金银花(Lonicera japonica Thunb.)是忍冬科植物忍冬的花蕾或初开花,其味甘,性寒,归肺、心、胃经,可清热解毒、疏风通络,主要用于温病发热等症[1]。金银花的活性成分具有解热[2]、抗氧化[3]、抗菌[4]、抗病毒[5-6]、保肝[7]、调节免疫[8]和抗炎[9]等功效。本文综述金银花相关活性成分在动物肠道健康调控中的研究及应用,以期为金银花活性成分在动物养殖中的进一步应用提供参考。1金银花活性成分与功能金银花活性成分研究主要集中在酚酸、黄酮、多糖、皂苷和环烯醚萜等方面[10]。1.1酚酸类酚酸类多为咖啡酰奎宁酸类化合物,结构中大多含有酚羟基。酚酸类化学结构见图1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.02.028.F001图1酚酸类化学结构酚酸类是金银花的主要活性成分之一。目前,已从金银花中分离鉴定出40多种酚酸类,其中绿原酸(CGA)占比较多,其他大部分酚酸类属于CGA的同分异构体。绿原酸、异绿原酸A和异绿原酸C的和占总酚酸类含量的98%[11]。CGA具有抗病毒、抗菌、抗炎、抗氧化和抗肿瘤等功能[12]。GHAFARIFARSANI等[13]发现,给虹鳟鱼补充400~800 mg/kg CGA能够提高虹鳟鱼生长参数、免疫指数,增强抗氧化能力和抗病能力。WANG等[14]发现,给育肥猪补充0.02%~0.04% CGA可以促进磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)的表达,并显著激活肌肉哺乳动物雷帕霉素靶蛋白-S6激酶-真核启动因子4E结合蛋白1(mTOR-S6K1-4EBP1)轴,极显著改善猪胴体性状和血清游离氨基酸含量,促进更多氨基酸向骨骼肌转移,增强肌肉蛋白质的合成。1.2黄酮类黄酮类一般以C6-C3-C6骨架结构为主,多以苷元、糖苷或甲基化形式存在。黄酮类化学结构见图2。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.02.028.F002图2黄酮类化学结构金银花中分离到的黄酮类成分以木樨草甘、槲皮素、木犀草素、芦丁、芹菜素等为主[15]。黄酮类物质约占金银花干重的7.2%,具有抗菌、抗氧化[16]、抗病毒、抗炎、保护神经元和增强机体免疫力等功能[17]。CHEN等[18]发现,木樨草甘能够上调磷酸丝氨酸/磷酸苏氨酸结合蛋白(14-3-3η)表达,增强自噬,通过影响AMP活化的蛋白激酶α-哺乳动物雷帕霉素靶蛋白/unc-51样自噬激活激酶1(AMPK α-mTOR/ULK1)途径对抗新生大鼠心肌细胞缺氧诱导的损伤,还具有抵消炎症过程的重要作用。CAPORALI等[19]研究发现,木犀草素在体外与体内可以通过Janus蛋白酪氨酸激酶-信号传导及转录激活因子3(JAK/STAT3)和核因子κB(NF-κB)等途径发挥抗炎作用。1.3多糖类多糖是由10个及以上单糖通过糖苷键构成的大分子聚合物。多糖类化学结构见图3。受提取工艺影响,多糖的单糖组成及连接键与构型等会有一定差异,进而影响生物活性。金银花多糖(LJPs)中主要包含阿拉伯糖、鼠李糖、核糖、木糖、甘露糖、果糖、半乳糖和葡萄糖,分子量多在100 kDa以上[20],具有免疫调节[21]、抗炎[22]和抗氧化等功能。ZHU等[23]发现,LJPs能够通过激活胁迫相关基因和抗氧化系统,增加线虫的平均寿命、运动能力和繁殖力。