本文選題：氧化應(yīng)激 + 姜黃素��； 參考：《南京農(nóng)業(yè)大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：姜黃素是一種天然來源的脂溶性色素,外觀呈現(xiàn)鮮明的黃色。近幾年的研究表明,除了作為香料、色素添加劑等用于食品加工領(lǐng)域外,姜黃素因其良好的自由基清除活性和抗氧化能力,已在臨床疾病的預(yù)防和治療中備受關(guān)注。隨著人們對食品和動物性制品安全意識的不斷增強,姜黃素作為一種新興的、綠色的天然抗氧化劑應(yīng)用于動物生產(chǎn)領(lǐng)域具有廣闊的前景。但目前關(guān)于姜黃素對動物機體的抗氧化保護作用及其發(fā)揮作用的潛在機制尚不十分清楚。本文首先通過體外的自由基清除試驗與紅細(xì)胞氧化試驗,比較了姜黃素與其他同類天然色素在體外的抗氧化能力差異。然后,利用d-GalN/LPS誘導(dǎo)小鼠的肝臟特異性氧化損傷,通過設(shè)置不同飼喂方式的處理組,比較研究姜黃素的預(yù)防處理和治療處理對肝臟線粒體功能的影響。最后,選用快長型AA肉雞作為試驗動物,一方面研究了日糧添加不同水平姜黃素對肉雞生產(chǎn)性能、肌肉品質(zhì)和肌肉抗氧化活力的影響;另一方面,通過建立慢性熱應(yīng)激模型,深入地探討了姜黃素在線粒體——這一亞細(xì)胞水平上,對肉雞生產(chǎn)性能的潛在調(diào)控機制和對肝臟氧化損傷的保護作用。1姜黃素的體外抗氧化活力研究本試驗旨在通過自由基清除試驗和紅細(xì)胞氧化應(yīng)激模型比較研究不同天然色素的體外抗氧化活性。在自由基試驗中,我們選取姜黃素、葉黃素、番茄紅素、β-胡蘿卜素、花青素、甜菜堿和辣椒紅素這七種天然色素為試驗材料,測定了它們對若干自由基的清除效率,包括DPPH·、ABTS·+、O2·-、H2O2清除率和高鐵離子還原/抗氧化力。同時,我們還選取人工合成的抗氧化劑BHA作為參照物。這部分的試驗結(jié)果顯示,七種天然色素均具有良好的抗氧化活力,能有效地中和生成的自由基。與其他幾種天然色素相比,脂溶性的姜黃素和水溶性的花青素具有更高的自由基清除率。在紅細(xì)胞氧化應(yīng)激試驗中,我們根據(jù)自由基清除率試驗的結(jié)果,選取姜黃素和花青素作為試驗對象,研究不同濃度姜黃素和花青素對AAPH處理后的紅細(xì)胞溶血率、MDA濃度、T-SOD活性和細(xì)胞凋亡的影響。這部分試驗結(jié)果顯示,不同濃度的姜黃素和花青素均可抑制AAPH誘導(dǎo)的紅細(xì)胞溶血和細(xì)胞凋亡,并顯著降低AAPH處理后紅細(xì)胞內(nèi)MDA的濃度、顯著升高T-SOD活性;且這種保護作用呈現(xiàn)濃度依賴性。但與花青素相比,姜黃素對紅細(xì)胞的保護作用更加明顯。結(jié)論:七種天然色素都是潛在的天然抗氧化物質(zhì),具有良好的自由基清除能力。其中,姜黃素和花青素的抗氧化活力更強,可保護紅細(xì)胞免受AAPH誘導(dǎo)的氧化損傷。本試驗的結(jié)果為這些具有抗氧化活性的天然色素類物質(zhì)在功能性食品、飼料添加劑等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。2姜黃素對d-GaIN/LPS誘導(dǎo)下小鼠肝臟線粒體功能的影響本試驗旨在研究并比較姜黃素預(yù)防和治療兩種不同飼喂方式對d-GalN/LPS誘導(dǎo)的小鼠肝臟急性損傷的保護作用。