ベータカロチンって何?

β-カロチンは、自然界で最も豊富なカロテノイドの1つである。最も安定した天然色素の一つとして、ニンジン、ホウレンソウ、ホウレンソウなどの天然の季節の野菜や果物に広く含まれています。ブロッコリートマト、マンゴー、スターフルーツ。野菜や果物によってベータカロチンの含有量は異なり、一般的には色が濃いほど豊富になります。初めてWacken-roderβ抽出-carotene 1830にんじんを加えから抗酸化作用があることに気づいていた非常に強く、推し進めて細胞拡散分化たシグナル変換保湿成分調整、遺伝子発現影響、免疫強化、消炎抗がん、心臓血管系疾患の予防効果、アンチエイジング効果。

Beta-carotene is a relatively safe precursor form of vitamin A. There are differences in the metabolism of beta-carotene in different animals. Some studies have shown that there are specific carrier proteins in the intestines and other tissues of different animals that strictly regulate the absorption and accumulation of beta-carotene. The metabolic pathways of different species still need to be explored. In recent years, as research on β-carotene has continued to deepen, the global demand for β-carotene has become increasingly high. Currently, β-carotene has been approved for use as a 饲料に混ぜる世界中の52の国と地域のすべての動物のために。この记事は代謝経路とによる生物活动のβ-caroteneとその申请は、参考に提供を目指してβの開発・利用-carotene、健康で動物の繁殖だ。

1から物理化学β-carotene

β-Carotene(分子式C40H56)が暗赤色で艶が菱形六面体、orange-redを板状microcrystals結晶粉微かに匂い。これは、176-184°cの融点を有し、水に不溶であります,プロピレングリコールおよびグリセリン,エタノールに溶け,メタノールおよびエーテル,クロロホルムに可溶,ヘキサン,二硫化炭素,アセトンおよびベンゼン,光と熱の存在下で不安定で、容易に酸化。化学構造的に薬局で販売しβいる-caroteneによって構成されるもの4ブチルゴムを二重債券は、主にall-trans、9-cis、13-cis 15-cis。構造式は、all-trans、9-cis、cis、15-cisの4種類がある。cis構造では、二重結合付近の水素原子とメチル基との間に大きな立体障害があり、cis構造が不安定になる。したがって、自然β-carotene主にall-transに存在する(図1)構成について説明する。

2β-Carotene代謝経路

人間や動物ででなくβ-carotene摂取される議会を通過させ、腸の歯ごたえに入って行く。腸内の酵素作用でβ-caroteneが食べ物から提出されます主に小腸、乳化されたエステル物质と分離して結成したchylomicrons、吸収されるのか小さい腸の粘膜细胞に受動的な拡散ですのbody' s吸収β-carotene食べ物から変化が激しく、主に応じてβ-caroteneコンテンツものの、食べる脂質の種類などカロチノイド色素ビタミンAの要因によるものであって、動物のしない

As a highly lipophilic non-polar molecule, β-carotene mainly exists in the form of a protein complex. The steps involved in the absorption of β-carotene from food by the epithelial cells of the small intestine mucosa of animals are: (1) In the stomach, the action of pepsin and other digestive enzymes releases β-carotene from the protein complex; (2) In the duodenum, the released β-carotene forms chylomicrons with other lipid substances under the emulsifying action of bile. The chylomicrons enter the small intestine and is then absorbed by the small intestinal mucosal epithelial cells; (3) After the β-carotene-containing chylomicrons enter the small intestinal mucosal epithelial cells, they mainly go to three places. One is that β-carotene is converted into β-carotene-15,15-monooxygenase (β,β-carotene 15,15-monooxygenase, BCO Ⅰ) and β-carotene-9,10-dioxygenase (β, β-carotene 9,10-dioxygenase, BCO Ⅱ) is converted into vitamin A. The second is that β-carotene re-enters the intestine with the renewal of mucosal epithelial cells, and then excreted from the body; the third is that β-carotene enters the blood circulation through the portal vein or lymph and is further transported to the liver and other target tissues, and some of it can be converted into vitamin A in the liver, stored or involved in other biological functions of the body.

