飼用天然植物活性物質(zhì)構(gòu)效關(guān)系的研究進(jìn)展

■熊安然 熊本海 蔣林樹*

（1.北京農(nóng)學(xué)院動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，奶牛 營養(yǎng)學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102206；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，北京 100193）

植物飼料中天然存在著對(duì)畜禽具有生理促進(jìn)作用、能夠維持機(jī)體免疫和氧化平衡等特殊營養(yǎng)調(diào)控或保健功能的一類營養(yǎng)活性物質(zhì)，利用營養(yǎng)活性物質(zhì)進(jìn)行調(diào)控成為后抗生素時(shí)代保證畜禽綠色健康養(yǎng)殖的重要策略[1]。2018 年國家將甘草、黃芩等共117 種天然植物列入飼料原料目錄。2019年國家發(fā)布了《天然植物飼料原料通用要求》[2]，這些藥食同源特性的天然植物被列入飼料原料目錄以及國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，為推動(dòng)飼料中的營養(yǎng)活性物質(zhì)的研究奠定了重要基礎(chǔ)。但飼用天然植物活性物質(zhì)因產(chǎn)地來源、收獲季節(jié)、使用部位、加工方式等影響[3]，其分子結(jié)構(gòu)、生物學(xué)功能也會(huì)存在較大差異[1]，傳統(tǒng)營養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)技術(shù)已經(jīng)無法解決其構(gòu)效關(guān)系的問題。飼用天然植物活性物質(zhì)根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同，可分為萜類、生物堿、苯丙素類及其衍生物、醌類、鞣質(zhì)、甾體共六大類[4]，具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)-功效關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，從而導(dǎo)致對(duì)其的研究與應(yīng)用嚴(yán)重滯后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求[1]。

文章通過解析飼用天然植物活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)-功效關(guān)系，結(jié)合其當(dāng)前研究難點(diǎn)，探討了指紋圖譜技術(shù)、植物代謝組學(xué)、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)以及構(gòu)效關(guān)系預(yù)測(cè)模型等研究方法，以此為基礎(chǔ)探索飼用天然植物活性物質(zhì)構(gòu)效關(guān)系研究的未來發(fā)展趨勢(shì)，以期為天然植物活性成分在畜禽養(yǎng)殖中的精準(zhǔn)高效利用提供理論依據(jù)。

1 飼用天然植物活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)-功效解析

物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)是其發(fā)揮生物學(xué)作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是鑒定其活性成分以及在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)揮生物學(xué)作用時(shí)的重要結(jié)合位點(diǎn)[5]。飼用天然植物活性物質(zhì)具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)-功效關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，見圖1[4]。

圖1 飼用天然植物活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)-功效關(guān)系網(wǎng)絡(luò)

黃酮類化合物是苯丙素類物質(zhì)中種類最豐富的成分，董夢(mèng)依[6]通過研究7 種不同黃酮類化合物的構(gòu)效關(guān)系發(fā)現(xiàn)，C2-C3 雙鍵、酚羥基的位置及數(shù)量以及糖苷化等是影響其抗氧化活性的主要結(jié)構(gòu)。此外，黃酮類化合物中的芳香環(huán)B 還具有抑制乳腺癌耐藥蛋白（BCRP）的作用，C4′位的甲氧基、C5位和C7位的羥基或其他疏水基也對(duì)抑制BCRP 有重要影響，而當(dāng)這些位置與葡萄糖等空間位阻較大基團(tuán)結(jié)合時(shí)，黃酮類化合物對(duì)BCRP 的抑制作用將會(huì)減弱甚至消失（見圖2）[7]。還有研究發(fā)現(xiàn)，黃酮苷元比黃酮苷對(duì)環(huán)氧合酶-2（COX-2）mRNA 的抑制活性更強(qiáng)；且主要受到C8 位的糖苷取代基、C4′位甲氧基和C2-C3 雙鍵這些結(jié)構(gòu)的影響（見圖2）[8]。多酚的生物活性受雙鍵結(jié)構(gòu)、酚羥基的位置、酚羥基的數(shù)量以及糖苷化等多種結(jié)構(gòu)的影響[9]。白藜蘆醇是一類具有強(qiáng)氧化性的多酚類化合物，其生物活性與其母核上的游離酚羥基的數(shù)目、位置直接相關(guān)，尤其是C3 位的羥基或C4′位的羥基，因此保留或保護(hù)更多的游離酚羥基具有更強(qiáng)的藥理活性[10]。因此，化合物的結(jié)構(gòu)在某種程度上決定了該物質(zhì)的生物功能及活性強(qiáng)弱。

