文/王玉堂

（上接2018年，第1期）

（二十一）姜黃素

姜黃素（curcumin）是19世紀(jì)70年代首次從姜黃（curcuma longa L.）中提取的一種相對分子量較低的多苯酚類化合物。外觀為橙黃色結(jié)晶粉末，不溶于水和乙醚，易溶于冰醋酸和堿溶液。通常認(rèn)為它是姜黃發(fā)揮藥理作用的主要活性成分。研究表明，姜黃具有抗氧化、抗菌、抗炎癥等多重生物學(xué)功能，且其色澤穩(wěn)定、幾乎無毒，因此，姜黃廣泛應(yīng)用于食品、化妝品及醫(yī)藥等領(lǐng)域。近年來，姜黃作為一種功能性飼料添加劑的應(yīng)用已引起了一些業(yè)界的關(guān)注，雖然姜黃作為漁用飼料添加劑應(yīng)用研究的報道較少，但據(jù)報道，姜黃對于草魚和羅非魚等魚類的肝損傷修復(fù)、腸道酶活力及對大黃魚體色著色效果明顯。因此，深入研究姜黃的生物學(xué)功能及其在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應(yīng)用等課題，以期開發(fā)出一種新型漁用藥物，用來防治水產(chǎn)養(yǎng)殖動物疾病，提高養(yǎng)殖水產(chǎn)品的質(zhì)量安全意義深遠。

1.姜黃的生物學(xué)功能

姜黃素

據(jù)報道，姜黃具有以下幾種生物學(xué)功能：

（1）抗氧化作用

姜黃素被認(rèn)為是含有多個功能基團的天然抗氧化劑。從其結(jié)構(gòu)上看，它以2個苯丙烯酰基為骨架，2個苯環(huán)上各有1個酚羥基和1個甲氧基，丙烯基與1個β-雙酮（烯醇式）結(jié)構(gòu)連接。

目前，學(xué)界對于酚羥基基團還是甲氧基基團能提高姜黃素的抗氧化活性有爭議。Priyadarsini等認(rèn)為酚羥基是姜黃素清除氧自由基所必需的基團，而甲氧基只是提高其抗氧化活性。而Miriyala等則認(rèn)為酚基團和甲氧基團與1，3-二酮結(jié)合的雙烯系統(tǒng)連接起來，共同影響了姜黃素的抗氧化活性。Chen等采用電化學(xué)方法和電子自旋共振技術(shù)，研究姜黃素清除自由基的能力，進一步明確姜黃素的抗氧化性。結(jié)果表明，姜黃素具有清除聚苯胺自由基的能力，且在pH值6.8條件下，酚羥基基團決定了姜黃素抗氧化活性；而在pH值8.0條件下，則由酚羥基基團和甲氧基團與1，3-二酮結(jié)合的雙烯系統(tǒng)共同決定其抗氧化活性。盧婉怡的研究表明，在羅非魚日糧中添加不同劑量的姜黃素能顯著提高其機體的GSH-Px和SOD活性，有利于對過氧化氫、活性氧和脂質(zhì)氫過氧化物等的清除，從而間接降低脂質(zhì)過氧化損傷。

（2）抗菌作用

姜黃素對多種細菌、真菌等具有廣譜性抑制作用，尤其對枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌和大腸桿菌等具有良好的抑菌效果。姜黃素對抑菌作用表現(xiàn)為機體免疫力的變化，而免疫功能與免疫細胞之間的作用相關(guān)，它通過提高機體的CD4+T細胞和B細胞的活性，從而改善機體的免疫功能。同時，姜黃素還可以作為腸黏膜機械屏障的有效保護劑，形成良好的抗菌作用。張寶彤等的研究表明，在羅非魚飼料中添加30mg/kg的姜黃素，能顯著提高羅非魚腸道絨毛高度和數(shù)量，可有效維護腸道黏膜結(jié)構(gòu)的完整性。

