¿Cuál es el uso del extracto de cúrcuma curcumina en la cría de ganado?

curcumina eselactive ingredient enturmeric. As a plant extract, it is widely found enelrhizomes deperennial plants enthe ginger family, such as Curcuma longa, Curcuma aromatica, yCurcuma domestica [1]. The amount decurcumencontained enturmeric from different origins varies greatly, ysucontent is usually between 2% y9% [2]. Curcumenwas first discovered en1815 yfirst chemically characterized en1910 [3]. In the past few decades, research elcurcuminahasfocused on its medicinal properties, such as antioxidant, anti-inflammatory, lipid-lowering, chemopreventive ypotential chemoTerapéutica terapéutica terapéutica terapéutica terapéuticaproperties [4].

De acuerdo con un análisis de los resultados de una búsqueda Web decienciapara "curcumin", los documentos en el campo de la investigación animal sólo representan el 2,75% de todos los documentos (15,462). Por lo tanto, la investigación sobre la curcumina en la producción animal está todavía en su infancia. Con personas 's creciente concienciación sobre la protección del medio ambiente y la seguridad de los productos animales, problemas como el uAsí queindebido de antibióticos son cada vez más evidentes. Extracade cúrcuma, con sus ventajas de ser de origen natural, senresiduos, y que posee funciones fisiológicas tales como anti-oxidy anti-inflamación, se ha convertido en un aditivo derivado de la planta verde con un potencial considerable.

Sin embargo, en la actualidad, la aplicación y promoción de la curcumina no es extensa, y la razón principal de esaes que la dosis y el mecanismo de acción de la curcumina en la producción de diferentes tipos de ganado y aves de corral aún no están claros. Por lo tanto, este trabajo tiene como objetivo revisar las recientes investigaciones nacionales y extranjeras sobre la curcumina, resumir sus funciones fisiológicas y los efectos de la aplicación y los posibles mecanismos en la producción de ganado y aves de corral, con el fin de proporcionar referencia teórica para el desarrollo y la utilización de la curcumina.

1 propiedades físicas y químicas de la curcumina

La curcumina (fórmula molecular C 21 H20 O6) es un polvo de color amarillo anaranjado cristalcon un punto de fusión de 183 °C. Es muy insoluble en agua y soluble en disolventes orgánicos. Es estable en ambientes ácidos y neu, pero extremadamente inestable en condiciones alcalinas [5]. En su estructura química, la curcumina tiene un grupo −, − -insatur- − -dicetona y grupos fenóhidroxilo y metoxi en los dos anillos de bencen[6].

2. Funciones fisiológicas y mecanismos de la curcumina

2.1 efectos antioxidantes

Los radicales libres son un tipo de grupo altamente oxidante producido por el cuerpo durante los procesos metabólicos. Tienen funciones fisiológicas tales como regular el crecimiento celular, pero la acumulación excesiva de radicales libres puede dañar el cuerpo. Para eliminar los radicales libres excesivos en los animales de una manera oportuna, han surgido una variedad de aditivos antioxidantes para piensos. Como un antioxidante natural, la curcumina ha recibido una amplia atención de los estudiosos de todos los ámbitos de la vida.

2.1.1 Curcumin's propiedades antioxidantes propias en el mecanismo de regulación para la inhibición de la peroxidlipí.

Estudios han demostrado quecurcumin has strong antioxidanteproperties, yits strong antioxidant properties come from its own structure. The phenolic structure in curcumin can capture free radicalesto form highly stable quinone substances [7]. In addition, Osawa et al. [8] ySugiyama et al. [9] reported that after curcumin is absorbed from the intestine, it undergoes hydrogenation in Células célulasto form the highly antioxidant tetrahydrocurcumin, which binds confree radicals ydegrades into another substance conantioxidant activity, 2' ácido metoxipropiico. Esta sustancia puede unirse con radicales libres, exhibiuna doble función antioxidante. Sin embargo, todavía hay algún debate sobre el grupo central de curcumin's efecto antioxidante. Jovanovic et al. [10] creen que el grupo central es la unidad de − -dicetona; Priyadarsini et al. [6] creen que es principalmente el grupo hidroxilo fenó, con el grupo metoxi promoviendo sinérgicamente el efecto antioxidante; Mientras que Miriyala et al. [11] creen que se atribuye ala combinación del grupo fenóy grupo metoxi con la 1,3 diona de Unión del sistema dieno.

