Physiological Function of Plant Flavonoids and Its Application in Poultry Production

ZHANG Yuhong; SHANG Xiuguo; ZHANG Ya’nan; ZHENG Chuntian

doi:10.12418/CJAN2024.466

Chinese Journal of Animal Nutrition >

2024 , Vol. 36 >Issue 9: 5468 - 5478

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2024.466

REVIEW

Physiological Function of Plant Flavonoids and Its Application in Poultry Production

ZHANG Yuhong ^,¹ ,
SHANG Xiuguo ^,¹^,^* ,
ZHANG Ya’nan ² ,
ZHENG Chuntian ²

Expand

¹ Foshan University, Foshan 528225, China
² Guangdong Provincial Key Laboratory of Livestock and Poultry Breeding and Nutrition Research, Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed in South China, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, National Key Laboratory of Swine and Poultry Seed Industry, Institute of Animal Science, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China

^* associate professor, E-mail: xiuguoshang@163.com

Received date: 2024-03-15

Online published: 2024-09-08

Fold

Abstract

As a class of polyphenolic natural compounds, plant flavonoids have certain biological functions such as antibacterial, antibacterial, anti-inflammatory, antioxidant, anti-tumor, etc., which can regulate the body’s immunity and have estrogen-like effects, and commonly used in the field of pharmaceuticals and functional foods. At present, as a new type of green additive, it applied in livestock and poultry production. This article is only about plant flavonoids structure, classification, physiological functions, and its application in poultry production are reviewed.

Key words： plant flavonoids; physiological function; poultry; performance

Cite this article

ZHANG Yuhong , SHANG Xiuguo , ZHANG Ya’nan , ZHENG Chuntian . Physiological Function of Plant Flavonoids and Its Application in Poultry Production[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2024 , 36(9) : 5468 -5478 . DOI: 10.12418/CJAN2024.466

植物类黄酮是一类存在于植物体内的次生代谢产物,属于多酚类化合物,广泛存在于豆类、草药以及茶叶等植物的根、茎、叶和果实中,具有清除自由基、抗氧化、消炎抑菌、抗病毒、抗肿瘤、调节糖和脂代谢、保护肝脏、增强机体免疫力等功效^[1]。类黄酮主要分为7个亚类:黄烷醇类、花青素类、黄烷酮类、黄酮醇类、异黄酮类、黄酮类、查尔酮类,常用于人的药品和功能性食品领域,在畜牧业领域一些研发机构和企业已将其作为一类绿色新型饲料添加剂应用于畜禽生产中^[2-3]。植物类黄酮被发现具有促进动物生长发育、抗氧化、提高免疫力、抗菌、改善肠道健康、提高饲料转化率和生产性能等潜在生理功能。本文仅就植物类黄酮的结构、分类、生理功能及其在家禽生产中的应用进行综述。

1 植物类黄酮的结构和分类

1.1 结构

植物类黄酮是以黄酮(2-苯基色原酮)为母核而衍生的一类黄色色素,包括黄酮同分异构体及其氢化的还原产物,现泛指2个苯环通过3个碳原子相互连接而成的,具有C₆-C₃-C₆基本碳架的一系列化合物^[4]。在植物体内多以与糖结合成苷类或碳糖基的形式存在,少部分以游离形式存在。在天然类黄酮的苯环的不同位置上常含有羟基(—OH)、甲氧基(—OCH₃)、糖基、酰基(—RCO)、硫醇基(—SH)等取代基或官能团,使得类黄酮具有多种生物活性和生理功能,植物类黄酮常见的官能团见表1。

表1 植物类黄酮常见的官能团

Table 1 Common functional groups of plant flavonoids

植物类黄酮的官能团 Functional groups of plant flavonoids	官能团的构成 Composition of functional groups	生理特性 Physiological characteristics
羟基Hydroxyl group	由氧原子和氢原子组成的官能团	抗氧化和抗炎的特性^[5]
甲氧基Methoxy	由1个甲基与氧原子连接而成的官能团	增强抗氧化作用和生物利用度^[6]
糖基Glycosyl	由葡萄糖、半乳糖、木糖等单糖单元与类黄酮分子结合而成的官能团	增强生物活性^[7]
酰基Acyl group	由1个酰基基团连接到类黄酮分子上而成的官能团	具有良好的抗菌活性^[8]
硫醇基Thiol group	1个硫原子与氢原子结合而成的官能团	较强的抗氧化和抗炎特性^[9]

1.2 分类

根据A环和B环中间的三碳链的氧化程度、三碳链是否构成环状以及B环(苯环)的连接位置,类黄酮化合物通常可以分为7个亚类:即黄烷醇类、花青素类、黄烷酮类、黄酮醇类、异黄酮类、黄酮类、查尔酮类,类黄酮的分类、结构特点及常见类型见表2。

