Quelle est l’utilisation de l’extrait Polysaccharide d’astragale?

L’astragale est la racine de l’astragalus membranaceus dans le genre Astragalus, famille Leguminosae. Le polysaccharided’astragalus est une substance proposée à partir de l’astragalus membranaceus, Et etla teneur en polysaccharide d’astragalus varie selon les différents lieux d’origine, la teneur la plus élevée en l’astragalemembranaceus étant produite dans le Gansu [1]. Ces dernières années, les polysaccharides astragale ont des effets antioxydants [6], anti-apoptotiques [7], anti-inflammatoires [8], immunomodulateurs [9] et antimicrobiens [10] chez les porcs [2], les poulets [3] et les rats[4], ainsi que des expériences In vitro [5].

Avec le développement rapide de l’élevage porcin et de l’industrie des aliments pour animaux, "anti-réduction" est devenu une tendance de nos jours. En tant qu’additif vert, le polysaccharide d’astragale peut améliorer les performances de production et éviter les problèmes environnementaux causés par les antibiotiques. Par conséquent, cet article résume les fonctions physiologiques et les mécanismes des polysaccharides Astragali au pays et à l’étranger au cours des dernières années, et donne un aperçu des effets d’application dans la production porcine, en vue de fournir des références pour l’utilisation des polysaccharides Astragali dans l’élevage porcin.

1 propriétés physico-chimiques du polysaccharide d’astragale

Le polysaccharide d’astragale est l’ingrédient actif de l’astragale de la médecine traditionnelle chinoise, de couleur jaune-brun, composé de rhamnose, d’arabinose, de xylose, de mannose, de galactose et de sucre commun [11]. Le poids moléculaire du polysaccharide d’astragale est compris entre 80-160 kDa, ce qui a une activité biologique évidente [12].

2 fonctions physiologiques et mécanismes d’action des polysaccharides d’astragale

2.1 propriétés antioxydantes

Dans le processus du métabolisme énergétique, les mitochondries dans les cellules généreront un grand nombre de radicaux libres, qui causeront divers dommages cellulaires.Astragali polysaccharidesPeut détruire directement ou indirectement les radicaux libres et leurs produits oxydés. 2.1.1 captage Direct des radicaux libres

2.1.1 captage Direct des radicaux libres

En présence d’oxygène et d’ions métalliques (par exemple, Fe2+ et Cu2+), les mitochondries produisent un groupe de groupes oxydants puissants dans le métabolisme énergétique, tels que l’anion superoxyde (O2-), le radical hydroxyle (OH-) et le radical 1,1-diphényl-2-phénylhydrazine (DPPH-). Ni Huiyan et Al., et al.[13] ont constaté que les polysaccharides d’astragale avaient des effets piégants sur la DPPH-, OH- et O2- dans un essai in vitro sur les antioxydants. L’efficacité des polysaccharides d’astragale dans le piégeage des radicaux libres était fonction de la concentration.

Luo Nan et al.[14] ont constaté que la concentration de la solution de polysaccharide d’astragali augmentait de 0,1 mg/mL à 0,9 mg/mL, et que l’efficacité du piégage de l’oh augmentait avec l’augmentation de la concentration du polysaccharide d’astragali, et que l’efficacité la plus élevée de piégage était observée à 0,9 mg/mL. Cependant, on ne sait pas si la capacité de captation des radicaux libres du polysaccharide d’astragali a une limite.

Le piégement des radicaux libres par les polysaccharides d’astragale est principalement causé par les deux aspects suivants: OH- et O2- peuvent se combiner avec OH- et H+ fournis par chaque groupe monosaccharide dans les polysaccharides d’astragale pour former de l’eau composée stable, ainsi piéger les radicaux libres [15- 16]; Polysaccharides d’astragale, comme une sorte d’extraits de plantes polysaccharides, l’oh - des polysaccharides peut être complexé avec Fe2+ et Cu2+, qui sont nécessaires à la génération de radicaux libres, réduisant ainsi la génération de radicaux libres [17]. Les polysaccharides OH- on peuvent se compliquer avec Fe2+ et Cu2+, qui sont essentiels pour la production de radicaux libres, réduisant ainsi la production de radicaux libres [17]. Cependant, les études ci-dessus ont toutes été menées in vitro, et le captage in vivo des radicaux libres par les polysaccharides d’astragale n’est pas encore parfait et nécessite des recherches plus poussées.

