¿Cuál es el uso del extracto polisacárido de astrágalo?

astrágaloes la raíz de Astragalus membranaceuen el género Astragalus, familia Leguminosae. El polisacárido de astrágalo es una sustancia propuesta de astrágalo membranaceus, y el contenido de astrágalo varía entre los diferentes lugares de origen, con el mayor contenido en astrágalo membranaceus producido en Gansu [1]. En los últimos años, se ha encontrado que los polisacáridos del astrágalo tienen efectos antioxidantes [6], antiapoptóticos [7], antiinflamatorios [8], inmunomoduladores [9] y antimicrobianos [10] en cerdos [2], pollos [3] y ratas [4], así como en experimentos In vitro [5].

Con el rápido desarrollo de la cría de cerdos y la industria de piensos, "anti-reducción" se ha convertido en una tendencia hoy en día. Como aditivo verde, el polisacárido de astrágalo puede mejorar el rendimiento de producción y evitar los problemas ambientales causados por los antibióticos. Por lo tanto, este trabajo resume las funciones fisiológicas y los mecanismos de los polisacáridos de Astragali en el país y en el extranjero en los últimos años, y da una visión general de los efectos de la aplicación en la producción porcina, con el fin de proporcionar referencias para el uso de los polisacáridos de Astragali en la cría de cerdos.

1 propiedades fisicoquímicas del polisacárido de astrágalo

El astrágalo polisacárido es el ingrediente activoEn la medicina tradicional China astrágalo, de color amarillo-marrón, compuesto de ranosa, arabinosa, xilosa, manosa, galactosa y azúcar común [11]. El peso molecular del polisacárido de astrágalo está entre 80-160 kDa, que tiene actividad biológica obvia [12].

2 funciones fisiológicas y mecanismos de acción de los polisacáridos de astrágalo

2.1 propiedades antioxidantes

En el proceso del metabolismo energético, las mitocondrias en las células generarán un gran número de radicales libres, que causará diversos daños celulares. Los polisacáridos de Astragali pueden destruir directa o indirectamente los radicales libres y sus productos oxidados. 2.1.1 eliminación directa de radicales libres

2.1.1 eliminación directa de radicales libres

En presencia de oxígeno e iones metálicos (por ejemplo, Fe2+ y Cu2+), las mitocondriproducen un grupo de fuertes grupos oxidantes en el metabolismo energético, como el anisuperóxido (O2-), el radical hidroxilo (OH-), y el radical 1,1-difenil-2-fenilhidrazina (DPPH-). Ni Huiyan etal [13] encontraron que los polisacáridos de astrágalo tenían efectos de limpieza sobre DPPH-, OH-, y O2- en un ensayo antioxidante in vitro. La eficiencia de eliminación de residuos de los polisacáridos de astrágalo en la eliminación de radicales libres fue dependiente de la concentración.

Luo Nan et al.[14] encontraron que la concentración de la solución de polisacárido de Astragali aumentó de 0,1 mg/mL a 0,9 mg/mL, y la eficiencia de la eliminación de OH- aumentó con el aumento de laConcentración de Astragali polisacáridoLa mayor eficiencia de limpieza se encontró en 0,9 mg/mL. Sin embargo, no se sabe si la capacidad de eliminación de radicales libres del polisacárido de Astragali tiene un límite.

La eliminación de radicales libres por los polisacáridos de astrágalo es causada principalmente por los siguientes dos aspectos: OH- y O2- se pueden combinar con OH- y H+ proporcionada por cada grupo monosacárido en los polisacáridos de astrágalo para formar agua compuesta estable, por lo tanto eliminación de radicales libres [15- 16]; Los polisacáridos de astrágalo, como una especie de extractos de plantas polisacáridos, el OH- de los polisacáridos puede complearse con Fe2+ y Cu2+, los cuales son necesarios para la generación de radicales libres, reduciendo así la generación de radicales libres [17]. Los polisacáridos OH- on pueden ser complejos con Fe2+ y Cu2+, que son esenciales para la producción de radicales libres, reduciendo así la producción de radicales libres [17]. Sin embargo, los estudios anteriores se llevaron a cabo in vitro, y la búsqueda in vivo de radicales libres por los polisacáridos de astrágalo aún no es perfecta y necesita más investigación.

