孫先枝 程建波 卜登攀 潘 龍 周凌云*

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193;2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，合肥 230036)

黃芩又名山茶根，為唇形科植物，以根入藥。黃芩作為中藥的有效成分以黃芩苷的藥理作用最強(qiáng)。黃芩苷(baicalin)是從黃芩的干燥根中提取分離得到的一類黃酮類化合物，屬葡萄糖醛酸苷類，也是黃芩根中含量最多的黃酮類化合物，含量高達(dá)12.1%［1］。其在酸性環(huán)境和有機(jī)溶劑中穩(wěn)定，在堿性環(huán)境和生物樣品中不穩(wěn)定［2－3］。藥理研究已證明，黃芩苷具有清熱鎮(zhèn)靜［4］、抑菌抗炎［5－7］、抗氧化［8－9］等多方面的作用。為此，本文從解熱鎮(zhèn)靜、抗氧化、調(diào)節(jié)免疫等方面對(duì)黃芩苷生物學(xué)功能及黃芩及其提取物在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 黃芩苷生物學(xué)功能的基礎(chǔ)研究

1.1 解熱鎮(zhèn)靜作用

黃芩苷是黃芩的主要有效成分之一，其解熱作用顯著。為了探討黃芩苷的解熱機(jī)制，李倩楠等［10］研究表明，黃芩苷高劑量組(160 mg/kg)能明顯降低發(fā)熱大鼠的體溫，并且能降低大鼠血清、下丘腦、腦脊液中的白細(xì)胞介素－6(IL-6)、白細(xì)胞介素 －1β(IL-1β)、腫瘤壞死因子 － α(TNF-α)含量，說(shuō)明黃芩苷有明顯的解熱作用，其作用機(jī)制可能與減少TNF-α和IL-1β的含量有關(guān)。杜亞偉［11］研究得出黃芩苷大劑量(10.0 g/kg)組降低體溫和血清IL-1β含量的作用均明顯優(yōu)于黃芩苷中小劑量(5.0、2.5 g/kg)組，說(shuō)明黃芩苷的解熱作用有明顯劑量依賴性。Tsai等［12］發(fā)現(xiàn)黃芩苷能夠降低由脂多糖(LPS)引起的發(fā)熱兔子的體溫，并指出黃芩苷是通過(guò)抑制下丘腦中N－甲基－D－天冬氨酸受體羥基自由基通路和發(fā)熱過(guò)程中TNF-α循環(huán)積累來(lái)起到解熱作用。

關(guān)于黃芩苷其他解熱機(jī)制的研究也有報(bào)道，趙紅艷［13］在觀察黃芩苷解熱作用的基礎(chǔ)上，測(cè)定下丘腦中前列腺素 E2(PGE2)、環(huán)磷酸腺苷(cAMP)的含量，結(jié)果顯示，靜脈注射內(nèi)毒素(ET)在引起明顯發(fā)熱的同時(shí)，下丘腦中PGE2、cAMP的含量也顯著升高，表明黃芩苷可以通過(guò)降低下丘腦中的PGE2、cAMP含量來(lái)起到解熱作用。

1.2 抗氧化作用

黃芩苷可以直接清除自由基、超氧陰離子等氧自由基，抑制黃嘌呤氧化酶活性，是良好的抗氧化劑［14］。黃芩苷對(duì)乙酰氨基酚和四氯化碳引起的肝脂質(zhì)過(guò)氧化損傷有保護(hù)作用［15］。隋妍等［16］發(fā)現(xiàn)黃芩苷對(duì)由過(guò)氧化氫(H2O2)引起的人肺泡上皮細(xì)胞A549氧化損傷有一定的保護(hù)作用，黃芩苷各組與損傷組比較，細(xì)胞活性顯著升高，丙二醛(MDA)含量顯著下降，超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)、一氧化氮合酶(NOS)活性和蛋白質(zhì)含量顯著上升。高英［17］研究發(fā)現(xiàn)，黃芩苷對(duì)鐵蛋白－亞硝酸鹽－過(guò)氧化氫體系、檸檬酸鐵－亞硝酸鹽－過(guò)氧化氫體系造成的肝氧化損傷有保護(hù)作用，且在5～45μmol/L濃度范圍內(nèi)，低劑量(5μmol/L)的黃芩苷保護(hù)作用較強(qiáng)。

