減少30%～40%[23]。通過在高溫環(huán)境下小鼠乳腺上皮細(xì)胞(mouse mammary epithelial cells，MMECs)和原代牛乳腺上皮細(xì)胞(bovine mammary epithelial cells，BMECs)培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，MMECs中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)活性降低和BMECs死亡率增加[24-26]。通過以上研究可以得出由熱應(yīng)激誘發(fā)的氧化應(yīng)激是使母畜奶產(chǎn)量與質(zhì)量降低、乳腺發(fā)病率增加的重要因素之一。

有研究表明氧化應(yīng)激與免疫系統(tǒng)相互作用，氧化應(yīng)激可能參與導(dǎo)致機(jī)體免疫功能紊亂發(fā)生的過程，而后者又進(jìn)一步加重了氧化應(yīng)激水平，周而復(fù)始，氧化應(yīng)激可能在系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus，SLE)的病理中發(fā)揮重要作用[27]。中性粒細(xì)胞通過多種機(jī)制參與SLE的發(fā)病機(jī)制，如中性粒細(xì)胞胞外陷阱網(wǎng)絡(luò)(neutrophil extracellular-traps，NET)，煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶2(Nox2)基因缺陷的系統(tǒng)性紅斑狼瘡(MRL/lpr)小鼠不能產(chǎn)生抗氧化劑煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH)，使許多中性粒細(xì)胞不能正常產(chǎn)生和釋放NET，從而加速SLE的疾病活動(dòng)；同樣線粒體中的ROS也能減少M(fèi)RL/lpr小鼠的NET，使疾病活動(dòng)增多[28-29]。

在畜禽生產(chǎn)中出現(xiàn)的各種問題幾乎都與氧化應(yīng)激有著千絲萬縷的聯(lián)系，所有的細(xì)胞生物大分子，如脂類、DNA和蛋白質(zhì)都很容易與ROS發(fā)生反應(yīng)，生成比ROS對(duì)機(jī)體危害性更大的次級(jí)產(chǎn)物[30]。為了使畜禽生產(chǎn)中畜禽產(chǎn)品質(zhì)量增加，使ROS給畜禽帶來的傷害降低，尋找更加有效的抗氧化劑是很有必要的。

2 富勒烯[C60]及其衍生物抗氧化應(yīng)激的研究

自富勒烯[C60]及其衍生物被發(fā)現(xiàn)后，他們的抗氧化性質(zhì)研究取得不斷突破，許多研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)研究側(cè)重點(diǎn)不同對(duì)富勒烯[C60]及其衍生物抗氧化應(yīng)激做了大量的研究，但在畜禽生產(chǎn)方向的研究很少。下面將分別對(duì)富勒烯[C60]及其衍生物在細(xì)胞、動(dòng)物上的抗氧化應(yīng)激研究進(jìn)行概括，為證明使用富勒烯[C60]能減少在畜禽生產(chǎn)中氧化應(yīng)激損傷是可行的提供文獻(xiàn)參考。

