A sanguinarina pode ser utilizada na alimentação animal?

Os alcaloides são um tipo de fitoquímico natural derivado de microorganismos, plantas e animais. Contendo 1 átomo de nitrogênio (receptor de próton) e 1 ou mais íons de raiz de imina (doador de próton), os alcalóides são fáceis de formar ligações de hidrogênio com proteínas, enzimas e receptores e têm efeitos biológicos únicos.

A sanguinarina (C20H15O5N) é um tipo de alcaloide isoquinolínico fenilfenantínico, encontrado principalmente na planta sanguinária Sanguinaria Canadensis, Argemone mexicana, papoula espinhosa mexicana, Chelidonium majus, Macleaya cordata e Poppy fumaria (Fumariaceae). Sua atividade química é baseada na nucleofilicidade de seu grupo imina e pode estar envolvida na eliminação de oxidantes e/ou inibição da oxidase. A sanguinarina demonstrou possuir efeitos antibacterianos, antioxidantes e anti-inflamatórios e também é usada para controlar a esquistossomose, além disso, pode ser desenvolvida como um agente para o tratamento do câncer de próstata. o extrato de alcaloides é amplamente utilizado em medicamentos, biopesticidas, medicamentos veterinários e outros produtos, principalmente como pesticidas de origem vegetal devido à sua fácil degradação, menor poluição e resistência.

Atualmente, a Sanguinarina tem sido utilizada na clínica humana e animal. Na China, a sanguinarina tem sido usada como aditivo alimentar para substituir os antibióticos em suínos crus e na criação de aves. Este trabalho apresentará as principais funções e mecanismos biológicos da sanguinarina e sua aplicação na nutrição animal.

Funções biológicas da sanguinarina

Antibacteriana

Em testes antibacterianos, a sanguinarina mostrou atividade antibacteriana sustentada. A eritrorizina e seus derivados apresentaram forte permeabilidade celular e resistência a Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella gallinae, Klebsiella, Mycobacterium prepúcio e Candida albicans na concentração inibitória mínima (CIM) de 6.25 μg/mL. Outros estudos relataram que a MIC foi de 1.6-6.3 μg/mL, e a sanguinarina mostrou efeito inibitório sobre bactérias gram-positivas. Na aplicação clínica humana, os alcaloides fenfenidínicos são frequentemente usados ​​para tratar doenças periodontais. Os cremes dentais e enxaguatórios bucais com efeito antibacteriano geralmente contêm uma concentração de 0.3% de cloreto sanguíneo solúvel em água. Além disso, a sanguinarina também inibe efetivamente a produção de sulfetos voláteis que causam mau hálito. Além disso, a sanguinarina tem um efeito inibitório sobre alguns fungos, como cepas de Trichophyton, Microspora Canis, Trichophyton floccus e Aspergillus fumigatum. Em comparação com a aureomicina, a sanguinarina teve um efeito inibitório mais forte sobre alguns patógenos, como salmonela, Staphylococcus aureus e Escherichia coli, mas teve menos efeito inibitório sobre probióticos, como Bacillus subtilis. Além disso, a sanguinarina tem um forte efeito de eliminação no biofilme dos patógenos mencionados acima (como salmonela, Staphylococcus aureus e Escherichia coli, etc.), o que fornece uma nova solução para muitos problemas causados ​​pelo abuso de antibióticos na aquicultura ( como resistência a drogas, poluição ecológica, etc.).

Estudos identificaram dois mecanismos antibacterianos da sanguinarina, ou seja, ela desempenha um papel antibacteriano ao perturbar o anel Z e inibir a divisão celular. Especificamente, liga-se à proteína de divisão celular bacteriana, proteína filamentosa sensível à temperatura Z (FtsZ), que inibe a formação do anel Z e induz o alongamento celular sem afetar a replicação do DNA e a separação bacterióide.