黃芩苷可以在體內(nèi)水解之后生成黃芩素，同時(shí)黃芩素在肝內(nèi)轉(zhuǎn)化成黃芩苷［18］。梁然等［19］研究發(fā)現(xiàn)，在生理pH下黃芩素的氧化還原電位略低于黃芩苷，且清除自由基活性的值約為黃芩苷的1.8倍。Gao等［20］研究黃芩素、黃芩苷、漢黃芩素、漢黃芩苷4種物質(zhì)的抗氧化作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)黃芩素和黃芩苷對(duì)羥自由基、二苯代苦味酰肼(DPPH)自由基、烷基自由基的消除有劑量依賴性，在10μmol/L劑量下，能夠達(dá)到很好的清除效果，而漢黃芩素和漢黃芩苷沒(méi)有劑量依賴性。在人類神經(jīng)細(xì)胞SH-SY5Y細(xì)胞系中，10μmol/L的黃芩素和黃芩苷對(duì)H2O2引起的損傷有顯著的保護(hù)作用，其中黃芩素的抗氧化活性最高，這可能是因?yàn)樗囊粋€(gè)環(huán)中有3個(gè)酚羥基的緣故［21］。

1.3 免疫調(diào)節(jié)作用

黃芩苷對(duì)免疫器官損傷有一定的保護(hù)作用。朱逸寬等［22］研究黃芩苷對(duì)卡介苗加LPS誘導(dǎo)免疫性肝損傷小鼠的作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)免疫模型組的肝臟指數(shù)、脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)明顯增大，而黃芩苷低(25 mg/kg)、中(75 mg/kg)、高(150 mg/kg)3個(gè)劑量均能顯著降低肝損傷小鼠的肝臟指數(shù)和胸腺指數(shù)，說(shuō)明黃芩苷對(duì)小鼠免疫性肝損傷有保護(hù)作用，對(duì)小鼠的免疫功能有一定的調(diào)節(jié)作用。高天蕓等［23］研究發(fā)現(xiàn)，黃芩苷各劑量組小鼠脾臟臟器指數(shù)較免疫抑制組顯著升高，黃芩苷高(40 mg/kg)、中(20 mg/kg)劑量組小鼠胸腺指數(shù)較免疫抑制組顯著升高;此外，黃芩苷能夠提升免疫低下小鼠外周血T淋巴細(xì)胞亞群的水平，提高CD4+、CD8+、CD4+/CD8+T 淋巴細(xì)胞百分率，從而提高免疫功能。尹琰等［24］給心肌梗死大鼠每天灌胃黃芩苷40 mg/kg，其血液中T淋巴細(xì)胞亞群CD3+、CD4+/CD8+均接近正常值，說(shuō)明黃芩苷改善了心肌梗死后大鼠的免疫功能。另有研究發(fā)現(xiàn)，黃芩苷對(duì)不同刺激源引起的T淋巴細(xì)胞增殖和分化有明顯的抑制作用，在10～40μmol/L濃度范圍內(nèi)，抑制率表現(xiàn)出一定的劑量依賴性［25］。楊春根［26］研究發(fā)現(xiàn)，黃芩苷對(duì)LPS誘導(dǎo)的小鼠腹腔巨噬細(xì)胞產(chǎn)生白細(xì)胞介素－1(IL-1)、一氧化氮(NO)及TNF-α均有不同程度的抑制作用，提示黃芩苷抑制小鼠腹腔巨噬細(xì)胞分泌IL-1、NO及TNF-α等因子可能是其發(fā)揮抗炎免疫作用的機(jī)制之一。

1.4 抑菌抗炎作用

低劑量(1.25 mg/mL)黃芩苷能促進(jìn)乳桿菌的生長(zhǎng)，還可調(diào)節(jié)腸道形成新的更穩(wěn)定的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)［27］。張廣平［28］建立體外牙齦卟啉單胞菌生物膜模型，將黃芩苷作用于生物膜，來(lái)研究黃芩苷對(duì)牙齦卟啉單胞菌生物膜的抑菌效果，得出32.25 mg/L黃芩苷即可抑制和破壞牙齦卟啉單胞菌。另有研究表明，黃芩苷抗白色念球菌的作用機(jī)制可能是通過(guò)抑制白色念球菌的DNA和RNA的合成，從而導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞死亡［29］。