2 植物类黄酮的生理功能

2.1 抗氧化作用

植物类黄酮是一类天然的抗氧化剂,可中和并减少自由基,清除过氧化物,降低机体内的氧化损伤。植物类黄酮的抗氧化机理主要有2点:一是能够废除铁、铜等金属离子的氧化反应,其中黄烷酮醇螯合金属离子,而类黄酮B环上邻醌结构可络合金属离子^[17];二是可提供氢原子使得过氧化物自由基转变为稳定的氢过氧化物,终止自由基链式反应^[18]。胡俊平等^[19]研究表明,树莓果渣黄酮通过提高动物体内抗氧化酶类活性和抑制脂肪氧化酶与乳酸脱氢酶活性来阻碍丙二醛和乳酸生成。王帅杰等^[20]研究发现,槲皮素可显著提高谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性,降低丙二醛(MDA)含量。这说明植物类黄酮能够提高机体抗氧化酶的活性,减少氧化损伤的发生。

表2 类黄酮的分类、结构特点及常见类型

Table 2 Classification, structural characteristics and common types of flavonoids

分类 Classification	结构特点 Structural characteristics	来源 Source	类型 Type
黄烷醇类 Flavanol	C3上有1个羟基^[10]	茶叶、葡萄、苹果、红酒等	儿茶素、表儿茶素、没食子儿茶素
花青素类 Anthocyanin	母核的C环无羰基,1位氧原子以盐形式存在,即多以苷的形式存在^[11]	浆果(蓝莓、草莓、红葡萄)等	花青素、矢车菊苷元、飞燕草苷元等
黄烷酮类 Flavanone	母核的C2和C3位双键被氢化^[12]	柑橘类水果、陈皮、水飞蓟宾等	柚皮素、橙皮苷、甘草素等
黄酮醇类 Flavonol	2-苯基色原酮为母核, C-3位有含氧取代基^[13]	槐米、银杏叶、苹果、樱桃、番茄、茶、洋葱等	山柰酚、槲皮素、杨梅素、芦丁等
异黄酮类 Isoflavone	3-苯基色原酮为母核, B环连接在C-3位上^[14]	豆类、葛根等	大豆素、大豆苷、葛根素等
黄酮类 Flavone	2-苯基色原酮为母核, C-3位无氧取代基^[15]	水果、蔬菜、黄芩、谷物等	芹菜素、木樨草素、黄岑苷等
查尔酮类 Chalcone	A、B环之间的三碳链不成环状^[16]	红花等	红花苷、紫锥菊苷

2.2 抑菌作用

植物类黄酮具有不同程度的抑菌活性,其抑菌范围包括抑制革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌的生长和繁殖。其抑菌机制为:破坏细菌细胞壁及细胞膜的完整性,导致膜的电子传递、营养吸收、细胞核内核苷酸合成及ATP活性功能障碍从而抑制细菌繁殖^[21-22]。腾楠^[23]研究表明,饲粮中添加槲皮素可以提高蛋鸡肠道有益菌群(双歧杆菌)菌落数量,降低有害菌群(大肠杆菌、沙门氏菌、绿脓杆菌等)菌落数量,从而发挥体内抑菌作用,而在体外,则是通过影响细胞壁或细胞膜来发挥抑菌作用。陈国妮等^[24]研究了马齿苋黄酮类物质对大肠杆菌、酵母菌以及金黄色葡萄球菌的抑制作用,结果证实了其具有破坏细菌细胞膜的作用。其他研究也得到类似结论,说明类黄酮类物质具有一定的抑菌能力^[25],且其抑菌机制逐步得到验证。

2.3 抗肿瘤作用

植物类黄酮可通过诱导肿瘤细胞凋亡,促进抑癌基因表达和抗肿瘤细胞增殖以及干预肿瘤细胞信号转导,产生抗肿瘤效果,而对正常组织细胞的凋亡起延缓作用^[26-27]。袁玫等^[28]研究发现,槲皮素可以激活半胱天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)和抑制核因子-κB (NF-κB)表达,进而诱导非小细胞肺癌细胞系A549的凋亡,从而发挥抗肿瘤的效果。徐亚文等^[29]研究发现,槲皮素通过下调B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)基因的表达,从而诱导癌细胞的凋亡。蔡剑辉等^[30]用30、100 mg/kg槲皮素处理结肠癌小鼠后发现,一定浓度的槲皮素抑制了小鼠结肠组织中的促炎因子以及白细胞介素-6/信号转导和转录激活因子3(IL-6/STAT3)通路的激活,从而减少了肿瘤细胞的恶性增殖。有关植物类黄酮抗肿瘤作用及其机理在医学领域的研究较多,但其抗肿瘤机制尚需大量试验验证。

2.4 类雌激素样作用

植物类黄酮是一种主要的植物雌激素,其分子结构与哺乳动物雌激素结构相似,在动物体内和雌激素受体结合通过调控下丘脑-垂体-性腺轴发挥作用,可刺激下丘脑释放促性腺激素释放激素作用于垂体,产生促卵泡素和促黄体素作用于卵巢,促进卵泡的发育及排卵^[31]。并且植物类黄酮会影响雌激素相关受体c(ERRc)基因及其共激活因子-1α(PGC-1α)的转录活性^[32]。Liu等^[33]研究表明,槲皮素和大豆异黄酮对产蛋期蛋鸡的激素水平有显著影响。其他研究则主要集中在大豆异黄酮,并已开发出产品逐步应用于生产,说明植物类黄酮作为一种植物雌激素,确有一定效果。