ZHANG等[24]发现,LJPs中的酸性多糖即果胶多糖剂量为200 mg/kg时,可增强小鼠的免疫功能,改善胸腺和脾脏萎缩(提高约1.8、1.6倍),增加巨噬细胞的吞噬功能(增加约1.7倍),促进细胞因子的分泌(IL-6、IL-2和TNF-α提高约2.5、2.0、1.4倍)和免疫球蛋白水平(IgM和IgG含量增加约1.2、1.7倍),增强NK细胞的细胞毒性活性(提高约3.5倍)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.02.028.F003图3多糖类化学结构1.4皂苷类皂苷多以苷元与糖结合,其中苷元以三萜为主,皂苷类化学结构见图4。目前金银花分离得到的皂苷有30多种,主要有灰毡毛忍冬皂苷甲、常春藤皂苷和忍冬苦苷等[25],具有保肝护胆、抗炎和抗肿瘤等功能。皂苷是区分山银花与金银花的指标之一,山银花的皂苷含量一般高于金银花[26]。乙酰辅酶A羧化酶-1(ACC1)是脂肪酸合成过程中的限速酶,对肿瘤的发生和发展具有重要作用。WAN等[27]发现,从金银花中分离的三萜类糖苷能够抑制ACC1,其IC50值为7.9 μmol/L。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.02.028.F004图4皂苷类化学结构1.5环烯醚萜类环烯醚萜是单萜类化合物,结构中含有环戊二烯并吡喃环骨架,多以糖苷形式存在,环烯醚萜类化学结构见图5[28]。目前已分离到70多种环烯醚萜,主要有马钱子苷和獐牙菜苷等,具有抗炎、解热、止痛和保肝等功能。RYU等[29]发现,马钱子苷通过抑制酰加氧酶-2、诱导性一氧化氮合酶和5-脂氧基芬酶活性,抑制巴豆油和花生四烯酸诱导的耳水肿、乙酸诱导的疼痛扭动和角叉菜胶诱导的大鼠后爪痛觉,具有抗炎和镇痛作用。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.02.028.F005图5环烯醚萜类化学结构2金银花活性成分对动物肠道健康的调控作用肠道通过生物屏障、免疫屏障、物理屏障和化学屏障相互作用保护动物机体免受外来病原等侵害。肠道微生物群可代谢蛋白质和碳水化合物等物质合成维生素,并产生大量的代谢产物如短链脂肪酸(SCFA)、嘌呤代谢物、色氨酸衍生物(Trp)和次级胆汁酸(BA)等,它们可在肠道上皮细胞与免疫细胞间的互作中发挥作用。WU等[30]发现,SCFA可以作为B细胞的能量来源,促进宿主的黏膜和全身免疫,给万古霉素诱导的免疫抑制小鼠口服SCFA中的丁酸盐,能够通过蛋白激酶B-哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(Akt-mTOR)途径刺激产生浆细胞,改善体液免疫。MACHADO等[31]发现,SCFA中的乙酸盐能通过NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)炎症小体和糖酵解-HIF-1α轴的活化增强巨噬细胞的杀菌活性。WANG等[32]发现,免疫抑制细胞和炎症细胞表面有SCFA、Trp和BA受体,这些受体激活后不仅可以促进免疫抑制细胞的分化及功能表达,还能够抑制炎症细胞表达,影响免疫细胞的新陈代谢,从而引发局部和全身免疫系统反应,以维持机体健康。CALVO-BARREIRO等[33]发现,SCFA、Trp和BA等作为免疫调节分子,能够特异性影响主动免疫系统、Th17细胞和调节性T细胞,调节机体健康。当肠道生物屏障和黏膜屏障之间的互作受损时,潜在致病菌丰度提高,并产生相关代谢产物,破坏上皮物理屏障引起发病[34]。LAMAS等[35]发现,食品添加剂中的增白剂和遮光剂TiO2会改变肠道微生物群的组成和活性,影响肠道免疫屏障,引发肥胖相关代谢疾病,如糖尿病等。ZHAO等[36]分析发现,当各种外界因素导致肠道菌群生态失调时,肠道菌群的正常生理功能丧失,进而出现肠壁病理性损伤和代谢紊乱,引发免疫系统紊乱,最终导致各种系统的炎症性疾病。肠道还能通过“肠-器官”轴[37],与其他器官,如脑[38]、肝[39]、肺[40]等,相互调节功能发挥作用[37]。