Wang等［30］研究認(rèn)為，黃芩苷和連翹治療奶牛乳房炎的療效較好，其原因可能是由于這2種物質(zhì)吸收速度慢且吸收效果較好，在體內(nèi)不會(huì)被很快代謝掉，從而產(chǎn)生良好的療效。Yun等［31］研究表明，由皮炎導(dǎo)致的 CD3+/CD69+、CCR3+、CD11b+/Gr-1+、B220+/IgE+含量的升高，可以通過(guò)黃芩苷元來(lái)調(diào)節(jié)至正常水平，同時(shí)還可以減少血清中的炎癥因子TNF-α、IL-6的含量，改善免疫細(xì)胞的滲透水平。Zhu等［32］研究黃芩苷對(duì)由盲腸結(jié)扎穿孔法造成的大鼠微生物敗血癥模型的治療效果，表明黃芩苷能夠顯著增加大鼠的殺菌能力，提高大鼠存活率，減少炎性細(xì)胞因子，增加血液和腹膜中的抗炎細(xì)胞因子，降低胸腺中的T細(xì)胞CD3+凋亡;與模型組相比，黃芩苷治療組的T淋巴細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞中CD4+、CD8+含量增高，這些都說(shuō)明黃芩苷在治療炎癥方面起了重要作用

1.5 細(xì)胞損傷保護(hù)作用

黃芩苷對(duì)多種細(xì)胞損傷都有一定程度的保護(hù)作用。有研究表明，黃芩苷能明顯減輕抗結(jié)核藥物所致的小鼠肝細(xì)胞變性和壞死，炎癥活動(dòng)程度明顯減輕［33］。黃芩苷還對(duì)羥自由基所致的大鼠乳鼠心肌細(xì)胞損傷有保護(hù)作用，并隨著濃度的增加(4.5、9、18 μmol/L)保 護(hù) 效 果 增 強(qiáng)［34］。孫 潔等［35］研究表明，黃芩苷可以抑制糖尿病大鼠腎臟細(xì)胞凋亡，其作用機(jī)制可能與影響凋亡基因Bax和Bcl-2表達(dá)有關(guān)，這與Liou等［36］研究三黃瀉心湯的主要成分黃芩苷對(duì)氧化損傷的保護(hù)作用機(jī)制相同。黃芩苷可以拮抗香煙煙霧提取物對(duì)人肺泡上皮A549細(xì)胞的損傷，提高其存活率，降低凋亡率，其原因可能與黃芩苷能降低細(xì)胞活性氧含量，減少 DNA 損傷有關(guān)［37］。

2 黃芩及其提取物在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

動(dòng)物生產(chǎn)中抗生素類等藥物殘留一直制約著畜牧業(yè)的健康發(fā)展，因此，尋求高效、無(wú)殘留的綠色添加劑一直是科研工作者們不斷努力的方向。黃芩苷因具有較好的清熱、抗氧化、提高免疫等功能，且不會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)點(diǎn)，在畜牧生產(chǎn)中已得到了廣泛的應(yīng)用。但目前黃芩苷在畜禽生產(chǎn)中還主要以復(fù)合制劑形式添加為主。

2.1 家禽

劉衛(wèi)東等［38］在蛋雞飼糧中添加含黃芩0.70%的中草藥復(fù)合制劑，夏季產(chǎn)蛋率提高了7.93%，蛋重增加了4.179 g/枚，飼料報(bào)酬提高了8.8%，蛋殼厚度增加了0.01 mm，破、軟殼蛋率降低了2.08%，死亡數(shù)顯著低于對(duì)照組，經(jīng)濟(jì)效率提高了24.30%。李振［39］用含黃芩的復(fù)方中草藥飼喂蛋雞也得到了類似的結(jié)果，除此他還得出夏季在蛋雞飼糧中添加該中草藥可明顯提高蛋雞血清中總蛋白、白蛋白質(zhì)量濃度和血糖、血脂、鈣、鉀、三碘甲腺原氨酸、甲狀腺素等指標(biāo)的含量，提高堿性磷酸酶的活性，降低血清中谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、乳酸脫氫酶、肌酸磷酸激酶的活性及皮質(zhì)醇含量。