2.1.2 inhiber le niveau d’espèces réactives d’oxygène (ROS) et augmenter l’activité de la peroxydase

Les espèces réactives d’oxygène (ROS) sont des dérivés des radicaux libres. Dans le processus de transfert d’électrons dans la chaîne respiratoire mitochondriale, une partie de l’oxygène n’est pas entièrement oxydé pour produire ROS [18]. Il a été constaté que le polysaccharide d’astragale réduit la génération de ROS dans les myocytes[19] et les cellules endothéliales [20] [en]en maintenant la stabilité de la chaîne respiratoire mitochondriale. Lorsque la teneur en ROS et radicaux libres augmente dans le corps, la teneur en peroxydes augmente également. Par conséquent, diverses peroxydases [par exemple, la superoxyde dismutase (SOD), la glutathion peroxydase (GSH- PX)] sont produites dans le corps pour récupérer l’excès de peroxydes et de radicaux libres.

Xu Shengming et al. [21] ont augmenté les activités de gazon et de GSH-P1 dans le sang des porcs sevrés de 8,8 % et de 104,5 %, respectivement, avec l’ajout de polysaccharide d’astragale à leur alimentation. Chen Wei et al [22] ont trouvé que le polysaccharide d’astragale pourrait améliorer le dysfonctionnement du gène peroxydase chez les souris transgéniques SOD2+/- en augmentant le niveau d’expression de SOD2mRNA et l’activité de SOD2. Le mécanisme est que le polysaccharide d’astragale active la protéine kinase activée par l’adénylate-(AMPK) pour augmenter le niveau d’expression du gène peroxydase, puis augmenter l’activité peroxydase [23]. Cependant, le mécanisme spécifique par lequel l’ampk régule l’activité de la peroxydase reste à étudier.

2.2 anti-apoptose

L’apoptose est principalement réalisée par la voie mitochondriale, le stress du réticulum endoplasmique et la voie du récepteur de la mort. Dans la présente étude, seules les voies mitochondriales et le stress du réticulum endoplasmique ont la fonction anti-apoptotique des polysaccharides Astragali.

2.2.1 stabilisation de la membrane mitochondriale

La stabilité de la membrane mitochondriale joue un rôle important dans le processus d’apoptose. Un excès de Ca2+, de protéine de lymphoma-2 des cellules b (Bcl-2) et de protéine X liée au Bcl-2 (Bax) peut modifier la perméabilité des membranes mitochondriales, ce qui entraîne la libération de cytochrome C des mitochondries dans le cytosol, et finalement l’activation de la protéase caspase3 de cysteine-aspartate pour induire l’apoptose. Fan Zongjing et al.[24] ont constaté que le polysaccharide d’astragale pouvait réduire considérablement la concentration de Ca2+ dans les cardiomyocytes pendant l’ischémie et l’hypoxie transitoires, atténuer les dommages causés par l’ischémie et l’hypoxie transitoires sur la membrane externe des mitochondries et éviter l’apoptose des cardiomyocytes.

Sun et al.[25] ont constaté que le polysaccharide d’astragali pouvait inhiber l’apoptose en améliorant l’expression de Bcl-2 et en inhibant l’expression de Bax, augmentant ainsi le rapport de Bcl-2 à Bax dans les mitochondries, et donc en inhibant l’apoptose. Liu et al.[26] ont constaté que les polysaccharides d’astragali pouvaient avoir un certain effet protecteur sur les mitochondries dans un Parkinson' S maladie souris modèle, réduisant ainsi la libération de cytochrome C à partir des mitochondries. Liu et al.[26] ont constaté que le polysaccharide d’astragale pourrait avoir un certain effet protecteur sur les mitochondries, réduisant ainsi la libération de cytochrome C par les mitochondries et évitant l’apoptose. Wei Pingting et al.[27] ont constaté que le polysaccharide d’astragale pouvait réduire significativement l’expression de la protéine caspase3 dans le tissu rénal des rats touchés par l’éphédrine, et réduire l’apoptose des cellules du tissu rénal, ralentissant ainsi les dommages causés par l’éphédrine au tissu rénal des rats.

2.2.2 Stress endoplasmique du réticulum (ERS)

Le stress du réticulum endoplasmique (ERS) est l’une des principales voies de l’apoptose, et le ERS induit l’apoptose principalement par la protéine homologue C/EBP (CHOP), la voie amino-kinase terminale c-Jun (JNK) et la caspase 12 [28]. Apoptose par voie amino-kinase terminale c-Jun (JNK) et caspase 12 [28]. Sous l’effet fort du ERS, l’augmentation du facteur de transcription activé (ATF)6 et la surexpression du réticulum kinase endoplasmique de type PRKR (PERK) ont provoqué l’augmentation du CHOP, qui peut inhiber le Bcl-2 pour induire l’apoptose. CHOP peut inhiber Bcl-2 pour induire l’apoptose.