2.1.2 inhibir el nivel de especies reactivas del oxígeno (ROS) y aumentar la actividad de la peroxidasa

Las especies reactivas del oxígeno (ROS) son derivadas de radicales libres. En el proceso de transferencia de electrones en la cadena respiratoria mitocondrial, parte del oxígeno no se oxida completamente para producir ROS [18]. Se ha encontrado que el polisacárido del astrágalo reduce la generación de ROS en los miocitos [19] y en las células endoteli[20]al mantener la estabilidad de la cadena respiratoria mitocondriAl.Cuando el contenido de ROS y radicales libres aumenta en el cuerpo, el contenido de peróxidos también aumentará. Por lo tanto, varias peroxidasas [por ejemplo, superóxido dismutasa (SOD), glutatión peroxid(GSH- PX)] se producen en el cuerpo para eliminar el exceso de peróxidos y radicales libres.

Xu Shengming et al [21] aumentaron las actividades de SOD y GSH-P1 en la sangre de lechones destetados en 8.8% y 104.5%, respectivamente, con la adición de polisacárido de astrágalo a sus dietas. Chen Wei et al [22] encontraron que el polisacárido de astrágalo podría mejorar la disfunción del gen peroxiden ratones transgésod2 +/- al aumentar el nivel de expresión de SOD2mRNA y la actividad de SOD2. El mecanismo es que el astrágalo polisacárido activa la proteína quinasa activada por adenilato (AMPK) para aumentar el nivel de expresión del gen peroxid, y luego aumentar la actividad de la peroxid[23]. Sin embargo, el mecanismo específico por el cual AMPK regula la actividad peroxidsigue siendo investigado.

2.2 Anti-apoptosis

La Apoptosis se realiza principalmente a través de la vía mitocondrial, el estrés del retículo endoplásmico y la vía del receptor de muerte. En el presente estudio, solo se encontró que la vía mitocondrial y el estrés del retículo endoplásmico tienen la función antiapoptótica de los polisacáridos de Astragali.

2.2.1 estabilización de la membrana mitocondrial

La estabilidad de la membrana mitocondrial juega un papel importante en el proceso de apoptosis. El exceso de Ca2+, la proteína linfoma2 de células b (Bcl-2) y la proteína X relacionada con Bcl-2 (Bax) puede alterar la permede las membranas mitocondri, lo que resulta en la liberación de citocromo C de la mitocondria en el citosol, y en última instancia, la activación de la cisteína aspartato proteasa caspase3 para inducir la apoptosis. Fan Zongjing et al.[24] encontraron que el polisacárido de astrágono podría reducir significativamente la concentración de Ca2+ en cardiomiocidurante la isquemia e hipoxia transitorias, aliviar el daño de la isquemia e hipoxia transitorias en la membrana externa de la mitocondria, y evitar la apoptosis de cardiomioci.

Sun et al.[25] encontraron que el polisacárido de astragali podría inhibir la apoptosis mediante la mejora de la expresión de Bcl-2 e inhibide la expresión de Bax, lo que aumenta la relación de Bcl-2 a Bax en las mitocondrias, y por lo tanto la inhibición de la apoptosis. Liu et al.[26] encontraron que los polisacáridos astragali podrían tener un cierto efecto protector sobre las mitocondrien un Parkinson#39;s del citocromo C de las mitocondrias. Liu et al.[26] encontraron que el polisacárido de astrágalo podría tener un cierto efecto protector sobre las mitocondrias, reduciendo así la liberación del citocromo C de las mitocondriy evitando la apoptosis. Wei Pingting et al.[27] encontraron que el polisacárido de astrágalo podría reducir significativamente la expresión de la proteína caspasa 3 en el tejido renal de ratas afectadas por efedrina y reducir la apoptosis de las células del tejido renal, lo que retardaría el daño de la efedrina al tejido renal de ratas.

2.2.2 estrés del retículo endoplasmático (ERS)

El estrés del retículo endoplásmico (ERS) es una de las principales vías de apoptosis, y los ERS inducapoptosis principalmente a través de la proteína C/EBP homol- ogous protein (CHOP), c-Jun amino- terminal quinasa (JNK) vía y caspasa 12 [28]. Apoptosis por vía c-Jun amino-terminal quinasa (JNK) y caspasa 12 [28]. Bajo el fuerte efecto de los ERS, el aumento del factor de transcripción activado (ATF)6 y la sobreexpresión de la prkrlike endoplasmic reticulquinase (PERK) causó el aumento de CHOP, que puede inhibibcl-2 para inducir la apoptosis. CHOP puede inhibibcl-2 para inducir apoptosis.

