カンナダでウコンパウダーの使用は何ですか?

ウコンは熱帯のハーブですジンジャー科に属し、南アジア原産。ウコンは、特にインド、中国およびその他の東南アジア諸国で、食品添加物および染料として何世紀にもわたって使用されてきました[1]。伝統的なアーユルヴェーダ医学では、ウコンは傷、皮膚疾患、眼感染症、呼吸器疾患、消化器疾患の治療に使用されてきた長い歴史があり、「血液浄化器」として機能します[2]。主な薬効成分はクルクミン、デメトキシクルクミン、bisdemethoxycurcuminなどのクルクミノイド化合物であり、その割合はウコンが成長する地理的条件によって異なります。クルクミンは最も重要な有効成分であり、クルクミノイドの約80%を占める。デメトキシクルクミンとbisdemethoxycurcuminの割合は、それぞれ約17%と3%である。1993年には、circumcurcuminも発見された[3]。

ウコンの研究が進むにつれ、様々な微量のクルクミノイドが発見され、良好な生物活性も持っている[4]。ウコンエキス活性化学的性質と幅広い生理活性を持つ天然植物エキスです。それは優れた抗炎症、抗菌、抗酸化特性を有しています。

1。 クルクミンの物理化学的性質

クルクミン(curcumin)は、ジケトン構造を持つポリフェノール化合物である。分子式はc21h20o6、分子量は368.39 uである。牛乳に含まれる特捜1、βを骨格7-diaroylheptaneの構成-diketone 2 o-methylated phenols。クルクミン分子は、フェノール水酸基、カルボニル基、二重結合などの複数の活性基を含むため、相対的に化学反応性もあります。クルクミン分子の末端に2つのヒドロキシル基が存在するため、アルカリ条件下で電子雲の偏りを引き起こす共役作用を起こしやすい。これにより、ジケトン構造のケテン-エノール互変異性化が生じる。アルカリ条件下では主に安定したエノールの形で存在し、赤褐色を呈するが、酸性および中性条件下では主にケトンの形で存在し、明るい黄色を呈する。したがって、化学酸塩基指示薬として使用することができます。

クルクミンはジハイドロ、テトラハイドロ、ヘキサハイドロ、オクタヒドロクルクミンに還元することができる体内では、図2に示すように。

ウコン抽出物は橙黄色の結晶性粉末で、メタノール、エタノール、アセトンなどの有機溶媒に可溶で、氷酢酸やアルカリ溶液に容易に溶解します。しかし、水の溶存量はとても贫しくて[5]をする时、~ 10μg / mLだけ着色性が高く、一般的に着色後に色あせない。食品着色剤としてよく使用され、食品用に承認された9つの天然色素の1つです。

ウコンエキスは安定した貧しい力非常に感光性の高い物質であるウコンエキスは、屋外の光に5日間曝されると68.9%劣化することがあります[6]。そのため、光から遠ざけて保管する必要があります。また、熱安定性も低い。70°c以上に加熱すると、ウコンエキスの構造が分解し始めます。20分間お湯を沸かすとaが発生しますウコンエキスの30%の損失[7]。また、クルクミン分子は強酸・アルカリ条件下では安定して存在することが難しく、特に分解しやすい[8]アルカリ条件下では、バニリン、バニリン、フェルル酸などの物質が生成します。クルクミン分子はまた、fe2 +、fe3 +、およびal3 +などの金属イオンに敏感であり、それらとキレートすることができる[9]。クルクミンの特殊な化学構造は、その活性な化学的性質を決定し、また、それに豊富な生理活性を与えます。

2クルクミンの生理活性とメカニズム

2.1抗酸化作用

酸化ストレスは家畜と家禽の胚の形成と早期発生に影響を与え[10]、動物の免疫力を低下させ、家畜製品の品質の低下を引き起こす[11]、そして家畜と家禽の健康な繁殖に影響を与える重要な要因の一つとなっています。クルクミンは強い抗酸化活性を持っていますクルクミンの活性官能基は、電子移動および水素抽出プロセスによって酸化することができ、その抗酸化活性は、主にメチレン水素基およびo-メトキシフェノール基によって決定されます。また、β-diketoneグループその分子などの金属イオンchelateに移行させることができるFe3 +およびCd2 +,酸化ストレス誘発彼らが低減され得る。さらに、cu2 +などの特定の金属イオンに結合した金属錯体も、酸化酵素様の活性を示す[12]。