圖2 黃酮類化合物的基本結(jié)構(gòu)

羌宇[11]通過對(duì)十二種類胡蘿卜素與清除自由基相關(guān)的量子化學(xué)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，發(fā)現(xiàn)類胡蘿卜素的活性位點(diǎn)主要集中于碳碳雙鍵，并且酮基對(duì)類胡蘿卜素的活性影響大于其他基團(tuán)。綠原酸（Chlorogenic acid）的定量構(gòu)效關(guān)系分析結(jié)果表明，綠原酸的原子質(zhì)量、原子分布、原子形狀和大小、原子量和原子極化率、電負(fù)性、離子電流等結(jié)構(gòu)因素與綠原酸及其異構(gòu)體的潛在敏化作用顯著相關(guān)[12]。任鵬飛[13]通過體外模擬胃腸道仿生系統(tǒng)，研究了聚半乳糖（PGal）、聚葡萄糖（PDX）、聚甘露糖（PMan）的人體胃腸道消化液水解及其被結(jié)腸微生物發(fā)酵的特性，結(jié)果表明聚甘露糖對(duì)擬桿菌屬中的Bacteroides thetaiotaomicron和Bacteroides uniformis具有選擇性促進(jìn)作用，這可能與其特定的單糖構(gòu)成和分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。甘草中的三種皂苷類化合物如甘草酸、單葡萄糖醛基甘草次酸和甘草次酸中與保肝活性有關(guān)的結(jié)構(gòu)都在五環(huán)三萜上，并且其活性受糖環(huán)結(jié)構(gòu)和數(shù)目的影響[14]。在厚樸酚與和厚樸酚的C-9和C-9′位增加取代基的體積或者取代基的正電性有利于其抑制小瓜蟲精氨酸酶活性的提高[15]。因此，物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與其生物活性具有緊密的相關(guān)性，飼用天然植物活性物質(zhì)構(gòu)效關(guān)系的研究將有助于從機(jī)理方面闡明其作用機(jī)制，從而實(shí)現(xiàn)天然植物活性物質(zhì)的精準(zhǔn)高效利用。

2 飼用天然植物活性物質(zhì)構(gòu)效關(guān)系研究難點(diǎn)

飼用天然植物活性物質(zhì)的研究滯后于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展除了因?yàn)槠鋸?fù)雜的構(gòu)效關(guān)系之外，研究方法的不確定、不完善也是導(dǎo)致化學(xué)成分與作用效果分離的重要原因。

研究發(fā)現(xiàn)，飼用天然植物活性物質(zhì)除了單獨(dú)飼喂發(fā)揮生物學(xué)作用之外，在生產(chǎn)應(yīng)用過程中還存在協(xié)同作用，全植物物質(zhì)/提取物或各種營養(yǎng)活性物質(zhì)組合的作用效果往往比每種已知化合物的單獨(dú)效果的總和更有效[16]。膳食硒（一種抗氧化礦物質(zhì)）和綠茶配合使用被證明在預(yù)防異常隱窩病灶（ACF）和結(jié)腸腫瘤的形成方面比兩種物質(zhì)單獨(dú)使用更有效[17]。Asokkumar 等[18]發(fā)現(xiàn)沒食子酸（50 mg/kg）與法莫替?。?0 mg/kg）對(duì)大鼠胃黏膜的保護(hù)具有協(xié)同作用。對(duì)10種果茶浸劑的研究表明，在果茶浸劑中另外添加一定量的抗壞血酸后，總酚含量和抗氧化能力的協(xié)同作用增強(qiáng)；然而，向已經(jīng)含有抗壞血酸的浸劑中加入蜂蜜會(huì)頡頏地降低總酚化合物和抗氧化能力[19]。因此，飼用天然植物活性物質(zhì)構(gòu)效關(guān)系復(fù)雜，在研究天然植物活性物質(zhì)的過程中應(yīng)更注重物質(zhì)之間的相互作用以及他們的整體功能，而不是僅對(duì)單一活性成分進(jìn)行研究。

