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japonaisQuelle est l’utilisation de curcuma extrait de curcuma curcumine dans l’élevage du bétail?
La curcumine Il estLe conseil des ministresactive ingredient dansturmeric. As a plant extract, it is widely found dansLe conseil des ministresrhizomes De laperennial plants dansthe ginger family, such as Curcuma longa, Curcuma aromatica, Et Eten plusCurcuma domestica [1]. The amount De lacurcumdanscontained dansturmeric from different origins varies greatly, Et en plussoncontent is usually between 2% Et en plus9% [2]. Curcumdanswas first discovered dans1815 Et en plusfirst chemically characterized dans1910 [3]. In the past few decades, research Sur leLa curcumineA faitfocused on its medicinal properties, such as antioxidant, anti-inflammatory, lipid-lowering, chemopreventive Et en pluspotential chemothérapeutiqueproperties [4].
Selon une analyse des résultats d’une recherche Web De laLa Sciencepour "curcumine", les articles dans le domaine de la recherche anihommene représentent que 2,75% de tous les documents (15.462). La recherche sur la curcumine dans la production animale en est donc encore à ses balbutiements. Avec les gens ' L Llla prise de conscience croissante de la protection de l’environnement et de la sécurité des produits animaux, des problèmes tels que l’utilisation incorrecte d’antibiotiques deviennent de plus en plus importants. L’extrait de curcuma, avec ses avantages d’être d’origine naturelle, sans résidus, et possédant des fonctions physiologiques telles que anti-oxydation et anti-inflammation, est devenu un additif d’origine végétale verte avec un potentiel considérable.
Cependant, à l’heure actuelle, l’application et la promotion de la curcumine ne sont pas extensifs, et la principale raison en est que le dosage et le mécanisme d’action de la curcumine dans la production de différents types de bétail et de volaille ne sont pas encore clairs. Par conséquent, cet article vise à passer en revue les récentes recherches nationales et étrangères sur la curcumine, à résumer ses fonctions physiologiques et les effets d’application et les mécanismes possibles dans la production animale et avicole, en vue de fournir une référence théorique pour le développement et l’utilisation de la curcumine.
1 propriétés physiques et chimiques de la curcumine
La curcumine (formule moléculaire C 21 H20 O O6) est une poudre cristalline jaune orangé dont le point de fusion est de 183 °C. Il est très insoluble dans l’eau et soluble dans les solvants organiques. Il est stable dans des environnements acides et neutres, mais extrêmement instable dans des conditions alcalines [5]. Dans sa structure chimique, la curcumine présente un groupe α, β-insaturé -β-dicétone et des groupes phénoliques hydroxyle et méthoxy sur les deux anneaux benzéniques [6].
2. Fonctions physiologiques et mécanismes de la curcumine
2.1 effets antioxydants
Les radicaux libres sont un type de groupe fortement oxydant produit par le corps au cours des processus métaboliques. Ils ont des fonctions physiologiques telles que la régulation de la croissance cellulaire, mais l’accumulation excessive de radicaux libres peut endommager le corps. Pour éliminer les radicaux libres excessifs chez les animaux en temps opportun, une variété d’additifs alimentaires antioxydants ont vu le jour. En tant qu’antioxydant naturel, la curcumine a reçu une attention généralisée des chercheurs de tous les horizons.
2.1.1 curcuminage#39; L lpropriétés antioxydantes propres dans le mécanisme de régulation d’inhibition de la peroxydation lipidique
Des études ont montré quecurcumdanshas strong antioxydantproperties, Et en plusits strong antioxidant properties come from its own structure. The phenolic structure in curcumin can capture free radicauxÀ propos deform highly stable quinone substances [7]. In addition, Osawa et al. [8] Et en plusSugiyama et al. [9] reported that after curcumin is absorbed from the intestine, it undergoes hydrogenation in cellulesÀ propos deform the highly antioxidant tetrahydrocurcumin, which binds avecfree radicals Et en plusdegrades into another substance avecantioxidant activity, 2' acide méthoxypropiique. Cette substance peut se lier davantage aux radicaux libres, présentant ainsi une double fonction antioxydante. Cependant, il y a encore un débat sur le noyau de curcumin' L leffet antioxydant. Jovanovic et al. [10] croient que le groupe de base est l’unité β-dicétone; Priyadarsini et al. [6] croient qu’il s’agit principalement du groupe phénolique hydroxyle, le groupe méthoxy favorisant synergiquement l’effet antioxydant; Tandis que Miriyala et al. [11] croient qu’il est attribué à la combinaison du groupe phénolique et du groupe méthoxy avec la liaison 1,3 dione du système diène.