生物では、酸素は単一電子によって還元され、化学的に活性な物質である活性酸素種(ros)を形成することができます。半減期が非常に短いこれらのフリーラジカルは、タンパク質、dnaおよび不飽和脂肪酸と反応し、酸化的dna損傷および脂質過酸化を引き起こし、生体内で酸化的損傷を引き起こします[13]。クルクミンは、活性酸素の有効なスカベンジャーであり、スーパーオキシドアニオンラジカルやヒドロキシルラジカルなどの様々なフリーラジカルを除去することができます。[14] reddyらは、クルクミンがキサンチンオキシダーゼ系によって生成される尿酸由来のスーパーオキシドアニオンと、デオキシリボースの分解およびサリチル酸のヒドロキシル化によって生成されるヒドロキシルラジカルを除去することができ、ラットの肝臓および血清中の過酸化脂質の含有量を有意に減少させることができることを発見した。さらに、unnikrishnanら[15]は、クルクミンが1,1-ジフェニル-2-トリニトロフェニルヒドラジン(dpph・)のような窒素中心のフリーラジカルを除去することができ、窒素酸化物によって誘導されるヘモグロビン酸化に対して顕著な抑制効果を有することを発見した。

クルクミンは酸化ストレスを効果的に軽減することができますマロンジアルデヒド、タンパク質カルボニル、ニトロチロシンおよびチオールによって引き起こされ、脂質およびタンパク質の酸化を緩和します。さらに、スーパーオキシドジスムターゼ(sod)やグルタチオンペルオキシダーゼ(gsh-px)などの抗酸化酵素の活性を高めることもできます[16]。クルクミンの抗酸化特性は、抗酸化遺伝子の発現を調節し、細胞の酸化還元状態を維持する上で重要な役割を果たす転写因子である核因子e2関連因子2 (nrf2)を活性化することによっても媒介される[16]。cohlyら[17]はまた、クルクミンが脂質分解および脂質過酸化を阻害することによって細胞への酸化的損傷を減少させることを発見した。そのため、クルクミンは畜産において酸化ストレス耐性を持つ可能性がある。

2.2消炎効果

家畜や家禽が炎症反応を起こすと、局所的な組織損傷が起こり、身体機能が低下し、生産レベルが低下します。クルクミンには優れた抗炎症作用があるまた、天然の抗炎症活性は、毒性のある副作用を引き起こすことなく、インドメタシンやフェニルブタゾンなどの非ステロイド系抗炎症薬に匹敵する可能性があります。シクロオキシゲナーゼ-2 (cox-2)、リポキシゲナーゼ(lox)、誘導性窒素酸化物合成酵素(inos)は、炎症反応に関与する酵素である。クルクミンは、効果的に体内でこれらの酵素の発現を阻害し、それらの活性を低下させることができます,それによって体を減少させます'sの炎症反応[18]。

核要因κB(NF -κB)はその中でも多い方ですファゴトロフィックだろ書き起こし要因適応できるようなプロセスが细胞の増殖や成長、炎症回答が寄せられた。ikk (inhibitor のnuclear factor kappa-b kinase)は、700-900 kuの分子量を持つタンパク質複合体である。取り締まりのIKKがもっとも重要キナーゼに免疫のにより遺伝子発現されるや炎症性応答NFそのκんですそのリン酸化は重要なステップ活性NF -κBシステム[19]。クルクミンがphosphorylatedの内容をIKK、の活性化や炎症を抑える誘発NF -κB、そして最終的に転地を防ぐNF -κBごめんなさい[19]。

hasanzadehら[20]もこれを発見したクルクミンはnlrp3の凝集を阻害するinflammasomeサブユニットNFを抑えることで-κBシグナリング経路によって神は中断熟成interleukin-1の釈放β(IL-1β)、炎症反応を抑えるの。腫瘍壊死要因-α(TNF -α)重要なのであることはを媒介している自然免疫反応や炎症を直接殺す腫瘍細胞に対して。◆pro-inflammatory効果は主ため能力NF -シグナリング経路κBの活性化につながる炎症剤を含む遺伝子の表情に漬けiNOSや炎症性的要因tnf mrnaはマントル細胞リンパ腫(mcl)細胞株で構成的に発現しており、クルクミンはmcl細胞株のtnf mrnaおよびタンパク質レベルの発現を阻害し、それによって炎症反応を阻害することが研究によって示されている[18]。クルクミンの作用のこれらのメカニズムは、それが家畜や家禽の炎症の治療に良い応用の可能性を持っています。