此外，構(gòu)效關(guān)系研究方法不完善也是阻礙飼用天然植物活性物質(zhì)構(gòu)效關(guān)系研究的重要方面。蘋果花是一種具有抗氧化和酪氨酸酶活性的植物，具有復(fù)雜的化學(xué)成分，但對(duì)于其化學(xué)成分與活性的劑量效應(yīng)關(guān)系尚不完全清楚，從而導(dǎo)致化學(xué)成分與藥效學(xué)分離[20]。竹葉粗提取物和純化合物已被證明具有多種生物活性，如抗炎、抗病毒、心血管保護(hù)、癌癥預(yù)防，尤其是抗氧化活性[21]。然而，竹葉品種繁多，分類混亂，就化學(xué)成分而言，藥理學(xué)報(bào)告最常將某些活性歸因于各種提取物而不是特定化合物，這使得很難在化學(xué)成分和藥理活性之間建立聯(lián)系，從而導(dǎo)致難以確定主要活性化合物[22]，因此，揭示飼用天然植物活性物質(zhì)構(gòu)效關(guān)系的研究方法是目前急需解決的科學(xué)難題。

3 飼用天然植物活性物質(zhì)構(gòu)效關(guān)系研究方法

隨著現(xiàn)代信息學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些基于數(shù)據(jù)庫的研究方法在天然植物活性物質(zhì)的構(gòu)效關(guān)系研究中取得了重要進(jìn)展。當(dāng)前研究物質(zhì)構(gòu)效關(guān)系的方法主要有指紋圖譜技術(shù)、植物代謝組學(xué)、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)以及定量構(gòu)效關(guān)系預(yù)測(cè)模型等。

3.1 指紋圖譜技術(shù)

近年來，基于高效分析化學(xué)技術(shù)的指紋圖譜技術(shù)已經(jīng)成為研究天然植物活性物質(zhì)發(fā)揮作用的主效因子和主要成分的常用方法之一，在天然植物活性物質(zhì)的定性定量研究中得到了廣泛應(yīng)用。指紋圖譜技術(shù)指采用電泳、層析、色譜、質(zhì)譜、色質(zhì)聯(lián)用、核磁共振等現(xiàn)代分析技術(shù)，構(gòu)建天然植物活性物質(zhì)的特征指紋圖譜，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)天然植物活性物質(zhì)的有效成分和標(biāo)志成分進(jìn)行快速檢測(cè)[23]，以及對(duì)物質(zhì)本身質(zhì)量的監(jiān)測(cè)以及天然植物活性物質(zhì)與植物來源的相關(guān)性分析[24]。Zhang等[25]通過指紋圖譜技術(shù)研究得出枸杞中的主要抗氧化成分為山奈酚、綠原酸、異鼠李素和槲皮素。俎龍輝等[26]通過自制黃芩提取物，建立高效液相色譜（HPLC）指紋圖譜檢測(cè)方法，初步確定黃芩提取物抑菌藥效物質(zhì)基礎(chǔ)主要為漢黃芩苷、漢黃芩素以及白楊素-7-O-葡萄糖醛酸苷。趙瑩等[27]通過對(duì)小麥粉和小麥麩皮的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行圖譜分析，發(fā)現(xiàn)作物不同部位的風(fēng)味物質(zhì)的成分結(jié)構(gòu)不同。波譜技術(shù)結(jié)合體內(nèi)外試驗(yàn)驗(yàn)證為天然植物活性物質(zhì)的構(gòu)效關(guān)系研究提供了重要的技術(shù)途徑。

然而，指紋圖譜技術(shù)操作過程復(fù)雜，物質(zhì)的定性定量檢測(cè)會(huì)受到提取方式、濃縮方法、測(cè)定程序以及流動(dòng)相、色譜柱的選擇等多方面的影響，具有一定的局限性?；跀?shù)據(jù)庫的飼用天然植物活性物質(zhì)構(gòu)效關(guān)系研究方法成為未來重要的發(fā)展趨勢(shì)。

3.2 植物代謝組學(xué)

植物代謝組學(xué)以植物為研究對(duì)象，通過結(jié)合指紋圖譜技術(shù)，利用色譜、質(zhì)譜等現(xiàn)代分析手段，能夠識(shí)別和定量細(xì)胞、組織和生物體液中的大量小分子代謝物，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)特定植物中的所有次生代謝物的定性和定量分析[28]。當(dāng)前，植物代謝組學(xué)已被廣泛用于生物醫(yī)學(xué)、食品營養(yǎng)和作物研究，也越來越多地用于畜禽研究與監(jiān)測(cè)[29-30]。侯健[31]采用氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜（GCMS）和核磁共振掃描（NMR）相結(jié)合的方式，通過主成分分析，研究不同炮制淫羊藿對(duì)腎陽虛證調(diào)節(jié)作用，結(jié)果表明，炙淫羊藿對(duì)腎陽虛證的干預(yù)效果最強(qiáng)。

