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japonaisLycopène qu’est-ce que c’est?
Lelycopène est un caroténoïde naturelOn le trouve principalement dans les tomates mûres, les pastèques, les goyaves, les rosiers, les papayes et les pamplemousses [1]....... De plus, les archées halophiles marines peuvent également produire du lycopène [2]. Le corps humain ne peut synthétiser le lycopène seul, et 85% de son apport provient de tomates et de produits à base de tomates [3]. Au cours des dernières décennies, la recherche fonctionnelle sur le lycopène s’est concentrée sur ses propriétés antioxydantes, lipidiques, anti-inflammatoires et anti-tumorales [4-7].
En tant que personnes&#La sensibilisation à la sécurité alimentaire s’est progressivement accrue, certains extraits de plantes naturelles sont devenus l’objet de recherches dans le contexte d’une agriculture sans antibiotiques. Le lycopène présente des avantages dans l’amélioration de la santé animale et de la qualité des produits d’origine animale, ce qui en fait un additif végétal naturel avec un grand potentiel [8-9]. Cependant, à ce stade, la quantité ajoutée et l’effet du lycopène dans l’élevage de différents types d’animaux ne sont pas cohérents, et le mécanisme d’action n’est pas encore clair, de sorte que le degré d’application et de promotion n’est pas élevé. Dans le présent document, les propriétés physiques et chimiques, la sécurité, les fonctions biologiques et les progrès d’application deLycopène dans la production animaleLe lycopène a été étudié en vue de fournir une référence pour la poursuite des recherches et l’utilisation du lycopène.
1 propriétés physiques et chimiques et sécurité du lycopène
1.1 propriétés physiques et chimiques
Le lycopène est un caroténoïde liposolubleQui appartient à l’isoprène alkènes insaturés. Il possède 11 doubles liaisons conjuguées et 2 doubles liaisons non conjuguées, avec une formule moléculaire de C40H56 et une masse moléculaire relative de 536,85. Il a un point de fusion de 172-175 °C et est une poudre rouge foncé. Il est soluble dans le chloroforme, l’hexane, le benzène, le disulfure de carbone, l’acétone, l’éther de pétrole et le pétrole, insoluble dans l’eau, l’éthanol et le méthanol, sensible à la lumière, à l’oxygène, à haute température, aux acides, aux catalyseurs et aux ions métalliques [10]. Parmi tous les caroténoïdes, le lycopène présente le degré d’insaturation le plus élevé. Il existe principalement en configuration all-trans dans les fruits et légumes naturels, mais il est facilement oxydé et dégradé et subit une isomérisation sous l’influence de la chaleur et de la lumière [11].
1.2 sécurité du lycopène
Le lycopène a une longue histoire de consommation sûreDans le monde entier. Perucatti et al. [12] ont montré qu’un régime riche en lycopène ne produit aucune activité mutagène et n’est pas toxique pour les lymphocytes du lapin. Le lycopène a une faible toxicité aiguë chez les souris, et 3 g/kg de poids corporel de lycopène administré par voie orale et intrapéritonéale n’a aucun effet sur les souris [13]. De plus, aucune toxicité systémique significative n’a été observée dans les études sur l’innocuité subchronique et chronique [14]. Par conséquent, le lycopène est considéré comme une substance sûre et non toxique.
2. Fonctions physiologiques du lycopène
2.1 fonction antioxydante
Le stress oxydatif est considéré comme l’un des principaux facteurs menant à de nombreuses maladies. Le lycopène peut soulager les dommages dus au stress oxydatif par l’action antioxydante, améliorant ainsi la santé des animaux.
2.1.1 captage Direct des radicaux libres
Le lycopène possède 11 doubles liaisons conjuguées et est très réactif avec l’oxygène et les radicaux libres [15]. Le lycopène est l’antioxydant le plus efficace parmi les divers caroténoïdes communs [16], et sa constante de taux pour le piégage de l’oxygène unique est deux fois celle du β-carotène [17]. De plus, le lycopène peut récupérer In vitro et intracellulairement le peroxynitrite [18-19]. Mortensen et al. [20] [en]ont montré queLe lycopène a la capacité de récupérer le dioxyde d’azoteEt les radicaux sulfuryl et sulfuryl. Galano et al. [21] ont signalé que le lycopène est plus efficace que le carotène pour piéger les radicaux du peroxyde d’hydrogène dans les environnements non polaires.