2.3抗菌作用がある

動物の生産過程で、家畜と家禽は大量の病原性細菌にさらされます。クルクミンは広域抗菌活性を有するまた、さまざまなグラム陽性菌およびグラム陰性菌に対して強力な阻害作用を有し、ストレプトコッカス・ミュータン、大腸菌、黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌、エンテロコッカスなどのさまざまな病原性細菌を殺すことができる[21]。クルクミンは、細菌のクオルム・センシング系(qs)を阻害し、細菌のバイオフィルムの形成を阻害し、膜関連タンパク質の局在を変化させ、細菌膜の完全性を破壊し、細菌細胞膜の透過性を高めることができる[22]。遺伝レベルでは、クルクミンは細菌dna分子と相互作用し、細菌の毒性遺伝子の発現を低下させ、細菌dna損傷応答を阻害することができる[23]。クルクミンはまた、微小管リンに結合し、タンパク質合成を阻害することによって細胞分裂を阻害することもできる[24]。

munら[25]はそれを発見したクルクミンは静菌作用を持つだけではないメチシリン耐性黄色ブドウ球菌の複数の株に対して(mrsa),だけでなく、ベンジルペニシリンとの相乗効果を有します,アンピシリン,シプロフロキサシンとノルフロキサシン,その最小阻害濃度を低下させます。maraetらは、クルクミンが細胞内病原体の脱出を効果的に阻害し、リソソームの融合を促進し、それによって細胞間の病原体の拡散を減少させることを発見した。したがって、クルクミンは、病原体を阻害し、家畜や家禽の健康な成長を維持する上で大きな可能性を秘めています。

2.4その他の生理的活動

クルクミンはまた、様々な生理学的効果を持っています抗癌、糖尿病の予防と治療、心血管システムの保護、神経変性疾患の治療などが含まれます。Curcumin'の抗がん特性は、細胞周期の停止を誘導し、癌細胞の増殖および転移を阻害する能力に関連している。クルクミンは、mirnaの発現レベルを調節し、がん細胞のアポトーシスおよびオートファジー経路を誘発することができる[27]。糖尿病治療では、研究などのさまざまな動物モデルネズミは糖尿病の予防や治療クルクミンが効果的役立つ血糖値を下げる膵臓β細胞の機能改善膵臓β防止細胞死となるか、インスリン抵抗性抑制および有害悪法阻止糖尿病からの合并症や(28)。

心血管系疾患では、治疗クルクミンが心臓肥大症、心臓病など、心血関係の病気、心臓線維症に送り経路信号規制され花柳病AMPKなどNF -κB PI3k / Akt、MAPK PPARs(29)。クルクミンはまた、脳の健康に有益な効果を持つことができます抗酸化作用など、様々なメカニズムを通じステープルβ-amyloid、overphosphorylationを抑えるタウmicrotubule-associated蛋白とシナプス形成の促進治疗にような退行性神経疾患Alzheimer' s病気[30]。さらに、クルクミンは腎臓の保護、エイズの治療、自己免疫疾患の予防にも優れた応用可能性を示しています[18]。

3. 動物生産への応用

people&の継続的な改善と#39の生活水準は、畜産物の品質がますます重要になっています。研究の焦点も家畜の増産から栄養管理方法の改善、畜産物の品質と安全性の向上に移りつつある。酸化ストレスや炎症などの要因は、動物生産における動物の健康に深刻な影響を与え、繁殖動物の生殖障害、罹患率の増加、畜産物の品質の低下、死亡率の増加などの有害な結果を引き起こします[31]。医療用途の広い範囲とクルクミンの健康促進機能動物の体の健康を維持する上で重要な役割を果たすことができ、それは動物の健康な繁殖に幅広い応用の見通しを持っています。クルクミン研究の深化に伴い、動物の生産に広く生理活性があり、緑色で安全なクルクミンが使われるようになった。

