Quel est l’utilisation et les avantages de l’acide chicorique extrait d’échinacée?

Des problèmes tels que la résistance aux antibiotiques, les résidus de médicaments dans les produits animaux Et etla pollution de l’environnement ont gravement affecté le développement durable de l’industrie de l’élevage. Par conséquent, la découverte d’additifs naturels pour l’alimentation animale avec des propriétés de remplacement des antibiotiques à partir de plantes naturelles est devenue un point de recherche dans l’élevage au cours des dernières années [1] [traduction].L’acide cichorique (CA), en tant que composé polyphénolique important, est largement répandu dans les plantes Et etse trouve principalement dans les fougères [2]. Des études ont montré que l’acide cichorique a non seulement des effets antioxydants, anti-inflammatoires Et etimmunitaires [3], maIl esta également le potentiel d’intervenir dans les maladies métaboliques telles que l’obésité [4]. L’acide cichorique peut favoriser la croissance animale, améliorer efficacement l’immunité animale, Et eta des effets anti-inflammatoires Et etanti-diarrhée. CEt etarticle passe en revue la structure moléculaire, les propriétés physiques Et etchimiques, la stabilité Et etl’activité biologique de l’acide chicorique, et décrit l’application de l’acide chicorique extrait de la plante d’échinacée dans des environnements hypoxiques pour améliorer la production animale, dans le but de fournir une référence pour la recherche, le développement et l’utilisation approfondies de l’acide chicorique dans la production animale.

1 Structure et propriétés de l’acide chicorique

1.1 structure moléculaire

L’acide cichorique a d’abord été isolé et identifié à partir des feuilles de Cichorium intybus L. :par Scarpati en 1958 [5]. Parce que l’acide chicorique contient deux atomes de carbone chiraux dans sa structure, il existe trois stéréoisomères: l’acide l-chicorique, l’acide d-chicorique et l’acide racémique-chicorique [6-8]. Les structures chimiques des stéréoisomères de l’acide chicorique sont représentées à la Figure 1.

1.2 propriétés physiques et chimiques

Le conseil des ministresLe point de fusion des cristaux d’acide chicorique est de 206 °C,Et ils sont en forme d’aiguille [9]. L’acide chicorique réagit violemment avec le chlorure ferrique pour former un complexe verdâtre noir; Il réagit avec les alcalis pour devenir jaune, et la réaction de couleur est liée à l’état de l’air [9-10]. Sa réaction de couleur peut être utilisée pour détecter commodément l’acide chicorique.

1.3 stabilité

L’acide cichorique appartient aux composés phénoliques, et sa stabilité chimique est grandement affectée par la température ambiante et la valeur du pH. Des études ont montré que les propriétés chimiques de l’acide cichorique sont les plus stables à un pH HHde 3 [11]. Par conséquent, l’ajout de substances acides telles que l’acide citrique, l’acide malique et l’hibiscus lors de l’extraction de l’acide cichorique peut améliorer considérablement la stabilité de l’acide cichorique et augmenter le taux de réussite de l’extraction. La teneur en acide chicorique des boissons à base de jus de fruits n’a pas changé de manière significative après 3 mois de stockage à 4 °C. Le temps de travailL’effet des différents systèmes alimentaires sur la stabilité de l’acide chicorique varie. Dans l’ensemble, les systèmes alimentaires peuvent maintenir la stabilité desAcide chicorique dans une certaine mesureEt le protéger de la dégradation [12].

2 activité biologique de l’acide chicorique

2.1 antioxydant

En tant que composé phénolique, l’acide chicorique a une forte capacité de récupération des radicaux oxygénés. L’acide cichorique peut favoriser la production d’enzymes antioxydantes dans différentes cellules, réduire les niveaux de ROL lintracellulaires, protéger les cellules contre la cytotoxicité induite par les radicaux libres, exercer des effets pharmacologiques contre les dommages oxydatifs, et exercer une activité antioxydante en mediant les voies de Le stressoxydatif Keap1/Nrf2, NF-κB et MAPK.

Des études ont montré que 50% de l’éthanol traitéEchinacea purpureaextrait de fleur(56,03 mg/g) a de bonnes propriétés antioxydantes [13]. Jiang Ling [14] a constaté que l’extrait d’echinacea purpurea L. a une forte capacité de piégeage des radicaux libres et des radicaux hydroxyles, et peut inhiber la peroxydation des lipides. L’extrait d’acide chicorique peut inhiber considérablement l’oxydation et la rancidité du saindoux et de l’huile de colza. L’acide chicorique a un effet antioxydant plus fort sur le saindoux que sur l’huile de colza, et plus la concentration d’acide chicorique est élevée, meilleur est l’effet antioxydant sur le saindoux et l’huile de colza.