Dans un modèle de rat diabétique, le polysaccharide d’astragale a réduit la synthèse des protéines happées en inhibant l’activation de l’atf6 [29] et en diminuant l’expression de PERK [30] [31]. L’ers prolongé active continuellement l’inositol need enzymes (IER)1, qui à son tour transmet des signaux apoptotiques à la voie JNK pour provoquer l’apoptose [32]. Ouyang Jingping et al [33] ont constaté que le polysaccharide d’astragale pouvait inhiber l’activation de l’ier1 dans un modèle de rat diabétique. Dans un modèle de perfusion d’ischémie cardiaque, les polysaccharides d’astragali ont augmenté le rapport Bcl-2 / Bax dans les cardiomyocytes en inhibant l’activation de JNK et ont empêché l’apoptose des cardiomyocytes [34]. Pendant ce temps, la caspase 12, l’initiateur de l’apoptose, peut activer la caspase 3 et induire l’apoptose. Dans un modèle de rat diabétique, le polysaccharide d’astragali a inhibé l’expression de la caspase 12 pour réduire le taux d’apoptose des cardiomyocytes[35].

En résumé, l’astragaloside peut réduire l’apoptose en maintenant la stabilité de la membrane mitochondriale et en réduisant le stress endoplasmique du réticulum. Cependant, le mécanisme spécifique du polysaccharide de l’astragale dans la réduction de l’apoptose par la voie du récepteur de la mort doit être étudié plus en détail.

2.3 anti-inflammatoire

Le facteur de transcription nucléaire -κ B (NF-κ B) joue un rôle important dans l’inflammation. Sous stimulation des médiateurs inflammatoires, la protéine inhibiteur -κ B (Iκ B) du cytosol est phosphorylée et détachée du NF-κ B, activant ainsi le NF-κ B [36]. Le NF-κ B activé peut pénétrer dans le noyau cellulaire et réguler l’expression d’une série de gènes pro-inflammatoires, renforçant ainsi la réponse inflammatoire [37]. Il a été constaté que le polysaccharide d’astragale peut inhiber l’activation de NF-κ B dans les cellules [38] et empêcher la phosphorylation d’iκ B [39], réduire le niveau de NF-κ B activé dans les cellules, et donc ralentir l’inflammation. Cheng Yan[40] et d’autres ont constaté que les polysaccharides d’astragale inhibaient l’expression des médiateurs inflammatoires et réduisaient la libération de médiateurs inflammatoires dans un modèle de sepsis de la souris, empêchant ainsi les dommages de la sepsis aux cardiomyocytes. Certaines protéases sont également impliquées dans le processus inflammatoire, comme la cyclooxygénase (COX), qui catalyse la production de prostaglandines à partir de l’acide arachidonique, permettant à l’inflammation de se propager. Liu Ling et al.[41] ont constaté que les polysaccharides astragale inhibent l’expression du gène COX, réduisant ainsi la production de l’enzyme COX et jouant un rôle anti-inflammatoire.

En résumé, le polysaccharide d’astragale peut être utilisé comme agent anti-inflammatoire de trois façons: premièrement, il peut réduire le niveau de NF-κ B activé, réduisant ainsi la production de médiateurs pro-inflammatoires; Deuxièmement, il peut inhiber l’expression de médiateurs inflammatoires, abaissant ainsi le niveau de médiateurs inflammatoires; Et troisièmement, il peut modifier l’activité des enzymes inflammatoires par la régulation des gènes des enzymes liées à l’inflammation, exerçant ainsi son effet d’inhibition de l’inflammation.

2.4 réglementation de l’immunité

2.4.1 améliorer le développement des organes immunitaires

La force d’un animal&#L’ immunité est déterminée par le développement de ses organes immunitaires (par exemple la rate, le thymus, la bourse). Xiang Shuangyun et al. [3] ont augmenté significativement les indices de rate et de bursa des poules pondeuses en leur injectant du polysaccharide d’astragale pendant 3 jours consécutifs avant la vaccination contre la maladie de Newcastle. Zhang et al. [42] ont constaté que l’alimentation en solution polysaccharidique d’astragali chez des rats vaccinés contre le virus de la fièvre aphteuse stimulait la prolifération des cellules de la rate de rat, et LI et al. [43] ont constaté que l’injection de solution polysaccharidique d’astragali chez des porcs vaccinés contre le virus de la fièvre aphteuse augmentait considérablement la qualité de leurs spleens.