3.1豚の生産に適用

離乳ストレスは子豚の飼料の摂取や消化に深刻な影響を与え、成長遅延を引き起こし、病気や死に至ることもあります。maneewanら[32]は0.1%と報告しているクルクミンが0.2%保育豚の食事には、栄養素の消化性を向上させることができます,血液パラメータと腸の健康。追加400ピグレットにmg/kgのクルクミン'食事は成長能力を高め、jejunal粘膜バリアの完全性を維持し、離乳子の免疫システムを刺激することができる[33]。recharlaら[34]離乳した子豚の食事にウコンパウダーを添加。6週間後、ピグレッツ'最終的な体重が増加し、腸内の乳酸菌の存在量が増加し、糞便中の短鎖脂肪酸の濃度が増加したことから、クルクミンが成長促進剤として働くことが示唆された。クルクミンも症状を緩和することができます子宮内発育遅延を有するブタの出生後の発育が遅く、免疫機能を増強する[35]。

moniruzzamanらは、クルクミンとレスベラトロールの組み合わせが、離乳した子豚の腸内細菌叢を調節し、toll-like receptor mrnaの発現レベルを低下させ、免疫グロブリンを分泌することによって腸疾患を減少させ、子豚免疫を改善することを示した[35]。クルクミンはまた、ワクチンと組み合わせて、その有効性を高めるために使用することができます。yu jianguoら[36]は、豚の子豚を増加させたクルクミンと組み合わせたブタのサーコウイルス2型不活化ワクチンを使用した'^ のb cアポロドーロスのアポロドーロス2世に関する記述。特定の用量の範囲内で、クルクミン濃度の増加は、ピグレットの強化に有益です'容量は免疫があります

zhao chunpingらは、離乳した子豚を攻撃するために大腸菌を使用して、食事にクルクミンを添加した後、離乳した子豚の血清中のグルタチオンペルオキシダーゼ、catalase、superoxide dismutaseの活性が有意に増加し、総抗酸化能が有意に増加したことを発見した。マロンジアルデヒドの含有量が大幅に減少していることを示しています食事にクルクミンを添加すると、子豚の抗酸化特性を改善することができます。したがって、クルクミンは子豚の免疫机能を高め、腸の健康を維持し、抗酸化作用を高め、子豚の健康な成長を促進するなど、応用の見通しが良い。

3.2鶏肉生産におけるアプリケーション

養鶏業界では、高密度の給餌モデルは、しばしば衛生状態の悪さと鶏肉の成長の遅れにつながる。生産性を高めるため、成長促進や健康維持のために抗生剤が多く使われ、抗生剤や抗菌剤が乱用されている。このようなクルクミンなどの植物性化合物の使用は、鶏肉産業を減らすことができます&#抗生物質への39の依存と生産レベルを向上させます。それは家禽の病気抵抗性を向上させ、家禽の生産能力を向上させ、肉製品の品質を向上させることができます。

壊死性腸炎は家禽業界で最も重要な感染症の一つで、主に家禽の腸粘膜の壊死を引き起こし、家禽業界に大きな経済的損失をもたらしている。leeら[38]はそれを示したウコンとラー油を加えて商業ブロイラーの食事に彼らの体重を増加させることができます,腸内の炎症性サイトカインil-8のmrnaレベルを低下させます,il-17,およびil-17f,それによって腸の損傷を緩和する、perfringens毒素の血清含有量を減少させます。この結果は、ブロイラー食にクルクミンを添加すると、ブロイラーの壊死性腸炎に対する抵抗性が向上することを示している。husseinら[39]は、クルクミン粉末をブロイラー食に7 g/kg添加すると、ブロイラーの体重、飼料摂取量、飼料転換率が有意に増加し、肝臓と前室骨のパフォーマンス指標および相対的な成長率も有意に改善したことを示した。

養鶏に影響を与える環境要因の中で、熱ストレスは繁殖過程における主要な課題である。liuらは、熱ストレス条件下でhy-line brown ensの食事に150 mg/kgのクルクミンを添加すると、卵の生産量、殻の厚さ、殻の強さ、卵白の高さが有意に増加することを示した[40]。nawabら[41]は、クルクミンが肝重量、白血球数および免疫グロブリン値を有意に改善したことを示したcurcumin-treatedグループ熱ストレス条件下では、炎症性サイトカインの含有量と肝酵素の活性を減少させ、暑い気候条件で鶏を敷設の免疫力を高めました。

さらに、クルクミンはウズラの摂食にも効果があることが示されている[42]。ニホンウズラの飼料にクルクミンを添加すると、卵の質が改善され、卵黄タンパク質、高比重リポタンパク質、ビタミンa、ビタミンb12、卵白タンパク質などが多く含まれ、卵の低比重リポタンパク質や総脂肪を減らすことができます。さらに、それはまた、母親の死骸含有量と抗酸化レベルを向上させることができます。したがって、クルクミンは、鶏肉の免疫機能を向上させ、病気に対する抵抗力を高め、熱ストレスを緩和し、生産レベルを向上させることができます。