Des études ont montré que dans un modèle de stress oxydatif établi avec 2,2'-azobis(2-méthylpropionamidine) dichlorhydrate (AAPH), l’ajout de curcumine peut inhiber la lyse et l’apoptose des globules rouges humains [12] et des globules rouges de poulet [13]. La raison en est peut-être que la curcumine est liposoluble, de sorte qu’elle peut entrer dans la membrane cellulaire, capturer les radicaux libres, inhiber la peroxydation des lipides à médiation radicale libre, et protéger la structure de la membrane dans les globules rouges. Des études ont également montré que l’ajout de curcumine réduit considérablement l’enflure des mitochondries du muscle mammaire des poulets exposés à un stress thermique chronique [14].
Les mitochondries produisent une grande quantité d’espèces réactives d’oxygène (ROS) au cours des processus métaboliques [15], elles sont donc aussi les premières structures du corps à souffrir de dommages causés par les radicaux libres. Les dommages oxydatifs ciblent principalement les acides gras insaturés dans l’adn et les structures membranaires [16]. Waseem et al. [17] ont constaté dans un essai sur modèle de dommages oxydatifs induits par le cisplatine chez des rats que la curcumine réduisait de façon significative les niveaux de peroxydation lipidique et la teneur en protéine carbonyle dans les mitochondries, réduisant ainsi les dommages causés par le stress. Trujillo et al. [18] ont également constaté que la curcumine atténuait la réduction de la fibronectine et des protéines de jonction rénale serrée causées par le stress oxydatif. De plus, Dorta et al. [19] ont constaté que les flavonoïdes naturels peuvent s’accumuler spécifiquement dans les mitochondries après absorption, protégeant ainsi le corps. On peut en déduire que la curcumine peut protéger le corps des dommages oxydatifs en piégeant les radicaux libres dans les mitochondries et donc en inhibant les dommages de peroxydation aux lipides dans les mitochondries.
2.1.2 induit l’activation du facteur nucléaire érythroïde 2 lié au facteur 2 (Nrf2) - élément antioxydant réactif (ARE)
L’élément de réponse antioxydante (ARE) est un élément régulateur important dans le corps et#39; S en réaction aux dommages causés par les ROS et à la production de diverses protéines antioxydantes. Nrf2 peut activer sont [20]. Dans des conditions physiologiques normales, Nrf2 est présent dans le cytoplasme et finit par se dégrader; Dans le cas du stress oxydatif, Nrf2 change la conformation et entre dans le noyau cellulaire, où il se lie à l’antioxydant original sont, activant l’expression des arnm et des protéines telles que les gènes enzymatiques antioxydants et les enzymes de détoxification, et améliorant le corps ' S capacité antioxydante [21] [en].
Des études ont montré que curcumin powder can upregulate the expression De lathe liver Nrf2 protein downstream genes, such as the quinone oxidoreductase (NQO1) Et en plusheme oxygenase 1 (HO-1), in arsenic-induitoxydatifdamage, therePar:affecting Nrf2 expression Et en plusalleviating oxidative damage in the body [22] [en]. Sahin et al. [23] alDonc,found that curcumin can alleviate stress damage Par:regulating the Nrf2/HO-1 parcoursunder heat stress conditions in quails. It has also been found that after oxidative stress is produced, the Ajout:De lacurcumin can significantly increase cell stress conditions, curcumin can alleviate stress damage by regulating the Nrf2/HO-1 pathway. It has also been found that after oxidative stress is produced, adding curcumin can significantly increase the content De laglutathione (GSH) in cells, thereby exerting an antioxidant effect [24]. A AAstudy using Nrf2 knockout sourisfound that the absence De lathe Nrf2 gene reduced the GSH content De laliver cellules[25].
Par conséquent, l’augmentation de la teneur en GSH par la curcumine peut également être liée à l’activation de la voie Nrf2. Dans le même temps, dans l’étude de Zheng et al. [26], il a été constaté que l’ajout de curcumine peut également induire directement la régularisation de l’arnm et l’expression protéique de glutathion cystéine ligase (GCL), une enzymelimitant la synthèse de GSH, favorisant ainsi la synthèse de GSH dans le corps et la réalisation de l’effet d’améliorer le corps et#39; S capacité antioxydante. Cependant, certains chercheurs croient que la curcumine peut ne pas être un antioxydant absolu. Les résultats des tests In In vitromontrent que le taux de ROS a augmenté de façon significative au cours du processus d’augmentation de la concentration de curcumine de 1 μmol/L à 25 μmol/L, ce qui semble être lié à l’enzyme mitochondriale activée par la curcumine pour produire des ROS [27].