隨著組學(xué)技術(shù)的發(fā)展與普及，一些代謝物數(shù)據(jù)庫如HMDB[32]、KEGG[33]、Metlin[34]、GMD[35]和SMPDB[36]通過整合代謝產(chǎn)物的化學(xué)式、分子量、化學(xué)分類、化學(xué)性質(zhì)、所在的代謝通路和質(zhì)譜圖等[37]，提供了鑒定代謝物的生物學(xué)作用、生理濃度、疾病關(guān)聯(lián)、化學(xué)反應(yīng)、代謝途徑和參考光譜的全面信息[32]。隨著現(xiàn)代分析技術(shù)的進(jìn)步及數(shù)據(jù)庫的完善，植物代謝組學(xué)已經(jīng)成為揭示飼用天然植物活性物質(zhì)分子機(jī)制的主要方法之一，然而，其在代謝物化學(xué)結(jié)構(gòu)鑒定以及數(shù)據(jù)的分析等方面仍然存在著技術(shù)瓶頸[38]。首先影響最大的是分析手段的限制性，無論是氣質(zhì)聯(lián)用，還是液質(zhì)聯(lián)用，在檢測(cè)靈敏度、儀器精密度和實(shí)驗(yàn)耗費(fèi)時(shí)間過長等方面，都無法滿足日益增長的實(shí)驗(yàn)需求；其次是數(shù)據(jù)分析方法不夠高效和便捷，代謝組學(xué)實(shí)驗(yàn)得到的海量數(shù)據(jù)導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理任務(wù)繁重復(fù)雜，再加上數(shù)據(jù)庫覆蓋面不廣，從而導(dǎo)致科學(xué)實(shí)驗(yàn)成果沒有得到高效、全面的利用[38]。

3.3 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)

目前，將天然植物活性物質(zhì)應(yīng)用于畜禽健康養(yǎng)殖往往停留在驗(yàn)證階段，缺乏機(jī)理層面的相關(guān)研究[39]。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)是基于活性成分-靶點(diǎn)-免疫相互作用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)分析的先進(jìn)技術(shù)[40-42]，可以用于解釋生物系統(tǒng)與活性物質(zhì)之間的復(fù)雜關(guān)系，篩選多種活性成分的協(xié)同作用，為生物活性化合物的發(fā)現(xiàn)、機(jī)理研究、質(zhì)量控制等諸多領(lǐng)域提供了新的視角[43]。天然植物活性物質(zhì)主效因子不明確是導(dǎo)致對(duì)其研究瓶頸的關(guān)鍵問題之一，因此迫切需要一種能夠識(shí)別多種化合物的綜合方法。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)提供了一種簡單的方法，通過將化合物映射到疾病基因網(wǎng)絡(luò)中來尋找潛在的生物活性化合物[44-46]。

女貞子是一種化學(xué)成分較多的奶牛飼料添加劑，在實(shí)際應(yīng)用過程中具體由其哪些關(guān)鍵成分發(fā)揮哪些具體作用從而達(dá)到促進(jìn)泌乳目的、改善乳品質(zhì)的機(jī)制尚不明確[47]。武超等[48]通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，女貞子主要通過熊果酸、齊墩果酸等化學(xué)成分作用于白蛋白（ALB）等多個(gè)靶點(diǎn)，從而調(diào)控機(jī)體激素分泌、蛋白質(zhì)合成、能量代謝及細(xì)胞增殖等多種生物學(xué)功能來達(dá)到促進(jìn)奶牛泌乳的作用。蔣威等[49]通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，烏錦顆粒治療羔羊痢疾的分子作用機(jī)制可能是基于山奈酚、豆甾醇及表兒茶素等化合物。張燕[50]利用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法較為系統(tǒng)地解析了四妙丸通過漢黃芩素、吳茱萸次堿和小檗堿等16 個(gè)有效成分作用于腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF)、白細(xì)胞介素（IL-4）、雌激素受體1（ESR1）等11個(gè)靶點(diǎn)發(fā)揮治療痛風(fēng)的生物通路過程。

