هل يمكن استخدام مادة sanguinarine في تغذية الحيوان؟

القلويات هي نوع من المواد الكيميائية النباتية الطبيعية المشتقة من الكائنات الحية الدقيقة والنباتات والحيوانات. تحتوي القلويدات على ذرة نيتروجين واحدة (مستقبل بروتون) و 1 أو أكثر من أيونات جذر إيمين (متبرع بالبروتون) ، ومن السهل تكوين روابط هيدروجينية مع البروتينات والإنزيمات والمستقبلات ، ولها تأثيرات بيولوجية فريدة.

Sanguinarine (C20H15O5N) هو نوع من قلويد فينيل فينانثين أيزوكينولين ، والذي يوجد بشكل رئيسي في نبات الجذور الدموية Sanguinaria Canadensis ، Argemone mexicana ، الخشخاش الشائك المكسيكي ، Chelidonium majus ، Macleaya cordata و Poppy fumaria (Fumariaci). يعتمد نشاطه الكيميائي على ألفة النواة الخاصة بمجموعته imine ويمكن أن يشارك في مسح الأكسدة و / أو تثبيط أوكسيديز. ثبت أن Sanguinarine يمتلك تأثيرات مضادة للجراثيم ومضادات الأكسدة ومضادة للالتهابات ويستخدم أيضًا للسيطرة على داء البلهارسيات ، بالإضافة إلى أنه يمكن تطويره كعامل لإدارة سرطان البروستاتا. ال مستخلص قلويدات يستخدم على نطاق واسع في العقاقير والمبيدات الحيوية والعقاقير البيطرية وغيرها من المنتجات ، خاصة كمبيدات الآفات المشتقة من النباتات نظرًا لسهولة تحللها وتقليل التلوث والمقاومة.

حاليًا ، تم استخدام Sanguinarine في عيادات الإنسان والحيوان. في الصين ، تم استخدام مادة sanguinarine كمادة مضافة للأعلاف لتحل محل المضادات الحيوية في تربية الخنازير النيئة وتربية الدواجن. ستعرض هذه الورقة الوظائف والآليات البيولوجية الرئيسية للدم وتطبيقاته في تغذية الحيوان.

الوظائف البيولوجية للدم

مضاد للجراثيم

في الاختبارات المضادة للبكتيريا ، أظهر sanguinarine نشاطًا مضادًا للبكتيريا مستدامًا. أظهر الاريثرورهيزين ومشتقاته نفاذية خلوية قوية ، وأظهروا مقاومة للمكورات العنقودية الذهبية ، الإشريكية القولونية ، السالمونيلا جالينا ، كليبسيلا ، المتفطرة القلفة والمبيضات البيضاء عند أدنى تركيز مثبط (MIC) قدره 6.25 ميكروغرام / مل. أفادت دراسات أخرى أن MIC كان 1.6-6.3 ميكروغرام / مل ، وأظهر sanguinarine تأثيرًا مثبطًا على البكتيريا موجبة الجرام. في التطبيق السريري البشري ، غالبًا ما تستخدم قلويدات الفينفيندين لعلاج أمراض اللثة. يحتوي معجون الأسنان وغسول الفم ذو التأثير المضاد للبكتيريا بشكل عام على تركيز 0.3٪ من كلوريد الدم القابل للذوبان في الماء. بالإضافة إلى ذلك ، يمنع sanguinarine بشكل فعال إنتاج الكبريتيدات المتطايرة التي تسبب رائحة الفم الكريهة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن sanguinarine له تأثير مثبط على بعض الفطريات ، مثل سلالات trichophyton و microspora canis و Trichophyton floccus و Aspergillus fumigatum. مقارنة مع aureomycin ، كان لل sanguinarine تأثير مثبط أقوى على بعض مسببات الأمراض ، مثل السالمونيلا والمكورات العنقودية الذهبية والإشريكية القولونية ، ولكن كان له تأثير تثبيط أقل على البروبيوتيك ، مثل Bacillus subtilis. بالإضافة إلى ذلك ، فإن sanguinarine له تأثير قوي على الكسح على الأغشية الحيوية لمسببات الأمراض المذكورة أعلاه (مثل السالمونيلا ، والمكورات العنقودية الذهبية ، والإشريكية القولونية ، وما إلى ذلك) ، مما يوفر حلاً جديدًا للعديد من المشاكل الناجمة عن تعاطي المضادات الحيوية في تربية الأحياء المائية ( مثل مقاومة الأدوية والتلوث البيئي وما إلى ذلك).