（3）抗炎作用

炎癥反應(yīng)是機體針對損傷因子而產(chǎn)生的防御性反應(yīng)，并伴隨著機體發(fā)紅、發(fā)熱、腫脹、疼痛等局部臨床征狀，是多種細胞和細胞因子共同參與的復(fù)雜生理過程。在炎癥過程中，由細胞釋放或由體液產(chǎn)生的、參與或引起炎癥反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)被稱為炎癥介質(zhì)，如環(huán)氧化酶-2（COX-2）腫瘤壞死因子（TNF-α）、白介素（IL-1，IL-2，IL-6）以及干擾素（IFN-γ）等。姜黃素的抗炎作用，是通過抑制主要的炎癥介質(zhì)以及重要的炎癥反應(yīng)信號通路——轉(zhuǎn)錄因子kB（nuclcar factor-kappa，B，NF-kB）來實現(xiàn)的。通常情況下，最常見的NF-kB異二聚體是由IkB相結(jié)合成非活化狀態(tài)。細胞因子介導(dǎo)NF-kB的活化需要的各種激酶，姜黃素能抑制IkB的降解而阻斷細胞因子誘導(dǎo)的NF-kB的激活及致炎因子的表達。

目前，姜黃素的抗炎作用的研究主要集中在人類醫(yī)學(xué)、中藥學(xué)以及動物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，關(guān)于抗水生動物炎癥的作用尚未見有報道。Ghosh等通過大鼠急性腎損傷模型發(fā)現(xiàn)，姜黃素能阻止IkB的降解，從而減少NF-kB表達及TNF-α等炎癥因子生成。此外，有學(xué)者報道，姜黃素不僅可以通過NF-kB的表達減少TNF-α的生成，而且可直接降低TNF-α和COX-2有抗炎效果，減輕細胞的炎癥反應(yīng)。蔡輝等通過對佐劑性關(guān)節(jié)炎（AA）大鼠關(guān)節(jié)炎和血清TNF-α、IL-1β異常分泌的作用，可阻止大鼠AA免疫性炎癥的發(fā)展。雷軍榮等通過建立大鼠腦缺血/再灌注損傷模型，ELISA檢測腦組織TNF-α的含量，結(jié)果表明，姜黃素可以減少大鼠腦組織TNF-α的含量，這充分說明姜黃素對炎癥反應(yīng)具有抑制作用。

2.姜黃素在水產(chǎn)養(yǎng)殖動物上的應(yīng)用前景

我國關(guān)于姜黃素在水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的應(yīng)用研究還處于起步階段，但已有的一些報道和研究資料表明，姜黃素對于水產(chǎn)養(yǎng)殖動物有著多重生物學(xué)功能。張寶彤等在羅非魚的基礎(chǔ)飼料中添加不同水平的姜黃素，實驗結(jié)果顯示，一定劑量的姜黃素能夠顯著提高羅非魚的SOD活性，增強機體免疫力，促進腸道組織發(fā)育。鄭清梅等對羅非魚的實驗結(jié)果顯示，添加姜黃素的實驗組，魚的肝臟脂肪酶、腸道脂肪酶、SOD、GSH-Px等的活性均有顯著提高，肝胰臟MDA顯著下降。王進波等對大黃魚的實驗結(jié)果表明，在基礎(chǔ)日糧中添加姜黃素，實驗組大黃魚平均增重、成活率等都較對照組顯著提高，且隨著添加水平的逐漸升高，姜黃素的大黃魚皮膚和肌肉組織中的含量也隨之升高，能明顯改善大黃魚的體色，具有良好的著色效果。胡忠澤對草魚的研究發(fā)現(xiàn)，一定劑量的姜黃素有促進草魚生長的作用，腸道蛋白酶和淀粉酶的活力也顯著提高，促進魚對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。黃鎮(zhèn)佳等對南美白對蝦進行了研究，在基礎(chǔ)飼料中添加不同水平的姜黃素時，降低了南美白對蝦的生長率，但存活率、免疫力和抗氧化能力顯著提高，這可能與攝食對象及其生理機能有關(guān)。

近年來，因水產(chǎn)養(yǎng)殖的集約化程度不斷提高，以及環(huán)境污染加劇等因素的影響，水產(chǎn)養(yǎng)殖病害越發(fā)嚴(yán)重，病種不斷增多，濫用抗生素等導(dǎo)致的細菌耐藥性增強的現(xiàn)象制約著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。姜黃素以及中草藥提取物等以其無害、無殘留、能防病等優(yōu)勢而逐漸成為水產(chǎn)養(yǎng)殖投入品的新寵。姜黃素作為一種極具生理活性的提取物，有可能解決水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的免疫力低下、肝膽功能異常等問題。同時也有著抗菌、消炎等功效，作為飼料添加劑及漁用中藥的研究前景廣闊。

