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

l’astragaleis the root De laAstragalus membranaceus in the genus Astragalus, family Leguminosae. Astragalus polysaccharide is a substance proposed from Astragalus membranaceus, and the content of astragalus polysaccharidevaries among different places of origin, with the highest content in Astragalus membranaceus produced in Gansu [1]. In recent years, astragalus polysaccharides have been found to have antioxidant[6], anti-apoptotic[7], anti-inflammatory[8], immunomodulatory[9], and antimicrobial[10] effects in pigs[2], chickens[3], and rats[4], as well as in vitro experiments[5] .

With the rapid development of pig farming and feed industry, “anti-reduction” has become a trend nowadays. As a green additive, astragalus polysaccharide can improve the production performance and avoid the environmental problems caused Par:antibiotics. Therefore, this paper summarizes the physiological functions and mechanisms of Astragali polysaccharides at home and abroad in recent years, and gives an overview of the application effects in swine production, with a view to providing references for the use of Astragali polysaccharides in pig breeding.

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 etde 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. Les polysaccharides d’astragali peuvent 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 captage de l’oh augmentait avec l’augmentation de la concentration.Concentration de polysaccharide d’astragali, et l’efficacité de récupération la plus élevée a été trouvée 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

Reactive oxygen species (ROS) are derivatives of free radicals. In the process of electron transfer in the mitochondrial respiratory chain, part of the oxygen is not fully oxidized to produce ROS [18]. It has been found that astragalus polysaccharide reduces the generation of ROS in myocytes[19] and endothélialcells[20] [en]by maintaining the stability of the mitochondrial respiratory chain. When the content of ROS and free radicals increases in the body, the content of peroxides will also increase. Therefore, various peroxidases [e.g., superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH- PX)] are produced in the body to scavenge excess peroxides and free radicals.

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

Apoptosis is mainly realized through the mitochondrial pathway, endoplasmic reticulum stress and death receptor pathway. In the present study, only the mitochondrial pathway and endoplasmic reticulum stress were found to have the anti-apoptotic function of AstragaliPolysaccharides.

2.2.1 stabilisation de la membrane mitochondriale

Le conseil des ministresstability of mitochondrial membrane plays an important role in the process of apoptosis. Excessive Ca2+, B-cellulelymphoma-2 protein (Bcl-2) and Bcl-2-related X protein (Bax) can alter the permeability of mitochondrial membranes, resulting in the release of cytochrome C from mitochondria into the cytosol, and ultimately activating the cysteine-aspartate protease caspase3 to induce apoptosis. Fan Zongjing et al.[24] found that astragalus polysaccharide could significantly reduce the concentration of Ca2+ in cardiomyocytes during transient ischemia and hypoxia, alleviate the damage of transient ischemia and hypoxia on the outer membrane of mitochondria, and avoid apoptosis of 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 disease mouse model, thus reducing the release of cytochrome C from mitochondria. Liu et al.[26] found that astragalus polysaccharide could have a certain protective effect on mitochondria, thus reducing the release of cytochrome C from mitochondria and avoiding apoptosis. Wei Pingting et al.[27] found that astragalus polysaccharide could significantly reduce the expression of caspase 3 protein in the renal tissue of rats affected by ephedrine, and reduce the apoptosis of renal tissue cells, thus slowing down the damage of ephedrine to the renal tissue of 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.

In a diabetic rat model, astragalus polysaccharide reduced CHOP protein synthesis by inhibiting ATF6 activation [29] and decreasing PERK expression [30] [31]. Prolonged ERS continuously activates inositol need enzymes (IER)1, which in turn transmits apoptotic signals to the JNK pathway to cause apoptosis [32]. Ouyang Jingping et al [33] found that astragalus polysaccharide could inhibit the activation of IER1 in a diabetic rat model. In a cardiac ischemia perfusion model, astragali polysaccharides increased the Bcl-2 to Bax ratio in cardiomyocytes by inhibiting the activation of JNK and prevented cardiomyocyte apoptosis [34]. Meanwhile, caspase 12, the initiator of apoptosis, can activate caspase 3 and induce apoptosis. In a diabetic rat model, astragali polysaccharide inhibited the expression of caspase 12 to reduce the apoptosis rate of cardiomyocytes[35] .