En résumé, la régulation antioxydante de la curcumine est principalement obtenue par deux voies: d’une part, la curcumine exerce sa fonction en utilisant ses propres propriétés antioxydantes structurelles; D’autre part, la curcumine peut agir comme inducteur pour favoriser l’expression de gènes apparentés dans la voie de signal antioxydant, favoriser la production de protéines et d’enzymes antioxydantes, et améliorer le corps et#39; S capacité antioxydante.
2.2 effet anti-inflammatoire
Des études ont montré que les enzymes cyclooxygénase (COX) et lipoxygénase (LOX) dans le corps catalysent la formation d’acide arachidonique pour produire divers médiateurs inflammatoires tels que les prostaglandines, qui provoquent des réactions inflammatoires. Des études ont montré que la curcumine a un effet antagoniste sur COX et LOX, ce qui peut limiter la production de médiateurs inflammatoires et obtenir un effet anti-inflammatoire [28]. En outre, l’oxyde nitrique (NO) est une molécule de signalisation importante impliquée dans les réponses inflammatoires. L’ajout de curcumine peut inhiber l’effet catalytique de l’oxyde nitrique synthase inducible dans la conversion de la L-arginine en NO [29]. De plus, la voie de signalisation du facteur nucléaire kappa B (NF-κB) est une voie de signalisation importante liée à l’inflammation. Des médiateurs inflammatoires excessifs peuvent activer NF-κB, le dissocier de l’inhibiteur κB(IκB), entrer dans le noyau, et activer l’expression des gènes médiateurs inflammatoires, exacerbant la réponse inflammatoire [30]. Le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α) est un important médiateur inflammatoire qui active le NF-κB. Le facteur de nécrose alpha (TNF-α) est un important médiateur inflammatoire qui active le NF-κB.
Selon Peng Jinghua et al. [31] [en], le prétraitement de la curcumine des cellules de Kupffer (KC) peut réduire de manière significative les niveaux d’interleukine (IL)-1β et d’il-6 produits par le stress lipopolysaccharidique (LPS), et a également un effet inhibiteur significatif sur l’expression protéique du TNF-α. Reu- ter et al. [32] [traduction] ont également trouvé dans leurs recherches que la curcumine peut inhiber de nombreutilisationsvoies d’activation du TNF-α dans les cellules.
En résumé, les principales façons dont la curcumine exerce son effet anti-inflammatoire se concentrent sur deux aspects: d’une part, elle inhibe la production de médiateurs inflammatoires en inhibant l’activité des enzymes qui produisent des médiateurs inflammatoires, réduisant ainsi la production de médiateurs inflammatoires et donc inhibant la réponse inflammatoire; D’autre part, il inhibe les facteurs inflammatoires tels que le TNF-α, empêchant leur activation de la voie de signalisation NF-κB, réduisant ainsi l’expression des facteurs inflammatoires et inhibant la réponse inflammatoire.
2.3 effet lipidique
Dès 1971, on a constaté que la curcumine avait un effet lipidique [33]. Des études postérieures ont également montré que la curcumine peut abaisser les taux de cholestérol plasmatique, de triglycérides, de lipoprotéines de basse densité et d’apolipoprotéine B et augmenter l’expression de lipoprotéines plasmatiques de haute densité et d’apolipoprotéine A du foie par rapport au groupe témoin lorsque les souris sont nouries d’un régime riche en cholestérol et traitées avec de la curcumine pendant 18 semaines [34]. La curcumine peut inhiber la prise de poids causée par un régime riche en graisses. Des souris mâles C57BL/6 ont reçu un régime riche en matières grasses contenant 22% de matières grasses et 500 mg/kg pendant 12 semaines. On pense que cela est lié à la curcumie activant le principal commutateur du métabolisme énergétique et l’oxydation β-acide gras dans les adipocytes, l’adénosine monophosphate-activé protéine kinase (AMPK). Des expériences In vitro ont également montré que la curcumine peut activer la carnitine palmitoyl transférase 1 (CPT-1) pour favoriser la β-oxydation, alors qu’elle inhibe les enzymes impliquées dans la biosynthèse des lipides telles que la glycérol-3-phosphate transférase 1 (GPAT1) et l’acyl-coenzyme A carboxylase ont été montrées inhibant les enzymes impliquées dans la biosynthèse des lipides, telles que la glycérol-3-phosphate transférase 1 (GPAT1) et l’acyl-coenzyme A carboxylase [35].