Estudios han demostrado que en un modelo de estrés oxidativo establecido con 2,2'-azobis(2-metilpropionamidina) diclorde (AAPH), la adición de curcumina puede inhibir la lisis y Apoptosis apoptosisde los glóbulos rojos humanos [12] y los glóbulos rojos de pollo [13]. La razón de esto puede ser que la curcumina es soluble en grasa, por lo que puede entrar en la membrana celular, capturar radicales libres, inhibide radicales libres mediada por peroxidlipí, y proteger la estructura de la membrana en las células rojas de la sangre. Los estudios también han demostrado que la adición de curcumina alivia significativamente la inflamación de la mitocondria en el músculo de la mama de pollos de engorexpuestos a estrés por calor crónico [14].

Las mitocondrias producen una gran cantidad de especies reactivas de oxígeno (ROS) durante los procesos metabólicos [15], por lo que también son las primeras estructuras en el cuerpo que sufren de daño por radicales libres. El daño oxidativo se dirige principalmente a los ácidos grasos insaturados en las estructuras del ADNy de las membranas [16]. Waseem et al. [17] encontraron en un ensayo de modelo de daño oxidativo indupor cisplatino en ratas que la curcumina redujo significativamente los niveles de peroxidlipíy el contenido de carbonilo de proteínas en las mitocondrias, reduciendo el daño por estrés. Trujillo et al. [18] también encontraron que la curcumina alivila la reducción de fibronectina y proteínas de Unión apreel riñón causada por el estrés oxidativo. Además, Dorta et al. [19] encontraron que los flavononaturales pueden acumularse específicamente en las mitocondrias después de la absorción, protegiendo así el cuerpo. Se puede inferir que la curcumina puede proteger el cuerpo de daño oxidativo por atrapa los radicales libres en las mitocondriy por lo tanto la inhibición de daños peroxida los lípidos en las mitocondrias.

2.1.2 induce la activación del factor nuclear eritroide 2-relacionado con el factor 2 (Nrf2) - antioxidante responsive element (ARE) 

El elemento de respuesta antioxidante (ARE) es un importante elemento regulador en el cuerpo's respuesta al daño de ROSy la producción de varias proteínas antioxidantes. Nrf2 puede activar ARE [20]. En condiciones fisiológicas normales, Nrf2 está presente en el citoplasma y eventualmente se degrada; En el caso del estrés oxidativo, Nrf2 cambios de conformación y entra en el núcleo celular, donde se une a la original son antioxidantes, la activación de la expresión de ARNm y proteínas tales como genesde enzimas antioxidantes y enzimas de desintoxicación, y la mejora del cuerpo 's capacidad antioxidante [21].

Estudios han demostrado que curcumin powder can upregulate the expression dethe liver Nrf2 protein downstream genes, such as the quinone oxidoreductase (NQO1) yheme oxygenase 1 (HO-1), in arsenic-induinduinduoxidoxidoxidoxiddamage, thereporaffecting Nrf2 expression yalleviating oxidative damage in the body [22]. Sahin et al. [23] also found that curcumin can alleviate stress damage porregulating the Nrf2/HO-1 caminounder heat stress conditions in quails. It has also been found that after oxidative stress is produced, the ademásdecurcumin can significantly increase cell stress conditions, curcumin can alleviate stress damage by regulating the Nrf2/HO-1 pathway. It has also been found that after oxidative stress is produced, adding curcumin can significantly increase the content deglutathione (GSH) in cells, thereby exerting an antioxidant effect [24]. unstudy using Nrf2 knockout ratonesfound that the absence dethe Nrf2 gene reduced the GSH content deliver Células células[25].

Por lo tanto, el aumento en el contenido de GSH por la curcumina también puede estar relacionado con la activación de la vía Nrf2. Al mismo tiempo, en el estudio realizado por Zheng et al. [26], se encontró que la adición de curcumina también puede inducir directamente el aumento de la regulación del ARNm y la expresión de proteínas de glutatión cisteína ligasa (GCL), una enzima limitante de la síntesis de GSH, promoviendo así la síntesis de GSH en el cuerpo y lograr el efecto de mejorar el cuerpo's capacidad antioxidante. Sin embargo, algunos estudiosos creen que la curcumina puede no ser un antioxidante absoluto. Los resultados de las pruebas In Vitro vitromuestran que el nivel de ROSaumentó significativamente durante el proceso de aumentar la concentración de curcumina de 1 μmol/La 25 μmol/L, que se cree que está relacionado con la enzima mitocondrial activpor la curcumina para producir ROS[27].