En un modelo de rata diabética, el astrágalo polisacárido redujo la síntesis de la proteína CHOP mediante la inhibide la activación de ATF6 [29] y la disminución de la expresión de PERK [30] [31]. Los ERS prolongados activan continuamente las enzimas necesarias de inositol (IER)1, que a su vez transmite señales apoptóticas a la vía JNK para causar apoptosis [32]. Ouyang Jingping et al [33] encontraron que el polisacárido de astrágalo podría inhibir la activación de IER1 en un modelo de rata diabética. En un modelo de perfusión por isquemia cardíaca, los polisacáridos de astragali aumentaron la relación Bcl-2 a Bax en cardiomiocial inhibir la activación de JNK e impedir la apoptosis de cardiomioci[34]. Mientras tanto, la caspasa 12, el iniciador de la apoptosis, puede activar la caspasa 3 e inducir la apoptosis. En un modelo de rata diabética, el polisacárido de astragali inhila la expresión de la caspasa 12 para reducir la tasa de apoptosis de cardiomioci[35].

En resumen, el astragásido puede reducir la apoptosis al mantener la estabilidad de la membrana mitocony reducir el estrés del retículo endoplásmico. Sin embargo, el mecanismo específico del polisacárido del astrágalo para reducir la apoptosis a través de la vía del receptor de muerte necesita ser más investigado.

2.3 anti-inflam

El factor de transcripción Nuclear -κ B (NF-κ B) juega un papel importante en la inflamación. Bajo la estimulación de mediadores inflamatorios, la proteína inhibi- κ B (Iκ B) en el citosol es fosforilada y separada de NF-κ B, activando así NF-κ B [36]. El NF- − B activado puede entrar en el núcleo celular y regular la expresión de una serie de genes pro-inflam, mejorando así la respuesta inflam[37]. Se ha encontrado que el astrágalo polisacárido puede inhibir la activación de NF- − B en las células [38] y prevenir la fosforilación de I - B [39], reducir el nivel de activado NF- − B en las células, y por lo tanto ralentizar la inflamación. Cheng Yan[40] y otros encontraron que los polisacáridos del astrágalo inhila la expresión de mediadores inflamatorios y reduce la liberación de mediadores inflamatorios en un modelo de ratón de sepsis, evitando así el daño de la sepsis a los cardiomiocitos. Algunas proteasas también están involucradas en el proceso inflam, como la ciclooxigenasa (COX), que cataliza la producción de prostaglandina del ácido araquidónico, permitiendo que la inflamación se propag. Liu Ling et al.[41] encontraron que los polisacáridos del astrágalo inhila la expresión del gen COX, reduciendo así la producción de la enzima COX y desempeñando una función antiinflamatoria.

En resumen, el astrágalo polisacárido puede ser utilizado como un agente anti-inflamde tres maneras: en primer lugar, puede reducir el nivel de NF- − B activado, reduciendo así la producción de mediadores pro-inflamatorios; En segundo lugar, puede inhibir la expresión de mediadores inflamatorios, reduciendo así el nivel de mediadores inflamatorios; Y tercero, puede cambiar la actividad de enzimas inflamatorias a través de la regulación de los genes de las enzimas relacionadas con la inflamación, ejerciendo así su efecto de inhibide la inflamación.

2.4 regulación de la inmunidad

2.4.1 potenciar el desarrollo de los órganos inmunes

The strength dean animal& (en inglés)#39;s inmunidad está determinada por el desarrollo de sus órganos inmun(por ejemplo, bazo, timo, bolsa). Xiang Shuangyun et al. [3] aumentaron significativamente los índices de bazo y bursa de las gallinas ponedoras al inyecles con polisacárido de astrágalo durante 3 días consecutivos antes de la vacunación contra la enfermedad de Newcastle. Zhang et al. [42] encontraron que la alimentación con solución de polisacárido de Astragali a ratas vacunadas contra el virus de la fiebre aftosa estimulla proliferación de células del bazo de rata, y LI et al. [43] encontraron que la inyección de solución de polisacárido de Astragali en cerdos vacunados contra el virus de la fiebre aftosa aumentó significativamente la calidad de sus bazos.