3生物学的機能性β-caroteneとその申请は

3.1ビタミンa前駆体

研究多くのカロチノイド色素がビタミンA活動とβ-carotene含まれる活動が最も多かったということとなる動物体でビタミンA重要なソースです。1930早ければSteenkbock発見β-caroteneビタミンAます集積回路実験証明がβ-caroteneに変換することができるビタミンの「動物や発揮の関数であるビタミンA .法には2つの方法-カロテンに変換するビタミンA:(1)中央だろ(対称劈開):によりベータカロチンはビタミンAの2つの分子に変換されBCOⅠ;(2)変人だろ(非対称劈開):ベータカロチンによって1ビタミンAの分子に換えるBCOⅡ。研究によると、動物はビタミンaを直接合成することはできず、食物またはビタミンa源からのみ得ることができる。遺体がビタミンAに欠ける時BCO内容と活動の増額、その人を変換さβ-carotene肝臓時にビタミンAに格納されたビタミンA摂取量そして「カイコ体内に必要なレベルに達し、この変換直ちに止めてくることもありません。ビタミンA換言すれば、金を過度に蓄積した動物がダイナミックなバランスを維持する能力ビタミンA BCOの規制されで、体内の活动。

3.2抗酸化机能

通常の状態では、体内は酸化と抗酸化のバランスがとれています。このバランスは、抗酸化防御システムによって維持され、酵素と非酵素系に分かれています。酵素系にはスーパーオキシドジスムターゼ(sod)、カタラーゼ(cat)、グルタチオンペルオキシダーゼ(gsh-px)などがあり、非酵素系には非酵素系があるグルタチオンのの減少(GSH)、ビタミンc、ビタミンeといくつかの天然の抗酸化物質。生体内の活性酸素(ros)は、正常な細胞代謝の際に生成される副産物です。低レベルのrosは、体内の多くのシグナル伝達経路においてシグナル伝達分子として重要な役割を果たしている。しかし、体が有害な刺激を受けると、rosの産生が増加します。のbody'の抗酸化防御システムは、時間内にそれらを削除することはできませんし、このバランスが破壊され、今度は身体に損傷を与える。

rosは主にスーパーオキシドアニオン(o2—)、過酸化水素(h2o2)、ヒドロキシルラジカル(oh—)、オゾン(o3)、一重項酸素(1 o2)を含みます。β-カロチンは、ポリエンの特殊な分子構造を含んでいるので、それは強力なフリーラジカル捕捉能力を有し、rosを除去し、大幅にボディを向上させることができます' s地位抗酸化物質が含まれてる。研究にデータによると、βの分子1O2分子-carotene抑えられる1000構成要素です現在、β-carotene 3経路を通じて主にロスで反応者の一つは電子機構、移転2は水素原子搬送機構で、そして、フリーラジカル3位となったのは、加え反応。一部の学者があるβ-carotene NF-E2-related要因を蘇らせる2 (Nrf2) - Kelch-like ECH-associatedタンパク質1 (Keap1) -抗酸化応答素子をupregulateに表现するシグナリング経路(ARE)抗酸化作用がある酵素遺伝子のbody&が強化さ#抗酸化酵素とフリーラジカルをクリアする39の能力。keap1) -抗酸化反応要素(抗酸化反応要素,are)シグナル経路は、抗酸化酵素遺伝子の発現を上昇させ、それによって体を強化します&#抗酸化酵素とフリーラジカルを掃討する39の能力。

Szczubia found that the levels of GSH-Px, CAT and SOD in the blood erythrocytes of pregnant sows were significantly elevated after intramuscular injection of β-carotene in the late stage of pregnancy. Salem found that the level of GSH-Px was significantly increased and the content of malondialdehyde (MDA) was significantly reduced after mice were により補っているとβ-carotene。研究では、乳牛や肉牛の食事に適切な量のベータカロチンを添加すると、血清中のgsh-px、cat、sodの値が有意に上昇し、mdaの値が有意に低下することが判明しています。Akcakaya過酸化H2O2から構成される使用とする山鹿素行ら酸化K562細胞を対象にした結果ストレステストβ-carotene改善に何の影響も及ぼさなかっれたとき酸化被害细胞にはH2O2から構成されると同時にや治療後でも注文β-carotene酸化が著しく向上H2O2から構成される原因となる細胞のに危害を加えない

3.3動物の免疫を高める

ベータカロチンは、ボディを高めます&#特定の疾患に対する39の抵抗性と細胞、液性および非特異的免疫応答を高めることにより、動物の健康を向上させます。張旅の研究の成果によるとβ-carotene規模でセルのマクロファージRAW264.7さを大きく向上させリポ多糖類に刺激され(のLPS)。馬ら繰込ネズミがβ-carotene (CTX)管理はシクロホスファミド改善できる免疫臓器損傷CTXと引き上げによる中のcytokinesとimmunoglobulinsマウス量血清を。吉郵便たちが由里子CTX)そしてにより補っているとβ-caroteneで免疫臓器損傷改善できるCTX-inducedによるimmunosuppressionマウスを増やす中のcytokinesとimmunoglobulinsマウス量血清を。吉郵便らを行ったところ、異なるドース付加しβ-caroteneの饮食に対するone-day-old Hy-Lineブラウンニワトリは空を大幅に引き上げる的な内容にimmunoglobulinひな血液中の(IgA)減少します