In summary, astragaloside can reduce apoptosis by maintaining the stability of mitochondrial membrane and reducing endoplasmic reticulum stress. However, the specific mechanism of astragalus polysaccharide in reducing apoptosis through the death receptor pathway needs to be further investigated.

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.

In summary, astragalus polysaccharide can be used as an anti-inflammatory agent in three ways: first, it can reduce the level of activated NF-κ B, thus reducing the production of pro-inflammatory mediators; second, it can inhibit the expression of inflammatory mediators, thus lowering the level of inflammatory mediators; and third, it can change the activity of inflammatory enzymes through the regulation of the genes of inflammation-related enzymes, thus exerting its effect of inhibiting inflammation.

2.4 réglementation de l’immunité

2.4.1 améliorer le développement des organes immunitaires

La force d’un animal's immunity is determined by the development of its immune organs (e.g. spleen, thymus, bursa). Xiang Shuangyun et al. [3] significantly increased the spleen and bursa indices of laying hens by injecting them with Astragalus polysaccharide for 3 consecutive days before vaccination against Newcastle disease. Zhang et al. [42] found that feeding Astragali polysaccharide solution to rats vaccinated against foot-and-mouth disease virus stimulated the proliferation of rat spleen cells, and LI et al. [43] found that injecting Astragali polysaccharide solution into pigs vaccinated against foot-and-mouth disease virus significantly increased the quality of their 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] injected lactating piglets with astragali polysaccharide solution and found that astragali polysaccharide reduced CD8+ in piglets and induced B cells to secrete more globulins. γ-Interferon-γ (IFN-γ ) is a water-soluble glycoprotein, produced by activated T cells. IFN-γ can promote T cell differentiation and enhance cellular immunity by up-regulating the transcription factor T-bet. Yao Jingming et al [48] injected pigs vaccinated against swine fever with astragalus polysaccharide solution, which could significantly increase the IFN-γ content in pigs vaccinated against swine fever, promote T cell differentiation, and then enhance cellular immunity. Toll-like receptors (TLR4) play an important role in the immune function of phagocytes, and it has been found that the polysaccharide structure of astragalus polysaccharides activates phagocytes by binding to TLR4 on the surface of phagocytes, thus stimulating the secretion of immune-related effectors by phagocytes, and thus enhancing the immune ability of phagocytes [49-51].

2.5 antibactérien

Astragalus polysaccharide has antibacterial properties [10]. In vitro antimicrobial tests showed that astragalus polysaccharides inhibited Escherichia coli, Streptococcus and Staphylococcus aureus, but the inhibitory effect was most obvious in E. coli [52]. Xie Hongbing et al [53] added 800 mg/kg astragalus polysaccharide to the diet of weaned piglets and found that the number of E. coli in the intestinal tract of weaned piglets in the astragalus polysaccharide group was significantly reduced compared with that of the control group.Li [54] et al. added 200 mg/kg astragalus polysaccharide to the diet of 1-day-old hens and carried out a feeding trial for 42 days, and found that the number of E. coli in the ileum and the cecum of the hens was reduced by 4% and 6%, respectively.5

The antibacterial effect of astragalus polysaccharide on the intestinal tract of 1-day-old hens was also found to be significant. The main mechanism of antibacterial effect of astragalus polysaccharide is as follows: astragalus polysaccharide promotes the development of intestinal villi, increases the number of tonsils and lymph nodes in the intestine, and enhances intestinal immune function, which in turn induces the proliferation of Lactobacillus and Bifidobacterium in the intestinal tract [55]. As a result, the production efficiency of Lactobacillus and Bifidobacterium in the decomposition of food to produce organic acids is greatly increased, which in turn lowers the pH in the intestine to inhibit the growth of pathogenic bacteria in the intestine [56]. In summary, in the animal in vivo test, the effect of Astragali polysaccharide on E. coli was significant, but there is a lack of accurate data on the inhibitory effect on other pathogenic bacteria, which needs to be investigated.

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 ability to resist oxidative stress. However, different scholars have different opinions on the appropriate concentration of astragalus polysaccharide. This may be due to the different molecular weights of astragalus polysaccharides. The origin, extraction method and molecular weight of astragalus polysaccharides should be considered when adding astragalus polysaccharides to feeds. Detailed data on the effect of astragalosides on semen formation are not available.

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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