Des études ont évalué quantitativement la capacité de captage des radicaux libres de l’acide caféique, acide chlorogénique, acide tartrique et acide chicorique dans la racine d’echinacea purpureaEt ses dérivés. Par exemple, l’acide chicorique a un fort effet de piocher sur les radicaux libres DDPH (ce50 = 6,6 microM) [15] et les radicaux libres OH [16], tandis que l’effet de l’acide caféique est relativement faible (ce50 = 20,5 microM). Les valeurs moyennes de la ce50 pour Echinacea purpurea, E. palida et E. angustifolia étaient respectivement de 134, 167 et 231 g/L LLL[17], et l’effet antioxydant de son extrait, l’échinacoside, est plus fort que celui de l’acide caféique, de l’acide chlorogénique et de l’acide tartrique [15-17].

L’acide cichorique atténue les dommages rétiniens induits par le n-méthyl-d-aspartate chez les rats en réduisant la production d’espèces réactives d’oxygène et en inhibant la peroxydation lipidique [18].L’acide cichorique peut réduire la production de ROSEt le MDA dans un modèle de dommages oxydatifs induits par h2o2 chez les larves de poissons zébrés, active les enzymes antioxydantes SOD et GSH-Px, et protège contre les dommages au foie grâce aux effets antioxydants de l’acide cichorique [19]. L’acide chicorique peut interférer dans la régulation supérieure de la signalisation N ° de cataloguedans la voie transcriptionnelle Keap1/Nrf2, réguler transcriptiquement l’expression en aval des enzymes antioxydantes dans les cellules (y compris HO-1 et NQO-1), et réduire le Le stressoxydatif induit par les LPS chez les souris [19-22].

L’acide chicorique exerce un effet antioxydant en régulant le facteur nucléaire érythroïde 2-facteur 2 (Nrf2) et le récepteur gamma 1alpha activé par le proliferateur des peroxysomes (PGC-1alpha) [21,23]. L’activation de Nrf-2 et de PGC-1a suppriment la cytotoxicité induite par les PCR en augmentant la régulation des gènes impliqués dans les réponses antioxydantes et en améliorant le système de défense antioxydante mitochondrial [17,20,24]. Il atténue les dommages d’oxydation des liposomes induits par Fe2+ et inhibe la peroxydation des lipides d’acide linoléique [20]. L’acide chicorique joue un rôle préventif dans l’amélioration du stress oxydatif et de l’l’inflammationpar la voie de signalisation AMPK/Nrf2/NF-kB, et maintient l’activité biologique du microbiote intestinal chez les souris souffrant de shna induite par HFD [25]. L’acide chicorique, en tant qu’activateur d’ampk, peut déréguler le niveau de protéines de NF-κB et augmenter le niveau de protéines nucléaires de Nrf2 chez les souris ayant un régime riche en graisses. Il réduit également le taux de malondialdéhyde (MDA) dans le sérum des souris HFD et augmente l’activité de la superoxyde dismutase (SOD) dans le sérum [23,26].

2.2 anti-inflammatoire

L’acide chicorique peut améliorer l’inflammation induite par les lipopolysaccharides (LPS). La réduction de l’inflammation est associée à une dérégulation du facteur nucléaire κB (NF-κB) et du facteur de nécrose tumorale -α (TNF-α) [21,27-29], qui sont deux régulateurs majeurs de la réponse inflammatoire [30-31]. L’acide chicorique exerce également un effet anti-inflammatoire en régulant vers le bas l’oxyde nitrique synthase, la cyclooxygénase 2 (COX-2), la prostaglandine E2 (PGE2), l’interleukine 1b (IL-1b), les facteurs pro-inflammatoires IL-12 et IL-18 [32-34].

