サンギナリンは動物の栄養に使用できますか?
アルカロイドは、微生物、植物、動物に由来する天然の植物化学物質の一種です。 1個の窒素原子（プロトン受容体）と1個以上のイミン根イオン（プロトン供与体）を含むアルカロイドは、タンパク質、酵素、受容体と水素結合を形成しやすく、独特の生物学的効果を持っています.
サンギナリン (C20H15O5N) はフェニルフェナンチン イソキノリン アルカロイドの一種で、主に赤根植物サンギナリア カナデンシス、アルゲモネ メキシカーナ、メキシカン ケシ、ケリドニウム マジュス、マクレアヤ コダタ、ポピー フマリア (フマリア科) に含まれています。 その化学活性は、そのイミン基の求核性に基づいており、オキシダント捕捉および/またはオキシダーゼ阻害に関与する可能性があります。 サンギナリンは、抗菌、抗酸化、および抗炎症効果を有することが示されており、住血吸虫症の制御にも使用されています。さらに、前立腺癌の管理のための薬剤として開発される可能性があります. の アルカロイド抽出物 分解しやすく、汚染が少なく、耐性があるため、特に植物由来の農薬として、医薬品、生物農薬、動物用医薬品、その他の製品に広く使用されています。
現在、サンギナリンはヒトおよび動物の診療所で使用されています。 中国では、サンギナリンが飼料添加物として、生の豚や養鶏の抗生物質に取って代わるために使用されてきました。 この論文では、サンギナリンの主な生物学的機能とメカニズム、および動物栄養への応用について紹介します。
サンギナリンの生物学的機能
抗菌
抗菌試験では、サンギナリンは持続的な抗菌活性を示しました。 エリスロリジンとその誘導体は強い細胞透過性を示し、6.25 μg/mL の最小発育阻止濃度 (MIC) で、黄色ブドウ球菌、大腸菌、サルモネラ ガリナエ、クレブシエラ、包皮結核菌、およびカンジダ アルビカンスに対する耐性を示しました。 他の研究では、MIC は 1.6 ～ 6.3 μg/mL であり、サンギナリンはグラム陽性菌に対して阻害効果を示したと報告されています。 人間の臨床応用では、フェンフェニジン アルカロイドは歯周病の治療によく使用されます。 抗菌効果のある歯磨き粉やマウスウォッシュには、一般的に0.3%の水溶性塩化サンギナリンが含まれています。 さらに、サンギナリンは、口臭の原因となる揮発性硫化物の生成も効果的に抑制します。 さらに、サンギナリンは、白癬菌株、小胞子イヌ、白癬菌フロッカス、アスペルギルス フミガタムなどのいくつかの真菌に対して阻害効果があります。 オーレオマイシンと比較して、サンギナリンは、サルモネラ菌、黄色ブドウ球菌、大腸菌などの病原体に対してより強い阻害効果を示しましたが、枯草菌などのプロバイオティクスに対しては阻害効果が低かった. さらに、サンギナリンは、前述の病原体 (サルモネラ菌、黄色ブドウ球菌、大腸菌など) のバイオフィルムに強力な除去効果をもたらし、水産養殖における抗生物質の乱用によって引き起こされる多くの問題に新しい解決策を提供します (薬剤耐性、生態系汚染など）。
研究により、サンギナリンの XNUMX つの抗菌メカニズムが特定されました。つまり、Z リングを妨害し、細胞分裂を阻害することにより、抗菌の役割を果たします。 具体的には、細菌の細胞分裂タンパク質繊維状温度感受性タンパク質 Z (FtsZ) に結合し、Z リング形成を阻害し、DNA 複製やバクテリオイド分離に影響を与えることなく細胞伸長を誘導します。
抗炎症