حددت الدراسات آليتين مضادتين للبكتيريا من sanguinarine ، أي أنها تلعب دورًا مضادًا للبكتيريا عن طريق إزعاج الحلقة Z وتثبيط انقسام الخلايا. على وجه التحديد ، يربط البروتين الخيطي بتقسيم الخلايا البكتيرية بالبروتين الخيطي الحساس لدرجة الحرارة Z (FtsZ) ، والذي يمنع تكوين الحلقة Z ويحث على استطالة الخلية دون التأثير على تكاثر الحمض النووي وفصل البكتريا.

مضاد للإلتهاب

الالتهاب هو استجابة دفاعية للأنسجة الحية ذات نظام الأوعية الدموية لعوامل الإصابة ، وله نشاط قوي مضاد للالتهابات. وقد ثبت أيضًا أن هيدروكلوريد Haemagglutinine يعطل العاثيات من النوع 1017 و T2 الذي يعمل على الإشريكية القولونية بشكل مباشر. يعتبر العامل النووي كابا ب (NF-κB) منظمًا معروفًا يشارك في التعبير عن أكثر من 200 جين وقد ارتبط بنشاط العديد من الأمراض الالتهابية ، بما في ذلك السرطان. يوجد NF-κB في السيتوبلازم كمجمع مغاير يتكون من وحدات فرعية P50 و P65 و IκBa في حالة غير نشطة. عند تنشيطها ، يتم فسفرة الوحدة الفرعية IκBa ، ومتواجدة في كل مكان ، وتتحلل بالتتابع لإطلاق معقد مغاير مغاير P50-P65 ، والذي يتم نقله إلى النواة. يحدث الالتهاب على أساس التحفيز بواسطة عوامل أخرى مؤيدة للالتهابات ، مثل عديد السكاريد الدهني ، وعامل نخر الورم (TNF) ، وإنترلوكين -1 ، وما إلى ذلك. وعولجت خلايا النخاع العظمي البشري مل -1 أ بعامل نخر الورم لتنشيط NF-κB بسرعة . يتم تثبيط عملية التنشيط هذه تمامًا (اعتمادًا على الجرعة ووقت العلاج) بواسطة القلوية ، والتي لا تمنع ارتباط بروتين NF-B بالحمض النووي ولكنها تمنع بشكل مباشر المسار المؤدي إلى تنشيط NF-B (الذي يثبط الفسفرة من الوحدة الفرعية IκBa).

مضاد للأورام

أكد الباحثون مؤخرًا الخصائص المضادة للورم للدم للدم. أظهرت البيانات في المختبر أن تركيز sanguinarine في معظم الحالات كان أقل من 10 ميكرولتر / مل. يحث Sanguinarine انقسام الخلايا على التوقف في أوقات مختلفة أو يؤدي إلى موت الخلايا المبرمج للخلايا السرطانية المختلفة. أظهرت الدراسات السريرية أيضًا أنه يمكن علاج سرطان البروستاتا بالاشتراك مع مثبطات إنزيمات الأكسدة الحلقية (COX-2) ومثبطات sanguinarine. تم تطوير Sanguinarine أيضًا كعامل لعلاج الآفات الناتجة عن التعرض للأشعة فوق البنفسجية ، مثل سرطان الجلد.