Li et coll. [35] ont étudié le rôle desAcide chicorique dans la d-galactosamine (d-GalN)Des lésions hépatiques chez les souris, et ont montré que l’acide chicorique soulage l’inflammation et réduit la mortalité induite par la d-galn en inhibant les protéines kinases activées par mitogène (mapk) et le facteur nucléaire -κB (NF-κB). L’acide chicorique régle l’expression des protéines NF-κB/p65 et p38/MAPK,empêche NF-κB/p65 et p38/MAPK KKde pénétrer dans le noyau et de se lier aux séquences correspondantes, et exerce un effet anti-inflammatoire sur les rats traités par LPS [14]. L’acide Cichoric peut inhiber de manière significative la surproduction des cytokines inflammatoires IL-1β, TNF-α et PGE2 chez les rats atteints d’arthrite induite par le collagène (CIA), et peut également inhiber de manière significative les niveaux de NF-κB, p65, TNF-α et COX-2 dans le tissu synovial des rats CIA [32].

2.3 améliore l’immunité

L’échinacée est originaire des États-Unis et du sud du Canada, et est une plante "immunitaire" bien connue [36-37]. Les espèces Echinacea angustifolia, Echinacea palida et Echinacea purpurea ont une longue histoire d’utilisation comme immunomodulateurs et immunostimulants[37].

L’échinacoside peut réguler efficacement la réponse immunitaireDes macrophages dansvitro, réduisant significativement les niveaux de NF-κB, TNF-α et NO dans les macrophages de souris stimulés par le lipopolysaccharide (LPS) [29]. L’échinacoside traite les souris souffrant d’un stress chronique en régulant la noradrénaline (NA), la dopamine (DA) et la sérotonine (5-HT). L’acide cichorique régule le stress en élevant les niveaux plasmatiques de corticostérone et en réduisant significativement les niveaux d’acide ascorbique, de cholestérol et de corticostérone dans les glandes surrénales, ce qui favorise la réponse immunitaire des souris stressées [38].

2.4 régule le métabolisme des graisses

L’acide cichorique peut réduire la prise de poidsChez la souris induite par un régime riche en graisses [25, 32]. Il prévient les troubles métaboliques lipidiques chez les patients obèses en améliorant la morphologie cellulaire et les taux de lipides du foie [39]. L’acide chicorique peut inhiber l’expression du récepteur c activé par proliférateur de peroxysomes et de la protéine a de liaison à l’acat /enhancer, qui sont liées à la fibrose, à l’apoptose et à la production de graisse chez les souris sur un régime alimentaire déficient en méthionine et en choline (MCD) [33]. Une alimentation riche en graisses (HFD) alimentée par des souris C57BL/6 et un supplément d’acide chicorique a réduit le poids corporel et le poids du tissu adiposo blanc, atténué l’hyperglycémie et la dyslipidémie, et réduit la stéatose hépatique chez les souris alimentées par HFD [25,39]. L’acide cichorique peut prévenir les dommages histologiques (stéatosis-inflammation-fibrose) causés par le diabète précoce et tardif chez le rat, ainsi que la dérégulation des gènes SREBP-1c et PPARα après la stéatose du foie est induite [39]. L’acide cichorique peut modifier significativement la morphologie et la viabilité des préadipocytes 3T3-L1 [40-41]. L’acide chicorique induit la régulation de ROS par la voie mitochondriale, qui intervient dans l’inhibition de l’expression des protéines PGC-1α et FoxO4 dans les pré-adipocytes 3T3-L1 dans la voie de signalisation PI3K/Akt [40]. La voie de signalisation de la protéine Kinase:activée par mitogène p38 (MAPK) inhibe la viabilité des pré-adipocytes 3T3-L1 [41], et induit un dysfonctionnement mitochondrial chez les pré-adipocytes 3T3-L1 d’une manière qui dépend de la concentration et du temps, ce qui conduit à l’apoptose [40-41].

2.5 protection du foie

Il a été constaté queL’acide chicorique peut réduire l’accumulation de triglycérides(TG) dans le foie des rats provoquée par la consommation aiguë d’alcool [39,42], inhibe l’augmentation des niveaux de ROS et l’expression de tnf-α et de l’oxyde nitrique synthase (iNOS) arnm dans les macrophages RAW264.7 traités avec LPS dans le foie, et interfère avec la signalisation inos-dependente pour réduire les lésions hépatiques alcooliques aiguës [42]. Des études ont également montré que l’acide chicorique protège le foie de l’accumulation de graisse et de la stéatose hépatique à forte teneur en gras ou induite par l’alcool en réduisant le rapport Bax/Bcl-2 du foie et en inhibant la synthase d’acides gras et les cytokines pro-inflammatoires (y compris TNF-α, IL-6, COX-2 et JNK) [32].