2.5 提高动物免疫力作用

植物类黄酮在免疫调节的过程中的作用,主要是通过改善细胞免疫功能、调节体液免疫和增强非特异性免疫来增强机体的抗病能力。例如,黄岑素的添加可显著增强CD3⁺/CD4⁺、CD3⁺/CD8⁺比值,调节T细胞的功能,同时增强T细胞及亚群的活性以及稳定性来改善细胞免疫,并且可提高干扰素-γ(IFN-γ)浓度,从而促进巨噬细胞和T细胞等免疫细胞的活化与增殖,增强家禽机体的免疫功能^[34]。不过目前植物类黄酮药物在临床上应用于免疫调节的作用仍然存在一些困难,这主要与植物类黄酮复杂的机制以及对于某些疾病特异性较弱等因素有关。

3 植物类黄酮在家禽生产中的应用

3.1 提高生产性能及产品品质

植物类黄酮可通过改善家禽健康状况,增加家禽对营养成分消化吸收的能力,从而实现促进生长以及改善饲料利用率的目的。从表3可以看出,在蛋鸡和蛋鸭饲粮中添加柚皮苷、槲皮素、白藜芦醇等类黄酮物质,均能显著提高家禽的产蛋性能,提高蛋品质,而在肉用家禽饲粮中添加柚皮苷、槲皮素、大豆异黄酮等类黄酮物质则显著地提高了肉用禽的日增重和料重比,并改善了肉品质。但类黄酮物质对家禽生长性能和产品品质的影响与其种类、剂量、健康状态以及饲养品种及其生长阶段等密切相关,详细研究见表3。

表3 植物类黄酮对家禽生产性能及产品品质的影响

Table 3 Effects of plant flavonoids on poultry production performance and product quality

植物类黄酮 Plant flavonoids	品种和日龄 Breed and Days of age	添加量 Supplemental dose	健康状态 Health status	效果评价 Impact assessment	文献 Literatures
柚皮苷 Naringin	280日龄海兰白蛋鸡	50 mg/kg	氧化应激	提高产蛋性能, 增强蛋壳厚度与强度	[35]
柚皮苷 Naringin	55~62周龄三黄肉种母鸡	0.1%、0.2%和 0.4%	健康	提高产蛋率和蛋重,改善蛋黄颜色,显著降低饲料转换率, 适宜添加量为0.2%和0.4%	[36]
槲皮素 Quercetin	1日龄爱拔益加肉仔鸡	200、400、 600 mg/kg	健康	提高肉色、嫩度和多汁度的感官评分;提高肉仔鸡胸肌和大腿肌肌苷酸含量,适宜添加量为400和600 mg/kg	[37]
槲皮素 Quercetin	3日龄吉林白鹅	150、300、450、 600 mg/kg	健康	显著提高体重和平均日增重,降低平均日采食量和料重比,适宜添加量为450 mg/kg	[38]
槲皮素 Quercetin	46周龄海兰褐蛋鸡	100、300、 600 mg/kg	健康	显著提高了蛋壳厚度、蛋壳强度和蛋白高度,适宜添加量为300 mg/kg	[39]
槲皮素 Quercetin	39周龄白羽母番鸭	0.02%、0.04%和 0.06%	健康	显著提高蛋黄重、蛋黄高度、蛋壳厚度和蛋形指数,适宜添加量为0.04%和0.06%	[40]

3.2 缓解家禽氧化应激

植物类黄酮是天然的抗氧化剂,可以通过提供电子来中和活性氧化物质,而活性氧化物质接受了电子后转化为不反应的化合物。例如,羟自由基接受类黄酮的电子,转化为羟基阴离子,在质子化后变成水^[41-42]。从表4可以看出,在家禽遭受氧化应激或热应激时,添加类黄酮化合物,可以促进GSH-Px、SOD、过氧化氢酶(CAT)的活性,提高机体的总抗氧化能力(T-AOC),降低MDA等氧化应激产物在体内的含量,减少细胞内过氧化物质的产生,增强细胞的抗氧化能力,减轻家禽氧化应激。此外,植物类黄酮在体外和体内的抗氧化能力取决于其使用剂量、类型和动物健康状态等许多因素,其抗氧化分子机制仍需进一步探讨。

表4 植物类黄酮对家禽氧化应激的缓解作用

Table 4 Mitigating effects of plant flavonoids on oxidative stress in poultry

植物类黄酮 Plant flavonoid	品种和日龄 Breed and days of age	添加量 Supplemental dose	健康状态 Health status	效果评价 Impact assessment	文献 Literatures
槲皮素 Quercetin	1日龄白羽肉鸡	600 mg/kg	氧化应激	显著降低总活性氧含量, 缓解氧化应激	[43]
槲皮素 Quercetin	1日龄雄性爱拔益加肉鸡	200、400和 800 mg/kg	氧化应激	降低血清MDA含量,提高CAT、 SOD、GSH-Px活性及Trx含量, 适宜添加量为800 mg/kg	[44]
槲皮素 Quercetin	1日龄爱拔益加肉鸡	0.02%、0.04%、 0.06%	氧化应激	提高抗氧化酶活性,降低MDA 和一氧化氮含量,适宜添加量为0.04%	[45]
黄岑苷 Baicalin	1日龄白来航鸡	450 mg/kg	氧化应激	抑制NF-κB通路, 阻止氧化应激	[46]
花青素 Anthocyanin	50日龄文昌鸡	8、16、 32 mg/kg	热应激	提高血清和肝脏中GSH-Px和 SOD活性,降低MDA含量, 适宜添加量为32 mg/kg	[47]