梁英等［40］以1日齡的蛋雛雞為試驗(yàn)動(dòng)物，探討黃芩提取物(黃芩黃酮)對(duì)人工誘發(fā)的雞大腸桿菌病和雞白痢的防治效果，結(jié)果顯示給藥組雛雞的發(fā)病癥狀、雞臟器的病理變化、發(fā)病率、死亡率均輕于感染對(duì)照組;有效率和治愈率均高于感染對(duì)照組，表明黃芩提取物(黃芩黃酮)對(duì)雞大腸桿菌和雞白痢具有明顯的體內(nèi)抑菌作用。在此基礎(chǔ)上，梁英等［41］又在肉仔雞的基礎(chǔ)飼糧中分別添加5、10、15、20 mg/kg 黃芩黃酮，來(lái)探討黃芩黃酮對(duì)肉仔雞生長(zhǎng)性能和腸道菌群的影響。結(jié)果10 mg/kg添加組體重較對(duì)照組增加最多，5 mg/kg添加組顯著提高平均日采食量;各試驗(yàn)組與對(duì)照組相比大腸桿菌和沙門氏菌數(shù)量顯著減少，乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)量均顯著增加，表明飼糧中添加適量黃芩黃酮可以促進(jìn)肉仔雞生長(zhǎng)，改善腸道微生物菌群，且以10 mg/kg黃芩黃酮效果較好。

2.2 豬

李國(guó)忠等［42］在豬的基礎(chǔ)飼糧中分別添加0、0.10% 、0.15% 、0.20% 的發(fā)酵黃芩，能增強(qiáng)斷奶仔豬食欲，提高平均日采食量，降低料重比和腹瀉率，提高飼料報(bào)酬，且以0.15%的添加量效果最優(yōu)，平均日采食量、平均日增重較對(duì)照組分別提高了12.9%、33.0%，料重比、腹瀉率較對(duì)照組分別降低了15.0%、30.6%。徐中平［43］將 40 頭 45 日齡三元雜交仔豬按體重相近原則隨機(jī)分為2組，試驗(yàn)組飼糧中添加0.20%的復(fù)方黃芩，對(duì)照組飼糧中添加0.12%的五疫康和0.10%的土霉素，結(jié)果試驗(yàn)組平均日增重比對(duì)照組提高了8.29%，料重比降低了4.96%，差異顯著。盧榮華［44］研究黃芩素和黃芩苷對(duì)豬前體脂肪細(xì)胞增殖和分化的影響，結(jié)果表明高濃度(160～640μmol/L)黃芩素和黃芩苷呈劑量依賴性抑制豬前體脂肪細(xì)胞的增殖，40μmol/L黃芩素對(duì)豬前體脂肪細(xì)胞增殖效應(yīng)不明顯，而20μmol/L的黃芩苷對(duì)豬前體脂肪細(xì)胞增殖作用減弱。黃芩素和黃芩苷(40～320μmol/L)以劑量依賴性方式抑制豬前體脂肪細(xì)胞的分化，且黃芩苷的抑制作用稍強(qiáng)于黃芩素。

2.3 反芻動(dòng)物

火東曉等［45］等研究發(fā)現(xiàn)，含黃芩的中草藥可顯著降低熱應(yīng)激奶牛呼吸頻率和脈搏數(shù)，中草藥組的產(chǎn)奶量較對(duì)照組提高了15.67%，但乳成分與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異，說(shuō)明奶牛飼糧中添加含黃芩的中草藥添加劑可以有效緩解熱應(yīng)激對(duì)奶牛的不良影響，且不影響牛奶品質(zhì)。胡美華［46］研究含黃芩的中草藥組方對(duì)熱應(yīng)激奶牛泌乳性能的影響，結(jié)果表明試驗(yàn)組比對(duì)照組每頭牛每天多產(chǎn)奶1.08 kg，提高了 8.81%;試驗(yàn)組乳脂率和乳蛋白含量比對(duì)照組分別提高了6.32%和16.61%。此外，黃芩苷還被廣泛用于治療牛腹瀉、腸炎、乳房炎等疾病，并對(duì)奶牛胚胎著床有一定的輔助作用［47－51］。

3 小結(jié)

黃芩苷作為黃芩的主要成分之一，具有清熱、抗氧化、提高機(jī)體免疫力、抑菌抗炎、改善動(dòng)物生產(chǎn)性能等特點(diǎn)，在畜禽生產(chǎn)中有著較好的應(yīng)用前景。目前，黃芩飼料添加劑的應(yīng)用還多集中在復(fù)方中草藥，而復(fù)方中藥成分復(fù)雜、多變，對(duì)復(fù)方中草藥的研究不能表征其中單獨(dú)組分的特征，很難闡明其作用機(jī)制。此外，對(duì)黃芩苷的研究也多在醫(yī)用試驗(yàn)動(dòng)物上開(kāi)展，在畜牧生產(chǎn)中很少受到應(yīng)用。因此，應(yīng)加強(qiáng)黃芩苷在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用效果及其作用機(jī)制的研究，為開(kāi)發(fā)應(yīng)用黃芩苷這種綠色添加劑提供理論依據(jù)。

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