選取成年昆明小鼠40只,隨機分為5個處理組:基礎(chǔ)對照組(CON)、姜黃素組(CUR)、d-GalN/LPS組(GL),姜黃素預(yù)防組(CUR-GL)和姜黃素治療組(GL-CUR)。于d-GalN/LPS注射20h后,宰殺小鼠,分別取血液和肝臟進行指標(biāo)的測定。試驗結(jié)果顯示:(1)姜黃素預(yù)防和治療兩種處理方式均可顯著降低d-GalN/LPS處理后小鼠血清中ALT和AST的活性。但與GL-CUR組相比,CUR-GL組血清AST活性顯著降低了 18.7%(P0.05)。(2)與GL組相比,CUR-GL組和GL-CUR組肝臟線粒體MDA的濃度分別顯著降低了 68.5%和53.9%(P0.05)。CUR-GL組較GL-CUR組相比,肝臟線粒體MDA濃度顯著降低了(P0.05)。(3)與GL組相比,CUR-GL組和GL-CUR組均顯著提高了肝臟線粒體中MnSOD、GPx和GR的活性(P0.05)。(4)與GL組相比,CUR-GL組顯著降低了肝臟ROS的濃度(P0.05)。與GL組相比,CUR-GL組和GL-CUR組均顯著抑制了 d-GalN/LPS誘導(dǎo)的線粒體膜電位的降低(P0.05)。與GL-CUR組相比,CUR-GL組肝臟ROS濃度顯著降低了 36.0%,線粒體膜電位顯著提高了 43.0%(P0.05)。(5)與GL組相比,CUR-GL組顯著降低了肝細(xì)胞的壞死率(P0.05);而GL-CUR組顯著降低了肝細(xì)胞的凋亡率和壞死率(P0.05)。(6)與GL組相比,CUR-GL組顯著緩解了 d-GalN/LPS介導(dǎo)的Sirt1基因異常表達(P0.05)。結(jié)論：在d-GalN/LPS誘導(dǎo)的急性肝損傷模型中,姜黃素處理可增強線粒體的抗氧化能力、抑制線粒體功能紊亂和肝細(xì)胞的凋亡,進而發(fā)揮對肝臟氧化損傷的緩解作用。此外,與姜黃素治療處理組相比,姜黃素預(yù)防處理組具有更加顯著的保肝護肝功能。3日糧添加不同水平姜黃素對肉雞生產(chǎn)性能、肌肉品質(zhì)和肌肉抗氧化活性的影響本試驗旨在研究日糧添加不同水平姜黃素對肉雞生產(chǎn)性能、器官重量、胸肌肌肉品質(zhì)、肌肉自由基清除率和抗氧化能力的影響。選取1日齡健康A(chǔ)A肉雞320只,隨機分成4組,分別飼喂基礎(chǔ)日糧(CON組)、基礎(chǔ)日糧+50 mg/kg姜黃素(CUR50組)、基礎(chǔ)日糧+100 mg/kg姜黃素(CUR 100組)和基礎(chǔ)日糧+200 mg/kg姜黃素CUR200組)。試驗期為42 d。試驗結(jié)果顯示:(1)不同水平姜黃素對肉雞生產(chǎn)性能沒有顯著影響(P0.05)。(2)CUR50和CUR100組21 d肉雞的法氏囊絕對重量和相對重量均顯著高于CON組(P0.05)。CUR100組21 d的胸肌絕對重量和相對重量較CON組相比分別顯著提高了 23.76%和11.08%(P0.05)。與CON組相比,CUR200組42 d的脾臟絕對重量和相對重量分別顯著提高了 22.98%和20.16%(P0.05)。(3)與CON組相比,CUR100和CUR200組的紅度值a*分別顯著提高了 27.87%和32.36%(P0.05)。CUR100組的24 h和48 h滴水損失較CON組相比分別顯著降低了 22.51%和22.43%(P0.05)。與CON組相比,CUR200組的胸肌壓力損失顯著降低了 11.40%(P0.05)。(4)與 CON 組相比,CUR50、CUR100 和 CUR200 組的胸肌組織 DPPH·清除率分別顯著提高了 16.83%、41.31%和18.00%(P0.05)。