¿Qué es?

Ellicopeno es un caroteno naturalQue se encuentra principalmente en los tomates maduros, sandías, guayabas, escaramuzas, papayas y toronjas [1]. Además, las arqueas halofílicas marinas también pueden producir licopen[2]. El cuerpo humano no puede sintetizar el licopenposí solo, y el 85% de su consumo proviene de tomates y productos a base de tomate [3]. En las últimas décadas, la investigación funcional sobre el licopense ha centrado en sus propiedades antioxidantes, hipolipemiantes, antiinflamatorias y antitumorales [4-7].

As people's conocimiento de la inocuidad de los alimentos ha aumentado gradualmente, algunos extractos de plantas naturales se han convertido en el centro de la investigación en el contexto de la agricultura libre de antibióticos. El licopeno tiene ventajas en mejorar la salud animal y mejorar la calidad de los productos de origen animal, lo que lo convierte en un aditivo vegetal natural con gran potencial [8-9]. Sin embargo, en esta etapa, la cantidad agregada y el efecto del licopenen la cría de diferentes tipos de animales no son consistentes, y el mecanismo de acción aún no está claro, por lo que el grado de aplicación y promoción no es alto. En este trabajo, las propiedades físicas y químicas, la seguridad, las funciones biológicas y el progreso de la aplicación deLicopeno en producción animalSe revisan con el fin de proporcionar una referencia para futuras investigaciones y el uso del licopeno.

1 propiedades físicas y químicas y seguridad del licopeno

1.1 propiedades físicas y químicas

El licopeno es un caroteno liposolubleQue pertenece a los alquenos insaturados de isopreno. Tiene 11 enlaces dobles conjugados y 2 enlaces dobles no conjugados, con una fórmula molecular de C40H56 y una masa molecular relativa de 536,85. Tiene un punto de fusión de 172-175 °C y es un polvo rojo oscuro. Es soluble en cloroform, hexano, benceno, disulfurde de carbono, acetona, éter de petróleo y petróleo, insoluble en agua, etanol y metan, sensible a la luz, oxígeno, alta temperatura, ácido, catalizador e iones metálicos [10]. Entre todos los carotenoides, el licopenes el que presenta el mayor grado de insaturación. Existe principalmente en la configuración all-trans en frutas y verduras naturales, pero es fácilmente oxidado y degrady sufre isomeribajo la influencia del calor y la luz [11].

1.2 inocuidad del licopeno

El licopeno tiene una larga historia de consumo seguroMundial. Perucatti et al. [12] mostraron que una dieta rica en licopeno no produce ninguna actividad mutagénica y no es tóxica para los linfocitos de conejo. El licopeno tiene toxicidad aguda baja en ratones, y 3 g/kg de peso corporal de licopenadministrado por vía oral e intraperitoneal no tiene efecto en ratones [13]. Además, no se observó toxicidad sistsignificativa en estudios de seguridad subcrónica y crónica [14]. Por lo tanto, el licopense considera una sustancia segura y no tóxica.

2. Funciones fisiológicas del licopeno

2.1 función antioxidante

El estrés oxidativo se considera uno de los principales factores que conducen a muchas enfermedades. El licopenpuede aliviar el daño por estrés oxidativo a través de la acción antioxidante, mejorando así la salud de los animales.

2.1.1 eliminación directa de radicales libres

El licopeno tiene 11 dobles enlaces conjugados y es altamente reactivo con oxígeno y radicales libres [15]. El licopenes el antioxidante más eficaz entre los diversos carotenoides comunes [16], y su constante de velocidad para la captación de oxígeno singlete es el doble de la de − -caroteno [17]. Además, el licopenpuede eliminar peroxinitrito In vitro e intracelularmente [18-19]. Mortensen et al. [20]mostraron esoEl licopentiene la capacidad de eliminar dióxido de nitrógenoY sulfuryl y sulfuryl radicales. Galano et al. [21] informaron que el licopenes más eficiente que el caroteno para eliminar los radicales de peróxido de hidrógeno en entornos no polares.