En resumen, la regulación antioxidante de la curcumina se logra principalmente a través de dos vías: por un lado, la curcumina ejerce su función mediante el uso de sus propias propiedades antioxidantes estructurales; Por otro lado, la curcumina puede actuar como un inductor para promover la expresión de genes relacionados en la vía de señal antioxidante, promover la producción de proteínas antioxidantes y enzimas, y mejorar el cuerpo's capacidad antioxidante.

2.2 efecto antiinflamatorio

Los estudios han demostrado que las enzimas ciclooxigenasa (COX) y lipoxigenasa (LOX) en el cuerpo catalizan la formación de ácido araquidónico para producir diversos mediadores inflamatorios como las prostaglandinas, que causan reacciones inflamatorias. Los estudios han encontrado que la curcumina tiene un efecto antagónico sobre COX y LOX, lo que puede limitar la producción de mediadores inflamatorios y lograr un efecto antiinflamatorio [28]. Además, el óxido nítrico (NO) es una molécula de señalización importante que participan en las respuestas inflamatorias. La adición de curcumina puede inhibir el efecto catalítico de la inducible óxido nítrico sintasa en la conversión de l-argina NO [29]. Además, la vía de señalización del factor nuclear Kappa B (NF- − B) es una vía de señalización importante relacionada con la inflamación. Un exceso de mediadores inflamatorios puede activar el NF- − B, disocidel inhibiκ B (I− B), entrar en el núcleo, y activar la expresión de genes mediadores inflamatorios, exacerbando la respuesta inflam[30]. El factor de necrosis tumoral alfa (TNF- -) es un importante mediador inflamque activa el NF- - - B. El factor de necrosis alfa (TNF- -) es un importante mediador inflamque activa el NF- - - B.

De acuerdo con Peng Jinghua et al. [31], el pretratamiento con curcumina de las células de Kupffer (KC) puede reducir significativamente los niveles de interleucina (IL)-1 − y IL-6 producidos por el estrés lipopolisacárido (LPS), y también tiene un efecto inhibitsignificativo sobre la expresión proteica de TNF- −. Reu- ter et al. [32] también encontraron en su investigación que la curcumina puede inhibir muchas vías de activación TNF-α en las células.

En resumen, las principales formas en que la curcumina ejerce su efecto anti-inflamatorio se centran en dos aspectos: por un lado, inhila la producción de mediadores inflammediante la inhibición de la actividad de las enzimas que producen mediadores inflam, reduciendo así la producción de mediadores inflamy por lo tanto la inhibición de la respuesta inflamatoria; Por otro lado, inhifactores inflamatorios como TNF-α, previnisu activación de la vía de señalización NF-κB, reduciendo así la expresión de factores inflamatorios e inhibiendo la respuesta inflamatoria.

2.3 efecto hipolipemiante

Ya en 1971, se encontró que la curcumina tiene un efecto hipolipemiantes [33]. Estudios posteriores también han demostrado que la curcumina puede reducir el colesterol en plasma, triglic, lipoproteína de baja densidad y los niveles de apolipoproteína B y aumentar plasma de lipode alta densidad y apolipoproteína del hígado una expresión en comparación con el grupo de control cuando los ratones son alimentados con una dieta alta en colesterol y tratados con curcumina durante 18 semanas [34]. La curcumina puede inhibiel aumento de peso causado por una dieta alta en grasas. Ratones C57BL/6 machos fueron alimentados con una dieta alta en grasas con contenido de 22% de grasa y 500 mg/kg durante 12 semanas. Se cree que esto está relacionado con la curcumina la activación del interruptor principal del metabolismo de la energía y la oxidde ácidos grasos en los adipocitos, adenosina monofosfato activado proteína quinasa (AMPK). Experimentos In vitro también han demostrado que la curcumina puede activar la carnitina palmitoil transferasa 1 (CPT-1) para promover la oxid, mientras que inhilas enzimas que participan en la biosíntesis de lípidos como glicerol-3-fosfato transferasa 1 (GPAT1) y acil-coenzima uncarboxilasa se ha demostrado que inhilas enzimas involucradas en la biosíntesis de lípidos, como glicerol-3-fosfato transferasa 1 (GPAT1) y acil-coenzima A carboxilasa [35].