就胸肌組織ABTS·+清除率而言,CUR50和CUR100組較CON組相比均有顯著提高(P0.05)。與CON組相比,CUR50和CUR100組的胸肌組織O2+-清除率分別顯著提高了 41.73%和51.56%(P0.05)。(5)與CON組相比,CUR100組的CAT和GPx活性分別顯著提高了77.24%和30.88%(P0.05)。胸肌T-SOD活性在CUR50組最高,較CON組顯著提高了 38.37%(P0.05)。CUR100和CUR200組的胸肌MDA濃度較CON組相比分別顯著降低了 23.53%和22.06%(P0.05)。結(jié)論:日糧添加不同水平的姜黃素,可在一定程度提高肉雞的免疫器官、胸肌、肝臟等器官的重量和指數(shù),改善胸肌的肉色和系水力,同時還可增強胸肌清除活性自由基的能力和相關(guān)抗氧化酶的活性。4姜黃素對熱應(yīng)激肉雞生產(chǎn)性能的影響及其線粒體相關(guān)的調(diào)控機制本試驗旨在研究熱應(yīng)激下日糧添加不同水平姜黃素對AA肉雞生產(chǎn)性能、胸肌和胸肌線粒體氧化還原狀態(tài)和線粒體功能的影響。選取1日齡健康肉雞400只,隨機分成5組,分別飼喂基礎(chǔ)日糧(CON組和HS組)、基礎(chǔ)日糧+50 mg/kg姜黃素(HS-CUR50組)、基礎(chǔ)日糧+100 mg/kg姜黃素(HS-CUR100組)和基礎(chǔ)日糧+200 mg/kg姜黃素(HS-CUR200組)。于21日齡開始熱應(yīng)激處理(32±1℃,8h/d),CON組肉雞仍置于常溫飼養(yǎng)(22 ± 1 ℃)。熱應(yīng)激處理持續(xù)20 d。試驗結(jié)果顯示:(1)HS-CUR50組和HS-CUR100組的料重比較HS組相比均有顯著提高(P0.05)。(2)與HS組相比,日糧添加姜黃素可顯著降低胸肌中的ROS和8-OHdG濃度(P0.05)。與HS組相比,HS-CUR100組的MDA和PC濃度分別顯著降低了 16.57%和8.43%(P0.05)。(3)與HS組相比,HS-CUR50、HS-CUR100和HS-CUR200組的胸肌GSH濃度分別顯著提高了 15.81%、19.73%和11.66%(P0.05),GPx活性分別顯著提高了 10.59%、10.80%和 6.35%(P0.05)。就胸肌 GST、T-SOD 和 CAT 活性而言,HS-CUR50 和HS-CUR100組較HS組相比均有顯著升高(P0.05)。(4)日糧添加不同水平的姜黃素均顯著提高胸肌線粒體的GPx、GST和MnSOD活性(P0.05)。此外,姜黃素對熱應(yīng)激誘導(dǎo)的胸肌線粒體腫脹反應(yīng)也存在明顯的抑制作用(P0.05)。(5)與HS組相比,姜黃素顯著降低了肉雞胸肌中HSP70和HSP90基因的mRNA表達量(P0.05)。與HS組相比,HS-CUR50和HS-CUR100組avUCP基因的mRNA表達量分別顯著增加了 21.25%和24.03%(P0.05)。與HS組相比,HS-CUR100組的PGC-1α和NRF1基因mRNA表達量均顯著提高了(P0.05)。經(jīng)慢性熱應(yīng)激處理后,HS-CUR100組的NRF2基因mRNA表達量最高,與HS組、HS-CUR200組相比分別顯著升高了 26.57%和21.99%(P0.05)。