3.4 構(gòu)效關(guān)系預(yù)測(cè)模型

構(gòu)效關(guān)系（SAR）預(yù)測(cè)模型是一種利用數(shù)據(jù)庫研究天然植物活性物質(zhì)的重要方法，可以大大減少研究和質(zhì)量控制過程中的研發(fā)時(shí)間和科研成本，在天然植物活性成分構(gòu)效關(guān)系研究上具有廣闊的應(yīng)用前景。SAR通過使用一種計(jì)算機(jī)語言來表示化學(xué)結(jié)構(gòu)，以描述生物活性所必需的復(fù)合結(jié)構(gòu)特征，同時(shí)還可用于識(shí)別藥團(tuán)（生物活性化合物結(jié)構(gòu)的這些部分，確定它們對(duì)特定生物受體的效力）和預(yù)測(cè)已知結(jié)構(gòu)但沒有生物數(shù)據(jù)的化合物的生物活性[51]。Choudhary 等[52]采用SAR分析設(shè)計(jì)和合成一系列查爾酮衍生物，然后評(píng)價(jià)其抗氧化活性，結(jié)果表明在查爾酮的不同位置引入電子釋放基團(tuán)和龐大的雜原子基團(tuán)會(huì)增加分子的活性。

3.4.1 定量構(gòu)效關(guān)系

定量構(gòu)效關(guān)系（QSAR）是在SAR 的基礎(chǔ)上，建立天然植物活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與活性參數(shù)之間定量關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，可用于識(shí)別和描述與分子性質(zhì)變化相關(guān)的化合物的結(jié)構(gòu)特征[53]，從分子水平上闡明營養(yǎng)活性物質(zhì)的作用機(jī)制。QSAR通過將數(shù)據(jù)庫中獲得的分子結(jié)構(gòu)和活性參數(shù)進(jìn)行回歸分析和多元統(tǒng)計(jì)等數(shù)字化處理，建立兩者之前的回歸模型，之后對(duì)該模型的預(yù)測(cè)能力進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化，用來對(duì)未知化合物的活性進(jìn)行篩選和評(píng)價(jià)[54]。

Worachartcheewan 等[55]利用一系列具有抗氧化活性的20種吡唑并吡啶衍生物構(gòu)建QSAR模型，以揭示對(duì)抗氧化活性的影響的重要因素，驗(yàn)證從重要描述符推導(dǎo)出的抗氧化活性機(jī)理基礎(chǔ)是合理的。Vesna等[56]建立穩(wěn)健可靠的QSAR模型，用于描述和預(yù)測(cè)雜環(huán)和席夫堿吡啶二羧酸衍生物的抗氧化活性。Alisi 等[57]用遺傳函數(shù)算法進(jìn)行QSAR研究，評(píng)價(jià)了姜黃素衍生物的抗氧化性能。蔣慧宇[58]通過3D-QSAR 模型研究發(fā)現(xiàn)在已知結(jié)構(gòu)的青蒿素的10-C上引入較長且支鏈較少的側(cè)鏈，或改變11-O 為氮雜環(huán)且在氮上修飾電負(fù)性小空間位阻小的基團(tuán)均可能會(huì)提高青蒿素的抗瘧疾活性。通過QSAR 預(yù)測(cè)模型篩選和評(píng)價(jià)天然植物活性物質(zhì)，可為探究其主效成分及主效因子指明方向，并且還可以探究其在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的作用機(jī)制。

3.4.2 分子全息定量構(gòu)效關(guān)系

分子全息定量構(gòu)效關(guān)系（HQSAR）方法是介于2D-QSAR 和3D-QSAR 之 間 的2.5D-QSAR 方 法[54]。相比于2D-QSAR，HQSAR 方法可提高模型的預(yù)測(cè)能力，并且無需3D-QSAR 方法進(jìn)行復(fù)雜的分子疊合過程和化合物構(gòu)象的選擇[54]。HQSAR 計(jì)算方法與2DQSAR 和3D-QSAR 計(jì)算方法完全不同，HQSAR 方法原理是以分子全息圖（分子亞結(jié)構(gòu)碎片）作為結(jié)構(gòu)描述符表征化合物的結(jié)構(gòu)信息[54]，利用偏最小二乘法建立物質(zhì)分子全息描述符與物質(zhì)活性之間的數(shù)學(xué)模型，從而得到化合物的分子全息定量構(gòu)效關(guān)系[54,59]。