مضادة الأكسدة

Sanguinarine له تأثير قوي مضاد للأكسدة ، والذي يمكن أن يزيل بشكل فعال الجذور الحرة ويحمي أضرار أكسدة البروتين وتلف الكربونيل. ويمكن أيضا أن تثبط بشكل كبير الضرر المؤكسد للدهون والحمض النووي. وقد ثبت أيضًا أن الهيماتوغليفين يثبط الانقسام التأكسدي الناجم عن الفوبولول ، حيث يكون الإنزيم الأكثر أهمية هو مركب فوسفات الأدينين ثنائي النوكليوتيد النيكوتيناميد (NADPH). قد يمارس Sanguinarin وظيفته المضادة للأكسدة عن طريق منع نشاط NADPH أوكسيديز ، مما يشير إلى أن sanguinarin هو مثبط إنزيم بدلاً من كاسح الأكسجين النشط. نظرًا لأن NADPH أوكسيديز يلعب دورًا مهمًا في توليد ROS الناجم عن أنجيوتنسين Ⅱ ، فمن المفترض أن sanguinarine قد يثبط إنتاج ROS عن طريق تقليل التعبير عن NADPH أوكسيديز.

طفيلي

تم الإبلاغ عن أن الدم الدموي له تأثير قتل جيد على مجموعة متنوعة من الطفيليات. Sanguinarine له تأثير قتل جيد على الدودة الحلقية المتوسطة للأسماك ، ويمكن أن يصل معدل القتل إلى 100٪ في ظل ظروف المختبر ، والتركيز المتوسط ​​الفعال (EC50) هو 0.37 مجم / لتر. بالإضافة إلى ذلك ، فإن sanguinarine له تأثير مضاد للبلازموديوم ، المثقبيات ، الأميبا وقتل اللبتوسبيرا. تم الإبلاغ عن أن sanguinarine له نشاط قوي مضاد للبلهارسيا ، وأن تركيز الدم ضد البلهارسيا المنسونية البالغة في المختبر هو 10 ميكرولتر / لتر. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت دراسة SEM أن sanguinarine تسبب في تآكل شديد وانهيار لسطح جسم الدودة. تم الإبلاغ عن أن آلية تأثير قتل الحلزون من sanguinarine قد تكون أن التغيرات في محتوى الجليكوجين في الكبد وبعض أنشطة الإنزيم المهمة التي يسببها sanguinarine قد تؤدي إلى إصابة وظائف الكبد في oncomelania hupensis. يمكن أن يتسبب Sanguinarine في إتلاف سطح الجسم والبنية التحتية الدقيقة لـ dactylogyrus ، كما يؤثر على نظام إنزيم مضادات الأكسدة في dactylogyrus ، ويقلل من قدرته المضادة للأكسدة.

تطبيق الدم في تغذية الحيوان والأعلاف

أداء يعزز النمو

تطبيق sanguinarine كمادة مضافة للأعلاف في تغذية الحيوان والأعلاف كبديل للمضادات الحيوية. يستقلب Sanguinarine إلى dihydrosanguinarine دون حدوث ضرر محتمل في الجسم ، ولا يتحول dihydrosanguinarine إلى الأكسدة إلى sanguinarine في البيئة الداخلية. يمكن أن يؤدي استخدام sanguinarine بدلاً من المضادات الحيوية إلى تحسين أداء نمو الحيوانات. الغذاء 0.75 ملغم / كغم من الدم له تأثير أفضل على فطام الخنازير ، وزيادة وزن الجسم والكسب اليومي مع تقليل نسبة العلف إلى الزيادة. وبالمثل ، بالمقارنة مع الفروج التي تم تغذيتها على العليقة القاعدية ، تم تحسين وزن الجسم النهائي ، ومتوسط ​​الكسب اليومي ومعدل التحويل الغذائي للفروج التي تغذت على العلف القاعدي مع 0.30 و 0.75 مجم / كجم من الدم. بالإضافة إلى ذلك ، بالمقارنة مع المجموعة الضابطة ، أدى تناول الدم إلى تحسين أداء نمو الكارب بشكل ملحوظ. الآلية المحتملة للدم لتحسين أداء نمو الحيوان هي كما يلي:

1) Sanguinarine يثبط بشكل لا رجعة فيه نشاط L-amino acid decarboxylase في الجهاز الهضمي ، ويقلل من تدهور الأحماض الأمينية العطرية ، ويحسن كفاءة استخدام التربتوفان والفينيل ألانين في الأمعاء الدقيقة ، ويحسن معدل الاحتفاظ بالبروتين ، ويزيد من التغذية تناول تغذية الحيوانات من خلال مسار التربتوفان - هيدروكسي تريبتامين ، وبالتالي تعزيز نمو الحيوانات.