結(jié)論:日糧添加不同水平的姜黃素可顯著改善熱應(yīng)激下肉雞胸肌和胸肌線粒體的氧化還原狀態(tài),增強線粒體的生物合成作用,抑制HSP相關(guān)基因的表達,從而有效地緩解熱應(yīng)激對肉雞生產(chǎn)性能的抑制作用。5姜黃素對熱應(yīng)激誘導(dǎo)的肉雞肝臟線粒體氧化損傷和功能紊亂的保護作用本試驗旨在研究熱應(yīng)激下日糧添加不同水平姜黃素對肉雞肝臟線粒體氧化損傷和功能紊亂的的保護作用,并擬從Ⅱ相代謝酶系統(tǒng)和線粒體Trx2/Prx3系統(tǒng)兩個方面探討姜黃素發(fā)揮抗氧化作用的可能作用機制。試驗設(shè)計同第七章。試驗結(jié)果顯示:(1)與HS組相比,CUR50、CUR100和CUR200組血清的ALT、AST、MDA和皮質(zhì)酮水平顯著降低了(P0.05)。(2)日糧添加不同水平的姜黃素可顯著緩解熱應(yīng)激介導(dǎo)的肝臟ROS濃度升高和線粒體膜電位的降低(P0.05)。就肝臟線粒體MDA水平而言,CUR100和CUR200組較HS組相比分別顯著降低了 20.41%和27.21%(P0.05)。與 HS 組相比,HS-CUR50、HS-CUR100 和 HS-CUR200 組的線粒體 PC 濃度顯著降低了,線粒體T-SH濃度顯著提高了(P0.05)。與HS組相比,HS-CUR100和HS-CUR200組的NP-SH濃度分別顯著提高了 18.88%和26.11%(P0.05)。與HS組相比,CUR100組的線粒體MnSOD活性顯著提高了 31.85%(P0.05)。(3)日糧添加不同水平姜黃素可顯著增強熱應(yīng)激下肉雞肝臟線粒體中GSH相關(guān)代謝酶的活性,包括GSH水平和GCL、GPx、GST的活性(P0.05)。(4)與HS組相比,HS-CUR50、HS-CUR100 和 HS-CUR200 組的 mtDNA 拷貝數(shù)分別顯著提高了 16.78%、21.97%和 20.88%(P0.05);ATP 濃度分別顯著升高了 23.17%、31.47%和 32.48%(P0.05)。(5)與 HS 組相比,HS-CUR50、HS-CUR100 和 HS-CUR200 組的 Nrf2、HO-1和CAT基因的mRNA水平分別有顯著提高(P0.05)。HS-CUR100組的Cu/ZnSOD基因mRNA水平最高,較HS組顯著升高了 22.45%(P0.05)。與HS組相比,GCLc基因mRNA水平隨著姜黃素添加水平的升高而顯著升高(P0.05)。(6)與 HS 組比,HS-CUR50、HS-CUR100 和 HS-CUR200 組 Trx2 和 Prx3 基因的mRNA水平顯著提高了(P0.05)。就肝臟Trx-R2基因而言,HS-CUR50組的mRNA水平最高,較HS組相比顯著提高了 16.70%(P0.05)。HS-CUR100和HS-CUR200組MnSOD基因的mRNA水平較HS組相比顯著提高了 23.56%和18.81%(P0.05)。結(jié)論:飼喂肉雞不同水平的姜黃素可顯著降低熱應(yīng)激下肝臟ROS濃度,提高線粒體膜電位和DNA拷貝數(shù),改善線粒體的氧化還原狀態(tài)。同時姜黃素還可通過增強肝臟Ⅱ相代謝酶系統(tǒng)和線粒體內(nèi)Trx2/Prx3系統(tǒng)的mRNA水平發(fā)揮抗氧化的保護作用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S816

【參考文獻】

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本文編號：1947740