绿原酸(chlorogenicacid,CGA),又名咖啡鞣酸、咖啡单宁酸,是由咖啡酸(caffeicacid)与奎尼酸(quinicacid)形成的缩酚酸,是植物体在有氧呼吸过程中由肉桂酸和奎宁酸经莽草酸途径形成的一种苯丙素类物质。

1.主要来源

绿原酸广泛存在于天然植物界中,如杜仲、金银花、茵陈、牛蒡、野菊花、向日葵、绿茶、苦丁等,其中杜仲、金银花的含量较高。另外,绿原酸的含量随产地、土质、气候、发育阶段、器官部位等的差异也会有所不同,如药用植物杜仲,其叶中的绿原酸含量较高。

2.理化性质

绿原酸分子式为C16H18O9,相对分子量为.30。其半水合物为白色或黄色针状结晶,℃时成为无水物,熔点为~℃。室温条件下,绿原酸在水中溶解度较低,约为4%;在热水中溶解度会增大;易溶于乙醇、丙酮、甲醇,微溶于乙酸乙酯;难溶于氯仿、乙醚、苯等亲脂性有机溶剂。绿原酸为极性有机酸,不太稳定,在提取过程中易发生异构化,受热、见光易氧化。

3.生物活性

(1)抗氧化功能

在动物养殖生产过程中,多种疾病如繁殖障碍、幼畜或雏禽发病高和成活低、畜产品产量和品质下降等均与氧化应激有关。然而,绿原酸是一种有效的酚型抗氧化剂,对维持动物体内自由基动态平衡,降低氧化应激损伤,改善动物生长性能尤为重要。研究发现,绿原酸的抗氧化能力要强于咖啡酸、对羟苯酸、阿魏酸、丁香酸、维生素C和维生素E等常见氧化剂。

绿原酸的天然抗氧化特性取决于其特殊的分子结构,其中含有5个活性羟基和1个羧基能提供一定量的氢自由基来消除活性氧和羟基自由基,且含有二酚羟基,性质不稳定,极易发生氧化,从而保护组织免受氧化损伤。此外,绿原酸的抗氧化应激能力也可通过调节抗氧化应激信号通路发挥氧化能力。

(2)抗炎作用

体内外研究均表明绿原酸具有较强的抗炎功效,主要涉及白细胞介素(IL)-1β、IL-6、IL-8、环氧合酶(COX)-2及肿瘤死因子(TNF)-α等炎症因子的表达及核因子(NF)-?B及toll样受体(TLR)信号通路的调节。

(3)抗菌抗病毒

绿原酸具有广谱的抗微生物作用,对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、霉菌及部分病毒均具有一定的抑制作用。绿原酸抗菌机制复杂多样,对大肠埃希杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、枯草杆菌、藤黄微球菌、军团菌等的具有显著抑制作用。

Li等()研究证实,绿原酸能够有效抑制肠道病毒(EV)71的复制,半数抑制浓度(IC50)为6.3ug/mL,20ug/mL绿原酸对EV71病毒的抑制率达到%,超过利巴韦林(40ug/mL)的抑制率。

Ge等()研究发现,绿原酸对H5N1亚型流感病毒的复制有一定的抑制作用。

王学兵等()研究发现,在安全浓度范围内,绿原酸对猪繁殖与呼吸综合征病(PRRSV)具有显著的体外抑制作用和阻断作用。

(4)免疫调节能力

绿原酸能从提高机体细胞免疫和体液免疫两方面来从整体水平增强机体免疫系统功,从而增强机体抗微生物感染能力。

4.养殖应用

(1)提高动物生产性能

绿原酸具有抗菌、抗病毒、抗炎、抗氧化及免疫调节等生物学功能。这些功能有助于维持动物肠道菌群稳态及机体氧化还原态平衡,减少环境应激反应,从而有助于提高动物生产性能。研究证实,日粮中添加不同水平的杜仲绿原酸可不同程度地改善肉鸡的生产性能及肉质品质;另外,在蛋鸡产蛋期日粮中添加杜仲绿原酸,可不同程度地提高产蛋率。

研究发现,母猪饲粮中添绿原酸可以提高母猪和新生仔猪的抗氧化能力,显著提高仔猪初生重、窝产活仔猪数和21日龄仔猪窝增重,显著降低哺乳期母猪背膘损失,可有效缓解母猪的分娩应激,改善母猪的健康状况,提高动物的生产效率;同时,在育肥猪基础饲粮中添加绿原酸则能够显著提高杜仲绿原酸,育肥猪的终末体重和平均日增重,显著降低料重比,提高生长性能,同时提高育肥猪对饲粮蛋白质的利用率,调节其脂肪代谢,提高肉品质。

(2)提高抗病能力,增强抗应激能力

由于绿原酸自身具有一定的抗微生物能力及免疫调节能力,当绿原酸作为饲料添加剂使用时,可通过调节机体免疫能力或清除病原微生物,提高动物抗病能力及抗环境应激能力。

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