2.1 富勒烯[C60]及其衍生物在細(xì)胞抗氧化應(yīng)激方面的研究

富勒烯[C60]水溶液(FAS)能夠有效抑制肝癌細(xì)胞(HepG2)中細(xì)胞角蛋白的表達(dá)，這種結(jié)構(gòu)蛋白的抑制表達(dá)后使得HepG2細(xì)胞維持上皮組織的完整性及連續(xù)性被破壞[31]。在對(duì)Lewis肺癌(LLC)細(xì)胞的培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)，添加富勒烯[C60]后用于臨床常用的化療藥物順鉑對(duì)肺癌細(xì)胞的毒性得到了顯著加強(qiáng)[32]。丙二酰羧基化富勒烯是一種高效的神經(jīng)保護(hù)劑，使用培養(yǎng)的新皮層細(xì)胞的體外試驗(yàn)表明一定劑量的丙二酰羧基化富勒烯可以抑制神經(jīng)元死亡，而且丙二酰羧基化富勒烯的C3異構(gòu)體比它的D3對(duì)稱類似物更有效[33-35]。同時(shí)在超氧化物陰離子自由基的突變中，丙二酰羧基化富勒烯會(huì)表現(xiàn)出類似SOD的特性，從而保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞免受氧化損傷[36]。富勒醇C60(OH)12-26能增強(qiáng)被輻射后K562細(xì)胞抗氧化酶的活性[37]。富勒醇C60(OH)18-20有保護(hù)神經(jīng)的功能，其通過阻斷谷氨酸受體發(fā)揮保護(hù)神經(jīng)的作用，使產(chǎn)生興奮毒性和因血清剝奪凋亡的死亡神經(jīng)元減少。在神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)中使用50 mmol/L的富勒醇處理神經(jīng)細(xì)胞，因N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid，NMDA)導(dǎo)致的興奮性神經(jīng)元死亡減少了約80%[38]。樹突富勒烯的自由基清除研究主要體現(xiàn)在放射性保護(hù)上，Daroczi等[39]使用斑馬魚胚胎作為體內(nèi)模型來評(píng)估樹突富勒烯的放射防護(hù)作用，他們將斑馬魚胚胎放置在電離輻射中，隨著時(shí)間的變化會(huì)引起胚胎形態(tài)發(fā)生變化，但是經(jīng)過樹突富勒烯預(yù)處理的胚胎輻射損傷顯著減少，其療效可與目前作為癌癥放療中的細(xì)胞保護(hù)劑的氨基福汀相媲美，甚至當(dāng)胚胎被輻射15 min之后使用樹突富勒烯同樣可以表現(xiàn)出明顯的保護(hù)作用[40]。

2.2 富勒烯[C60]及其衍生物在動(dòng)物抗氧化應(yīng)激方面的研究

將丙二酰羧基化富勒烯添加到SOD2基因缺陷小鼠的飼糧中，可以重建線粒體SOD保護(hù)，免受超氧化物自由基的傷害，并延長(zhǎng)300%的壽命[36]。1 mmol/L富勒醇可使線蟲的壽命延長(zhǎng)8.4%[41]。此外，丙二酰羧基化富勒烯也被證明可以減少大腦氧化應(yīng)激[42]。董潤(rùn)等[43]使用博來霉素誘導(dǎo)C57BL/6J小鼠后，通過腹腔注射水溶性富勒烯[C60]發(fā)現(xiàn)，治療組能有效減少小鼠肺臟纖維化的病變程度。陳琪萍等[44]在X射線照射前后給予小鼠富勒烯[C60]大環(huán)多胺衍生物(CB)處理，發(fā)現(xiàn)CB能有效地干預(yù)線粒體內(nèi)脂質(zhì)過氧化物的合成，從而減少由輻射導(dǎo)致的線粒體氧化應(yīng)激損傷。富勒烯[C60]及其衍生物的抗氧化研究不僅在細(xì)胞與小鼠上進(jìn)行，也出現(xiàn)在許多其他動(dòng)物上。例如：富勒醇C60(OH)12-26能提高被輻射大鼠的存活率[45]，減少大鼠骨關(guān)節(jié)炎[46]，保護(hù)貽貝棘尾蟲免受輻射損傷[47]。在大鼠飼糧中添加富勒烯[C60]可以減輕肝臟纖維化、肺部炎癥，預(yù)防和清除由過氧化氫和過氧化異丙苯引起的大鼠海馬的氧化損傷[31-32]，改善胰腺狀態(tài)，使堿性磷酸酶和甘油三酯正常化[48]。另外一些富勒醇，如富勒醇C60(OH)22可以保護(hù)大鼠腦部微血管內(nèi)皮細(xì)胞抵抗一氧化氮(NO)誘導(dǎo)的細(xì)胞骨架凋亡解聚和核損傷，并加速內(nèi)皮細(xì)胞修復(fù)[49]。富勒醇C60(OH)24可通過減少氧化應(yīng)激來防止阿霉素(Dox)誘導(dǎo)的大腸癌大鼠的慢性心臟和肝臟毒性，并且在體內(nèi)能猝滅被NO介導(dǎo)線粒體產(chǎn)生的超氧自由基，并阻斷其生物活性[50]。六磺?；焕障┠苡行宄杂苫?，使冠狀動(dòng)脈堵塞缺血和疏通再灌注導(dǎo)致的氧化應(yīng)激大鼠組織永久損傷與死亡顯著減少[51]。