LIAO等[41]发现,半夏泻心汤可以通过调节肠道部分菌群的丰度干预外周脂质和脑脂代谢,下调海马溶血磷脂酰胆碱水平,发挥抗动脉粥样硬化伴发抑郁的治疗作用。WANG等[42]发现,普洱茶和滇红茶中的茶多酚能够通过“肠-肝轴”改善小鼠肝脏中抗氧化酶的活性和总抗氧化能力。LEE等[43]发现,桂枝茯苓丸可以通过调节肠道微生物群-胆汁酸轴改善高热量饮食引起的血脂异常。WANG等[44]发现,沙棘通过调控LPS和吸烟诱导的慢性阻塞性肺病大鼠肠道菌群,增加SCFA产生和加强肠道屏障功能,改善肺功能并抑制炎症反应。LIU等[45]研究发现,黄曲霉毒素B1(AFB1)进入小鼠体内能够抑制肠道法尼醇X受体/成纤维细胞生长因子15(FXR/FGF-15)信号传导,引起肠道微生物群失调和胆盐水解酶活性降低,增加小鼠肝胆管增殖、氧化应激、炎症和肝损伤。LE-GUERN等[46]发现,产碳青霉烯酶肠杆菌在肠道无症状定植后会引起肠道菌群失调,降低SCFA水平,通过“肠-肺轴”减少肺泡巨噬细胞和树突状细胞数量,增加铜绿假单胞菌肺部感染严重程度。YANG等[47]发现,一种真菌多糖对溃疡性结肠炎的改善作用机制是通过选择性富集有益菌改善微生物群落结构,升高SCFA含量,进而增强结肠黏膜屏障,改善结肠氧化应激和炎症等症状。CHITTIMALLI等[48]发现,随着年龄的增长,结肠上皮屏障功能受损主要由肠道微生物生态失调引起,衰老过程中肠道微生物表现为丰度降低和β多样性改变,血管紧张素-(1-7)能够增加乳酸杆菌或乳杆菌科丰度,通过重组肠道微生物菌群恢复肠道屏障完整性并减少结肠炎症。2.1金银花活性成分对生物屏障的调控动物肠道菌群中厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门和放线菌门占98%以上,以厚壁菌门和拟杆菌门为主[49]。LI等[50]发现,给鹅补充1 g/kg金银花使拟杆菌丰度极显著增加,拟杆菌含量与体重、日增重、IgA和IgG等呈正相关。李帅[51]发现,在草鱼饲料中添加金银花能够显著提高草鱼肠道厚壁菌门乳酸杆菌属等丰度。梁小瑞等[52]数据显示,金银花能够显著提高肉仔鸡肠道中厚壁菌门和拟杆菌门丰度,显著降低变形菌门数量。LIU等[53]发现,添加CGA组育肥猪粪便微生物Chao和Ace指数显著高于对照组。隋明静[54]发现,断奶仔猪日粮中添加金银花,试验组空肠Ace指数比对照组显著提高6.54%,Chao1指数差异不显著,Simpson指数比对照组显著提高35.29%;盲肠中试验组Chao1指数比对照组显著提高6.84%。曹祺[55]发现,添加CGA显著提高了湖羊厚壁菌门和拟杆菌门的相对丰度,显著降低放线菌门丰度。CHEN等[56-57]发现,添加CGA不仅可以显著增加猪盲肠中厚壁菌门和拟杆菌门相对丰度,显著降低变形杆菌门丰度;还能显著提高断奶仔兔产丁酸盐细菌(包括单球菌属和瘤胃球菌属等)丰度。LI等[58]在高密度饲养肉鸡饲料中添加1.5 g/kg CGA,高密度饲养会扰乱肠道微生物群,添加CGA后肠道志贺氏菌和其他有害微生物减少。CHEN等[59]研究热应激状态下鸡肠道功能,补充600 mg/kg CGA能够增加有益细菌属相对丰度,减少参与炎症的有害菌属。王莹[60]发现,LJPs可以显著改善免疫抑制小鼠肠道菌群丰度和均匀度,改善菌群多样性和组成,使其趋向正常小鼠。金银花中microRNAs(MIRNA)是一类单链非编码小RNA,在煎煮提取后仍能稳定存在,被动物摄入转移至血液中可在组织积累,发挥生物学功能。何佩[61]发现,金银花中MIR2911可能通过外泌体包裹的方式进入肠道菌群,影响肠道菌群的生长,改变菌群比例。2.2金银花活性成分对免疫屏障的调控肠道免疫屏障主要为肠黏膜表面由浆细胞分泌的SIgA,是肠黏膜应对病原体的第一道防线。