一方、βLo発見らは-caroteneでbody&改善できる#39;sの免疫機能は、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(gm-csf)、インターロイキン-6 (il-6)、およびマトリックスメタロプロテアーゼ-9 (mmp-9)の分泌を調節します。これにより、ボディを強化' s容量は免疫があります真穂らは、黒毛和牛にβ-カロチンを与えると、初乳の免疫グロブリンg (igg)含有量が有意に増加することを発見した。liu haiyanたちは、21日齢のhy-line褐色鶏の食事にさまざまな用量のβ-カロチンを添加し、β-カロチンが鶏の免疫器官指数を有意に改善することを発見した。李Yanqiang発見βと基礎議会に-carotene妊娠した雌豚の生まれたばかりのブタの免疫容量改善できる离乳健康率と豚の重みを大幅に減らし匹生まれてからの死亡率ウィーニング。

3.4動物の生殖能力を向上させる

動物では、β-カロチンは酸化反応による損傷から子宮、卵巣および活性な生殖細胞を保護し、それによって生殖系の重要な細胞器官を保護し、動物の生殖能力を高め、生産性能を向上させることができる。β-カロチンはまた、プロゲステロンの産生を刺激することができ、エストロゲンおよびプロゲステロンの合成に関連し、それらの活性を増強する。

Relevant literature reports that in production practice, after adding β-carotene to the diet of dairy cows, the incidence of retained afterbirth after calving decreased by 15%, the incidence of mastitis decreased by 17%, and the conception rate within 90 days after calving increased by 14%. Ma Jifeng et al. found that adding 100, 200, or 300 mg/kg β-carotene to the basic diet of dairy cows can improve their reproductive performance and reduce the somatic cell count in milk compared to the control group without added β-carotene.

李ジャヨン接待付加異なるドースβ-carotene (0, 200 400 mg /头・d)乳牛議会に。結果、400 mg /头・dβ付け加える-carotene崩壊後乳牛だけでも、交尾回数を大幅に減らせる時間を短縮に崩壊した最初の発情1位交尾」non-breeding日数を減らす受胎率を高める熱時代を大幅に減らし生起産後養生院の生殖病を患う国会にしβ-caroteneは血清黄体ホルモンにあい大きく増える倾向にあり増エストロゲン黄体形成ホルモンのたコンテンツについてのコンテンツ属性情報及びます柳Ruigangらもmicroencapsulatedとβ国会に-carotene、妊娠の末期の中に豚が大幅に増えestradiol血清黄体ホルモンのレベル5箇所の切除する機構がβ-carotene、抗酸化物質として作用し、重要な役割を濾胞性細胞や生産を守るのにステロイドホルモン膜の中だ。Arellano-Rodriguezらをつけたままでは、短期のβ-caroteneは排卵率を増加させることができる、山羊合成黄体ホルモンの分泌を强解決luteum組織?

3.5畜産物の品質を向上させる

The special conjugated double bond structure in the β-carotene molecule determines its own color through its light absorption properties, and it also has good coloring properties. Zhang Hui et al. found that adding β-carotene to broiler feed can improve the meat color and leg coloring of broilers. Li Junying et al. showed that adding β-carotene to a corn-soybean meal diet significantly improved the color of the egg yolk. Li Xiong et al. also found that adding β-carotene to the diet of hens at peak egg production significantly improved the color of the egg yolk and improved egg quality. In addition, β-carotene has a significant regulatory effect on fat metabolism.