MDA:丙二醛 malondialdehyde;CAT:过氧化氢酶 catalase;SOD:超氧化物歧化酶 superoxide dismutase;GSH-Px:谷胱甘肽过氧化物酶 glutathione peroxidase;Trx:硫氧还蛋白 thioredoxin;NF-κB:核因子-κB nuclear factor-kappa-B。

3.3 调节免疫细胞活性

植物类黄酮可以调节免疫细胞的活性,增强免疫细胞的识别和杀伤能力,抑制促炎免疫细胞因子的释放,调节T细胞分化以及促炎免疫细胞的激活和浸润,提高家禽的抗病能力^[48]。薯蓣皂苷是一种柑橘类黄酮,可通过抑制脂多糖(LPS)诱导的细胞外信号调节激酶(ERK)、p38丝裂原活化蛋白激酶(p38-MAPK)和c-Jun N-末端激酶(JNK)途径的激活,以及抑制一氧化氮合酶(iNOS)的表达和一氧化氮(NO)的产生;抑制肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)和白细胞介素-4/6(IL-4/6)的表达,从而减少肥大细胞的产生^[49]。饲粮中添加适量的植物类黄酮,如黄芩苷、槲皮素可有效缓解氧化应激对家禽造成的伤害,结果见表5。

表5 植物类黄酮对免疫系统的影响

Table 5 Effects of plant flavonoids on immune system

植物类黄酮 Plant flavonoids	品种和日龄 Breed and days of age	添加量 Supplemental dose	健康状态 Health state	效果评价 Impact assessment	文献 Literatures
黄岑苷 Baicalin	1日龄白来航鸡	450 mg/kg	氧化应激	激活Nrf2/HO-1信号通路, 抑制NF-κB和促炎细胞因子基因的表达	[46]
槲皮素 Quercetin	52周龄天府肉鸡	400 mg/kg	健康	显著提高IgA、IgM、IgG、 IFN-γ和IL-2含量	[50]
槲皮素 Quercetin	1日龄爱拔益加肉仔鸡	0.02%、0.04%、 0.06%	健康	显著提高脾脏和胸腺指数, 血清IgA、IgM、IL-2、IL-4、IFN-γ 含量升高,适宜添加量为0.06%	[51]

Nrf2:核因子E2相关因子2 nuclear factor E2-related factor 2;HO-1: 血红素加氧酶-1 heme oxygenase-1;NF-κB:核因子-κB nuclear factor-kappa B;IL:白细胞介素 interleukin;IgA:免疫球蛋白A immunoglobulin A;IgM:免疫球蛋白M immunoglobulin M;IgG:免疫球蛋白 immunoglobulin G;IFN-γ:干扰素γ-interferon gamma。

3.4 改善肠道健康

在家禽饲粮中添加适量植物类黄酮可通过提高小肠绒毛高度(VH),降低隐窝深度(CD),增强小肠黏膜屏障的完整性、减少有害物质通过肠道黏膜,从而减缓应激因素对家禽肠道的作用。同时,又可促进肠道内益生菌的生长和繁殖,降低有害菌的定植,改善肠道健康。另外,植物类黄酮的抑菌效果随着其浓度的增加而增加,并且对革兰氏阴性菌的灵敏度普遍来说较高,详细研究结果见表6。

表6 植物类黄酮对家禽肠道健康的影响

Table 6 Effects of plant flavonoids on intestinal health in poultry

植物类黄酮 Plant flavonoids	品种和日龄 Breed and days of age	添加量 Supplemental dose	健康状态 Health state	效果评价 Impact assessment	文献 Literatures
槲皮素 Quercetin	1日龄雄性爱拔益加肉鸡	200、400和 800 mg/kg	氧化应激	降低黏蛋白2 mRNA的表达,修复肠道化学屏障;增加盲肠乳酸杆菌数量,适宜添加量为400 mg/kg	[44]
槲皮素 Quercetin	65周龄天府种鸡	400 mg/kg	健康	增加了拟杆菌科、脱硫菌科、消化球菌科和梭杆菌科的丰度	[52]
槲皮素 Quercetin	1日龄爱拔益加肉仔鸡	200 mg/kg	LPS	改善空肠菌群,增加消化链球菌属、红色杆菌属、Slaclda、 Rubellimicrobium的丰度	[53]

