異綠原酸在畜牧生產的應用前景

楊岸奇　李朝暉　張善文

摘要：食品安全日益受到公眾關注，生產安全畜禽產品是未來農牧行業工作者關注的重心，尤其是在抗生素問題上，國家也在逐步完善相應的法規以合理控制抗生素使用與管理。尋找即能保證畜禽養殖高效性，又能提供市場安全畜禽產品的替抗物質成為了近幾年的安全養殖的主題。鑒于杜仲提取物對綠原酸及其類物質的開發經驗與醫學研究成果。異綠原酸的各種功能與我國目前養殖需求有著相當高的吻合度。本文針對異綠原酸各種醫學功能結合實際養殖生產面臨的問題，闡述了異綠原酸的應用前景。

關鍵詞：異綠原酸：二咖啡酰奎寧酸類物質：抗菌消炎：抗氧化

異綠原酸是由咖啡酸（caffeic acid）與奎尼酸（Quinic acid）生成的縮酚酸，屬于二咖啡酰奎寧酸類化合物，在植物體內經有氧呼吸過程中的莽草酸途徑產生的天然成分。異綠原酸主要存在三種不同結構形式：異綠原酸A（3，5-二咖啡酰奎尼酸）、異綠原酸B（3，4-二咖啡酰奎尼酸）、異綠原酸C（4，5-二咖啡酰奎尼酸），互為同分異構體。

1，異綠原酸應用前景

隨著養殖業不斷發展和養殖規模不斷擴大，一線養殖工作者對于養殖業的生物安全重視程度越來越高，抗生素使用的量與范圍越來越大。因而導致抗生素濫用問題日益嚴重。抗生素濫用所引起的病菌耐藥性程度越來越高、藥物殘留問題不斷受到人們關注，新型抗生素替代物的開發與應用存在巨大的科技價值與社會價值。根據國內外研究，異綠原酸不僅具有抗生素所具備的殺菌消炎功能，還能對病毒有很高程度的抑制，且對動物循環系統、呼吸系統及消化系統都有功能增強作用。開發綠原酸既可以直接替代部分抗生素的使用，同時還可以避免畜禽發生病毒性疾病時。養殖者為防止繼發感染而濫用抗生素。異綠原酸對畜禽系統功能增強理論上可以促進飼料利用率，加強生產性能的提升。

2，如何獲取異綠原酸

2.1在植物種的分布

綠原酸類物質廣泛存在于高等雙子葉植物和蕨類植物中，主要存在于忍冬科忍冬屬（Lonicer-a）、菊科蒿屬（Artemisia）植物中，其中含量較高的植物主要為杜仲、金銀花、向日葵、繼木、咖啡、可可樹等。另外，水果（如蘋果、梨）、蔬菜（如土豆、馬鈴薯）、大豆、小麥、綠茶等日常食用品中都含有綠原酸類物質。

由于含有異綠原酸物植物大多較為廉價，而通過化學方法合成異綠原酸并沒有太大的經濟效益，因此目前主流觀點是從植物種提取異綠原酸遠比化工合成的方法獲取異綠原酸更有前景。

2.2異綠原酸獲取工藝

異綠原酸屬于縮酚酸，對于多酚類化學物質提取普遍采用關于多酚類化合物的提取方法主要有熱循環提取法、超聲輔助提取法、微波輔助提取法、酶解法、大孔樹脂吸附法等，相對于綠原酸提取工藝而言，直接針對異綠原酸提取研究內容寥寥無幾，大部分是關于其含量測定研究。僅付曉等人利用超聲輔助法對甜葉菊中異綠原酸A提取工藝做了研究，而張亞梅通過化學合成方法利用咖啡酸與奎寧酸作為合成原料，擬采用選擇性地保護二者活潑官能團一酰氯成酯一脫保護的方法以得到異綠原酸A，雖然體高了異綠原酸A產量與效率，但弊端在于其副產物較多且分離困難而并不適用。

3.異綠原酸主要重要生理功能

3.1抗菌消炎功能

周志娥在對綠原酸、異綠原酸A對大腸桿菌抑菌機制的嚴重中發現，綠原酸類物質對于大腸桿菌的抑制要強于苯甲酸鈉、山梨酸鉀等化學合成防腐劑。異綠原酸A相比與綠原酸的抑菌效果更強，原因可能是由于異綠原酸A在化學結構上更為對稱，極性更小，且異綠原酸A包含兩個咖啡酰基（如下圖所示），使其有更多羥基而對細菌作用更強，

MA在對綠原酸類物質的研究過程中發現，該類物質能對部分真菌同樣產生抑制作用，如新型隱球菌、念珠菌和煙曲霉，當綠原酸類物質奎寧基團上羥基與游離氨基結合后對真菌的抑制作用會更強。