Jin et al. showed that β-carotene can inhibit fat deposition in beef cattle by inhibiting fat synthesis and enhancing fat hydrolysis. Some researchers have also shown that feeding too much β-carotene to beef cattle during the fattening period significantly increases the yellowish color of their meat and reduces the grade of the beef, so it is advisable to supplement an appropriate amount of β-carotene to beef cattle during the fattening period. Yuan Dezhi et al. confirmed through experiments that adding Research has shown that adding 30 mg/kg of beta-carotene to the basic diet of fattening pigs can improve the pH and color of the pork after slaughter and reduce the production of inferior meat. The mechanism may be that beta-carotene reduces lipid oxidation of cell membranes and reduces the exudation of intracellular fluid. Jin Qing et al. added 0, 600, 1200, and 1800 mg/d of β-carotene to the basic diet of beef cattle and found that the addition of β-carotene to the diet can significantly increase the β-carotene level in the liver of beef cattle, and the slaughter rate and net meat rate increase significantly with the increase of the amount added. Wu Hongjiu and Xia Yun'研究によるβと-caroteneの饮食に対する乳牛はかなり牛乳素質を高める。

3.6消炎機能

李氏らによると、β-carotene核を抑えることができる要因κB(核因子κ-B、NF -κB)、ヤヌスキナーゼ2 (JAK2) /信号トランスデューサ押し(STAT3)系およびc-Jun N-terminalキナーゼ(JNK) / p38 mitogen-activatedタンパク質キナーゼ(MAPK)シグナリングパスによってLPS-induced炎症を削減している。チョウらβが-carotene JNK) / p38 mitogen-activatedタンパク質キナーゼ(MAPK)シグナリング" LPS-induced腫れを緩和への道"チョウらβが-carotene酸化を抑えるstress-induced炎症を抑えることでpro-inflammatory adipokine monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1)作りや調整表情との分泌供用開始T細胞adipocytesにadiponectinの強化によってように。β-Carotene前処理上皮细胞イノシシjejunal (MCP-1)作りや調整表情との分泌供用開始T細胞adiponectinの増進と同様adipocytesストレス酸化炎症を抑制するを誘導する。処理してイノシシjejunal上皮細胞(IPEC-J2)β-carotene LPS-induced炎症のIPEC-J2の被害を減らすことができる。

研究β-carotene坐禅と表現を抑えることができpro-inflammatoryの遺伝子抑制LPS-induced炎症反応行動抑制の劣化を抑えることでNF -κB(抑制要素NF -κBはκB)を抑えることができるNF -κB活性化。ベータカロチンは離乳による腸の炎症性損傷を減らし、離乳子の成長を促し、腸の形態を改善する。切除する機構がβ腸炎症被害を-caroteneに救済子豚の度合いdownregulating NF -κBシグナリング経路をinflammatory-relatedのタンパク质。NFを抑えること-κBに加えて、制御であればβ-caroteneも解消でき炎症を抑えることで押しprotein-1 (AP-1)シグナリング経路MAPKs。β-カロチンは炎症促進因子を抑制し、正常なt細胞の発現と分泌を調節し、転写因子の活性化を抑制することによって、炎症とその合併症を予防し緩和することが研究によって明らかにされている。

3.7他の機能

研究では、βことで-carotene cell-to-cell通信を強化し、ストレス肠管外部によるが障害を減らし、発生もしたがって抑制または減らすの病気にかかりやすくなります研究β-carotene前処理は著しく改善さを向上させる、transmembrane LPS-stressedの抵抗IPEC-J2細胞を解消急性位相受け答え高によるドースをジメチルニトロソアミン。ナノサイズの二酸化チタンは、マウス精巣の生殖細胞に損傷を与え、hy-line brownの産卵鶏の十二指腸と十二指腸絨毛の高さを有意に増加させた。同时に、β-caroteneは1名のアポトーシスをの代理人がん细胞やが全くない正常細胞に悪影响。朴容疑者らはβが-carotene胃の癌細胞にアポトーシスを誘導することができる。周童らβが-caroteneによる学習と記憶被害を減らすことができる睡眠时无呼吸症候群症候群妨害、機構と推定はcaspase-3抑制しと密接に関わって粒子phosphorylated (p-tau)タンパク質を表現することにもなる。

4概要

も要約、陶磁研究β-carotene近くは百もの歴史があるもある。動物の生産において否定できない役割を果たし、畜産業のグリーン、効率的、健全な発展のための一定の基礎を築いてきました。一方ではnatural β-carotene (with multiple isomers coexisting) is relatively expensive, and chemically synthesized β-carotene (all trans) has certain toxic side effects on the body under certain conditions; in addition, the large demand for natural β-carotene in the food, cosmetics, and pharmaceutical industries has hindered its widespread use in animal husbandry to some extent. Therefore, further exploration is needed for the industrial production of β-carotene isomers. On the other hand, due to the differences in the metabolism and absorption of β-carotene by different animals, the appropriate amount to be added in animal production and the specific biological functions and metabolic mechanisms are not yet fully understood and still require further in-depth exploration.