ZHOU等[62]发现,LJPs能够增加结肠炎溃疡小鼠肠黏膜sIgA分泌量。杨晓满等[63]发现,金银花水提液、醇提液和CGA均能够促进sIgA的分泌,金银花醇提液促进作用高于水提液。扶佳欢等[64]发现,给肉鸡全程饲喂15 mg/kg CGA+益生菌,回肠黏膜sIgA含量显著提高。除sIgA外,细胞因子也是肠道黏膜免疫屏障效应分子。ZHOU等[62]发现,LJPs能剂量依赖性增加结肠炎小鼠白细胞介素-2(IL-2)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和干扰素-γ(IFN-γ)含量。杨晓满等[63]发现,金银花醇提液能够上调IFN-γ/IL-4比值。LI等[58]发现,给高密度饲养的肉鸡补充CGA可以增加回肠中TNF-α、IL-1β和IL-6的表达。扶佳欢等[64]发现,饲喂CGA+益生菌后,肉鸡21日龄回肠主要组织相容性复合体Ⅱ(MHC-Ⅱ)、IL-10及42日龄MHC-Ⅱ、IL-4、IL-10的mRNA水平显著提高。2.3金银花活性成分对物理屏障的调控物理屏障主要由肠上皮细胞组成,细胞间通过紧密连接蛋白(TJ)相连,TJ含量下降将增加肠道通透性。梁小瑞等[52]发现,金银花可以提高TJ重要组成闭锁连接蛋白-1(ZO-1)和闭合蛋白(OCLN)的mRNA表达量,提高肠道物理屏障完整性,通过肉仔鸡血清中二胺氧化酶(DAO)活性、D-乳酸和内毒素含量下降被证实。LI等[58]发现,肉仔鸡高密度饲养第42 d,回肠中OCLN和ZO-1 mRNA表达下降,添加CGA后OCLN mRNA水平显著提升。CHEN等[57]发现,断奶仔兔补充800 mg/kg CGA可显著降低血清中D-乳酸和DAO水平。LI等[50]发现,给鹅饲喂金银花后,试验组空肠隐窝深度呈下降趋势。空肠和回肠V/C显著增加。李帅[51]给草鱼饲喂金银花,随着添加浓度升高,草鱼肠绒毛高度、肌层厚度呈梯度上升,且肠道完整性增加。曹祺[55]在湖羊饲料中加入CGA,发现试验组湖羊十二指肠V/C显著提高;空肠V/C显著提高,隐窝深度显著降低;回肠V/C显著提高。LI等[58]发现,补充CGA的低密度饲养肉鸡在35、42 d时,绒毛高度和V/C增加幅度大于未添加组,补充CGA的高密度饲养组在第28、35和42 d的绒毛高度升高幅度更大。CHEN等[57]给断奶仔兔饲粮中添加CGA,发现断奶仔兔空肠V/C显著增加。2.4金银花活性成分对化学屏障的调控肠道化学屏障主要由肠上皮杯状细胞分泌的黏蛋白、酶和抗菌肽等构成。黏蛋白具有阻隔肠道上皮与微生物的作用;酶包括消化酶和溶菌酶,二者和抗菌肽均可对细菌起到杀灭作用。李帅[51]在草鱼饲料中添加金银花,发现草鱼肠道胰蛋白酶、脂肪酶活性均显著增加,淀粉酶活性有上升趋势。CHEN等[57]发现,断奶兔饲料中加入CGA后空肠麦芽糖酶和蔗糖酶活性增强。GHAFARIFARSANI等[13]发现,给虹鳟鱼补充400~800 mg/kg CGA能够提高肠道蛋白酶和淀粉酶活性,其中600 mg/kg剂量组最高。JIN等[65]给鲫鱼饲喂200 mg/kg CGA,发现其肠道和肝脏组织的非特异性免疫酶活性增强,肠道消化酶活性极显著升高。王宇等[66]发现,日粮中添加250~1 000 mg/kg CGA可以提高仔猪十二指肠蔗糖酶、麦芽糖酶活性。3展望金银花的活性成分可通过对肠道屏障的调控,保护肠道健康,但由于动物品种、生理阶段及所处环境不同,金银花对动物肠道的影响会有所差异,下一步需要围绕各动物进行深入研究,以确定金银花活性成分的相关作用通路及有效用量;还应加强不同成分间的互作研究及金银花与其他替抗产品的互作,助力动物可持续健康养殖。

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