Le métabolisme du Glucose est la principale voie métabolique qui fournit de l’énergie pour le corps, et sa régulation est contrôlée par l’action combinée de multiples voies de signalisation. Les troubles du métabolisme du glucose peuvent entraîner des complications systémiques chroniques et des dommages à divers organes et tissus du corps. L’acide chicorique est un acide phénolique qui peut réguler les troubles du métabolisme du glucose eta pour effet d’abaisser la glycémie [43]. L’acide chicorique (ci50 est de 0,28 g/L) inhibe la α-glucosidase associée au diabète de type 2 d’une manière dépendant de la concentration, et a un bon potentiel pour contrôler l’hyperglycémie et l’hypertension [13].L’acide cichorique peut soulager la perte de poids chez les souris diabétiques, augmenter la vitesse d’exercice et la vitalité d’exercice des souris, abaisser la glycémie, augmenter la concentration d’insuline à jeun, diminuer - réguler l’indice de résistance à l’insuline, et améliorer la sensibilité à l’insuline et la sensibilité au glucose. L’acide cichorique atténue l’apoptose du tissu d’îlot induite par la streptozotocine (MLD-STZ) en inhibant la transduction du signal d’apoptose mitochondriale, atténue l’apoptose du tissu d’îlot induite par la streptozotocine (MLD-STZ), et par la voie de signalisation de l’insuline, affecte l’absorption du glucose cellulaire et la capacité de synthèse du glycogène, atténue les dommages fonctionnels, améliore la résistance à l’insuline chez les adipocytes, Et a le potentiel de réguler l’homéostasie du glucose du corps et d’améliorer le diabète et ses complications [43-44].

3 Application de l’acide chicorique dans la production animale

3.1 Application de l’acide chicorique dans la production de volaille

Wang Shuqdanset Al., et al.[45] ont montré queL’extrait d’echinacea purpurea (acide cichorique) peut améliorer l’humoralEt l’immunité cellulaire des poulets de chair, augmentent leur anticorps contre la maladie de Newcastle et l’activité des cellules tueuses naturelles (NK), augmentent les effets antiviraux et lysants des cellules NK, et augmentent les niveaux immunitaires des globules rouges de chair. Han Ruochan et coll. [46] ont montré que l’acide chicorique encapsulé peut améliorer l’immunité des poules pondeuses et a un effet synergique immunologique sur l’effet immunitaire du vaccdanscontre la maladie de Newcastle.

Fu Haining et Al., et al.[47] ont montré par des expériences que les doses élevées etGroupes à dose moyenne d’extrait d’echinacea purpureaPeut augmenter de manière significative le titre d’anticorps sérique de poulet, favoriser la prolifération des lymphocytes du sang périphérique, et améliorer le taux de protection d’organe immunitaire. Dans une certaine mesure, il a pour effet biologique d’augmenter le gadansde poids et de réduire le taux de conversion alimentaire, ce qui indique que l’extrait d’echinacea purpurea peut améliorer l’effet immunitaire du vaccdansnew crown pour poulet. Hao Zhihui et Al., et al.[48] ont ajouté l’extrait d’echinacea purpurea à l’alimentation des poulets de chair, et les résultats ont montré que l’extrait d’echinacea purpurea peut augmenter significativement l’indice de thymus et l’indice de bursa des poulets de chair, et améliorer la capacité antioxydant et la capacité immunitaire des poulets de chair en augmentant le nombre de globules blancs, le nombre de globules rouges et le volume de globules rouges, et améliorer le titre d’anticorps contre la maladie de Newcastle. Niu Xiaofei et Al., et al.[49] ont constaté que l’extrait d’echinacea purpurea peut augmenter de façon significative le titre d’anticorps du virus de la variole du poulet dans le sang périphérique du poulet, améliorer la performance de production des poulets de chair et la dose la plus appropriée est de 0,5 mL/ oiseau.

3.2 Application de l’échinacoside dans la production d’animaux aquatiques

Tang Xuelian et Al., et al.[50] ont montré queAjout d’extraits d’échinacée avec différentes concentrations d’acide chicoriqueÀ l’alimentation de la carpe Pengze crucian (Carassius auratus var. Pengze) peut réduire de manière significative les radicaux libres hydroxylés et la teneur en malondialdéhyde dans le sérum de la carpe, augmenter l’activité de superoxyde dismutase, catalase et glutathion réductase, améliorant considérablement Pengzeqing' S capacité antioxydante. Ren Yongldans[51] a ajouté 0,2% d’extrait d’échinacée purpurea à l’appât de la carpe et a constaté que cela pouvait réduire le facteur d’appât à divers degrés, augmenter le gadansde poids et le rendement de la carpe. L’extrait d’echinacea purpurea peut améliorer efficacement la performance de croissance, la fonction immunitaire et la résistance à Aeromonas hydrophila de la carpe. L’extrait d’échinacée peut donc être utilisé comme excellent stimulant immunitaire à base de plantes en aquaculture.