2.1.2 améliorer l’activité du système antioxydant
Le lycopène peut indirectement affecter les radicaux libres en régulant la production d’enzymes antioxydantes, protégeant ainsi le corps des dommages oxydatifs. Des études ont montré que dans un modèle rat de diabète de type 2, le lycopène augmentait significativement l’activité de la superoxyde dismutase (SOD), de la glutathion peroxydase (GSH-Px) et de la catalase (CAT) [22-23]. Li Li [24] a étudié l’effet d’intervention du lycopène sur le cancer de l’œsophage chez les rats et a constaté qu’après l’intervention du lycopène, l’activité enzymatique du GSH-Px et du SOD dans le sérum du rat augmentait de façon significative, tandis que le niveau de malondialdéhyde (MDA) diminuait, améliorant l’état de stress oxydatif des rats atteints du cancer de l’œsophage. En outre, le lycopène peut augmenter le corps et#39; S teneur en antioxydants non enzymatiques. L’ajout de lycopène à l’alimentation des lapins peut augmenter significativement les taux sanguins de vitamines A et E, tout en réduisant significativement les taux d’oxydants [25]. Sahin et al. [26] ont complété le régime alimentaire des caillots stressés par la chaleur avec du lycopène et ont constaté que les niveaux sériques de vitamine A, de vitamine C et de vitamine E augmentaient, ce qui A atténué le stress oxydatif causé par le stress thermique chez les caillots et réduit la consommation d’antioxydants par les caillots.
À l’heure actuelle, le mécanisme par lequel le lycopène réduit les dommages dus au stress oxydatif chez les organismes a été élucidé principalement par des études in vivo. Le facteur nucléaire érythroïde 2-related factOu bien2 (Nrf2) est un facteur de transcription important dans la réponse antioxydante au stress qui protège les cellules du stress oxydatif [27]. Nrf2 permet l’expression d’une série d’enzymes métabolisantes et cytoprotectrices de médicaments, telles que l’hémie oxygénase-1 (HO-1), la NAD(P)H: quinone oxydoréductase 1 (NQO-1), la SOD et la glutathions-transférase (GST), etc., pour améliorer l’élimination et la détoxification des oxydants endogènes et exogènes (tels que les espèces réactives d’oxygène) [28].
Des études ont montré que le lycopene active significativement l’expression de l’arnm des enzymes antioxydantes HO-1 et NQO-1 dans l’hippocampe des rats, ce qui peut réduire les dommages oxydatifs en activant la voie de signalisation Nrf2 [29]. De même, Zhao et al. [30] ont conclu queLycopène augmentation de la capacité antioxydanteEn médiant la voie de signalisation Nrf2, supprimant ainsi le stress oxydatif induit par l’acide phtalique (ester 2-éthylhexyle) dans les dommages des cellules mésenchimateux de souris. En résumé, le lycopène peut directement récupérer ou inhiber les radicaux libres, et il peut également agir comme un inducteur pour activer les voies de signalisation antioxydantes, améliorer l’activité du corps.' S antioxydant système, et exercer une fonction antioxydante par divers mécanismes pour soulager les dommages de stress oxydatif et protéger la santé animale.
2.2 fonction de réduction des lipides
Le lycopène peut réguler le métabolisme des lipidesEt abaisser les niveaux de lipides sanguins. Dans un modèle de rat avec un régime riche en graisses, la prise de suppléments de lycopène a réduit de manière significative les niveaux de cholestérol total (TC), de triglycérides (TG), de lipoprotéine de basse densité (LDL-C) et de lipoprotéine de basse densité oxydée (Ox-LDL) dans le sérum et le cerveau [31]. De même, le lycopène a réduit les taux sériques de TC, de TG, de LDL-C et de TC et de TG dans le foie chez les rats diabétiques [22]. Des études In vitro ont montré que le lycopène se lie à la partie hydrophobe de la 3-hydroxy-3-méthylglutaryl coenzyme A (HMG-CoA) réductase, inhibant de façon concurrentielle l’activité de la HMG-CoA réductase [32] et réduisant ainsi la synthèse du cholestérol. De plus, les recherches de Fenni et al. [33] ont montré que le lycopene peut réduire l’expression génétique de la protéine de liaison des éléments de régulation du stérol (SREBP-1c) et de la synthase des acides gras (FASN) chez les souris souffrant d’obésité induite par l’alimentation, et augmenter l’expression de trois gènes liés à l’oxydation des acides gras. Par conséquent, la fonction lipidique de lycopène peut être liée à sa capacité à inhiber l’activité de l’enzyme limitant le taux dans la synthèse du cholestérol et à augmenter la β-oxydation des acides gras.