2.3 富勒烯[C60]及其衍生物在畜禽抗氧化應(yīng)激方面的研究進(jìn)展

富勒烯[C60]及其衍生物的功能是緩解氧化應(yīng)激引發(fā)的疾病，畜禽生產(chǎn)中由于飼養(yǎng)管理技術(shù)、環(huán)境以及畜禽自身原因?qū)е碌拇蟛糠謶?yīng)激實(shí)質(zhì)上均為氧化應(yīng)激，而富勒烯[C60]作為抗氧化劑在畜禽生產(chǎn)方面的研究卻較少。目前已經(jīng)證實(shí)在飼糧中添加N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl cysteine，NAC)修飾的富勒烯[C60]可以提高肉用仔雞肝臟和腎臟中抗氧化能力[52]。4 ℃保存的豬精子中加入羧基化富勒烯[C60]能夠顯著降低精子氧化應(yīng)激和相關(guān)的并發(fā)癥，為富勒烯[C60]在公豬精液保存的應(yīng)用提供了可靠的理論基礎(chǔ)[53]。

本實(shí)驗(yàn)室通過了解富勒烯[C60]在細(xì)胞和動(dòng)物上的研究進(jìn)展，推測(cè)富勒烯[C60]在畜禽生產(chǎn)上有廣闊的應(yīng)用前景，并通過試驗(yàn)證明了其可行性。試驗(yàn)在3周齡雄性C57BL/6小鼠的飲水中添加嘔吐毒素(deoxynivalenol，DON)模擬在畜禽生產(chǎn)中由于霉菌毒素引起畜禽生長(zhǎng)性能、免疫功能降低和機(jī)體氧化-抗氧化平衡破壞[54]；結(jié)果表明在小鼠飼糧中添加富勒烯[C60]可以改善小鼠的生長(zhǎng)性能，提高腸道絨毛高度和緊密連接蛋白表達(dá)量，降低血清炎癥因子和脂多糖含量，提高腸道和肝臟中總抗氧化能力(total antioxidant capacity，T-AOC)以及SOD和谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)活性。T-AOC是生物機(jī)體內(nèi)各種活性抗氧化分子的總水平，通過抗氧化分子總水平來表示機(jī)體總的抗氧化能力大小，其中SOD與GSH-Px是T-AOC中的2類抗氧化分子，SOD可以使對(duì)機(jī)體有害的自由基快速分解并且降低細(xì)胞脂質(zhì)過氧化。GSH-Px是一種廣泛存在于機(jī)體中的過氧化物分解酶，可以有效清除機(jī)體中脂質(zhì)過氧化物、過氧化氫等有害過氧化物。由此可以得出富勒烯[C60]能改善由DON誘導(dǎo)的腸道氧化應(yīng)激狀態(tài)的結(jié)論，應(yīng)用富勒烯[C60]減少畜禽生產(chǎn)中氧化應(yīng)激帶來的損傷是可行的。

3 富勒烯[C60]及其衍生物抗氧化損傷的作用機(jī)制

通過對(duì)細(xì)胞凋亡研究發(fā)現(xiàn)氧自由基是誘導(dǎo)凋亡的重要因素，其存在的機(jī)制是線粒體被氧自由基攻擊釋放細(xì)胞色素C，隨后含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(cysteinyl aspartate specific proteinase，Caspase)蛋白酶被激活，從而引起細(xì)胞的凋亡[55-57]。當(dāng)細(xì)胞遭受到氧化應(yīng)激損傷時(shí)，會(huì)調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的GSH-Px、SOD、過氧化氫酶(catalase，CAT)和其他非酶性抗氧化物質(zhì)的生成，從而達(dá)到清除體內(nèi)ROS的目的。有研究表明，在加入富勒烯[C60]預(yù)處理細(xì)胞之后，能有效減少NO對(duì)細(xì)胞的氧化損傷，并且能夠維持線粒體的正常形態(tài)，減少細(xì)胞凋亡率[51,58-60]。