LPS:脂多糖 lipopolysaccharide。

3.5 调节雌激素的分泌

雌激素是生殖系统生长和发育的重要物质。植物类黄酮是一种植物类雌激素,与动物雌激素的化学结构相似,通过与体内的雌激素受体的结合,发挥雌激素作用,可调节雌激素相关基因的表达,影响蛋白质的磷酸化和去磷酸化,发挥生物学效应,也可拮抗雌激素,预防体内雌激素过剩引起的危害^[54]。

研究表明,柚皮苷、槲皮素、大豆异黄酮等植物类黄酮可通过调节下丘脑-垂体-性腺轴的平衡,改变雌激素受体(ER)、雄激素受体(AR)基因的表达、类固醇激素急性调节蛋白(STAR)的合成、雌二醇(E2)、促黄体生成素(LH)、促卵泡生成素(FSH)、生长激素(GH)的分泌,加速卵泡成熟和排卵,提高家禽的繁殖性能,详细研究效果见表7。

表7 植物类黄酮对激素的影响

Table 7 Effects of plant flavonoids on hormones

植物类黄酮 Plant flavonoids	品种和日龄 Breed and days of age	添加量 Supplemental dose	健康状态 Health status	效果评价 Impact assessment	文献 Literatures
柚皮苷 Naringin	280日龄海兰白鸡	50 mg/kg	氧化应激	提高雌激素水平	[35]
槲皮素 Quercetin	53周龄海兰褐蛋鸡	0.05%	健康	提高血清E2、LH、 FSH、GH含量	[33]
槲皮素 Quercetin	37周龄海塞蛋鸡	0.02%、0.04%、 0.06%	健康	促进血清E2、LH、FSH、 GH含量显著增加,适宜添加量为0.04%	[55]
大豆黄酮 Daidzein	53周龄海兰褐蛋鸡	0.003%	健康	显著提高血清FSH、 IGF-1、T3含量	[33]

E2:雌二醇 estradiol;LH:黄体生成素 luteinizing hormone;FSH:促卵泡素 follicle stimulating hormone;GH:生长激素 growth hormone;IGF-1:胰岛素样生长因子-1 insulin-like growth factor-1;T3:三碘甲状腺原氨酸 triiodothyronine。

3.6 抑制病原菌

植物类黄酮对多种细菌具有一定的抑制作用,其抗菌活性主要与其芳香环上的羟基数量以及羟基位置有关。特别是在肉鸡饲粮中添加适量的植物类黄酮化合物如槲皮素、黄岑苷等可有效降低家禽肠道内铜绿假单胞菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的数量,减少有害菌对家禽肠道健康的危害。但是,不排除存在对其他病原菌株的抑制杀灭作用,其抑菌作用还待进一步探讨。据报道,黄酮类槲皮素可以通过抑制六氯环己基丁酸酰胺-Phosphinothricin(ClpP),从而减弱了金黄色葡萄球菌中如白细胞裂解素(PVL)等重要毒力因子的表达,削弱了金黄色葡萄球菌的毒性^[56]。另外,植物类黄酮因种类、结构、浓度等的不同对微生物生长的抑制效果也随之有所差异,详细研究效果见表8。

表8 植物类黄酮对病原菌的抑制作用

Table 8 Inhibitory effects of plant flavonoids on pathogenic bacteria

植物类黄酮 Plant flavonoids	品种和日龄 Breed and days of age	添加剂量 Supplemental dose	健康状态 Health status	效果评价 Impact assessment	文献 Literatures
槲皮素 Quercetin	1日龄爱拔益加肉仔鸡	200、400、 600 mg/kg	健康	显著降低铜绿假单胞菌、肠沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的数量,适宜添加量为400 mg/kg	[57]
槲皮素 Quercetin	1日龄罗氏 308肉鸡	200、400、 800 mg/kg	健康	显著降低大肠杆菌和产气荚膜梭菌的数量,改善肠道菌群平衡, 适宜添加量为400 mg/kg	[58]
黄岑苷 Baicalin	1日龄无特定病原鸡	500 mg/kg	H9N2 AIV	提高肠道中乳酸杆菌数量, 抑制病原菌的增殖	[59]
黄岑苷 Baicalin	1日龄无特定病原级白来航鸡	450 mg/kg	MG	减少肠道有害菌数量	[60]

H9N2 AIV:病毒H9N2亚型 virus H9N2 subtype;MG: 鸡毒支原体 Mycoplasma gallisepticum。

4 小结

植物类黄酮作为多酚类天然化合物,是以黄酮为母核而衍生的一类黄色色素,可分为7个亚类,具有一定的抗氧化作用、抗肿瘤作用、类雌激素作用和抑菌活性,可缓解家禽的氧化应激、提高机体的免疫力、改善肠道健康、提高家禽的生产性能和产品品质,是新型的绿色添加剂之一,已应用在畜禽生产中。但是,植物类黄酮在动物生产中的适宜添加量及其对动物生产性能的实际影响,尚需大量试验验证。目前,植物类黄酮的提取工艺和提取效率均比较低,存在使用成本高的问题,建议在今后的研究中,在确保类黄酮质量稳定性的前提下,在如何简化加工工艺、降低使用成本方面多做些探索,使得植物类黄酮在饲料中的添加使用更具可行性。