2.4 effets antibactériens et insecticides
Dès 1949, des études sur les effets antibactériens de la curcumine ont été menées, et il a été démontré que la curcumine a un effet inhibiteur sur Staphylococcus aureus, Microsporum canis, Salmonella paratyphi et Mycobacterium tuberculosis [36]. Des études ont montré que l’ajout de 100 μmol/L de curcumine à un test de culture in vitro peut réduire Escherichia coli de 80% [37]. L
Bazh et al. [40] ont constaté que la curcumine a un certain effet insecticide, et l’effet insecticide est lié à sa concentration et à la durée du traitement. Khalafalla et al. [41] ont montré que l’infectivité de C. sporogènesétait réduite de 41,6% et de 72,8% à des concentrations de curcumine de 100 et 200 μmol/L, respectivement, comparativement au groupe témoin, et que les doses de curcumine inférieures à 400 μmol/L n’avaient pas d’effets négatifs sur les cellules infectées. Par conséquent, la curcumine peut être considérée comme un agent anti-insecte potentiel.
3 Application de curcumine dans l’alimentation animale
3.1 Application dans la production de volaille
La curcumine a pour effet d’améliorer les performances de production de volaille et l’immunité. Des études ont montré que l’ajout de 200 et250 mg/kg De lacurcumin can increase the weight gain De labroilers by 4.48% Et en plus1.59%, respectively, Et en plusreduce the feed conversion ratio by 7.39% Et en plus6.40%, respectively [42], avecthe 200 mg/kg dose being extremely effective [43]. Platel et al. [44] reported that the addition De la5 g/kg curcumin to the rat diet significantly increased pancreatic enzyme activity. Therefore, the mechanism by which curcumin promotes the growth performance De labroilers may be to improve feed digestibility by stimulating the production of intestinaledigestive enzymes or enhancing the Activité:of digestive enzymes.
Dans le même temps, des études ont montré que le NO, en tant que produit important de la décomposition de la L-arginine [45], est un neurotransmetteur inhibiteur important dans l’intestin, qui inhibe la motilité gastro-intestinale [46]. Combinée à l’analyse de la fonction physiologique de la curcumine dans l’inhibition de l’inflammation, la curcumine peut inhiber la production de NO en inhibant l’activité enzymatique de la conversion de L-arginine en NO, favorisant ainsi la motilité gastro-intestinale et augmentant l’apport alimentaire. En outre, Zhang et al. [14] ont constaté que l’ajout de curcumine est bénéfique pour atténuer les effets du stress sur la production de poulets de chair. Par conséquent, soulager les dommages causés par le stress peut également être une raison importante pour améliorer les performances de croissance.
Des études ont montré que l’ajout de curcumine peut augmenter significativement l’indice du thymus [47], l’indice de la rate [48], les anticorps [47] et les niveaux de protéines totales [48] des poulets de chair. L’indice des organes immunitaires reflète l’état de développement des organes immunitaires. Le mécanisme par lequel la curcumine favorise leur développement peut être par l’augmentation des niveaux de protéines totales, ce qui améliore le corps et#39; S absorption et utilisation des protéines et fournit des conditions pour la croissance saine des organes immunitaires; Alors que l’augmentation des niveaux d’anticorps est liée au curcumin' S le développement du thymus, qui affecte la différenciation et la maturation des lymphocytes T TTet, à son tour, améliore le processus par lequel les lymphocytes T stimulent les lymphocytes B à produire des anticorps.
La curcumine a également pour fonction d’améliorer la couleur et la fraîcheur de la viande [49-50] et d’améliorer la valeur nutritive des muscles [42,51]. Le mécanisme est lié aux fortes propriétés antioxydantes de la curcumine. Dans le muscle de la volaille, la myoglobine, qui est principalement responsable de la régulation de la couleur de la viande, peut s’oxyder et provoquer une décoloration du muscle [52]. Les muscles contiennent de fortes concentrations d’acides gras polyinsaturés, qui sont facilement attaqués par les radicaux libres, ce qui entraîne une peroxydation lipidique et l’accumulation de produits peroxydés, ce qui, en fin de compte, affecte la qualité de la viande et la composition nutritionnelle [53]. La curcumine, qui a de fortes propriétés antioxydantes, peut efficacement prévenir l’oxydation excessive de la myoglobine et prévenir la nécrose oxydative rapide des cellules musculaires dans la viande fraîche. En même temps, la curcumine améliore la valeur nutritive de la viande de poulet en régulant le métabolisme des graisses et le dépôt des poulets de chair.