五、化學(xué)合成物

目前，人工合成的免疫增強劑主要有左旋咪唑和FK-565。左旋咪唑是四咪唑的左旋體，在飼料中添加0.49%～0.57%飼養(yǎng)羅非魚，可促進羅非魚免疫活性細胞、胃腸道粘膜上皮細胞和肝細胞的代謝，提高羅非魚的生長速度和飼料轉(zhuǎn)化率。鯉魚注射左旋咪唑后，其過氧化酶活性、白細胞數(shù)量、血清中溶菌酶水平均有明顯提高。研究表明，左旋咪唑的免疫調(diào)節(jié)機理有三：一是具有類似膽堿的活性，這與咪唑基團有關(guān)；二是能誘導(dǎo)機體各種淋巴因子；三是代謝產(chǎn)物具有清除自由基的功能。FK-565是由橄欖灰鰱酶菌培養(yǎng)液中分離出的乳糖多肽（FK-156）合成的一種具有免疫活性的肽，能活化虹鱒的吞噬細胞，提高其對殺鮭氣單胞菌的抵抗力和抗微生物感染能力。

肉毒堿鹽酸鹽：肉毒堿鹽酸鹽在動物體內(nèi)具有促進脂肪酸透過細胞膜進行氧化、釋放能量、減少蛋白質(zhì)作為能量消耗、增加蛋白質(zhì)含量的作用，可增強動物機體新陳代謝功能，提高動物抗應(yīng)激能力。據(jù)黃春（2000）研究，魚苗在捕撈后和長途運輸前，投喂含肉毒堿鹽酸鹽的飼料，運輸后的放養(yǎng)存活率為95.7%，而未添加肉毒堿鹽酸鹽飼料的魚苗作為對照組的成活率為80.3%。譚丁報道，養(yǎng)殖魚蝦飼料中添加肉毒堿鹽酸鹽?？删徑怍~類的多種應(yīng)激反應(yīng)，能提高成活率，而且能提高養(yǎng)殖魚的肉質(zhì)和品質(zhì)。

左旋咪唑

維生素C

六、營養(yǎng)元素

維生素C、E、A等不僅是魚類正常生長最基本的功能性成分，也能增強魚類特異和非特異性免疫應(yīng)答。維生素C是動物機體不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，能提高魚蝦的生產(chǎn)性能，能通過非特異性免疫機制使魚體抗病能力增強，清除魚類免疫細胞吞噬和呼吸暴發(fā)產(chǎn)生的氧自由基，使其免疫受體免于氧化損傷，提高其吞噬細胞活性和殺菌能力。王偉應(yīng)（1996）報道，在飼料中添加適量的維生素C能有效提高中國對蝦的抗缺氧能力。Merchine（1995）采用Vc單磷酸酯（AP）培養(yǎng)的zrtemiz nzilptill飼喂組對鹽度應(yīng)激抵抗力增強。Dxbrowskz（1991）也報道，添加適量的Vc會減輕鯉魚的應(yīng)激性損傷。王昆倫等（2000）報道，在受到工業(yè)廢水污染的水環(huán)境中，在試驗組的尼羅羅非魚的飼料中添加130mg/kg（干飼料）Vc單磷酸酯，對照組為基礎(chǔ)飼料，飼養(yǎng)結(jié)果顯示，試驗組魚的發(fā)病率比對照組下降47.22%，死亡率下降64.17%。唐古文（1997）等也報道，Vc能很好地增強魚、蝦對熱應(yīng)激的抵抗能力。

七、激素和其它細胞因子

最近的研究發(fā)現(xiàn)，外源性生長激素能提高魚類淋巴細胞的有絲分裂活性，并活化NK細胞。催乳素可以提高真鯛血液中的淋巴細胞數(shù)量，而β-內(nèi)啡呔能增加虹鱒白細胞的吞噬作用。魚類的某些細胞因子如IL-1β能作為免疫佐劑，增加黑鱸幼魚對特異性抗原致病抗菌抗體的水平，從而增強其免疫應(yīng)答。草魚干擾素不僅具有抗病毒活性，還可增強巨噬細胞殺菌活性，調(diào)節(jié)淋巴細胞增殖分化等，是一種潛在的免疫增強劑。

可以預(yù)見，隨著魚類免疫細胞因子的相繼發(fā)現(xiàn)和研究的不斷深入，免疫增強劑將會逐漸成為水產(chǎn)養(yǎng)殖動物疾病預(yù)防的新方式、新途徑、新方法，從而改變目前這種主要依靠藥物的局面，開辟水產(chǎn)養(yǎng)殖病害防治新天地。