2.3 fonction anti-inflammatoire
Le lycopène a une fonction anti-inflammatoire, qui peut améliorer l’inflammation du foie chez les souris atteintes de stéatose hépatique non alcoolique [34] et réduire le niveau de facteurs inflammatoires dans les cellules cancéreuses de la prostate [35]. Yang etal. [36] ont constaté que le lycopene réduisait significativement l’expression de la métalloprotéine-13 de la matrice (MMP-13), de l’interleukine sérique 6 (IL-6) et du facteur de nécrose tumorale α (TNF-α) dans les cellules de chondrocytes articulaires de l’arthrose humaine, et jouait un rôle protecteur. Le mécanisme peut être par l’activation de la voie de signalisation de l’acide époxyéicosatriénoïque de type Kelch-like protéine-1 (Keap1)-Nrf2. De même, Sun et al. [37] ont montré que le lycopène réduisait l’expression du TNF-α, de l’il-6 et de l’il-1β dans les cellules épithéliales mamaires bovines induites par h2o2. Le mécanisme peut être l’inactivation de la voie de signalisation du facteur nucléaire -κB (NF-κB), réduisant ainsi l’expression des cytokines pro-inflammatoires.
D’autres études ont rapporté que le lycopene augmentait significativement les niveaux sériques d’il-2, d’interféron gamma (IFN-γ) et de TNF-α et l’expression de l’arnm de l’il-2, de l’ifn -γ et du TNF-α dans la leen de souris exposées à l’aflatoxine B1 (AFB1), peut atténuer l’immunosuppression induite par l’afb 1 en inhibant le stress oxydatif et l’apoptose des splenocytes de souris par l’intermédiaire des mitochondries [38]. En résumé, le lycopène inhibe principalement la réponse inflammatoire en bloquant l’activation de la voie de signalisation NF-κB et en limitant la production de médiateurs inflammatoires tels que IL et tnf-α.
2.4 fonction anticancéreuse
Des études antérieures ont montré que le lycopène est associé à un risque réduit de cancer de la prostate, du sein, de l’estomac, du poumon et du côlon [39]. Le lycopène a un effet inhibiteur sur la cancérogenèse de la muqueuse œsophagienne chez le rat, ce qui peut être obtenu en régulant à la hausse l’expression du récepteur gamma (PPARγ) activé par le proliferateur des peroxysomes et de la protéase 3 de l’acide cysteine-aspartique (Caspase-3), et en régulant à la baisse l’expression des protéines NF-κB et cyclooxygénase-2 (COX-2) pour empêcher l’apparition du cancer de l’œsophage. Le conseil des ministresLycopène à dose moyenneLe groupe d’intervention (25 mg/kg de poids corporel) avait le meilleur effet inhibiteur sur le cancer de l’œsophage [24]. De plus, dans un modèle de cancer du poumon induit par le carcinogène du tabac NNK chez les futois, le lycopène a été trouvé pour prévenir la prolifération des cellules cancéreuses du poumon en inhibant l’expression du récepteur de l’acétylcholine nicotinique α7 du poumon et de ses protéines en aval [40]. Bien que les recherches actuelles sur les propriétés anticancéreuses du lycopène soient très prometteuses, il existe un manque général de recherche sur le mécanisme d’action en milieu clinique, qui doit encore être exploré plus en profondeur par les chercheurs scientifiques.
2.5 inhibe l’ostéoporose
Des études ont montré que laPlus le niveau de lycopène est élevéDans le sérum des femmes chinoises, plus leur densité minérale osseuse est élevée [41]. Au niveau cellulaire, il a été démontré que le lycopène inhibe la différenciation des ostéoclastes et stimule la prolifération et la différenciation des ostéoblastes [42]. Le mécanisme pourrait être l’effet direct du lycopène sur les voies de la kinase extracellulaire régulée par les signaux activées par le mitogène (MEK) et de la protéine kinase C (PKC) au cours de la formation des ostéoclastes et sur le MEK et le NF-κB au cours de la formation des ostéoblastes [43].
