王福云 ， 邬良贤 ， 于晓虹 ， 汤树生

(1.中国农业大学动物医学院 ， 北京 海淀 100193 ； 2.福建省龙岩市农产品质量安全检验检测中心 ， 福建 龙岩 364000)

黄连素的生物学功能及其在动物生产中的应用

王福云1， 邬良贤2， 于晓虹1， 汤树生1

(1.中国农业大学动物医学院 ， 北京 海淀 100193 ； 2.福建省龙岩市农产品质量安全检验检测中心 ， 福建 龙岩 364000)

动物养殖过程中大量使用抗生素已导致细菌耐药性广泛传播，天然活性物质具有多种生物学功能，且无残留、不易造成细菌耐药性等优点，备受药物研发人员青睐。黄连素(berberine)又名盐酸小檗碱，分子式为C20H18ClNO4，属异喹啉类生物碱类物质，具有多重生物学功能，如抗炎、抗氧化、抗微生物、抗衰老、抗癌等生物学功能，广泛应用于人医临床及动物生产。本文着重介绍黄连素的抗细菌、抗氧化、抗炎、降糖调脂等生物学功能及其在动物生产中的应用，为其进一步研究和应用提供理论依据。

1 黄连素的生物学功能

1.1 抗菌作用 黄连素具有广泛的抑菌、杀菌作用。Peng等[1]研究发现，黄连素通过破坏无乳链球菌细胞膜的结构和抑制蛋白质及DNA的合成而起到杀菌作用。黄连素还可以降低细菌的毒力因子的分泌，使得菌体的致病性降低[2]。此外黄连素还可以通过抑制苯酚可溶性调控蛋白(PSMs)聚集成淀粉样纤维进而破坏耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)生物膜，因此能够使得其他联用抗生素进一步杀死MRSA[3]。

目前黄连素研究较多的是联合用药，由于目前兽医临床上细菌耐药及多重耐药性问题日益严峻，药物的有效联合能够减少细菌耐药性产生同时，也能提高抗菌药物临床治疗有效性。黄连素对鸡源性大肠杆菌的最低抑菌浓度(MIC)范围在375 μg/mL～1 000 μg/mL之间，当黄连素和黄芪多糖联用时可使黄连素的抗菌活性提高2～8倍[4]。此外也有研究表明，黄连素本身对MRSA抗菌活性不高，但和夫西地酸(FA)联用时对临床分离的MRSA具有协同抗菌作用，抑菌指数(FIC)在0.19～0.5之间[5]。

1.2 抗氧化作用 黄连素有很好的抗氧化活性，主要是通过清除自由基以及激活相应的抗氧化通路发挥功能。Siow等[6]研究发现，黄连素能够通过破坏自由基团和一氧化氮(NO)，清除高活性的过氧硝酸盐和羟基自由基发挥自由基清除能力。另有研究表明，黄连素能够在内毒素(LPS)诱导的细胞及动物模型中恢复超氧化物歧化酶(SOD)活性以及预防超氧阴离子的产生起到抗氧化作用[7-9]。

Li等[10]研究发现，黄连素可以通过上调磷酸化蛋白激酶(p-Akt)和B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)蛋白的表达以及下调B细胞淋巴瘤因子相关蛋白(Bax)和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(caspase-3)蛋白的表达，抑制氧化应激诱导的细胞凋亡。另有研究证实，对于小鼠成肌细胞中由过氧化氢(H2O2)诱导的氧化应激损伤，黄连素能够激活核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素氧合酶(HO-1)通路，激活细胞内源性抗氧化能力，抑制过氧化氢诱导的氧化应激损伤[11]。

1.3 抗炎作用 黄连素有明显的抗炎作用，其作用机理被广泛研究，其抗炎机制主要涉及调控炎症相关因子的表达。Wang等[12]研究者发现，黄连素可以通过抑制TNF-α、IL-6、IL-17、血管内皮生长因子(VEGF)和高度糖基化的I型跨膜糖蛋白(CD34)的表达，进而改善胶原蛋白诱导的炎症反应。最新研究发现，黄连素通过调节辅助性T(Th17)细胞和调节性T(Treg)细胞的平衡，影响炎性细胞因子的分泌起到良好抗炎效果[13]。

此外，黄连素还可以调控相应的通路起到抗炎效果。有研究表明，黄连素通过激活腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)和Nrf2通路的交叉对话，从而对内毒素(LPS)诱导的巨噬细胞以及小鼠模型产生抗炎效果[14]。Zhang等[15]研究证实，黄连素可明显抑制转化生长因子(TGF)-β，同时抑制转化生长因子激酶1(TAK1)/JNK和TAK1/NF-kB信号通路，改善大鼠腹腔术后炎症反应。

1.4 降糖调脂 近年来许多研究表明，黄连素具有调控糖脂代谢的作用，而这种活性已经被临床、动物以及体外细胞试验所证实。邱红梅等[16]研究证实，在高脂兔模型中，黄连素通过抑制诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)和B型1类清道夫受体(SR-B1)基因表达起到调血脂和抗血管硬化作用。黄连素可能通过改善肠道菌群结构从而降低高糖高脂膳食联合链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠的血浆内毒素水平，改善其胰岛素抵抗程度，发挥降糖作用[17]。最新研究发现，黄连素能够通过抑制脂肪组织中M1型巨噬细胞的活性进而改善胰岛素耐受调控体内的糖脂代谢[18]。

1.5 其他作用 除上述功能外，黄连素还具有保护神经、抗癌作用、改善糖尿病病理性肾损伤的功能[19-21]。

2 黄连素在动物生产中的应用

2.1 提高动物的生长性能 黄连素具有抗菌、抗寄生虫、抗氧化、抗炎等生物学功能，这些有助于预防以及治疗畜禽肠道感染疾病，维持机体的氧化还原平衡，这对于提高动物的生产性能具有重要的意义。研究者发现，饲料中添加黄连素能显著性提高肉鸡内源性胰岛素、胰高血糖素水平，显著性降低促肾上腺皮质激素、血糖水平，提高肉鸡日采食量和日增重，提高肉鸡生产性能[22]。

2.2 调节脂肪代谢，改善肉品质 畜禽养殖中设法减少动物体内的脂肪大量沉积有助于改善肉质食品的品质以营养含量，对于控制当今社会肥胖高发的风险性也有重大意义。李葱晓等[23]研究者发现，黄连素可以通过提高血清中胰岛素含量和肝脏中肝脂酶的活性降低肉鸡肝脂率和腿肌肌内脂肪含量，降低胸肌甘油三酯和腿肌甘油三酯的含量，调节肉鸡脂质代谢。

2.3 提高抗病能力 黄连素可以通过抵抗寄生虫感染预防及治疗畜禽的肠道感染疾病。研究者发现，提纯的黄连素可以明显控制肉用仔鸡球虫感染，能够减少球虫卵囊排出，提高鸡的体增重和饲料转化率，其抗虫效果和氨丙啉相当[24]。黄连素的抗虫机理可能与其减轻感染过程中宿主炎症反应、氧化应激、凋亡反应，同时激活天然免疫调控反应相关[25]。

3 小结

综上所述，黄连素通过发挥抗菌、抗氧化、抗炎、调节糖代谢、控制脂肪合成等多种生物学功能，改善动物生长性能及其肉品质，提高动物抗病能力，但其在动物生产中的具体应用有待进一步的研究。

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R969

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0529-6005(2017)09-0068-03

2017-04-24

王福云(1992-)，男，硕士生，从事兽医药理与毒理学研究，E-mail：wangfuyun@cau.edu.cn

汤树生，E-mail：tssfj@cau.edu.cn