References

Publishing order | Descend order by publishing year | Descend order by cited within

[1]	席银秀, 安丽霞, 张艳媛, 等. 槲皮素抗氧化作用的网络药理学研究[J]. 现代畜牧兽医, 2024(1):25-28. XI Y X, AN L X, ZHANG Y Y, et al. Network pharmacology study on the antioxidant effects of quercetin[J]. Modern Journal of Animal Husbandry and Veterinary Medicine, 2024(1):25-28. (in Chinese)

[2]	郝铁兵, 项东, 项颖, 等. 槲皮素在畜牧养殖中应用研究进展[J]. 吉林畜牧兽医, 2023, 44(10):167-168. HAO T B, XIANG D, XIANG Y, et al. Research progress of quercetin application in animal husbandry[J]. Jilin Animal Husbandry and Veterinary Medicine, 2023, 44(10):167-168. (in Chinese)

[3]	凡思华, 王文强, 高学军, 等. 类黄酮化合物在家畜生产中的应用研究进展[J]. 现代畜牧科技, 2023(9):13-15. FAN S H, WANG W Q, GAO X J, et al. Research progress on the application of flavonoid compounds in livestock production[J]. Modern Animal Husbandry Science & Technology, 2023(9):13-15. (in Chinese)

[4]

YANG

W N

, JIANG

X Q

, LIU

J T

, et al. Integrated strategy from in vitro,in situ,in vivo to in silico for predicting active constituents and exploring molecular mechanisms of Tongfengding capsule for treating gout by inhibiting inflammatory responses[J]. Frontiers in Pharmacology, 2021, 12:759157.

[5]	HALBWIRTH H. The creation and physiological relevance of divergent hydroxylation patterns in the flavonoid pathway[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2010, 11(2):595-621. DOI PMID

[6]	FARHOOSH R, JOHNNY S, ASNAASHARI M, et al. Structure-antioxidant activity relationships of o-hydroxyl,o-methoxy,and alkyl ester derivatives of p-hydroxybenzoic acid[J]. Food Chemistry, 2016, 194:128-134.

[7]	CHEN G R, PRALY J P. Free-radical and Ionic routes towards hydrolytically stable and bioactive C-glycosyl compounds[J]. Comptes Rendus Chimie, 2008, 11(1/2):19-28.

[8]	MAVRIKAKI V, PAGONIS A, PONCIN I, et al. Design,synthesis and antibacterial activity against pathogenic mycobacteria of conjugated hydroxamic acids,hydrazides and O-alkyl/O-acyl protected hydroxamic derivatives[J]. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2022, 64:128692.

[9]	JIANG J, ZANG S, LI D, et al. Determination of antioxidant capacity of thiol-containing compounds by electron spin resonance spectroscopy based on Cu²⁺ ion reduction[J]. Talanta, 2018, 184:23-28.

[10]	SINGH R K, SINGH A K. DFT calculations on molecular structure,spectral analysis,multiple interactions,reactivity,NLO property and molecular docking study of flavanol-2,4-dinitrophenylhydrazone[J]. Journal of Molecular Structure, 2017, 1129:128-141.

[11]	WANG J D, ZHAO Y Q, SUN B, et al. The structure of anthocyanins and the copigmentation by common micromolecular copigments:a review[J]. Food Research International, 2024, 176:113837.

[12]	GOSAV S, PRAISLER M, CRISTEA N P, et al. Experimental and computational studies of 3-(N-morpholinylcarbodithioate)-2-(4-methoxyphenyl)chroman-4-one,a flavanone with potential therapeutical properties[J]. Journal of Molecular Structure, 2024, 1295(Part 1):136627.

[13]	WANG C W, TSAI H Y, HSU C, et al. Structure-specific metabolism of flavonol molecules by Bacillus subtilis var. natto BCRC 80517[J]. Food Chemistry, 2024, 430:136975.

[14]	QIU R M, LUO G S, CAI X R, et al. Structure-guided design and synthesis of isoflavone analogs of GW4064 with potent lipid accumulation inhibitory activities[J]. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2018, 28(23/24):3726-3730.

[15]	NASO L G, FERRER E G, WILLIAMS P A M. Correlation of the anticancer and pro-oxidant behavior and the structure of flavonoid-oxidovanadium (Ⅳ) complexes[J]. Coordination Chemistry Reviews, 2023, 492:215271.

[16]	BELAHLOU H, ABED S, BOUCHOUIT M, et al. Molecular structure,computational studies and nonlinear optical properties of a new organic chalcone crystal[J]. Journal of Molecular Structure, 2023, 1294(Part 2):136488.

[17]	BIRJEES BUKHARI S, MEMON S, MAHROOF TAHIR M, et al. Synthesis,characterization and investigation of antioxidant activity of cobalt-quercetin complex[J]. Journal of Molecular Structure, 2008, 892(1/2/3):39-46.

[18]	VO Q V, NAM P C, THONG N M, et al. Antioxidant motifs in flavonoids:O-H versus C-H bond dissociation[J]. ACS Omega, 2019, 4(5):8935-8942.