Anti inflamação

A inflamação é uma resposta defensiva dos tecidos vivos com sistema vascular a fatores de lesão, e a sanguinarina tem forte atividade anti-inflamatória. O cloridrato de hemaglutinina também mostrou inativar diretamente os fagos do tipo 1017 e T2 atuando em E. coli. o fator nuclear kappa B (NF-κB) é um regulador bem conhecido envolvido na expressão de mais de 200 genes e tem sido associado à atividade de muitas doenças inflamatórias, incluindo o câncer. O NF-κB existe no citoplasma como um complexo heterotripleto composto pelas subunidades P50, P65 e IκBa em estado inativo. Quando ativada, a subunidade IκBa é fosforilada, ubiquitinada e degradada sequencialmente para liberar o complexo heterodímero P50-P65, que é transportado para o núcleo. A inflamação ocorre com base na estimulação por outros fatores pró-inflamatórios, como lipopolissacarídeo, fator de necrose tumoral (TNF), interleucina-1, etc. As células ml-1a da medula óssea humana foram tratadas com fator de necrose tumoral para ativar rapidamente o NF-κB . Esse processo de ativação é completamente inibido (dependendo da dosagem e do tempo de tratamento) pelo alcalino, que não inibe a ligação da proteína NF-κB ao DNA, mas inibe diretamente a via que leva à ativação do NF-κB (que inibe a fosforilação da subunidade IκBa).

antitumoral

As propriedades antitumorais da sanguinarina foram recentemente confirmadas por pesquisadores. Dados in vitro mostraram que a concentração de sanguinarina na maioria dos casos foi inferior a 10 μmol/mL. A sanguinarina induz a parada da divisão celular em momentos diferentes ou induz a apoptose de várias células cancerígenas. Estudos clínicos também mostraram que o câncer de próstata pode ser tratado em combinação com inibidores da ciclooxigenase (COX-2) e sanguinarina. A sanguinarina também foi desenvolvida como um agente para tratar lesões causadas pela exposição aos raios UV, como o câncer de pele.

Antioxidação

A sanguinarina tem um forte efeito antioxidante, que pode efetivamente remover os radicais livres e proteger os danos oxidativos das proteínas e os danos da carbonilação. Também pode inibir significativamente o dano oxidativo de lipídios e DNA. A hematoglifina também demonstrou inibir a clivagem oxidativa induzida pelo fobolol, na qual a enzima mais importante é o complexo nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato (NADPH) oxidase. A sanguinarina pode exercer sua função antioxidante bloqueando a atividade da NADPH oxidase, sugerindo que a sanguinarina é um inibidor enzimático em vez de um eliminador de oxigênio ativo. Uma vez que a NADPH oxidase desempenha um papel importante na geração de ROS induzida pela angiotensina Ⅱ, especula-se que a sanguinarina possa inibir a produção de ERO diminuindo a expressão de NADPH oxidase.

parasita

Tem sido relatado que sanguinarine tem um bom efeito de matar em uma variedade de parasitas. A sanguinarina tem um bom efeito de morte no anel médio dos peixes, e a taxa de morte pode chegar a 100% em condições de laboratório, e a concentração média efetiva (EC50) é de 0.37 mg/L. Além disso, a sanguinarina também tem o efeito de anti-plasmódio, tripanossoma, ameba e mata a leptospira. Relatou-se que a sanguinarina tem forte atividade anti-schistosoma, e a concentração de sanguinarina contra Schistosoma mansoni adulto in vitro é de 10 μmol/L. Além disso, o estudo SEM mostrou que a sanguinarina causou erosão severa e colapso da superfície do corpo do verme. Foi relatado que o mecanismo do efeito de matar caramujos da sanguinarina pode ser que as alterações no conteúdo de glicogênio hepático e algumas atividades enzimáticas importantes causadas pela sanguinarina podem levar à lesão da função hepática da oncomelania hupensis. A sanguinarina pode danificar a superfície corporal e a ultraestrutura do dactylogyrus, além de afetar o sistema enzimático antioxidante do dactylogyrus e reduzir sua capacidade antioxidante.