2.4 efectos antibacterie insecticida

Ya en 1949, los estudios sobre los efectos antibacterianos de la curcumina se llevaron a cabo, y se ha demostrado que la curcumina tiene un efecto inhibitorio sobre Staphylococcus aureus, Microsporum canis, Salmonella paratyphi y Mycobacterium tuberculosis [36]. Los estudios han demostrado que la adición de 100 μmol/L de curcumina a una prueba de cultivo in vitro puede reducir Escherichia coli en 80% [37]. Luer et al. [38] también encontraron que Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa tenían una tasa de mortalidad del 100% cuando se exponían a 100 μmol/L de curcumina. Enterococcus faecalis puede alcanzar una tasa de mortalidad del 80% después de 4 horas de tratamiento con 200 μmol/L de curcumina. Se puede ver que la curcumina tiene un efecto inhibidor tanto sobre las bacterias grampositivas (Staphylococcus aureus y Enterococcus faecalis) y bacterias gramnegativas (Escherichia coli y Pseudomonas aeruginosa). Según Tyagi et al. [39], 106 UFC /mL de Staphylococcus aureus fue expuesto a 100 μmol/L de curcumina, y después de 2 horas, fue completamente asesinado. Se encontró mediante el etiquetado con dos sondas fluorescfluorescde transillumin, yoduro de propidio y calceína, que 94% a 98% de las membranas celulares de Staphylococcus aureus estaban dañadas y perme. Esto indica que el mecanismo antibacteriano de la curcumina es para destruir la estructura de la membrana bacteriana.

Bazh et al. [40] encontraron que la curcumina tiene un cierto efecto insectici, y el efecto insecticise relaciona con su concentración y tiempo de tratamiento. Khalafalla et al. [41] mostraron que la infectividad de C. sporogenes se redujo en 41,6% y 72,8% en concentraciones de curcumina de 100 y 200 μmol/L, respectivamente, en comparación con el grupo de control, y que las dosis de curcumina por debajo de 400 μmol/L no mostraron efectos negativos en las células infectadas. Por lo tanto, la curcumina puede ser considerado como un potencial agente anti-insec.

3 aplicación de la curcumina en la alimentación animal

3.1 aplicación en producción avícola

La curcumina tiene el efecto de mejorar el rendimiento de la producción avícola y la inmunidad. Los estudios han demostrado que la adición de 200 y250 mg/kg decurcumin can increase the weight gain debroilers by 4.48% y1.59%, respectively, yreduce the feed conversion ratio by 7.39% y6.40%, respectively [42], conthe 200 mg/kg dose being extremely effective [43]. Platel et al. [44] reported that the addition de5 g/kg curcumin to the rat diet significantly increased pancreatic Enzima enzimaactivity. Therefore, the mechanism by which curcumin promotes the growth performance debroilers may be to improve feed digestibility by stimulating the production of Intestinal intestinaldigestive enzymes or enhancing the actividadof digestive enzymes.

Al mismo tiempo, los estudios han demostrado que el NO, como un producto importante de la descomposición de l-argin[45], es un importante neurotransmisinhibidor en el intestino, que inhila la motilidad gastrointestinal [46]. En combinación con el análisis de la función fisiológica de la curcumina en la inhibición de la inflamación, la curcumina puede inhibir la producción de NO mediante la inhibición de la actividad enzimde la l-arginina conversión a NO, promoviendo así la motilidad gastrointestinal y el aumento de la ingesta de alimento. Además, Zhang et al. [14] encontraron que la adición de curcumina es beneficioso para aliviar los efectos del estrés en la producción de pollos de engor. Por lo tanto, aliviar el daño causado por el estrés también puede ser una razón importante para mejorar el crecimiento.

Los estudios han demostrado que la adición de curcumina puede aumentar significativamente el índice del timo [47], el índice del bazo [48], anticuerpos [47] y los niveles de proteínas totales [48] de pollos de engor. El índice de los órganos inmunes refleja el estado de desarrollo de los órganos inmunes. El mecanismo por el cual la curcumina promueve su desarrollo puede ser a través del aumento en los niveles de proteínas totales, lo que mejora el cuerpo's absorción y utilización de proteínas y proporciona condiciones para el crecimiento sano de los órganos inmunes; Mientras que el aumento en los niveles de anticuerpos está relacionado con curcumin's promoción del desarrollo del timo, que afecta a la diferenciación y maduración de los linfocitos T, y a su vez mejora el proceso por el cual los linfocitos Testimulan a los linfocitos B para producir anticuerpos.