2.4.2 mejora de las células inmunes

Las células inmunes incluyen principalmente células T, células B, macrófagos y así sucesivamente. Entre ellas, las células T son las principales células en la inmunidad celular, que se dividen principalmente en dos subpoblaciones: CD4+ y CD8+ de acuerdo con sus funciones [44], y la relación de CD4+/CD8+ se puede utilizar para medir el rendimiento de la inmunidad del cuerpo [45]. Se encontró que el astrágalo polisacárido aumentó el número de células T al aumentar la relación CD4+/CD8+ en las cerdas reproductoras, lo que a su vez mejoró el rendimiento inmune de las cerdas reproductoras [9]. Wang Chaofeng et al.[46] mostraron que la adición de polisacárido de astrágalo a las dietas aumentó significativamente el CD4+ en la sangre de los lechones destetados, lo que a su vez aumentó el cociente CD4+/CD8+ y mejoró la inmunidad de los lechones.

Hou Xi'e et al.[47] inyectaron lechones lactantes con solución de polisacárido de astragali y encontraron que el polisacárido de astragali redujo CD8+ en lechones e indujo a las células B a secretar más globulinas. − -interferón - - (IFN- -) es una glicoproteína soluble en agua, producida por células T activadas. El IFN-γ puede promover la diferenciación de células T y mejorar la inmunidad celular mediante la regulación del factor de transcrit-bet. Yao Jingming et al [48] inyeccerdos vacunados contra la peste porcina con solución de polisacárido de astrágalo, que podría aumentar significativamente el contenido de IFN-γ en cerdos vacunados contra la peste porcina, promover la diferenciación de células T, y luego mejorar la inmunidad celular. Receptores tipo toll (TLR4) juegan un papel importante en la función inmune de fagoci, y se ha encontrado que la estructura de polisacáridos de astrágalo polisacáridos activa fagocipor la Unión a TLR4 en la superficie de fagoci, estimulando así la secreción de inmunrelacionados efecpor fagoci, y por lo tanto mejorar la capacidad inmune de fagoci[49-51].

2,5 antibacteri

El polisacárido de astrágalo tiene propiedades antibacterianas[10]. Las pruebas antimicrobiin vitro In vitro mostraron que los polisacáridos de astrágalo inhila Escherichia coli, Streptococcus y Staphylococcus aureus, pero el efecto inhibitfue más evidente en E. coli [52]. Xie Hongbing et al [53] añadi800 mg/kg de polisacárido de astrágalo a la dieta de lechones destetados y encontró que el número de E. coli en el tracto intestinal de lechones destetados en el grupo de polisacárido de astrágalo se redujo significativamente en comparación con el grupo de control. Li [54] et al. añadi200 mg/kg de polisacárido de astrágalo a la dieta de las gallinas de un día de edad y llevaron a cabo un ensayo de alimentación durante 42 días, y encontraron que el número de E. coli en el íleon y el ciego de las gallinas se redujo en 4% y 6%, respectivamente.5

También se encontró que el efecto antibacteridel polisacárido de astrágalo en el tracto intestinal de las gallinas de 1 día de edad era significativo. El principal mecanismo del efecto antibacteridel astrágalo polisacárido es el siguiente: astrágalo polisacárido promueve el desarrollo de vellosidades intest, aumenta el número de amígdalas y ganglios linfáticos en el intestino, y mejora la función inmune intestinal, que a su vez induce la proliferación de Lactobacillus y Bifidobacterium en el tracto intestinal [55]. Como resultado, la eficiencia de producción de Lactobacillus y Bifidobacterium en la descomposición de los alimentos para producir ácidos orgánicos se incrementa considerablemente, lo que a su vez disminuye el pH en el intestino para inhibir el crecimiento de bacterias patógenas en el intestino [56]. En resumen, en el ensayo animal In vivo, el efecto del polisacárido de Astragali sobre E. coli fue significativo, pero faltan datos precisos sobre el efecto inhibitorio sobre otras bacterias patógenas, que deben investigarse.