2.1.2 potenciación de la actividad del sistema antioxidante

El licopeno puede afectar indirectamente a los radicales libres mediante la regulación de la producción de enzimas antioxidantes, lo que protege al cuerpo del daño oxidativo. Estudios han demostrado que en un modelo de rata de diabetes tipo 2, el licopenaumentó significativamente la actividad de la superóxido dismutasa (SOD), glutatión peroxid(GSH-Px) y catalasa (CAT) [22-23]. Li Li [24] investigó el efecto de intervención del licopeno en el cáncer de esófago en ratas y encontró que después de la intervención del licopen, las actividades enzimde GSH-Px y SOD en suero de rata aumentaron significativamente, mientras que la concentración de malondialdehído (MDA) disminuyó, mejorando el estado de estrés oxidativo de las ratas con cáncer de esófago. Además, el licopenpuede aumentar el cuerpo's contenido antioxidante no enzimático. La adición de licopena A la dieta de los conejos puede aumentar significativamente los niveles sanguíneos de vitaminas A y E, mientras que reduce significativamente el nivel de oxidantes [25]. Sahin et al. [26] complementaron la dieta de codornices estrespor el calor con licopeny encontraron que los niveles séricos de vitamina A, vitamina C y vitamina E aumentaron, lo que aliviel el estrés oxidativo causado por el estrés por el calor en las codornices y redujo el consumo de antioxidantes en las codornices.

En la actualidad, el mecanismo por el cual el licopenreduce el daño por estrés oxidativo en organismos se ha dilucidado principalmente a través de estudios in vivo. El factor Nuclear eritroide 2 relacionado con el factor 2 (Nrf2) es un factor de transcripción importante en la respuesta al estrés antioxidante que protege a las células del estrés oxidativo [27]. Nrf2 media la expresión de una serie de enzimas de metabolización de drogas y citoprotec, tales como heme oxigenasa-1 (HO-1), NAD(P)H: quinona oxidoreductasa 1 (NQO-1), SOD y glutatión s-transferasa (GST), etc, para mejorar la eliminación y desintoxicación de oxidantes endógenos y exógenos (tales como especies reactivas de oxígeno) [28].

Los estudios han demostrado que el licopenactiva significativamente la expresión de ARNm de las enzimas antioxidantes HO-1 y NQO-1 en el hipocampo de las ratas, lo que puede reducir el daño oxidativo mediante la activación de la vía de señalización Nrf2 [29]. Del mismo modo, Zhao et al. [30] encontraron esoEl licopenaumentó la capacidad antioxidanteMediante la mediación de la vía de señalización Nrf2, lo que suprime el estrés oxidativo indupor el ácido ftálico (2-etilhexilo éster) en el daño de las células mesenquimales de ratón. En resumen, el licopenpuede eliminar directamente o inhibir los radicales libres, y también puede actuar como un inductor para activar las vías de señalización antioxidantes, mejorar la actividad del cuerno's sistema antioxidante, y ejercer la función antioxidante a través de diversos mecanismos para aliviar el daño por estrés oxidativo y proteger la salud animal.

2.2 función hipolipemiante

El licopeno puede regular el metabolismo lipídicoY bajar los niveles de lípidos en la sangre. De manera similar, el licopenredujo los niveles séricos de CT, TG, LDL-C y los niveles de CT y TG hepáen ratas diabéticas [22]. En estudios In vitro se observó que el licopense une A la parte hidrofóbica de la 3-hidroxi3-metilglutaril coenzima A (HMG-CoA) reductasa, inhibide la actividad de la HMG-CoA reductasa [32] y, por lo tanto, reduce la síntesis de colesterol. Además, en investigaciones de Fenni et al. [33] se observó que el licopenpuede reducir la expresión génica de la proteína de Unión al elemento regulador de esteroles (SREBP-1c) y la sintasa de ácidos grasos (FASN) en ratones con obesidad inducida por la dieta y aumentar la expresión de tres genes relacionados con la oxidde los ácidos grasos. Por lo tanto, la función reducde lípidos del licopenpuede estar relacionada con su capacidad para inhibir la actividad de la enzima limitante de la velocidad en la síntesis de colesterol y mejorar la oxidde los ácidos grasos.