2.4.2 amélioration des cellules immunitaires

Les cellules immunitaires comprennent principalement les lymphocytes T, les lymphocytes B, les macrophages, etc. Parmi eux, les lymphocytes T sont les principales cellules de l’immunité cellulaire, qui sont principalement divisées en deux sous-populations — CD4+ et CD8+ selon leurs fonctions [44], et le rapport CD4+/CD8+ peut être utilisé pour mesurer la performance immunitaire de l’organisme [45]. Il a été constaté que le polysaccharide d’astragale augmentait le nombre de lymphocytes T en augmentant le rapport CD4+/CD8+ chez les truies reproductrices, ce qui à son tour améliore la performance immunitaire des truies reproductrices [9]. Wang Chaofeng et al.[46] ont montré que l’ajout de polysaccharide d’astragale aux régimes alimentaires augmentait significativement le taux de CD4+ dans le sang des porcelets sevrés, ce qui augmentait à son tour le rapport CD4+/CD8+ et augmentait l’immunité des porcelets.

Hou Xi' E et al.[47] ont injecté des porcelets en lactation avec une solution de polysaccharide d’astragali et ont constaté que le polysaccharide d’astragali réduisait le CD8+ chez les porcelets et induisait les cellules B à sécréter plus de globulines. γ-interféron -γ (IFN-γ) est une glycoprotéine soluble dans l’eau, produite par des lymphocytes T activés. IFN-γ peut favoriser la différenciation des lymphocytes T et améliorer l’immunité cellulaire en régulant le facteur de transcription T-bet. Yao Jingming et al [48] ont injecté des porcs vaccinés contre la peste porcine avec une solution polysaccharidique d’astragale, ce qui pourrait augmenter significativement la teneur en IFN-γ chez les porcs vaccinés contre la peste porcine, favoriser la différenciation des lymphocytes T, puis améliorer l’immunité cellulaire. Les récepteurs de type toll (TLR4) jouent un rôle important dans la fonction immunitaire des phagocytes, et il a été constaté que la structure polysaccharidique des polysaccharides astragale active les phagocytes en se liant à TLR4 à la surface des phagocytes, stimulant ainsi la sécrétion d’effecteur immunitaire par les phagocytes, et augmentant ainsi la capacité immunitaire des phagocytes [49-51].

2.5 antibactérien

Le polysaccharide d’astragale a des propriétés antibactériennes [10]. Les tests antimicrobiens In vitro ont montré que les polysaccharides d’astragale inhibaient Escherichia coli, Streptococcus et Staphylococcus aureus, mais l’effet inhibiteur était plus évident chez E. coli [52]. Xie Hongbing et al. [53] ont ajouté 800 mg/kg de polysaccharide d’astragale au régime alimentaire des porcelets sevrés et ont constaté que le nombre d’e. coli dans le tractus intestinal des porcelets sevrés du groupe polysaccharide de l’astragale était considérablement réduit par rapport au groupe témoin. Li [54] et al. ont ajouté 200 mg/kg de polysaccharide d’astragale à l’alimentation des poules d’un jour et ont effectué un essai d’alimentation de 42 jours, et ont constaté que le nombre d’e. coli dans l’iléon et le cecum des poules était réduit de 4% et 6%, respectivement5.

L’effet antibactérien du polysaccharide astragale sur le tractus intestinal des poules d’un jour s’est également avéré significatif. Le mécanisme principal de l’effet antibactérien du polysaccharide astragale est le suivant: le polysaccharide astragale favorise le développement des villosités intestinales, augmente le nombre d’amygdalles et de ganglions lymphatiques dans l’intestin, et améliore la fonction immunitaire intestinale, qui à son tour induit la prolifération de Lactobacillus et Bifidobacterium dans le tractus intestinal [55]. En conséquence, l’efficacité de la production de Lactobacillus et de Bifidobacterium dans la décomposition des aliments pour produire des acides organiques est considérablement accrue, ce qui à son tour abaisse le pH dans l’intestin pour inhiber la croissance de bactéries pathogènes dans l’intestin [56]. En résumé, dans le test In vivo sur l’animal, l’effet du polysaccharide d’astragali sur E. coli était significatif, mais il manque des données précises sur l’effet inhibiteur sur d’autres bactéries pathogènes, qui doit être étudié.

