¿Cuál es el uso del extracto de jengibre en la alimentación Animal?

Ginger is the fresh root of the perennial herb of the genus Zingiber. It can be used as a medicinal plant yis widely used enthe treatment of diseases [1-2]. Ginger extract (GE) is a plant extract obtained from ginger. It has antioxidant [3], anti-inflammatory [4], lipid metabolism regulation [5], immunomodulatory [6], antiCáncer de cáncer[7] yantibacterial [8] physiological functions. With the shortage of feed resources, the indiscriminate use of antibiotics and food safety problems becoming increasingly serious, it is urgent to find new plant-derived feed that is safe to use and effective. Ginger extract is a good choice for a green and safe feed additive because it is natural and harmless and has multiple physiological functions. This article reviews the main active ingredients, physiological functions and applications of ginger extract in livestock and poultry production, providing a theoretical basis for its further development and utilization.

1 ingredientes activos principales del extracto de jengibre

El extracto de jengibre es una mezcla que contiene una variedad de ingredientes activos, cuyo contenido varía dependiendo del origen, la especie y la frescura. La composición compleja del extracto de jengibre ha llevado al aislamiento e identificación de más de 400 componentes químicos [4], incluyendo aceite volátil, gingerol, difenilheptanos, etc. [9], como se muestra en la tabla 1.

2 funciones fisiológicas del extracto de jengibre

2.1 efecto antioxidante

Muchos estudios lo han demostradoginger extract has strong antioxidant properties [26-27], which is closely related to its structure. The components of gingerol and diphenylheptane have strong antioxidant properties because they both contain phenolic groups and hydroxyl groups, which are excellent hydrogen electron donor functional groups. When they encounter oxidizing substrates such as reactive oxygen species (ROS), they can easily lose hydrogen ions and bind to them, reducing oxidative damage to the body. At the same time, the new phenolic free radicals formed do not have suitable sites for oxygen attack, so they are chemically very stable and will not become new free radicals to participate in oxidation reactions. Sueishi et al. [28] used a variety of free radical scavenging methods to determine the scavenging ability of ginger against five types of ROS (hydroxyl radicals, superoxides, alkyl radicals, peroxyl radicals and singlet oxygen), It was found that ginger is good at scavenging hydroxyl radicals and singlet oxygen; it was also found that after ginger was heated at 80 °C for 2 h, its scavenging ability for peroxyl radicals and singlet oxygen decreased by nearly 50%. On the contrary, the scavenging ability of superoxide was increased by about 56% after heat treatment. The above results show that the antioxidant activity of ginger under high temperature treatment depends on the type of ROS.

Ginger extract can also activate the antioxidant system by increasing the gene expression and enzyme activity of antioxidant enzymes. ROS is metabolized in the body, which can cause lipid peroxidation in the body, produce malondialdehyde (MDA), damage cell structure, and cause damage to the body. Antioxidant systems exist in animal bodies, and when stimulated by free radicals, the antioxidant systems will automatically remove them to maintain homeostasis. Hosseinzadeh et al. [29] treated chondrocytes with ginger extract at two different concentrations of 5 and 25 μg/mL for 24 h, then incubated with 10 ng/mL interleukin-1β (interleukin-1β, IL-1β) for 24 h to observe the effect of ginger extract on IL-1β-induced intracellular ROS production and lipid peroxidation. The results showed that ginger extract can reduce IL-1β-induced ROS and MDA production in C28I2 cells, and increase the expression of antioxidant enzyme genes, including superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (glutathione peroxidase, GSH-Px) and catalase (CAT) mRNA expression. Mohamed et al. [3] studied the ameliorative effect of ginger extract on lead acetate-induced oxidative hepatotoxicity in mice. and found that ginger extract can very effectively improve the toxic effects of lead, increase the activities of GSH-Px and CAT and the content of glutathione (glutathione, GSH), and reduce lipid peroxidation and the content of MDA in the liver. The above in vitro and in vivo experiments have all demonstrated that ginger extract can increase the expression levels of antioxidant enzymes.

En resumen, el extracto de jengibre ejerce su efecto antioxidante principalmente a través de dos vías: por un lado, el extracto de jengibre utiliza su propia estructura para eliminar directamente el exceso de radicales libres en el cuerpo; Por otro lado, extracto de jengibre puede activar el body&#Sin embargo, el mecanismo de su función antioxidante y los componentes específicos implicados requieren más investigación.