2.3 función antiinflamatoria

El licopentiene una función antiinflamatoria, que puede mejorar la inflamación del hígado en ratones con enfermedad hepática grasa no alcohólica [34] y reducir el nivel de factores inflamatorios en las células cancerosas de próstata [35]. Yang etal. [36] encontraron que el licopenredujo significativamente la expresión de la metaloproteinasa de matriz 13 (MMP-13), la interleucina 6 sérica (IL-6) y el factor de necrosis tumoral (TNF- -) en las células de los condrocitos articulares de la osteoartritis humana, y desempeñó una función protectora. El mecanismo puede ser a través de la activación de la vía de señalización de la proteína 1 relacionada con el ácido epoxyeicosatrienoico (Keap1)-Nrf2. De manera similar, Sun et al. [37] mostraron que el licopenreduce la expresión de TNF- -, IL-6 e IL-1 - en las células epitelimamde bovino indupor H2O2. El mecanismo puede ser a través de la inactivación de la vía de señalización del factor nuclear -κB (NF-κB), reduciendo así la expresión de citocinas pro-inflamatorias.

Otros estudios han reportado que el licopenaumentó significativamente los niveles séricos de IL-2, interferón gamma (IFN- -) y TNF- - y la expresión de ARNm de IL-2, IFN- - y TNF- - en el bazo de ratones expuestos a aflatoxina B1 (AFB1), puede aliviar la inmunosupresión indupor AFB1 mediante la inhibidel estrés oxidativo y la apoptosis mediada por mitocondride esplenocide de ratón [38]. En resumen, el licopeninhiprincipalmente la respuesta inflamatoria al bloquear la activación de la vía de señalización NF- − B y limitar la producción de mediadores inflamatorios como IL y TNF- -.

2.4 la función anticcáncer

Estudios previos han mostrado que el licopense relaciona con un menor riesgo de cáncer de próstata, mama, estómago, pulmón y colon [39]. El licopentiene un efecto inhibiten la carcinogénesis de la mucosa esofágica de las ratas, que se puede lograr regulando la expresión del receptor gamma activado por la proliferación del peroxisoma (PPARγ) y la expresión de la proteína de la proteasa-3 del ácido aspártico de la cisteína (caspas-3) y regulando la expresión de la proteína NF-κB y la ciclooxigenas2 (COX-2) para inhibila aparición de cáncer de esófago. elDosis media de licopen.El grupo de intervención (25 mg/kg de peso corporal) tuvo el mejor efecto inhibiten el cáncer de esófago [24]. Además, en un modelo de cáncer de pulmón inducido por el carcinógeno del tabaco NNK en hurones, se encontró que el licopenprevila la proliferación celular de cáncer de pulmón al inhibir la expresión del receptor de acetilcolina nicotínico ≥ 7 del pulmón y sus proteínas posteriores [40]. Aunque la investigación actual sobre las propiedades anticancerígenas del licopeno es muy prometedora, hay una falta general de investigación sobre el mecanismo de acción en el entorno clínico, que todavía necesita ser explorado en mayor profundidad por los investigadores científicos.

2.5 inhila la osteoporosis

Los estudios han demostrado que elMayor concentración de licopen.En el suero de las mujeres chinas, mayor es su densidad mineral ósea [41]. A nivel celular, se ha demostrado que el licopeninhila la diferenciación de osteoclastos y estimula la proliferación y diferenciación de osteoblastos [42]. El mecanismo puede ser el efecto directo del licopeno sobre las vías quinasa regulada por señales extracelextracelactivpor mitógenos (MEK) y proteína quinasa C (PKC) durante la formación de osteoclastos y sobre MEK y NF- − B durante la formación de osteobla[43].

3 aplicación de licopeno en producción animal

3.1 aplicación de licopeno en producción avícola 

Polvo de licopenoPuede mejorar el rendimiento de las aves de corral, mejorar la calidad de los huevos, reducir el daño por estrés térmico y mejorar el rendimiento reproductivo. Sun et al. [44] encontraron que la adición de 40 mg/kg de licopena a la dieta de las gallinas ponedoras puede aumentar significativamente el peso inicial y la capacidad antioxidante de los pollitos de engor. Adición de licopeno (10 y 20 mg/kg) a la alimentación de gallinas ponedoras en lataAumentar el contenido de licopenen el hígado y la yema del huevoReducir el contenido de MDA en el suero y huevos almacenados durante 4 semanas [45]. Estudios han demostrado que la adición de 200 mg/kg de licopeno al alimento puede reducir el contenido sérico de TC y TG de las gallinas ponedoras, así como el contenido de colesterol del hígado, la yema de huevo y el músculo de la mama [46].