3.1 富勒烯[C60]及其衍生物直接抗氧化損傷

富勒烯[C60]及其衍生物對(duì)機(jī)體氧化應(yīng)激的保護(hù)作用與機(jī)體內(nèi)原有的抗氧化物質(zhì)抗氧化應(yīng)激有相似之處，已知的許多抗氧化劑可以與ROS和ROS誘導(dǎo)的自由基中間體直接反應(yīng)來阻止ROS誘導(dǎo)的損傷[61]。從富勒烯[C60]的結(jié)構(gòu)來看，30個(gè)共軛雙鍵的存在可以結(jié)合60個(gè)自由基，改性的富勒烯[C60]衍生物則能夠通過附加化學(xué)基團(tuán)數(shù)量和位置或少或多地結(jié)合自由基。丙二酰羧基化富勒烯在小鼠體內(nèi)表現(xiàn)出類似于錳超氧化物歧化酶(MnSOD)模擬物的生物活性，可以有效地清除超氧陰離子。盡管清除速度慢于生物自身的SOD1和SOD2，但是在含金屬SOD模擬物清除超氧陰離子速度范圍內(nèi)[36]。同時(shí)，富勒烯[C60]還表現(xiàn)出類似細(xì)胞色素C過氧化物酶(cytochrome C peroxidase，CcP)的活性，主要參與細(xì)胞中過氧化氫的降解過程[62]。在預(yù)防糖尿病的研究中發(fā)現(xiàn)，富勒烯[C60]對(duì)緩解超氧化物和羥基自由基引起的脂質(zhì)過氧化作用略強(qiáng)于維生素E[63]，富勒烯[C60]類似于SOD、CcP、維生素E等生物抗氧化劑的能力使其參與細(xì)胞中氧化還原循環(huán)。超氧化物的電子會(huì)先通過氧化還原鏈轉(zhuǎn)移到富勒烯[C60]，使得富勒烯[C60]被還原成富勒烯[C60]陰離子之后再將多余的電子轉(zhuǎn)移到另一種超氧化物上，使其還原成過氧化物陰離子，直接減少機(jī)體受到氧化損傷的風(fēng)險(xiǎn)[64]。

3.2 富勒烯[C60]及其衍生物調(diào)節(jié)信號(hào)通路減少氧化損傷

生物機(jī)體為了控制ROS水平，防止ROS積累導(dǎo)致?lián)p傷，形成了完善的抗氧化體系，擁有一系列的轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控細(xì)胞內(nèi)相關(guān)的抗氧化酶表達(dá)，改善機(jī)體氧化應(yīng)激狀態(tài)，減少氧化應(yīng)激損傷，使機(jī)體維持氧化還原穩(wěn)態(tài)。大量的研究發(fā)現(xiàn)，自然界中許多天然化合物能夠調(diào)節(jié)抗氧化相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的活性，從而達(dá)到抗氧化的目的[65]。如白藜蘆醇和紫檀芪等天然化合物都能夠激活轉(zhuǎn)錄因子NF-E2相關(guān)因子2(NF-E2-related factor 2，Nrf2)[66-67]，減少機(jī)體氧化應(yīng)激損傷[68]，Nrf2的激活可顯著抑制白細(xì)胞介素-1(interleukin-1，IL-1)DNA誘導(dǎo)的外源性和內(nèi)源性凋亡途徑的激活，激活細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2(extracellular signal-regulated kinase，ERK1/2)，調(diào)控含ETS結(jié)構(gòu)域的蛋白(ETS domain-containing protein，Elk-1)轉(zhuǎn)錄因子發(fā)揮作用[69]，而富勒醇的抗氧化機(jī)制與白藜蘆醇等一些抗氧化物的研究結(jié)果[70-71]是一致的。Pei等[46]研究發(fā)現(xiàn)，富勒醇可以有效地抑制p38絲裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase，p38 MAPK)磷酸化、降低核內(nèi)核因子-κB(nuclear factor kappa-B，NF-κB)和叉頭框蛋白O1(forkhead box protein O1，F(xiàn)oxO1)2種轉(zhuǎn)錄因子的水平，減少氧化損傷和抑制炎癥反應(yīng)。在通過采用DAF-16基因敲除株CF1038來研究線蟲在應(yīng)激環(huán)境中的壽命時(shí)發(fā)現(xiàn)，富勒醇在應(yīng)激條件下可增加SOD3和熱休克蛋白16.2(heat shock proteins 16.2，HSP-16.2)的表達(dá)，這2個(gè)蛋白是DAF-16調(diào)控的2個(gè)靶點(diǎn)，可以在應(yīng)激環(huán)境增強(qiáng)維持生命的進(jìn)程。同時(shí)富勒醇促進(jìn)DAF-16更多的核定位，以實(shí)現(xiàn)其抗氧化應(yīng)激活性，降低了內(nèi)源性ROS水平，從而提高了線蟲的壽命[55]。

