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japonaisQuelle est l’utilisation de curcuma extrait de curcuma curcumine dans l’élevage du bétail?
La curcumine est l’ingrédient actif du curcuma............. En tant qu’extrait de plante, Sur lele trouve largement dans les rhizomes des plantes vivaces de la famille du gingembre, telles que Curcuma longa, Curcuma aromatica et Curcuma domestica [1]. La quantité de curcuma contenue dans le curcuma de différentes origines varie considérablement, et sa teneur est généralement comprise entre 2% et 9% [2]. La curcumine a été découverte pour la première foIl esten 1815 et caractérisée chimiquement pour la première fois en 1910 [3]. Au cours des dernières décennies, la recherche sur la curcumine s’est concentrée sur ses propriétés médicinales, telles que les propriétés antioxydantes, anti-inflammatoires, lipidiques, chimiopréventives et chimiothérapeutiques potentielles [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 produsonanimaux, des problèmes tels que l’utilisation incorrecte d’antibiotiques deviennent de plus en plus importants.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.
Toutefois, à l’heure actuelle, laPplication et promotion de la curcumineN’est pas étendue, 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 a un groupe α, β-insaturé -β-dicétoneEt Etles groupes phénoliques hydroxyle et méthoxy sur les deux cycles 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. Comme antioxydant naturel,La curcumine a reçu une large attentionDes savants de tous 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 que la curcumine a de fortes propriétés antioxydantes, et ses propriétés antioxydantes fortes proviennent de sa propre structure. La structure phénolique de la curcumine peut capter les radicaux libres pour former des substances de quinone hautement stables [7]. De plus, Osawa et al. [8] et Sugiyama et al. [9] ont signalé qu’une fois la curcumine absorbée par l’intestin, elle subit une hydrogénation dans les cellules pour former la tétrahydrocurcumine hautement antioxydante, qui se lie aux radicaux libres et se dégrade en une autre substance ayant une activité antioxydante, 2 et#39; 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 groupe de base deCurcuminet ' 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 queAjout de curcumineRéduit 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 queCurcumine réduit significativement la peroxydation des lipidesLes niveaux et la teneur en protéine carbonyle dans les mitochondries, réduisant les dommages de 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 quePoudre de curcuminePeut augmenter l’expression des gènes en aval de la protéine Nrf2 du foie, tels que la quinone oxidoréductase (NQO1) et l’hémie oxygénase 1 (HO-1), dans les dommages oxydatifs induits par l’arsenic, affectant ainsi l’expression de Nrf2 et atténuant les dommages oxydatifs dans le corps [22] [en]. Sahdanset al. [23] ont également constaté que la curcumine peut atténuer les dommages causés par le stress en régulant la voie Nrf2/HO-1 dans des conditions de stress thermique chez les cailleaux. Il a également été constaté qu’après le stress oxydatif est produit, l’ajout de curcumine peut augmenter de manière significative des conditions de stress cellulaire,Curcumine peut atténuer les dommages de stressEn régulant la voie Nrf2/HO-1. Il a également été constaté qu’après un stress oxydatif, l’ajout de curcumine peut augmenter considérablement la teneur en glutathion (GSH) dans les cellules, exerçant ainsi un effet antioxydant [24]. Une étude utilisant des souris knockout Nrf2 A AArévélé que l’absence du gène Nrf2 réduisait la teneur en GSH des cellules du foie [25].
Par conséquent, l’augmentation de la teneur en GSH par la curcumine peut également être liée à l’activation de la voie Nrf2. En même temps, dans l’étude de Zheng et al. [26], il a été constaté que laLa ddition de la curcumine peut également induire directement la régularisation de l’arnmEt l’expression de protéine de glutathione cystéine ligase (GCL), une enzymelimitant la synthèse de GSH, favorisant ainsi la synthèse de GSH dans le corps et réalisant 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. Le conseil des ministresL’ajout de curcumine peut inhiber l’effet catalytiqueD’oxyde nitrique synthase inductible 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 témodanslorsque 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 poidsCausée par un régime alimentaire 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 laEffets antibactériens de la curcumineOnt 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 dansvitro peut réduire Escherichia coli de 80% [37]. L
Bazh et al. [40] ont constaté que:La curcumine a un certadanseffet 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 curcuminePeut augmenter le gadansde poids des poulets de chair de 4,48 % et 1,59 %, respectivement, et réduire le taux de conversion alimentaire de 7,39 % et 6,40 %, respectivement [42], la dose de 200 mg/kg étant extrêmement efficace [43]. Platel et al. [44] ont signalé que l’ajout de 5 g/kg de curcumine dans l’alimentation des rats augmentait significativement l’activité enzymatique du pancréas. Par conséquent, le mécanisme par lequel la curcumine favorise la performance de croissance des poulets de chair pourrait être d’améliorer la digestibilité des aliments en stimulant la production d’enzymes digestives intestinales ou en améliorant l’activité d’enzymes digestives.
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 conclu queL’ajout de curcumine est bénéfique pour atténuer les effetsDe 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 lequelLa curcumine favorise leur développementPeut 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 à la fortePropriétés 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 fdansde 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 laEffet régulateur de la curcumineSur 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’intestdanspar Escherichia coli. On peut considérer que la protection du tractus intestinalepar 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] ont conclu qu’aprèsAjout de 300 et 400 mg/kg de curcumine à l’alimentation, 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 laAjout de curcumine pendant la conservation du spermePeut améliorer considérablement 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
En résumé,La curcumine a des fonctions physiologiques importantes, et comme additif alimentaire, il peut améliorer les performances de production du bétail et de la volaille et améliorer la qualité des produits d’élevage. Cependant, il existe actuellement peu de recherches sur l’application de la curcumine dans la production animale, et les types de bétail étudiés sont relativement limités, et le mécanisme d’action n’est pas clair. Actuellement, «l’agriculture sans antibiotiques» est une tendance mondiale pour résoudre les problèmes de sécurité causés par l’abus d’antibiotiques. Par conséquent, il est urgent de poursuivre l’étude de la quantité d’additif appropriée de curcumine chez divers animaux et volailles, de l’effet et du mécanisme de régulation sur différents animaux et espèces de volaille, et de jeter une base théorique pour l’application de la curcumine dans les animaux et les volailles.Curcumine dans l’élevage.
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