La curcumina también tiene la función de mejorar el color de la carne y la frescura [49-50] y mejorar el valor nutricional de los músculos [42,51]. El mecanismo está relacionado con las fuertes propiedades antioxidantes de la curcumina. En el músculo de las aves de corral, la mioglobina, que es principalmente responsable de la regulación del color de la carne, puede oxidarse y causar decoloración del músculo [52]. El músculo contiene altas concentraciones de ácidos grasos poliinsaturados, que son fácilmente atacados por los radicales libres, lo que lleva a la peroxidlipíy a la acumulación de productos de peróxido, que en última instancia afectan a la calidad de la carne y a la composición nutricional [53]. La curcumina, que tiene fuertes propiedades antioxidantes, puede prevenir eficazmente la oxidexcesiva de la mioglobina y prevenir la rápida necrosis oxidde las células musculares en la carne fresca. Al mismo tiempo, la curcumina mejora el valor nutricional de la carne de pollo mediante la regulación del metabolismo de la grasa y la deposición de pollos de engor.

3.2 aplicación en producción porcina

Los estudios han demostrado que la adición de curcumina puede mejorar la digestibilidad de la alimentación del cerdo [54] y su función en el rendimiento de la producción [55], y su efecto es incluso significativamente mejor que el de las quinolonas [56-57]. El mecanismo puede estar relacionado con el efecto regulador de la curcumina en el intestino. En un estudio realizado por Xun et al. [56] en lechones desaficon Escherichia coli, se encontró que la adición de curcumina aumentó significativamente la relación de la altura de las vellosidades yeyuna la profundidad de las criptas, mejoró la morfode la Mucosa mucosaepiteliyeyeal, y reparó el daño causado al intestino por Escherichia coli. Se puede considerar que la protección del tracto intestinal por la curcumina proporciona condiciones para la digestión y absorción de nutrientes por el cuerpo y la mejora del rendimiento productivo. Al mismo tiempo, las funciones antibacterianas e insecticide la curcumina y su capacidad para reducir los efectos del estrés son también posibles mecanismos por los cuales la curcumina mejora el rendimiento productivo de los cerdos.

Los estudios han demostrado que la curcumina también tiene un efecto regulador sobre la calidad de la carne de cerdo [58].

Zhu Guoqiang et al. [58] found that after adding 300 and 400 mg/kg of curcumin to the feedLa tasa de carne magra y el pH muscular se incrementsignificativamente, el grosor de la grasa de la espalda y la pérdida de goteo muscular se redujeron significativamente, y la calidad de la carne después del sacrificio y la calidad muscular se mejoraron significativamente. La regulación de la tasa de carne magra y el espesor de la grasa de la parte posterior se puede lograr mediante la activación de la glutatión peroxid, inhibidel proceso oxidativo de la ruta de la pentosa fosfato, y por lo tanto afecta a la síntesis de lípidos. Por otro lado, puede promover el metabolismo de los lípidos y la excreción a través de la función reducde lípidos de la curcumina. El pH en el músculo puede cambiar la carga de las proteínas. Después de la matanza, el pH de la carne fresca disminuirá y alcanzará el punto isoeléctrico. Las proteínas en el músculo se coaguly encoge, produciendo más agua libre y la pérdida de goteo. Por lo tanto, la adición de curcumina puede aumentar el pH de la carne fresca, lo que puede reducir la pérdida de goteo hasta cierto punto, mientras que mantiene la frescura de la carne con sus propiedades antioxidantes.

3.3 aplicación en rumiantes

Los informes sobre rumiantes son escasos y se limitan a mejorar la calidad del Semen semeny la conservación del semen en los animales reproductores. Los estudios han demostrado que la adición de curcumina durante la preservación del semen puede mejorar significativamente la capacidad antioxidante de los espermatozoides antes de la congelación y después de la descongelación [59], la actividad mitocondrial y la motilidad de los espermatozoides, y garantizar la calidad del esperma [60]. Esto se debe a que la estructura espermática contiene una alta concentración de ácidos grasos insaturados, que son fácilmente dañados por los radicales libres [61]. La curcumina puede utilizar su solubilidad lipípara entrar en el interior de los espermatozoides, unirse al exceso de radicales libres producidos durante el proceso de congelación y descongelación, proteger la membrana mitocondrial y la estructura de la membrana del esperma, y asegurar la calidad del esperma.

4 resumen

In summary, curcumin has important physiological functions, and as a feed additive, it can improve the production performance of livestock and poultry and enhance La calidadof livestock products. However, there is currently limited research on the application of curcumin in livestock production, and the types of livestock studied are relatively limited, and the mechanism of action is unclear. Currently, “antibiotic-free farming” is a global trend to address the safety issues caused by the abuse of antibiotics. Therefore, there is an urgent need to further study the appropriate additive amount of curcumin in various livestock and poultry, the effect and regulatory mechanism on different livestock and poultry species, and to lay a theoretical foundation for the application of curcumin in animal husbandry.

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