綜上所述，富勒烯[C60]可能是通過調(diào)節(jié)細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases，Erk)、p38 MAPK等酶活性激活Nrf2、NF-κB和FoxO1等轉(zhuǎn)錄因子，通過這些信號(hào)通路發(fā)揮效應(yīng)間接減少機(jī)體受到的氧化損傷。

4 小結(jié)與展望

在畜禽生產(chǎn)中抗氧化劑的使用十分常見，使用效果更好的抗氧化劑可以減輕生產(chǎn)中畜禽的氧化應(yīng)激，在保障畜禽健康的同時(shí)還可以提高生長(zhǎng)性能。根據(jù)富勒烯[C60]及其衍生物大量抗氧化作用和少量對(duì)畜禽生長(zhǎng)性能影響的研究，證明富勒烯[C60]可以研發(fā)成更加有效的抗氧化劑。我國在長(zhǎng)期使用促生長(zhǎng)類抗生素作為飼料添加劑后發(fā)現(xiàn)抗生素不止是提高畜禽生長(zhǎng)性能、保障畜禽健康，而且會(huì)導(dǎo)致病原菌產(chǎn)生耐藥性和畜禽產(chǎn)品中抗生素殘留等問題，在全面禁止畜禽飼料中添加抗生素的背景下，急需尋找到能夠代替抗生素作為提高畜禽生長(zhǎng)性能、保障畜禽健康的新型添加劑。富勒烯[C60]及其衍生物在自由基清除和抗氧化活性的報(bào)道很多，將富勒烯[C60]產(chǎn)品推廣到畜禽生產(chǎn)和疾病預(yù)防與治療，能為代替抗生素找到新的方向。目前越來越多新的富勒烯[C60]衍生物被合成出來，由于納米材料的合成工藝的復(fù)雜以及富勒烯[C60]自身不溶于水的特性，富勒烯[C60]如何與特定基團(tuán)連結(jié)并使其產(chǎn)生特定功能獲得生物活性仍然是富勒烯[C60]熱點(diǎn)研究方向。由于特定功能的水溶性富勒烯[C60]衍生物合成復(fù)雜，導(dǎo)致價(jià)格偏高，不利于其在畜禽生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用，現(xiàn)階段基本處于試驗(yàn)研究。富勒烯[C60]的研究并不能只專注于研發(fā)新的富勒烯[C60]衍生產(chǎn)品，同時(shí)應(yīng)該優(yōu)化制備方法，降低成本，富勒醇產(chǎn)品將會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)。將富勒烯[C60]應(yīng)用到畜禽生產(chǎn)代替抗生素能解決食品安全問題，更好地發(fā)展綠色、健康、安全的養(yǎng)殖業(yè)。