3.3反芻動物でのアプリケーション

現時点では、のアプリケーションクルクミン反芻動物では珍しい。ヒツジの生産への応用は、その抗酸化能力と生産レベルを向上させることができる。[43]がJaguezeskiらか中クルクミンの饮食に対する授乳中のewes人を増員した後、活性酸素のレベルをewesの血を享け試族減少したイベント抗酸化作用があるリパーゼといった酵素によって分解される超酸化物イオンdismutaseが大幅に増え、乳収量が大幅に増え、産を体細胞の数タンパク質の酸化をの乳製品が著しく低下し、食事にクルクミンを添加すると、羊の生産能力と羊の品質が向上することを示す'欲しがる。jiangらは[44]、夏の湖羊の成長に対するクルクミンの効果を研究した。その結果、遊離脂肪酸するという内容GSH-Px、伊賀や図湖羊の血清であったクルクミンが試族により補っていると人间よりずっと高い、睾丸機関指数も血清テストステロン値mRNA表情では精巣が睡眠の前半で増え、acute-phase規制性たん白質の有効睾丸発展。

3.4他の動物への適用

セルバンテス=バレンシアらが最初に報告した[45]クルクミンの抗coccidialへの自然な代替としての応用その結果、クルクミン水抽出物は、アイメリア卵嚢胞の排泄にプラスの効果を示した。クルクミンはまた、水生動物の成長性能を向上させる役割を持っています。例えば、コイやティラピアなどの一般的な魚の養殖では、クルクミンを添加すると、成長を促進し、飼料の利用率を向上させるだけでなく、魚の抗酸化状態を改善し、免疫力を高め、サルモネラ菌などの病原体に対する耐性を高めることができます[35]。

4. クルクミンの適用と改善方法の制限

バイオ医薬品分類システム(bcs)によればクルクミンは水に溶けにくい胃腸液や腸粘膜への透過性が限られているため、低溶解性と低透過性クラス4に分類される薬剤です。さらに、クルクミンはヒトおよび動物の腸と肝の強い代謝のため、速やかに系から除去することができる。これらの特性は、クルクミンの経口生物学的利用能を低下させる。

研究者は、クルクミンの低い経口バイオアベイラビリティを克服する方法を見つけるために多大な努力を傾け、多くの新しい製剤を開発してきました[46]。1つ目は、クルクミンをいくつかの植物抽出型アジュバント(ピペリンやレスベラトロールなど)と一緒に投与することです。クルクミンをこれらの天然化合物と一緒に投与すると、細胞内の透過性が増加し、腸内での吸収が促進され、血漿レベルがより安定します。

ナノ粒子薬としてクルクミンを配合する溶解度を向上させる別の方法ですナノドラグは溶解速度の向上と飽和溶解度の向上により、高い生物学的利用能を達成することができます。リポソームは、リン脂質二重膜構造を持つ薬物送達システムです。リポソームをクルクミンの薬物運搬体として用いることで、クルクミンの細胞内取り込み速度を効果的に高めることができる。ミセルは、親水性の頭部基からなる殻と、疎水性の尾基からなる核からなる界面活性剤によって形成される球状集合体である。水溶性の低い薬剤をカプセル化して輸送するために使用できます。多くの異なるクルクミンミセルシステムは、クルクミンの安定性と溶解性を改善し、経口バイオアベイラビリティを向上させることができる。微生物の形質転換技術を用いてクルクミンの生理活性と水溶性を高めることも非常に有望なアプローチです。以上の方法で改善されることを期待します動物におけるクルクミンの生物学的利用能.

5展望

クルクミン-天然の緑色ポリフェノール化合物抗酸化作用、抗炎症作用、抗菌作用など、さまざまな重要な生理作用があり、動物の健康農業に広く応用される見通しがある。しかし、水溶性が低く、吸収率が低く、代謝が速いため、経口投与されるクルクミンの生物学的利用能は比較的低い。現時点では、それは広く、家畜や家禽の生産に使用されていない、動物の生産におけるクルクミンの適用を改善し、家畜や家禽の生産への適用のための技術的な参照を提供するために、より多くの動物実験および関連製品が必要とされています。

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