3 Application du lycopène dans la production animale
3.1 Application du lycopène dans la production avicole
Poudre de lycopènePeut améliorer le rendement de la volaille, améliorer la qualité des œufs, réduire les dommages de stress thermique, et améliorer la performance de reproduction. Sun et al. [44] ont constaté que l’ajout de 40 mg/kg de lycopène au régime alimentaire des poules pondeuses peut augmenter considérablement le poids initial et la capacité antioxydante des poulets de chair. L’addition de lycopène (10 et 20 mg/kg) à l’alimentation des poules pondeuses peutAugmenter la teneur en lycopène dans le foie et le jaune d’œuf, tout en réduisant la teneur en MDA dans le sérum et les œufs stockés pendant 4 semaines [45]. Des études ont montré que l’ajout de 200 mg/kg de lycopène à l’alimentation peut réduire la teneur sérique en TC et en TG des poules pondeuses, ainsi que la teneur en cholestérol du foie, du jaune d’œuf et du muscle mammaire [46].
Sahin et al. [26] ont ajouté 50, 100 et 200 mg/kg de lycopène au régime alimentaire des caillots soumis à un stress thermique (34 °C) et ont constaté que cela pouvait améliorer le taux de conversion alimentaire et le poids des carcasses de caillots soumis à un stress thermique. Des recherches ultérieures de Sahin et al. [47] ont montré que l’ajout de lycopène (200 et 400 mg/kg) à l’alimentation peut atténuer les symptômes du stress thermique chez les poulets de chair, car le lycopène augmente l’expression du gène Nrf2 dans le muscle et l’activité des enzymes antioxydantes (SOD, GSH-Px) dans le sérum. Najafi et al. [48] ont montré que le lycopène peut améliorer la motilité totale, l’intégrité de la membrane et l’activité mitochondriale du sperme de coq congelé et décongelé, ainsi que la capacité d’éclosion des œufs fécondés par insémination artificielle. À l’heure actuelle, la quantité additionnelle de lycopène dans les aliments pour volailles varie de quelques dizaines à quelques centaines de milligrammes, et les groupes expérimentaux sont petits, de sorte que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer la quantité optimale d’additif dans les grands groupes.
3.2 lycopène dans la production de ruminants
L’ajout de poudre de lycopène à l’alimentation peut améliorer la croissanceEt le développement et la qualité de la viande du mouton Bamei dans des environnements chauds d’été [49]. Xu et al. [50] ont montré que l’ajout de 200 mg/kg et de 400 mg/kg de lycopène dans l’alimentation des mouflons de lac pourrait augmenter la stabilité de la couleur et la teneur en substances antioxydantes (vitamine A et vitamine E) dans le mouton stocké, et réduire le degré d’oxydation des lipides et des protéines. De plus, le lycopene peut considérablement améliorer l’activité mitochondriale du sperme de taureau après la décongélation [51], et peut également améliorer la qualité des embryons de bovins cultivés In vitro [52]. Ren et al. [53] ont montré que l’ajout de 1,0 mg/mL de lycopène au sperme de chèvre en cachemire cryoprotégé améliorait significativement la motilité des spermatozoïdes, l’intégrité de l’acrosome, l’activité mitochondriale et l’activité des enzymes antioxydantes dans le sperme de chèvre.
Le groupe avec 4,0 mg/mL de lycopène n’a pas amélioré les caractéristiques physiologiques du sperme. Tvr
3.3 Application du lycopène dans la production porcine
Il y a peu de rapports surUtilisation du lycopène dans la production porcine....... Wang Jie [55] a montré que l’ajout d’une certaine concentration de lycopène à la dilution congelée du sperme de porc peut améliorer considérablement la qualité du sperme après la décongélation, et le niveau d’addition le plus approprié est de 2,0 μmol/L. Des études ont montré que l’ajout de 20 mg/kg de lycopène dans l’alimentation des porcs peut réduire la teneur en MDA du porc frais [56]. L’ajout de lycopène (12,5, 25,0, 37,5, 50,0 mg/kg) à l’alimentation des porcs d’engraissement peut réduire la teneur en MDA du porc pendant l’entreposage (0, 24, 48, 72 h), le meilleur effet étant obtenu lorsque l’ajout de lycopène est de 50,0 mg/kg [57]. Le mécanisme pourrait être d’augmenter la teneur en lycopène dans la viande, améliorant ainsi la stabilité oxydative du porc. En outre, Correia et al. [58] ont constaté que l’ajout de 5% de Marc de tomate aux porcelets et#39; Les aliments peuvent également augmenter la teneur en α-tocophérol dans les muscles et le foie et améliorer la qualité du porc.