3.2 Application dans la production porcine
Des études ont montré que l’ajout de curcumine peut améliorer la digestibilité des aliments pour porcins [54] et sa fonction dans la performance de production [55], et son effet est même significativement meilleur que celui des quinolones [56-57]. Le mécanisme peut être lié à l’effet régulateur de la curcumine sur l’intestin. Dans une étude menée par Xun et al. [56] sur des porcelets confrontés à l’escherichia coli, il a été constaté que l’ajout de curcumine augmentait significativement le rapport entre la hauteur des villosités jejunales et la profondeur des crypts, améliorait la morphologie des muqueuses épithéliales jejunales et réparait les dommages causés à l’intestin par Escherichia coli. On peut considérer que la protection du tractus intestinal par la curcumine fournit les conditions pour la digestion et l’absorption des nutriments par le corps et l’amélioration des performances productives. En même temps, les fonctions antibactériennes et insecticides de la curcumine et sa capacité à réduire les effets du stress sont également des mécanismes possibles par lesquels la curcumine améliore les performances productives des porcs.
Des études ont montré que la curcumine a également un effet régulateur sur la qualité du porc [58].
Zhu Guoqiang et al. [58] found that after adding 300 and 400 mg/kg of curcumin to the feed, le taux de viande maigre et le pH musculaire ont été significativement augmentés, l’épaisseur de graisse du dos et la perte de goutte à goutte musculaire ont été significativement réduites, et la qualité de la viande après l’abattage et la qualité musculaire ont été significativement améliorées. La régulation du taux de viande maigre et de l’épaisseur de la graisse dorée peut être obtenue en activant la glutathion peroxydase, en inhibant le processus oxydatif de la voie du pentose phosphate, et donc en affectant la synthèse des lipides. D’autre part, il peut favoriser le métabolisme des lipides et l’excrétion par la fonction lipidique de la curcumine. Le pH dans les muscles peut modifier la charge des protéines. Après l’abattage, le pH de la viande fraîche diminuera et atteindra le point isoélectrique. Les protéines dans le muscle coagulent et rétrécissent, produisant plus d’eau libre et la perte de goutte à goutte. Par conséquent, l’ajout de curcumine peut augmenter le pH de la viande fraîche, ce qui peut réduire la perte de goutte à goutte dans une certaine mesure, tout en maintenant la fraîcheur de la viande avec ses propriétés antioxydantes.
3.3 Application chez les ruminants
Il y a eu peu de rapports sur les ruminants, et ils se limitent à l’amélioration de la qualité du sperme et à la préservation du sperme chez les animaux reproducteurs. Des études ont montré que l’ajout de curcumine pendant la conservation du sperme peut considérablement améliorer la capacité antioxydante du sperme avant la congélation et après la décongélation [59], l’activité mitochondriale et la motilité des spermatozoïdes, et assurer la qualité du sperme [60]. En effet, la structure du sperme contient une forte concentration d’acides gras insaturés, qui sont facilement endommagés par les radicaux libres [61]. La curcumine peut utiliser sa solubilité lipidique pour pénétrer à l’intérieur du sperme, se lier à l’excès de radicaux libres produits pendant le processus de congélation et de décongélation, protéger la membrane mitochondriale et la structure de la membrane du sperme, et assurer la qualité du sperme.
4 résumé
In summary, curcumin has important physiological functions, and as a feed additive, it can improve the production performance of livestock and poultry and enhance La qualitéof livestock products. However, there is currently limited research on the application of curcumin in livestock production, and the types of livestock studied are relatively limited, and the mechanism of action is unclear. Currently, “antibiotic-free farming” is a global trend to address the safety issues caused by the abuse of antibiotics. Therefore, there is an urgent need to further study the appropriate additive amount of curcumin in various livestock and poultry, the effect and regulatory mechanism on different livestock and poultry species, and to lay a theoretical foundation for the application of curcumin in animal husbandry.
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