炎症は、損傷要因に対する血管系を含む生体組織の防御反応であり、サンギナリンには強力な抗炎症作用があります。 ヘマグルチニン塩酸塩は、1017 型のファージと大腸菌に作用する T2 を直接不活性化することも示されています。 核因子カッパ B (NF-κB) は、200 を超える遺伝子の発現に関与するよく知られた調節因子であり、がんを含む多くの炎症性疾患の活動に関連しています。 NF-κB は、不活性状態の P50、P65、および IκBa サブユニットから構成されるヘテロトリプレット複合体として細胞質に存在します。 活性化されると、IκBa サブユニットはリン酸化、ユビキチン化、および分解されて、P50-P65 ヘテロ二量体複合体を放出し、核内に輸送されます。 炎症は、リポ多糖、腫瘍壊死因子 (TNF)、インターロイキン-1 などの他の炎症誘発性因子による刺激に基づいて発生します。ヒト骨髄 ml-1a 細胞を腫瘍壊死因子で処理して、NF-κB を迅速に活性化しました。 . この活性化プロセスは、NF-κB タンパク質の DNA への結合を阻害しないが、NF-κB の活性化につながる経路を直接阻害する (リン酸化を阻害する) アルカリによって (投与量と処理時間に応じて) 完全に阻害されます。 IκBaサブユニットの）。
抗腫瘍
最近、サンギナリンの抗腫瘍特性が研究者によって確認されました。 In vitro データは、ほとんどの場合、サンギナリンの濃度が 10 μmol/mL 未満であることを示しました。 サンギナリンは、細胞分裂を誘導して異なる時期に停止させたり、さまざまながん細胞のアポトーシスを誘導したりします。 臨床研究では、シクロオキシゲナーゼ (COX-2) 阻害剤とサンギナリンを組み合わせて前立腺癌を治療できることも示されています。 サンギナリンは、皮膚がんなどの紫外線曝露によって引き起こされる病変を治療する薬剤としても開発されています.
酸化防止
サンギナリンには強力な抗酸化作用があり、フリーラジカルを効果的に除去し、タンパク質の酸化的損傷とカルボニル化による損傷を保護します。 また、脂質および DNA の酸化的損傷を大幅に阻害することもできます。 ヘマトグリフィンはまた、最も重要な酵素がニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（NADPH）オキシダーゼ複合体であるフォボロール誘導酸化的切断を阻害することも示されています。 サンギナリンは、NADPH オキシダーゼの活性を遮断することによって抗酸化機能を発揮する可能性があり、サンギナリンが活性酸素スカベンジャーではなく酵素阻害剤であることを示唆しています。 NADPH オキシダーゼは、アンギオテンシン II によって誘導される ROS 生成において重要な役割を果たしているため、サンギナリンは NADPH オキシダーゼの発現を減少させることによって ROS 産生を阻害する可能性があると推測されます。
寄生虫
サンギナリンは、さまざまな寄生虫に対して優れた殺傷効果があることが報告されています。 サンギナリンは、魚のミディアムリングワームに対して良好な殺傷効果があり、殺傷率は実験室条件下で100％に達し、有効培地濃度（EC50）は0.37 mg / Lです。 さらに、サンギナリンには、抗マラリア原虫、トリパノソーマ、アメーバ、およびレプトスピラを殺す効果もあります。 サンギナリンは強力な抗住血吸虫活性を有することが報告されており、in vitro での成体住血吸虫に対するサンギナリンの濃度は 10 μmol/L です。 さらに、SEM 研究は、サンギナリンがワームの体表面の深刻な侵食と崩壊を引き起こすことを示しました。 サンギナリンのカタツムリ殺傷効果のメカニズムは、サンギナリンによって引き起こされる肝臓グリコーゲン含有量といくつかの重要な酵素活性の変化が、オンコメラニア・フペンシスの肝機能障害につながる可能性があることが報告されています。 サンギナリンは、ダクティロジーの体表と超微細構造を損傷し、ダクティロジーの抗酸化酵素系にも影響を与え、その抗酸化能力を低下させる可能性があります。
動物の栄養と飼料におけるサンギナリンの応用
成長を促進するパフォーマンス