2.2 efecto antiinflamatorio

Ginger extract can inhibit the production of inflammatory mediators by inhibiting the activity of enzymes that produce inflammatory mediators, thereby suppressing inflammatory reactions [30-31]. Prostaglandins (PGs) and leukotrienes (LTs) are inflammatory mediators produced during the body&#Respuesta inflamatoria 39;s. Son producidas por la ciclooxigenasa (COX) y la 5-lipoxigenasa (5-LOX), respectivamente, a través del metabolismo del ácido araquidónico (ARA). 5- LOX) cataliza el metabolismo del ácido araquidónico (ARA) para producir. El extracto de jengibre puede inhibilas vías COX y 5 − LOX 2, reduciendo así la producción de mediadores inflamatorios. Flynn et al. [32] encontraron que el extracto de jengibre contiene una serie de compuestos con 4-hidroxi3-etoxifenilo (4-hidroxi3-etoxifenilo), como el 6-gingerol, que son inhibiduales del metabolismo del ácido araquidónico. Y pueden reducir la producción de PGy LTs por los neutrófilos humanos en una pequeña medida. Los AINE solo pueden inhibir la síntesis de PG y no la producción de ácido araquidónico de LTs. Cuando se inhien en un extremo, el ácido araquidónico producirá una gran cantidad de LTs a través de la vía 5⁃LOX. En comparación con los AINE, el extracto de jengibre tiene un doble efecto y menos efectos secundarios, y tiene un gran potencial para convertirse en una nueva clase de medicamentos antiinflamatorios.

Estudios han demostrado queginger extract can inhibit the expression of inflammatory factors [33]. In inflamed tissues, COX-2 expression is upregulated due to the induction of the COX-2 gene, and its protein level is greatly increased. Ginger extract can not only inhibit COX activity, but also inhibit COX-2 expression at the transcriptional level [4]. The nuclear factor kappa B (NF-κB) signaling pathway is an important signaling pathway for regulating inflammation. Under normal circumstances, NF-κB binds to the inhibitor of NF-κB (IκB). Tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) is an important inflammatory mediator that activates the NF-κB pathway. When there is an excess of this type of inflammatory mediator, it will activate the dissociation of NF-κB from IκB, NF-κB enters the nucleus and activates the massive expression of inflammatory mediator genes, exacerbating the inflammatory response.

Phan et al. [33] encontraron que el extracto de jengibre puede inhibir los niveles de expresión de ARNm de TNF- - y IL-1 - en los sinoviocitos activados por TNF- -. Frondoza et al. [34] encontraron que el extracto de jengibre puede inhibir múltiples vías de activación del TNF-α. Sin embargo, se necesita más investigación para determinar qué componente del extracto de jengibre es el ingrediente activo y el mecanismo específico.

En resumen,ginger extract exerts anti-inflammatory effects mainly through two pathways: on the one hand, it reduces the production of inflammatory mediators by inhibiting the enzymatic activity of enzymes that produce inflammatory mediators; and reduce the production of inflammatory mediators. On the other hand, it inhibits inflammatory mediators such as TNF-α, which prevents the activation of the NF-κB signaling pathway, thereby reducing the expression of inflammatory factors and suppressing inflammatory responses (Figure 4).

2.3 efecto hipolipemiante

En la cría de ganado, las hembras a menudo se vuelven obesas durante el embarazo, lo que afecta a su productividad. Los estudios han encontrado que el extracto de jengibre puede regular el metabolismo lipídico a través de diferentes mecanismos, tales como el aumento de la lipólisis [35], inhibide la producción de grasa [36], e inhibide la absorción intestinal de la grasa de la dieta [37].