Sahin et al. [26] agreg50, 100 y 200 mg/kg de licopena a las dietas de codornices sometidas a estrés térmico (34 °C) y encontraron que podía mejorar la tasa de conversión alimenticia y el peso en canal de las codornices sometidas a estrés térmico. Investigaciones posteriores realizadas por Sahin et al. [47] mostraron que la adición de licopeno (200 y 400 mg/kg) al alimento puede aliviar los síntomas de estrés por calor en pollos de engor, ya que el licopenaumenta la expresión del gen Nrf2 en el músculo y la actividad de las enzimas antioxidantes (SOD, GSH-Px) en el suero. Najafi et al. [48] mostraron que el licopenpuede mejorar la motilidad total, la integridad de la membrana y la actividad mitoconde del esperma de galcongelado y descongelado, así como el índice de nacimientos de los huevos fertilizados por inseminartificial. En la actualidad, la cantidad aditiva de licopeno en los alimentos para aves de corral varía de unas pocas decenas a unos pocos cientos de miligramos, y los grupos experimentales son pequeños, por lo que se necesita más investigación para determinar la cantidad óptima de aditivo en grupos grandes.

3.2 licopeno en la producción de rumiantes

La adición de polvo de licopenal alimento puede mejorar el crecimientoY desarrollo y calidad de la carne de oveja Bamei mutton en ambientes calurosos de verano [49]. Xu et al. [50] mostraron que la adición de 200 mg/kg y 400 mg/kg de licopeno al alimento de las ovejas de lago podría aumentar la estabilidad del color y el contenido de sustancias antioxidantes (vitamina A y vitamina E) en el carnero almacenado, y reducir el grado de oxidde los lípidos y las proteínas. Además, el licopenpuede mejorar significativamente la actividad mitocondrial del esperma del toro después del deshielo [51], y también puede mejorar la calidad de los embriones bovinos cultivados In vitro [52]. Ren et al. [53] mostraron que la adición de 1,0 mg/mL de licopenal al semen de cabra de Cachemira crioconservado mejoró significativamente la motilidad espermática, la integridad del acrosoma, la actividad mitocondrial y la actividad de las enzimas antioxidantes en el esperma de cabra.

El grupo con 4,0 mg/mL de licopenno mejoró las características fisiológicas de los espermatozoides. Tvrda et al. [54] mostraron que en un modelo de daño por estrés oxidativo inducido por ascorbato ferroen espermatozoides de bovinos, la adición de licopen(0,25, 0,50, 1,00, 2,00 mmol/L) puede mejorar la actividad de los espermatozoides e inhibir significativamente el aumento de MDA en la suspensión de espermatozoides. El más eficazLas concentraciones de licopenson de 1,00 y 2,00 mmol/L. El mecanismo puede ser que el licopenpueda pasar fácilmente a través de las membranas biológicas y entrar rápidamente en las células, jugando un papel importante en la protección de las membranas celulares y las lipoproteínas del daño oxidativo. Los resultados anteriores muestran que el licopentiene el efecto de mejorar el rendimiento productivo de los rumiantes, mejorar la calidad del cordero almacenado y mejorar la calidad del esperma de los animales reproductores. Con el fin de lograr los mejores resultados de aplicación, se debe prestar atención a la cantidad de aditivo durante el proceso de aplicación.

3.3 aplicación de licopeno en la producción porcina

Hay pocos informes sobre elUso de licopeno en producción porcina. Wang Jie [55] demostró que la adición de cierta concentración de licopeno a la dilución congelde esperma de cerdo puede mejorar significativamente la calidad de los espermatozoides después de la descongelación, y el nivel de adición más adecuado es de 2,0 μmol/L. Estudios han mostrado que la adición de 20 mg/kg de licopeno al pienso de cerdo puede reducir el contenido de MDA de la carne fresca de cerdo [56]. La adición de licopeno (12.5, 25.0, 37.5, 50.0 mg/kg) al alimento de los cerdos de engorpuede reducir el contenido de MDA de la carne de cerdo durante el almacenamiento (0, 24, 48, 72 h); el mejor efecto se logra cuando la adición de licopenes de 50.0 mg/kg [57]. El mecanismo puede ser para aumentar el contenido de licopeno en la carne, mejorando así la estabilidad oxidde la carne de cerdo. Además, Correia et al. [58] encontraron que agregar 5% de orujo de tomate a los lechones#39; El alimento también puede aumentar el contenido de --tocoferol en los músculos y el hígado y mejorar la calidad de la carne de cerdo.