HQSAR模型主要通過原子的顏色顯示單個(gè)原子對(duì)化合物活性的貢獻(xiàn)圖，從而準(zhǔn)確預(yù)測(cè)未經(jīng)測(cè)試化合物的活性[60]。Kronenberger等[61]使用HQSAR創(chuàng)建了一個(gè)能夠預(yù)測(cè)氨基吡啶等化合物對(duì)金黃色葡萄球菌烯醇還原酶（SaFabI）的抑制作用的模型；并且通過貢獻(xiàn)圖發(fā)現(xiàn)向丙氨酸95 號(hào)位點(diǎn)（Ala-95）提供氫鍵的基團(tuán)以及與疏水殘基相互作用的基團(tuán)可能對(duì)生物活性至關(guān)重要。陳研君[62]根據(jù)HQSAR 色碼圖設(shè)計(jì)了7 個(gè)有較高抗乳腺癌活性的1-[（2-羥乙氧）甲基]-6-苯硫基胸腺嘧啶（HEPT）化合物。鄒麗云等[63]通過HQSAR的原子貢獻(xiàn)圖發(fā)現(xiàn)6-O-芳基酮內(nèi)酯衍生物的抗菌活性與其14 元大環(huán)骨架、取代基的體積以及側(cè)鏈結(jié)構(gòu)均有關(guān)。

4 飼用天然植物活性物質(zhì)構(gòu)效關(guān)系研究發(fā)展趨勢(shì)

指紋圖譜技術(shù)和植物代謝組學(xué)都存在著操作過程繁瑣、數(shù)據(jù)庫不足等限制，而網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)作為醫(yī)學(xué)中篩選疾病的一種手段，在動(dòng)物上的應(yīng)用還比較有限，關(guān)于一些疾病的致病機(jī)制還尚未清晰。而構(gòu)效關(guān)系模型的構(gòu)建極大地減少了研究步驟和時(shí)間成本，利用化合物結(jié)構(gòu)與功能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)已知和未知化合物的篩選和評(píng)價(jià)?；谀壳帮曈锰烊恢参锘钚晕镔|(zhì)構(gòu)效關(guān)系研究方法存在的一些局限性，特征指紋圖譜數(shù)據(jù)庫結(jié)合定量構(gòu)效關(guān)系模型構(gòu)建有望成為未來研究飼用天然植物活性物質(zhì)構(gòu)效關(guān)系的主要發(fā)展趨勢(shì)。

①將不同產(chǎn)地、不同來源、不同批次的飼用天然植物按種類、結(jié)構(gòu)、功效關(guān)系進(jìn)行分類整理并構(gòu)建特征指紋圖譜，實(shí)現(xiàn)飼用天然植物活性物質(zhì)的快速定性定量分析。

②通過體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)，結(jié)合特征指紋圖譜數(shù)據(jù)庫，探究飼用天然植物活性物質(zhì)對(duì)畜禽生理功能和代謝的影響，揭示其發(fā)揮生物學(xué)功能的主效因子以及發(fā)揮作用的主次順序及對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能、免疫相關(guān)基因表達(dá)調(diào)控的分子機(jī)制，建立飼用天然植物活性物質(zhì)的主效因子數(shù)據(jù)庫。

③通過定量構(gòu)效關(guān)系構(gòu)建飼用天然植物活性物質(zhì)構(gòu)效關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)模型，實(shí)現(xiàn)畜禽飼糧的精準(zhǔn)配合，為天然植物活性物質(zhì)在畜禽養(yǎng)殖中應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。

5 小結(jié)

指紋圖譜技術(shù)、植物代謝組學(xué)、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)以及定量構(gòu)效關(guān)系預(yù)測(cè)模型等方法研究飼用天然植物活性物質(zhì)的構(gòu)效關(guān)系已經(jīng)取得了重要進(jìn)展，但均存在一定的局限性。基于天然植物活性物質(zhì)復(fù)雜的構(gòu)效關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，通過特征指紋圖譜數(shù)據(jù)庫結(jié)合定量構(gòu)效關(guān)系模型，建立一種快速、準(zhǔn)確、高效地預(yù)測(cè)模型或定性定量分析技術(shù)體系并實(shí)現(xiàn)構(gòu)效關(guān)系的可視化，將成為飼用天然植物活性物質(zhì)構(gòu)效關(guān)系的主要發(fā)展趨勢(shì)。