3 efectos del polisacárido de astrágalo en la producción porcina

3.1 efecto sobre el crecimiento de la producción porcina

De la tabla 1 se puede observar que la adición de polisacárido de astrágalo a la alimentación puede mejorar el rendimiento productivo de los cerdos en crecimiento. El mecanismo está causado principalmente por dos aspectos, por un lado, el astrágalo polisacárido puede promover el crecimiento de células epiteliintestinales y vellosidades intestpequeñas, promoviendo así el desarrollo del tracto intestinal, y directamente mejorar la eficiencia de la digestión intestinal y la absorción de nutrientes [60]; Por otro lado, el astrágalo polisacárido para aumentar el número de bacterias beneficiosas, de modo que la descomposición de las bacterias beneficiosas de los carbohidratos en el tracto intestinal puede ser fácilmente absorbido por el ácido orgánico, promoviendo así indirectamente el tracto intestinal a la absorción de nutrientes [56].

Por otro lado, el polisacárido de astrágalo aumenta el número de bacterias beneficiosas, lo que las hace descomponer carbohidratos en ácidos orgánicos, favoreciendo indirectamente la absorción intestinal de nutrientes [56]. Sin embargo, cuando la cantidad de polisacárido de astrágalo se añade a la dieta es demasiado grande, el polisacárido de astrágalo aumentará la viscode la sopa en el tracto gastrointestinal, reducirá la interacción entre las enzimas digestivas y la sopa, y luego reducirá la digestibilidad, lo que en última instancia afectará el rendimiento de producción de cerdos en crecimiento [61]. En resumen, añadir una concentración adecuada de polisacárido de astrágalo a la dieta puede mejorar el rendimiento de los cerdos en crecimiento.

3.3 efectos sobre el semen de jabalí

Se encontró que la adición de 0,3 mg/mL de polisacárido de astrágalo a la solución de criodilución podría mejorar significativamente el efecto de preservación de la criopreservación de semen de jabal[67]. Liu Ying et al. [68] agreg0,04 mg/mL, 0,06 mg/mL, 0,08 mg/mL, 0,10 mg/mL de polisacáridos de astrágalo a la solución de criodilución y encontraron que 0,08 mg/mL de polisacáridos de astrágalo tuvieron el mejor efecto de preservación en el semen de jabalí. Debido a que el proceso de congelación puede inducir la producción de ROS en espermatozoides porciny la peroxidlipíde de ácidos grasos insaturados en la membrana plasmática, resultando en daño oxidativo [69], el polisacárido de astrágalo puede aumentar la actividad de la catalasa y su expresión de ARNm en espermatozoides [70], y al mismo tiempo, puede eliminar el exceso de ROS en la mitocondria del espermatozo[71], lo que puede aumentar el espermatozo.#39;s capacidad de resistir el estrés oxidativo. Sin embargo, diferentes eruditos tienen diferentes opiniones sobre la concentración apropiada del polisacárido de astrágalo. Esto puede ser debido a los diferentes pesos moleculares de los polisacáridos de astrágalo. El origen, método de extracción y peso molecular de los polisacáridos de astrágalo deben tenerse en cuenta al añadir polisacáridos de astrágalo a los piensos. No se dispone de datos detallados sobre el efecto de los astralosidos en la formación del semen.

4 resumen

En resumen, los polisacáridos de astrágalo tienen funciones fisiológicas específicas, y su aplicación en la producción porcina ha alcanzado resultados preliminares en los últimos años. 1) explorar un nuevo método de extracción de astragalosidos y mejorar la eficiencia de la extracción de astragalosidos; 2) investigar la concentración adecuada de astralosidos en los piensos para diferentes razas de cerdos y en diferentes etapas de crecimiento y estudiar los efectos secundarios y sus mecanismos causados por adiciones excesivas; 3) estudiar el efecto de los astralosidos en las dietas de cerdos de diferentes razas y etapas de crecimiento. 2) explorar la concentración adecuada de polisacárido de astrágalo en los piensos para diferentes razas de cerdos y diferentes etapas de crecimiento, y estudiar los efectos secundarios causados por la sobreadición de polisacárido de astrágalo y su mecanismo; 3) explorar el efecto y mecanismo de la aplicación combinada del polisacárido de astrágalo con otros polisacáridos de plantas, bacterias probióticas y medicinas tradicionales chinas para mejorar el rendimiento de los cerdos.

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