On the one hand, studies have shown that ginger extract can promote lipolysis in multiple ways. It can not only reduce obesity induced by a high-fat diet by increasing skeletal muscle lipolysis and energy consumption [38], but also by increasing the activity of glycolytic enzymes to promote glucose metabolism and the formation of pyruvate [39], and by activating the sympathetic nervous system and increasing the activity of hormone-sensitive lipase to increase the degradation of adipose tissue [40]. On the other hand, studies have shown that ginger extract can also inhibit lipogenesis. Adipogenesis is the process by which pre-adipocytes become adipocytes, and ginger extract can effectively inhibit the differentiation of pre-adipocytes into adipocytes, thereby preventing fat accumulation [38, 41]. Ginger extract can reduce the gene expression of some enzymes involved in fat production, such as fatty Ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácido ácidosynthase (FAS) and acetyl CoA carboxylase (ACC), thereby reducing fat production [42]. Ginger extract has a significant inhibitory effect on carbohydrate-hydrolyzing enzymes such as α-glucosidase and α-amylase [43], which helps reduce the intestinal absorption of carbohydrates and lower blood glucose. In addition, ginger extract can inhibit pancreatic lipase activity and reduce intestinal absorption of dietary fat.

2.4 efecto potenciador del sistema inmunitario

Extracto de jengibre puede mejorar la inmunidad mediante la promoción de la secreción y la actividad de las células inmunes. Rahmat et al. [44] encontraron que el extracto de jengibre mejora la actividad bactericida al inducir la proliferación de linfocitos. Xiong et al. [45] mostraron que el jengibre puede mejorar la actividad de las células asesinnaturales (NK) y aumentar la actividad fagocíy la citotoxicidad de los macrófagos peritoneales en ratones. Puri et al. [46] encontraron que la alimentación con jengibre aumentó el índice de migración de macrófagos en ratones y mejoró la función inmunhumoral. En resumen, el extracto de jengibre puede potenciar la actividad de linfocitos y células NK, activar macrófagos y células B, hacer que actúen como principales células presentadoras de antígeno, aumentar la producción de inmunoglobulinas o regular la secreción de citocinas [47]. Estudios recientes han encontrado que el extracto de jengibre también puede aumentar la actividad de la lisozema [48], a la baja regular la concentración de óxido nítrico [49], y por lo tanto mejorar el cuerpo ' efecto bactericida s [50].

3 aplicación de extracto de jengibre en ganadería y avicultura

3.1 aplicación en producción avícola

Los estudios han demostrado que la adiciónExtracto de jengibre a la alimentaciónJiang Hui et al. [53] agreg10 g/kg de polvo de jengibre al alimento y encontraron que el consumo de alimento y la tasa de conversión del pollo local aumentaron. Ademola et al. [54] encontraron que cuando se agregó polvo de jengibre de 20 g/kg al alimento, el aumento de peso de los pollos de engoren las primeras 4 semanas aumentó. La mejora en el rendimiento de los pollos de engorpor el extracto de jengibre puede estar relacionada con su efecto protector intestinal. Estudios han encontrado que el 6-gingerol tiene un efecto protector sobre la lesión de isquemia y reperfusión intestinal en ratas [55]. Los ingredientes activos en el extracto de jengibre, como el 6-gingerol, pueden eliminar ROS, aumentar la actividad de la enzima antioxidante y la capacidad antioxidante total, reducir el efecto perjudicial del estrés oxidativo en la estructura intestinal, y proteger la función intestinal. Algunos estudios también han demostrado que el extracto de jengibre puede aliviar la diarrea mediante la inhibición de la motilidad colónica [56].

La motilidad gastrointestinal anormal es una de las causas de la diarrea. Ghayur et al. [57] encontraron que el extracto de jengibre tiene un efecto inhibidor en la contracción del colon de conejillo de indias inducida por potasio. Puede inhibir la motilidad intestinal en ratas inhibiendo la excitabilidad del nervio intestinal y la actividad mecánica del músculo liso in vitro [58]. El extracto de jengibre también puede aliviar el estrés de defensa inmune en las aves de corral, afectar la distribución de la flora microbiana, y mejorar la absorción intestinal de nutrientes, con lo que tiene un mejor efecto de promoción del crecimiento [59]. El extracto de jengibre mejora la ingesta de alimento y el crecimiento al evitar el daño a la estructura intestinal causado por el estrés y el daño inmune durante la producción, y al mejorar la tasa de digestión intestinal y la tasa de absorción de nutrientes.