3.4 licopeno en animales acuáticos

El licopentiene el efecto de mejorar el rendimiento productivo de los animales acuáticos y reducir el daño por estrés oxidativo. La adición de un 0,2% de licopeno a una dieta rica en grasas puede mejorar la eficiencia de conversión alimenticia, el índice de eficiencia de proteínas y la función antioxidante de la trucha arco iris, y el efecto es mejor que el de la ethoxyquin antioxidante [59]. Estudios han mostrado que el licopeno puede reducir los efectos tóxicos del malatión en la carpa [60] y el carbofurano en el bagre africano [61]. El mecanismo puede ser que el licopenreduzca el contenido de MDA y aumente la actividad de las enzimas antioxidantes al eliminar los radicales libres. Estos hallazgos proporcionan una base teórica para que el licopenreduzca el daño causado por los medicamentos en animales acuáticos. Sin embargo, algunos estudios han mostrado que el licopeno puede reducir las actividades de SOD, CAT y GSH-Px en el hígado de la perca dorada. El mecanismo puede ser éseEl licopenpuede eliminar eficazmente los radicales libresY prevenir el estrés oxidativo, por lo que estimula menos las enzimas antioxidantes endógenas [62].

3.5 aplicación de licopeno en la producción de conejos

El licopentiene el efecto de mejorar la capacidad antioxidanteDe conejos de carne, mejorando la calidad de la carne y reduciendo el colesterol. Lorenz et al. [63] alimentaron a conejos blancos de nueva Zelanda con una dieta alta en colesterol durante 4 semanas, complementcon licopen(5 mg/kg de peso corporal). Los resultados mostraron que el nivel de licopenen el plasma de conejo se incrementó significativamente, y las concentraciones séride CT y LDL-C se redujeron casi en un 50%. Los estudios han demostrado que la adición de 5 mg/kg de licopenal alimento de conejo puede aumentar los niveles de retinol y -tocoferol en la carne de conejo, al tiempo que reduce el contenido de colesterol de la carne de Cony el contenido de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS) de la carne de condespués de refrigerdurante 3 d [64-65]. Además, la adición de licopenal al alimento puede reducir el contenido de TBARS en el plasma de los conejos y aumentar el contenido de vitamina A y ≤ -tocoferol [65]. El mecanismo puede ser que el licopenpuede reducir la producción de radicales libres y aumentar la actividad de las enzimas antioxidantes.

4 resumen

En resumen,El licopeno tiene funciones fisiológicas importantes, puede mejorar el rendimiento de la producción animal, reducir los lípidos en la sangre, mejorar la capacidad antioxidante y el rendimiento reproductivo, y actualmente se está estudiando cada vez más en la producción animal. En la producción de rumiantes, aves de corral, conejos y otros animales, el licopeno ha demostrado el potencial de mejorar la calidad de los productos de origen animal, lo que constituye una base para la investigación y el desarrollo de productos ganaderos sanos. Por lo tanto, el licopentiene amplias perspectivas de aplicación como aditivo alimentario. China es un importante país productor de tomate, y el desarrollo en profundidad de las funciones del licopenno sólo es beneficioso para el desarrollo saludable de la industria de la cría, sino también para la transformación profunda de los productos agrícolas. Sin embargo, en esta etapa, aún no se ha investigado el nivel apropiado de adición y el mecanismo del licopeno en la producción animal, y el grado de aplicación y promoción no es alto. Por lo tanto, bajo la tendencia general de la "agricultura libre de antibióticos", existe una necesidad urgente de seguir estudiando los niveles apropiados de adición, los efectos y los mecanismos reguladores del licopeno en varios animales, con el fin de proporcionar una base teórica para mejorAplicación de licopeno en la cría de animales.

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