[19]	胡俊平, 朱芳. 树莓果渣黄酮抗氧化,抗炎镇痛作用及其机制研究[J]. 中国食品添加剂, 2023, 34(7):197-203. HU J P, ZHU F. Antioxidant,anti-inflammatory and analgesic effects of raspberry pomace flavonoids and the mechanisms[J]. China Food Additives, 2023, 34(7):197-203. (in Chinese)

[20]

王帅杰, 谭子涵, 李晗博, 等. 槲皮素对PEDV感染幼龄仔猪肠道形态、抗氧化功能及空肠脂质代谢基因表达的影响[J]. 中国畜牧兽医, 2022, 49(9):3391-3399.

DOI

WANG

S J

, TAN

Z H

, LI

H B

, et al. Effects of quercetin on intestinal morphology,antioxidant function and jejunal lipid metabolism gene expression in piglets with porcine epidemic diarrhea virus[J]. China Animal Husbandry & Veterinary Medicine, 2022, 49(9):3391-3399. (in Chinese)

[21]	LIN Z Y, LIN Y Y, ZHANG Z B, et al. Systematic analysis of bacteriostatic mechanism of flavonoids using transcriptome and its therapeutic effect on vaginitis[J]. Aging, 2020, 12(7):6292-6305.

[22]	CHEN H, XU Y F, CHEN H Y, et al. Isolation and identification of polyphenols from fresh sweet sorghum stems and their antibacterial mechanism against foodborne pathogens[J]. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2021, 9:770726.

[23]	滕楠. 槲皮素抑菌作用的体内和体外研究[D]. 硕士学位论文. 哈尔滨: 东北农业大学, 2015. TENG N. Bacteriostasis of quercetin in vivo and in vitro[D]. Master’s Thesis.Harbin:Northeast Agricultural University, 2015. (in Chinese)

[24]	陈国妮, 孙飞龙, 闫亚茹. 马齿苋类黄酮提取工艺及抑菌效果的研究[J]. 包装与食品机械, 2016, 34(1):6-10. CHEN G N, SUN F L, YAN Y R. Study on extraction process of flavonoids from purslane and their antibacterial effect[J]. Packaging and Food Machinery, 2016, 34(1):6-10. (in Chinese)

[25]	任建敏. 植物类黄酮的生理功能与抗菌机制[J]. 重庆工商大学学报(自然科学版), 2021, 38(6):8-20. REN J M. Physiological activities and antimicrobial mechanism of plant flavonoids[J]. Journal of Chongqing Technology and Business(Natural Sciences Edition), 2021, 38(6):8-20. (in Chinese)

[26]	DU J H, XU M Y, WANG Y, et al. Evaluation of Taraxacum mongolicum flavonoids in diets for Channa argus based on growth performance, immune responses,apoptosis and antioxidant defense system under lipopolysaccharide stress[J]. Fish & Shellfish Immunology, 2022, 131:1224-1233.

[27]	陆晓和, 金念祖. 类黄酮抗癌作用机制的研究进展[J]. 医学研究生学报, 2009, 22(5):536-539. LU X H, JIN N Z. Updated anti-cancer mechanism of flavonoids[J]. Journal of Medical Postgraduates, 2009, 22(5):536-539. (in Chinese)

[28]	袁玫, 王松, 张増雷, 等. 槲皮素通过抑制核因子-κB表达诱导A549细胞凋亡[J]. 中国老年学杂志, 2015, 35(7):1921-1923. YUAN M, WANG S, ZHANG Z L, et al. Quercetin induces apoptosis of A549 cells by inhibiting the expression of nuclear factor-κB[J]. Chinese Journal of Gerontology, 2015, 35(7):1921-1923. (in Chinese)

[29]	徐亚文, 邹丽芳, 李菲. 槲皮素对多发性骨髓瘤的抗肿瘤作用及其相关机制[J]. 中国实验血液学杂志, 2020, 28(4):1234-1239. XU Y W, ZOU L F, LI F. Effect of quercetin on proliferation and apoptosis of multiple myeloma cells and its related mechanism[J]. Journal of Experimental Hematology, 2020, 28(4):1234-1239. (in Chinese)

[30]

蔡剑辉, 任约翰, 厉金雷, 等. 槲皮素调控白细胞介素-6/信号转导及转录激活蛋白3信号通路在结肠炎性相关结肠癌小鼠模型的机制研究[J]. 中国药物与临床, 2020, 20(6):896-899.

CAI

J H

, REN

Y H

, LI

J L

, et al. Quercetin regulates IL-6/STAT3 signaling pathway in mouse models of inflammation-related colon cancer:a mechanistic study[J]. Chinese Remedies & Clinics, 2020, 20(6):896-899. (in Chinese)

[31]	LI D, FAN H, DONG J, et al. Based on BATMAN-TCM to explore the molecular mechanism of Xihuang pill regulating immune function to treat breast precancerous lesions[J]. Breast Cancer(Dove Medical Press), 2021, 13:725-742.