3.4 lycopène chez les animaux aquatiques
Le lycopène a pour effet d’améliorer la performance de production des animaux aquatiques et de réduire les dommages dus au stress oxydatif. L’ajout de 0,2% de lycopène à un régime riche en matières grasses peut améliorer l’efficacité de la conversion alimentaire, le rapport d’efficacité protéique et la fonction antioxydante de la truite arc-en-ciel, et l’effet est meilleur que celui de l’antioxydant éthoxyquine [59]. Des études ont montré que le lycopène peut réduire les effets toxiques du malathion sur la carpe [60] et du carbofuran sur le silure d’afrique [61]. Le mécanisme peut être que le lycopène réduit la teneur en MDA et augmente l’activité des enzymes antioxydantes en récupérant les radicaux libres. Ces résultats fournissent une base théorique pour que le lycopène réduise les dommages causés par les médicaments chez les animaux aquatiques. Cependant, certaines études ont montré que le lycopène peut réduire les activités du gazon, du chat et du GSH-Px dans le foie de la perche dorée. Le mécanisme peut être queLe lycopène peut récupérer efficacement les radicaux libresEt prévenir le stress oxydatif, de sorte qu’il stimule les enzymes antioxydantes endogènes moins [62].
3.5 Application du lycopène dans la production de lapins
Le lycopène a pour effet d’améliorer la capacité antioxydanteDe lapins de viande, améliorant la qualité de la viande, et abaissant le cholestérol. Lorenz et al. [63] ont donné à des lapins blancs néo-zélandais un régime riche en cholestérol pendant 4 semaines, tout en supplémentant avec du lycopène (5 mg/kg de poids corporel). Les résultats ont montré que le taux de lycopène dans le plasma du lapin était significativement augmenté, et les concentrations sériques de TC et de LDL-C étaient réduites de près de 50%. Des études ont montré que l’ajout de 5 mg/kg de lycopène à l’alimentation du lapin peut augmenter les niveaux de rétinol et de α-tocophérol dans la viande de lapin, tout en réduisant la teneur en cholestérol de la viande de lapin et la teneur en substances réactives à l’acide thiobarbiturique (TBARS) de la viande de lapin après réfrigération pendant 3 jours [64-65]. De plus, l’ajout de lycopène à l’alimentation peut réduire la teneur en TBARS du plasma des lapins et augmenter la teneur en vitamine A et en α-tocophérol [65]. Le mécanisme peut être que le lycopène peut réduire la production de radicaux libres et augmenter l’activité des enzymes antioxydantes.
4 résumé
En résumé,Le lycopène a des fonctions physiologiques importantes, peut améliorer la performance de production animale, réduire les lipides sanguins, améliorer la capacité antioxydante et la performance de reproduction, et est actuellement étudié de plus en plus dans la production animale. Dans la production de ruminants, de volailles, de lapins et d’autres animaux, le lycopène a montré le potentiel d’amélioration de la qualité des produits animaux, ce qui fournit une base pour la recherche et le développement de produits d’élevage sains. Par conséquent, le lycopène a de larges perspectives d’application en tant qu’additif alimentaire. La Chine est un grand pays producteur de tomates, et le développement en profondeur des fonctions du lycopène est non seulement bénéfique au développement sain de l’industrie de l’élevage, mais aussi au traitement en profondeur des produits agricoles. Cependant, à ce stade, les recherches sur le niveau d’addition approprié et le mécanisme du lycopène dans la production animale font encore défaut, et le degré d’application et de promotion n’est pas élevé. Par conséquent, dans le cadre de la tendance générale de "l’élevage sans antibiotiques", il est urgent d’étudier plus avant les niveaux d’addition appropriés, les effets et les mécanismes de régulation du lycopène chez divers animaux, afin de fournir une base théorique pour une meilleureApplication du lycopène dans l’élevage.
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