動物栄養の飼料添加物および抗生物質の代替としての飼料としてのサンギナリンの適用。 サンギナリンは、体内で潜在的な害を及ぼすことなくジヒドロサンギナリンに代謝され、ジヒドロサンギナリンは内部環境でサンギナリンに再酸化されません. 抗生物質の代わりにサンギナリンを使用すると、動物の成長能力を向上させることができます。 0.75 mg/kg のサンギナリンを食事で摂取すると、子豚の離乳に最も効果があり、体重と毎日の増加量が増加し、飼料対増加率が減少します。 同様に、基本飼料を与えられたブロイラーと比較して、0.30 および 0.75 mg/kg のサンギナリンを添加した基本飼料を与えられたブロイラーの最終体重、平均日増体および飼料要求率は有意に改善されました。 さらに、対照群と比較して、食事サンギナリンはコイの成長パフォーマンスを大幅に改善しました。 サンギナリンが動物の成長能力を向上させる可能性のあるメカニズムは次のとおりです。
1)サンギナリンは、消化管内のL-アミノ酸脱炭酸酵素の活性を不可逆的に阻害し、芳香族アミノ酸の分解を抑制し、小腸でのトリプトファンとフェニルアラニンの利用効率を改善し、タンパク質の保持率を改善し、飼料を増加させます。トリプトファン-ヒドロキシトリプタミン経路を介した飼料動物の摂取により、動物の成長が促進されます。
2) サンギナリンの抗菌および抗炎症効果は、離乳ストレスを効果的に緩和し、腸の健康を保護し、離乳した子豚の下痢率を低下させます。これは、動物の成長能力を改善する主な理由である可能性があります。
3) サンギナリンは、空腸と回腸の相対的な長さを増加させ、相対的な空腸の重量を減らし、腸の形態を変化させ、効果的な栄養吸収を促進し、食事の消化率を改善し、成長パフォーマンスを改善する可能性があります.
4) サンギナリンの抗酸化機能が、筋肉の抗酸化反応を減らし、酸化ストレスを減らし、成長パフォーマンスを向上させる可能性があります.
代替トリプトファン
アルカロイドのいくつかの一般的な特性に加えて、サンギナリンはトリプトファンの代謝に特定の影響を与えます. サンギナリンがトリプトファンの代謝に影響を与える可能性のある方法は、それらがすべて芳香族アミノ酸代謝の重要な酵素に結合できる類似の窒素含有環構造を持っていることです. サンギナリンは、トリプトファン脱炭酸酵素の活性を競合的に阻害し、トリプトファンの代謝を低下させることができます。 低タンパク質食に基づいて、門脈の総アミノ酸と必須アミノ酸の正味の吸収は、サンギナリンの代わりにトリプトファンを補充しなくても増加できますが、門脈の血漿尿素窒素の正味の吸収は影響を受けません. さらに、サンギナリンを補給した低タンパク質食は、血清トリプトファン含有量を増加させる傾向があり、腸のトリプトファン脱炭酸酵素活性にある程度影響を与え、スコシアニンの含有量を大幅に減少させました. スコシアニンは、L-トリプトファンの細菌分解産物です。 スコシアニン含有量を減らすことは、動物の飼育環境と成長性能を改善するだけでなく、環境汚染も減らすことができます.
安全性
アルカロイドの中には毒性の強いものもあり、人による中毒例が多い。 サンギナリンの毒性は、100 mg のサンギナリン塩酸塩を注射した 2 g のラットの死亡率が 100% に達したことを示しました。 一方、サンギナリンはアルビノ ラットの目を失明させる可能性があります。 サンギナリンは、いくつかの酵素系に対しても有毒です。 サンギナリンは、ピルビン酸、乳酸、コハク酸の酸化を阻害します。 サンギナリンによって引き起こされる in vivo 毒性は、15 ～ 20 分前にエチレングリコールを注射することで保護できますが、in vitro での酵素系への損傷は修復できませんが、それ以上の損傷は防ぐことができます。 さらに、ヘマガリンの過剰使用 (10 mg/kg) は肝臓に毒性があり、心筋の拘縮につながる細胞外カルシウム イオンの濃度依存的な流入を誘発します。 しかし、研究によると、サンギナリンは、5 日 XNUMX mg/kg 体重の用量で経口摂取した場合、動物に安全であることが示されています。
参照：