[32]	HUANG Z Y, FANG F, WANG J J, et al. Structural activity relationship of flavonoids with estrogen-related receptor gamma[J]. FEBS Letters, 2010, 584(1):22-26. DOI PMID

[33]	LIU J Y, FU Y X, ZHOU S S, et al. Comparison of the effect of quercetin and daidzein on production performance,anti-oxidation,hormones,and cecal microflora in laying hens during the late laying period[J]. Poultry Science, 2023, 102(6):102674.

[34]	ZHOU Y F, MAO S G, ZHOU M X. Effect of the flavonoid baicalein as a feed additive on the growth performance,immunity,and antioxidant capacity of broiler chickens[J]. Poultry Science, 2019, 98(7):2790-2799.

[35]	BAO T T, YAO J W, ZHOU S, et al. Naringin prevents follicular atresia by inhibiting oxidative stress in the aging chicken[J]. Poultry Science, 2022, 101(7):101891.

[36]	LI H, HOU Y Y, CHEN J M, et al. Dietary naringin supplementation on laying performance and antioxidant capacity of three-yellow breeder hens during the late laying period[J]. Poultry Science, 2022, 101(9):102023.

[37]	WANG M, WANG B, ZHOU S S, et al. Quercetin ameliorates chicken quality by activating the PI3K/PKB/AMPK signaling pathway in broilers[J]. Frontiers in Veterinary Science, 2022, 9:951512.

[38]	王凯. 槲皮素对脂多糖应激下鹅生长性能、血液生化指标及肠道消化酶的影响[D]. 硕士学位论文. 长春: 吉林农业大学, 2023. WANG K. Effects of quercetin on growth performance,blood biochemical indexes and intestinal digestive enzymes of geese under lipopolysaccharide stress[D]. Master’s Thesis. Changchun: Jilin Agricultural University, 2023. (in Chinese)

[39]

魏翊, 刘永发, 巩璐, 等. 饲粮中添加槲皮素对产蛋中后期蛋鸡蛋品质和脂代谢的影响[J]. 动物营养学报, 2022, 34(5):2907-2917.

DOI

WEI

, LIU

Y F

, GONG

, et al. Effects of dietary quercetin on egg quality and lipid metabolism of laying hens during middle late laying period[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2022, 34(5):2907-2917. (in Chinese)

DOI

[40]	李敏. 日粮中添加槲皮素对番鸭繁殖性能的影响研究[D]. 硕士学位论文. 合肥: 安徽农业大学, 2021. LI M. Study on the peproductive performance of musco ducks supplemented with quercetin[D]. Master’s Thesis. Hefei: Anhui Agricultural University, 2021. (in Chinese)

[41]	LOBO V, PATIL A, PHATAK A, et al. Free radicals,antioxidants and functional foods:impact on human health[J]. Pharmacognosy Reviews, 2010, 4(8):118-126.

[42]	LI Z W, MOALIN M, ZHANG M, et al. The flow of the redox energy in quercetin during its antioxidant activity in water[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2020, 21(17):6015.

[43]	WANG S, JIN X D, CHEN H, et al. Quercetin alleviates mycoplasma gallisepticum-induced inflammatory damage and oxidative stress through inhibition of TLR2/MyD88/NF-κB pathway in vivo and in vitro[J]. Microbial Pathogenesis, 2023, 176:106006.

[44]	DONG Y Y, LEI J Q, ZHANG B K. Effects of dietary quercetin on the antioxidative status and cecal microbiota in broiler chickens fed with oxidized oil[J]. Poultry Science, 2020, 99(10):4892-4903. DOI PMID

[45]	YING L L, CHAUDHRY M T, XIAO F L, et al. The effects and mechanism of quercetin dietary supplementation in streptozotocin-induced hyperglycemic arbor acre broilers[J]. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2020, 2020:9585047.

[46]

ISHFAQ

, CHEN

C L

, BAO

J X

, et al. Baicalin ameliorates oxidative stress and apoptosis by restoring mitochondrial dynamics in the spleen of chickens via the opposite modulation of NF-κB and Nrf2/HO-1 signaling pathway during mycoplasma gallisepticum infection[J]. Poultry Science, 2019, 98(12):6296-6310.

DOI PMID

[47]	FANG X, NONG K Y, QIN X Y, et al. Effect of purple sweet potato-derived anthocyanins on heat stress response in Wenchang chickens and preliminary mechanism study[J]. Poultry Science, 2023, 102(9):102861.

[48]	申佳佳. 添加类黄酮黄芩甙元对肉鸡生长性能,免疫力和抗氧化能力的影响[J]. 广东饲料, 2019, 28(5):52. SHEN J J. Effects of flavonoid baicalin supplementation on growth performance,immunity and antioxidant capacity of broilers[J]. Guangdong Feed, 2019, 28(5):52. (in Chinese)

[49]	LEE D H, PARK J K, CHOI J, et al. Anti-inflammatory effects of natural flavonoid diosmetin in IL-4 and LPS-induced macrophage activation and atopic dermatitis model[J]. International Immunopharmacology, 2020, 89(Part A):107046.

[50]

AMEVOR

F K

. 槲皮素和维生素E协同作用对产蛋鸡产蛋性能、盲肠微生物组成和代谢产物特征的影响[D]. 博士学位论文. 雅安: 四川农业大学, 2022.