El-mowalid et al.[48] mostraron esa adición15 g/kg de extracto de jengibreA la alimentación puede mejorar el rendimiento inmune de los pollos de engor. Comparado con el grupo control, la fagocitosis inmune del grupo experimental es aumentada, y la actividad bactericida es aumentada. Extracto de jengibre puede aumentar el número de granulociy células intermedias en el cuerpo, mejorando así el cuerpo-'s función inmune [47]. Los granulocison un tipo de célula inmune, y las células intermedias son una parte importante del cuerpo#39;s defensa inmune, con efectos fagocíy quimiotácticos. El extracto de jengibre también puede activar los linfocitos o mejorar el papel de las citocinas en la regulación de los fagoci, estimular la secreción de inmunoglobulinas [60], y tiene un efecto inmunomodulsignificativo.

3.2 aplicación en producción porcina

Los estudios han encontrado que la adición de extracto de jengibre a la alimentación puede mejorar la función inmune de las cerdas preñadas y lechones [61], y también puede mejorar la tasa de carne magra y la capacidad de retención de agua de la carne de cerdos en crecimiento y acabado [62]. Lee et al. [61] encontraron que después de agregar 5 g/kg de extracto de jengibre al alimento de cerdas preñadas, el contenido de inmunoglobulina g (IgG) en las cerdas#39;s el calostro y el contenido de inmunoglobulina G (IgG) en el plasma de la madre y del cerdo aumentaron significativamente; En comparación con el peso al nacer del grupo de extracto de jengibre y el grupo de control, el peso al nacer del grupo de extracto de jengibre fue mayor que el del grupo de control.

Los resultados anteriores muestran que el extracto de jengibre no sólo puede aumentar el contenido de IgG en el cuerpo de las cerdas, sino también aumentar el suministro de IgG a las glándulas mamarias a través de la circulación sanguínea, aumentando así la cantidad de IgG absorbida por los lechones del calostro y mejorando la función inmune de los lechones. Li Xueyan et al. [63] encontraron que la adición de 10 g/kg de jengibre a la alimentación puede reducir significativamente la pérdida por goteo de músculo y aumentar la tasa de carne magra de cerdos negros Laiwu. La disminución en la pérdida de goteo puede estar relacionada con la función antioxidante del extracto de jengibre, que reduce el contenido de MDA al eliminar los radicales libres en las células, aumenta la actividad de SOD y GSH-Px en las células, reduce la oxidde los ácidos grasos en las membranas celulares, y mantiene la integridad de la estructura y la función de la membrana, reduciendo así la pérdida de líquido de los músculos. El aumento en la tasa de carne magra puede ser debido al hecho de que el extracto de jengibre reduce la absorción de grasa en la dieta y reduce la deposición de lípidos.

3.3 aplicación en la producción de rumiantes

Ha habido pocos informes sobre elapplication of ginger extract in ruminants, and current research is limited to the effects on nutrient digestion and absorption and serum antioxidant properties. Liu Mingjie et al. [64] added 1.5 g/kg ginger powder to the feed of beef cattle, which significantly improved the digestion of neutral detergent fiber and acid detergent fiber in the rumen of beef cattle, increased the serum GSH-Px activity, reduced the MDA content, and improved the total antioxidant capacity of beef cattle. Rumen microorganisms play an important role in the degradation of crude fiber, and the free amino acids contained in ginger extract may provide nutrients for the rumen flora that decomposes crude fiber[65], resulting in a significant increase in their growth and reproduction, and an increase in the rate of decomposition of neutral detergent fiber and acid detergent fiber. Ginger extract can improve the antioxidant properties of animals because it can remove MDA in the body, increase the activity of antioxidant enzymes, reduce oxidative stress damage in the body, and exert an antioxidant effect [66].

4 resumen

Ginger extract is a natural plant extract that is used for both food and medicine. It is inexpensive and widely available. Combined with its physiological functions, the reasonable use of this resource not only allows the development of new unconventional feed resources, but also provides a solution to the problems of antibiotic substitution and healthy farming faced by the livestock farming industry. There has been little research on ginger extract, and there are still some problems to be solved if it is to be widely used in animal production: 1) The structure and physiological function of individual components are not yet clear, and their mechanism of action needs further research. 2) There is a lack of research on its application in animal production, and further experiments are needed to determine the actual application effect and the optimal dosage.

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