2) يمكن للتأثيرات المضادة للبكتيريا والمضادة للالتهابات من sanguinarine أن تخفف بشكل فعال من إجهاد الفطام ، وتحمي صحة الأمعاء وتقلل من معدل الإسهال من الخنازير المفطومة ، والتي قد تكون السبب الرئيسي لتحسين أداء نمو الحيوانات.

3) قد يكون الدم يزيد من الطول النسبي للصائم والدقاق ، ويقلل من الوزن النسبي للصائم ويغير شكل الأمعاء ، وبالتالي تعزيز امتصاص العناصر الغذائية الفعالة وتحسين الهضم الغذائي ، وبالتالي تحسين أداء النمو.

4) قد تكون وظيفة مضادات الأكسدة في sanguinarine تقلل من استجابة مضادات الأكسدة للعضلات ، وتقلل من الإجهاد التأكسدي وتحسن أداء النمو.

التربتوفان البديل

بالإضافة إلى بعض الخصائص الشائعة للقلويدات ، فإن sanguinarine له تأثيرات معينة على استقلاب التربتوفان. الطريقة المحتملة التي يمكن أن يؤثر بها sanguinarine على استقلاب التربتوفان هي أن لديهم جميعًا بنية حلقة مماثلة تحتوي على النيتروجين ، والتي يمكن أن تربط الإنزيمات الرئيسية لعملية التمثيل الغذائي للأحماض الأمينية العطرية. يمكن أن يثبط Sanguinarine بشكل تنافسي نشاط التربتوفان ديكاربوكسيلاز ويقلل من استقلاب التربتوفان. على أساس نظام غذائي منخفض البروتين ، يمكن زيادة الامتصاص الصافي للأحماض الأمينية الكلية والأحماض الأمينية الأساسية في الوريد البابي بدون مكملات التربتوفان بدلاً من sanguinarine ، ولكن لا يمكن أن يتأثر الامتصاص الصافي لنيتروجين اليوريا البلازمي في الوريد البابي. بالإضافة إلى ذلك ، تميل الأنظمة الغذائية منخفضة البروتين المضاف إليها sanguinarine إلى زيادة محتوى التربتوفان في الدم ، وإلى حد ما أثرت على نشاط التربتوفان ديكاربوكسيلاز المعوي ، وقللت بشكل كبير من محتوى السكوسيانين. Skocyanin هو منتج تحلل جرثومي لـ L-tryptophan. لا يؤدي تقليل محتوى السكوسيانين إلى تحسين بيئة تغذية الحيوانات وأداء النمو فحسب ، بل يقلل أيضًا من التلوث البيئي.

السلامة

بعض القلويدات شديدة السمية ، وهناك العديد من حالات التسمم البشري. أظهرت سمية sanguinarine أن معدل وفيات 100 جرام من الجرذان المحقونة بـ 2 مجم هيدروكلوريد الدم بلغ 100٪. وفي الوقت نفسه ، يمكن أن يعمي المتفائل عيون الجرذان البيضاء. Sanguinarine سام أيضًا لبعض أنظمة الإنزيمات. يمنع Sanguinarine أكسدة البيروفات واللاكتات والسكسينات. يمكن حماية السمية في الجسم الحي الناتجة عن مادة sanguinarine عن طريق حقن الإيثيلين جلايكول قبل 15 إلى 20 دقيقة ، بينما لا يمكن إصلاح الأضرار التي لحقت بنظام الإنزيم في المختبر ، ولكن يمكن منع المزيد من الضرر. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الاستخدام المفرط (10 مجم / كجم) من الهيماغارين سام للكبد ويؤدي إلى تدفق يعتمد على التركيز من أيونات الكالسيوم خارج الخلية مما يؤدي إلى تقلص عضلة القلب. ومع ذلك ، فقد أظهرت الدراسات أيضًا أن sanguinarine آمن في الحيوانات عند تناوله عن طريق الفم بجرعة يومية تبلغ 5 مجم / كجم من وزن الجسم.

مرجع:

sciencedirec: الآثار الصحية للقلويدات من النباتات الطبية الأفريقية