3 effets du polysaccharide d’astragale sur la production porcine

3.1 effet sur la production porcine en croissance

Le tableau 1 montre que l’ajout de polysaccharide d’astragale à l’alimentation peut améliorer les performances de production des porcs en croissance. Le mécanisme est principalement causé par deux aspects, d’une part, astragale polysaccharide peut favoriser la croissance des cellules épithéliales intestinales et les petites villoses intestinales, favorisant ainsi le développement du tractus intestinal, et améliorer directement l’efficacité de la digestion intestinale et l’absorption des nutriments [60]; D’autre part, polysaccharide astragale pour augmenter le nombre de bactéries bénéfiques, de sorte que les bactéries bénéfiques décomposition des hydrates de carbone dans le tractus intestinal peut être facilement absorbée par l’acide organique, favorisant ainsi indirectement le tractus intestinal à l’absorption des nutriments [56].

D’autre part, le polysaccharide astragale augmente le nombre de bactéries bénéfiques, ce qui les fait décomposer les glucides en acides organiques, favorisant ainsi indirectement l’absorption intestinale des nutriments [56]. Cependant, lorsque la quantité de polysaccharide d’astragale ajoutée à l’alimentation est trop importante, le polysaccharide d’astragale augmente la viscosité de la nourriture dans le tractus gastro-intestinal, réduit l’interaction entre les enzymes digestives et la nourriture, puis réduit la digestibilité, ce qui aura une incidence sur le rendement de production des porcs en croissance [61]. En résumé, l’ajout d’une concentration appropriée de polysaccharide d’astragale à l’alimentation peut améliorer la performance des porcs en croissance.

3.3 effets sur le sperme du sanglier

Il a été constaté que l’ajout de 0,3 mg/mL de polysaccharide d’astragale à la solution de cryodilution pourrait améliorer considérablement l’effet de conservation de la cryoconservation du sperme de sanglier [67]. Liu Ying et al. [68] ont ajouté 0,04 mg/mL, 0,06 mg/mL, 0,08 mg/mL, 0,10 mg/mL de polysaccharides d’astragale à la solution de cryodilution et ont constaté que 0,08 mg/mL de polysaccharides d’astragale avait le meilleur effet de conservation sur le sperme de sanglier. Comme le processus de congélation peut induire la production de ROS dans les spermatozoïdes porcins et la peroxydation lipidique des acides gras insaturés dans la membrane plasmatique, entraînant des dommages oxydatifs [69], le polysaccharide d’astragale peut augmenter l’activité de la catalase et son expression d’arn dans les spermatozoïdes [70], et en même temps, il peut éliminer l’excès de ROS dans les mitochondries des spermatozoïdes [71], ce qui peut augmenter le spermatozoïde.#39; S résistance au stress oxydatif. Cependant, différents chercheurs ont des opinions différentes sur la concentration appropriée de polysaccharide d’astragale. Cela peut être dû aux différents poids moléculaires des polysaccharides d’astragale. L’origine, la méthode d’extraction et le poids moléculaire des polysaccharides d’astragale doivent être pris en considération lors de l’ajout de polysaccharides d’astragale aux aliments. On ne dispose pas de données détaillées sur l’effet des astragalosides sur la formation du sperme.

4 résumé

En résumé, les polysaccharides d’astragale ont des fonctions physiologiques spécifiques, et leur application dans la production porcine a obtenu des résultats préliminaires au cours des dernières années. Afin de mieux atteindre l’objectif futur d’ "agriculture sans antimicrobiens" et de mieux utiliser les astragalosides, des études approfondies sont nécessaires sur les aspects suivants: 1) explorer une nouvelle méthode d’extraction des astragalosides et améliorer l’efficacité de l’extraction de l’astragalosides; 2) étudier la concentration appropriée d’astragalosides dans l’alimentation des différentes races de porcs et à différents stades de croissance et étudier les effets secondaires et leurs mécanismes causés par des additions excessives; 3) étudier l’effet des astragalosides sur l’alimentation des porcs de différentes races et stades de croissance. 2) étudier la concentration appropriée de polysaccharide d’astragale dans les aliments pour différentes races de porcs et différents stades de croissance, et étudier les effets secondaires causés par l’addition excessive de polysaccharide d’astragale et son mécanisme; 3) explorez l’effet et le mécanisme de l’application combinée du polysaccharide d’astragale avec d’autres polysaccharides de plantes, des bactéries probiotiques, et des médecines chinoises traditionnelles pour améliorer la performance des porcs.

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