3.3 effet de l’échinacoside sur les animaux dans un environnement hypoxique

Wu Hua' S [52] la recherche a montré queExtrait d’échinacée (echinacoside) à différentes concentrationsPeut être utilisé comme stimulant immunitaire non spécifique pour favoriser la prolifération des cellules mononucléaires du sang périphérique et inhiber l’expression des facteurs d’apoptose, améliorer le métabolisme des nutriments dans les yaks de pâturage, améliorer l’activité mitochondriale dans les yaks de pâturage dans des conditions hypoxiques, améliorer le yak' S adaptabilité à faible oxygène à haute altitude, et améliorer la fonction immunitaire. Li Chunsheng' S [53] la recherche montre que les veaux sevrés précoces ont nourri un certain nombre deDose d’extrait d’echinacea purpurea (acide cichorique)Après une alimentation complémentaire peut augmenter significativement le taux de transformation des lymphocytes des veaux et améliorer leur fonction immunitaire. Il a également un certain effet dans la prévention et le traitement de la diarrhée du veau de yak. Des recherches menées par Asun Xian et Al., et al.[54] ont montré que l’ajout d’acide chicorique pendant la période périnatale des yaks en pâturage peut aider à éliminer les radicaux libres dans la yak' S corps, réduire la peroxydation lipidique dans le veau et#39; S corps après la naissance, améliorer le corps et#39; S oxydatif sous stress oxydatif, et améliorer la capacité antioxydante des yaks pâturants pendant la période périnatale.

Wang Xiaoqin et Al., et al.[55] ont constaté que l’acide chicorique peut améliorer considérablement la capacité antioxydante totale du sérum des yaks pâturants et réduire considérablement le degré d’oxydation des lipides dans le sérum, ce qui indique que leAcide chicorique dans l’extrait d’echinacea purpureaPeut, dans une certaine mesure, améliorer la capacité antioxydante des yaks de pâturage. Wu Hua Et al.[56] nourris des yaks avec différentes doses d’acide chicorique, qui a été démontré pour augmenter significativement la teneur en globules blancs, globules rouges et l’hémoglobine dans le sang de yak, améliorent la yak' S adaptabilité à des environnements à haute altitude et à faible teneur en oxygène, et jouer un rôle positif en améliorant l’immunité et en résistant aux réactions inflammatoires. Liu Jiahua et al. [57] ont nourri des rats SD avec différentes concentrations d’acide chicorique dans des conditions hypoxiques. Les résultats ont montré que l’acide chicorique pourrait augmenter l’absorption d’oxygène et la capacité de charge en oxygène du sang de rat SD,réguler l’équilibre acido-basique, améliorer les dommages vasculaires, favoriser la contraction cardiaque et soulager les dommages myocardiques, augmentant ainsi le taux SD et#39; l’adaptabilité au milieu hypoxique à haute altitude, et l’effet est optimal dans le groupe à forte dose.

4 Conclusion

Extrait d’echinacea purpurea acide chicorique,En tant qu’additif alimentaire vert naturel, a des effets antioxydants, anti-inflammatoires et immunitaires, eta le potentiel d’intervenir dans les maladies métaboliques telles que l’obésité. Des études de suivi ont été menées sur le mécanisme de l’extrait d’echinacea purpurea et de l’acide chicorique dans l’adaptation à faible teneur en oxygène et le stress oxydatif du yak, visant à étudier les effets de l’acide chicorique en tant qu’additif alimentaire naturel sur les performances de croissance, la capacité antioxydante ou la fonction immunitaire du bétail et de la volaille dans des conditions hypoxiques, sous réserve de remplacer les antibiotiques. L’acide chicorique a de grandes perspectives en tant qu’antioxydant naturel et additif alimentaire vert qui favorise la croissance et prévient les maladies, et fournit une référence pour le développement et l’utilisation de l’acide chicorique comme additif alimentaire dans les zones hypoxiques de haute altitude.

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