Kimura在研究咖啡酰在人體功能機制過程中發現，異綠原酸三種異構體對人外周血多形核白細胞中鈣離子A23187誘導的白三烯B₄產生有抑制作用，同時異綠原酸B能對前列腺素E₂的分泌有促進作用，表明了異綠原酸對于抗炎癥有較好的功效。

3.2抗氧化作用

候彩平利用斑馬魚模型，通過觀察計數異綠原酸A對甲硝唑誘導的斑馬魚體內角質細胞減少的拮抗作用。發現隨著異綠原酸A濃度升高（25、50、100ug/mL），其相對抗氧化能力逐步減弱（60.4%、48.0%、44.3%）。Fraga用四氯化碳（CC14）所致小鼠原位及t-BOOH介導的小鼠心、肝勻漿化學發光法實驗證實，二咖啡酰奎寧酸類物質具有抗過氧化作用，異綠原酸同分異構體均有不通程度的抗氧化效果，而1wai等對綠咖啡豆中的7個咖啡酰奎寧酸類化合物抗氧化活性測試結果顯示異綠原酸C的活性最好。

3.3抑制遺傳物質轉錄與翻譯

美國加州大學在研究HIV-1型病毒抑制劑過程中，發現異綠原酸A對HIV-1病毒整合酶進行有效抑制，對于病毒基因的轉錄與復制同樣有很好的作用，且其中毒濃度超過抗病毒濃度100以上，選擇治療指數大于100。Zuo的研究表明，綠原酸類物質可以通過增強DNA自身保護作用，抑制HBV感染和抗癌變作用，對乙肝病毒有著很好的控制作用。但ZUO研究的是混合物對于具體有抑制作用的成分未有更深入研究。Hu和Hao的研究分別說明了異綠原酸c、A在抗HBV過程有效性。Kim在其專利種闡述了。利用綠原酸及其衍生物（包括異綠原酸）可以有效的進行加強癌細胞對抗癌藥物的敏感程度，而獲得更好的抗癌效果。付運星使用50μg.ml、75μg/ml異綠原酸A為主要抗犬瘟熱病毒藥物發現其對IL-Iβ、IL-6、TNF-α、TLR3基因轉錄水平均有顯著的下調作用。上述科學研究結果表明，異綠原酸對有害微生物或者病變癌細胞的轉錄與翻譯有著很好的抑制效果。

3.4保護代謝系統與平滑肌抑制作用

3.4.1代謝系統的保護

研究表明，二咖啡酰奎寧酸類物質對增強肝功能代謝及肝臟保護有較強作用。Adzet在研究二咖啡酰奎寧酸類物質過程中發現，異綠原酸類物質對由巨噬細胞和氯仿引起的肝損傷有保護作用。Choi和Randy在研究囊吾提取物對肝臟脂肪代謝途徑影響時發現，異綠原酸B可以顯著降低脂肪過氧化現象，且Choi研究表明250mg/kg濃度的囊吾提取物溶液與10mg/kg濃度異綠原酸B溶液可以顯著降低由乙酰氨基酚注射引起的肝臟脂肪代謝障礙。

3.4.2平滑肌抑制作用

二咖啡酰奎寧酸類物質對平滑肌抑制可以用于某些呼吸系統疾病如急、慢性支氣管炎、支氣管哮喘等，用以解除支氣管平滑肌痙攣，緩解喘息癥狀，同時該類物質可以抑制消化道平滑肌收縮。Capasso利用電刺激豚鼠，發現二咖啡酰奎寧酸類物質對抑制回腸平滑肌收縮作用與罌粟堿作用相似；Trute在試驗中用乙酰膽堿刺激豚鼠回腸，同樣發現了二咖啡酰奎寧酸類物質有一定的抑制。

4.展望

異綠原酸屬于二咖啡酰奎寧酸類物質，在醫學研究中，這類物質研究的較為廣泛。在畜禽生產中，異綠原酸往往是通過參雜在植物提取物，如杜仲提取物，發揮著較小的作用，還未有研究機構和農牧企業單獨將異綠原酸應用與畜禽生產。

考慮到抗生素濫用及食品動物抗生素殘留對人類的危害，國家建立相應的法規以逐步完善對抗生素的管理與合理使用。異綠原酸抗菌消炎的作用可能成為代替抗生素的重要物質。中國養殖環境注定了畜禽生產中，多數動物會面臨應激且存在一定的呼吸道與消化道問題。應激可導致動物體內出現氧化作用過強現象，異綠原酸抗氧化作用對抗應激以提高飼料利用率對畜禽生產有著重要價值：同時，異綠原酸這類二咖啡酰奎寧酸類物質增強肝功能作用與抑制平滑肌收縮對畜禽動物健康有著重要意義。