Aplicação da sanguinarina na nutrição e ração animal

Desempenho promotor de crescimento

Aplicação de sanguinarina como aditivo alimentar na nutrição animal e ração como substituto de antibióticos. A sanguinarina metaboliza-se em di-hidrossanguinarina sem danos potenciais ao organismo, e a di-hidrossanguinarina não se reoxida em sanguinarina no ambiente interno. O uso de sanguinarina ao invés de antibióticos pode melhorar o desempenho zootécnico dos animais. A dieta de 0.75 mg/kg de sanguinarina tem o melhor efeito sobre os leitões desmamados, aumentando o peso corporal e o ganho diário enquanto diminui a relação ração/ganho. Da mesma forma, em comparação com frangos alimentados com a dieta basal, o peso corporal final, ganho médio diário e taxa de conversão alimentar de frangos alimentados com a dieta basal suplementada com 0.30 e 0.75 mg/kg de sanguinarina foram significativamente melhorados. Além disso, em comparação com o grupo de controle, a sanguinarina dietética melhorou significativamente o desempenho do crescimento da carpa. O possível mecanismo da sanguinarina para melhorar o desempenho do crescimento animal é o seguinte:

1) A sanguinarina inibe irreversivelmente a atividade da L-aminoácido descarboxilase no trato gastrointestinal, reduz a degradação dos aminoácidos aromáticos, melhora a eficiência de utilização do triptofano e da fenilalanina no intestino delgado, melhora a taxa de retenção de proteínas e aumenta a alimentação ingestão de animais alimentados pela via triptofano-hidroxitriptamina, promovendo assim o crescimento dos animais.

2) Os efeitos antibacterianos e antiinflamatórios da sanguinarina podem efetivamente aliviar o estresse do desmame, proteger a saúde intestinal e reduzir a taxa de diarreia de leitões desmamados, o que pode ser a principal razão para melhorar o desempenho de crescimento dos animais.

3) Pode ser que a sanguinarina aumente o comprimento relativo do jejuno e íleo, reduza o peso relativo do jejuno e altere a morfologia intestinal, promovendo assim a absorção efetiva de nutrientes e melhorando a digestibilidade da dieta, melhorando assim o desempenho zootécnico.

4) Pode ser que a função antioxidante da sanguinarina reduza a resposta antioxidante do músculo, reduza o estresse oxidativo e melhore o desempenho do crescimento.

Triptofano alternativo

Além de algumas propriedades comuns dos alcaloides, a sanguinarina tem certos efeitos no metabolismo do triptofano. A maneira possível pela qual a sanguinarina pode afetar o metabolismo do triptofano é que todos eles têm estrutura de anel contendo nitrogênio semelhante, que pode ligar enzimas-chave do metabolismo de aminoácidos aromáticos. A sanguinarina pode inibir competitivamente a atividade da triptofano descarboxilase e reduzir o metabolismo do triptofano. Com base na dieta pobre em proteínas, a absorção líquida de aminoácidos totais e aminoácidos essenciais na veia porta pode ser aumentada sem suplementação de triptofano em vez de sanguinarina, mas a absorção líquida de nitrogênio ureico plasmático na veia porta não pode ser afetada. Além disso, dietas com baixo teor protéico suplementadas com sanguinarina tenderam a aumentar o teor sérico de triptofano e, até certo ponto, afetaram a atividade intestinal da triptofano descarboxilase e diminuíram significativamente o teor de eskocianina. Skocyanin é um produto de degradação bacteriana de L-triptofano. A redução do conteúdo de skocyanin pode não apenas melhorar o ambiente de alimentação animal e o desempenho de crescimento, mas também reduzir a poluição ambiental.

Segurança

Alguns alcalóides são altamente tóxicos e há muitos casos de envenenamento humano. A toxicidade da sanguinarina mostrou que a taxa de mortalidade de 100 g de ratos injetados com 2 mg de cloridrato de sanguinarina atingiu 100%. Enquanto isso, a sanguinarina pode cegar os olhos de ratos albinos. A sanguinarina também é tóxica para alguns sistemas enzimáticos. A sanguinarina inibe a oxidação do piruvato, lactato e succinato. A toxicidade in vivo causada pela sanguinarina pode ser protegida pela injeção de etileno glicol com 15 a 20 minutos de antecedência, enquanto o dano ao sistema enzimático in vitro não pode ser reparado, mas danos maiores podem ser evitados. Além disso, o uso excessivo (10 mg/kg) de hemagarina é tóxico para o fígado e induz um influxo dependente da concentração de íons de cálcio extracelular, levando à contratura do miocárdio. No entanto, estudos também demonstraram que a sanguinarina é segura em animais quando administrada por via oral na dose diária de 5 mg/kg de peso corporal.

Referência:

sciencedirec: Efeitos na saúde de alcalóides de plantas medicinais africanas