中草药对乌骨鸡黑色素沉积的影响

2009年增刊 江西饲料 专草药对乌骨鸡黑色素沉积的影响 江西农业大学动物科学技术学院 徐海燕瞿明仁 摘要：本文对鸟骨鸡黑色素的分类、理化性质、生物学功能、生成过程及其在体内的分布与沉积 规律进行了综述，并概述了中草药对酪氨酸酶及黑色素形成的影响，提出通过使用中草药促进鸟骨鸡 黑色素的沉积，从而达到提高其药用价值和营养价值的目的。 关键词：乌骨鸡；黑色素；酪氨酸酶；中草药 中图分类号：$858．31 文献标识码：A 文章编号：1008—6137{2009}增刊一0006—04 乌骨鸡(学名Gallusdomesticlusbrisson)，又 名乌鸡(WhiteSilkieBantams)，是闻名中外的药 用家禽，具有特殊的药用、营养及观赏价值。20世 纪80年代初以来。逐渐开展了对乌骨鸡体内化 学成分的分析研究工作。乌骨鸡在表型性状上与 普通鸡最明显的差异是体内含有大量黑色素．并 沉积在皮肤、肌肉、骨膜和部分内脏中。《本草纲 目》中记载(李时珍，1983)：乌骨鸡的人药效果与 乌鸡皮、骨、肉中的黑色素深浅有关．其颜色愈深 者．人药愈佳。现代医学也认为乌骨鸡的药用价 值和食用价值存在于体内黑色素物质中。乌骨鸡 黑色素有滋补、抗衰老、抗疲劳、调节机体平衡及 抑制流感病毒诱导宿主细胞凋亡的作用。由此推 测．乌骨鸡的独特作用与黑色素密切相关。本文 旨在对乌骨鸡黑色素的分类、理化性质和生物学 功能、生成过程、黑色素的分布与沉积规律作一 综述。同时阐述了饲用中草药在畜禽中的应用发 展和中草药对酪氨酸酶及黑色素形成的影响，提 出使用中草药促进乌骨鸡黑色素沉积以提高其 药用、营养价值的研究和应用。 1 禽类黑色素的分类 黑色素包括天然的黑色素与合成的黑色素， 天然黑色素分为真黑色素(Eumelanin)、脱黑色素 (Pheomelanin，又称浅黑色素)和异黑色素(Allome． 一6一 lanin)3种，而真黑色素又由DHI(dihydroxyindol， 二羟基吲哚1和DHICA(5，6一Dihydroxyindol一2一car- boxylicacid，5,6一二羟基吲哚一2一羧酸)2种黑色素 杂合而成。天然黑色素按来源又可分为植物源黑 色素、动物源黑色素和微生物源黑色素3类。其 中真黑色素和脱黑色素主要存在于动物中。而异 黑色素主要存在于植物中。真黑色素是黑色或棕 色的含氮大分子。主要存在于家禽黑羽或兰羽、 眼、皮肤以及相关的组织中；而脱黑色素是红色、 黄色或棕色等颜色的含硫大分子．主要存在于家 禽红棕色、浅黄色羽毛等组织中(李华等，2002；周 伟伟等，2006)。 2 乌骨鸡黑色素的理化性质与生物学功能 2．1乌骨鸡黑素的理化性质 乌骨鸡黑色素的化学性质稳定。具有难溶 性、对金属离子有很强的亲和力，另外其黑色素 还具有电子自旋性。即分子内含有大量的自由 基。乌骨鸡中的黑色物质包括黑色素、紫色素、某 些激素和黑色胶体物质等，结构不规则。袁缨等 (1993)对乌骨鸡黑色素的基本结构和特征研究表 明：黑色素是一种以吲哚环为主体，其周围连接 其他一些芳香或烯烃类及羧基等基团的化合物， 乌骨鸡黑色素的EPR波谱为轻微不对称的典型 的单线一次微商波谱，无超细结构。 万方数据 目目因 2．2乌骨鸡黑色素的生物学功能 江西饲料 2009年增刊 古代及现代的国内外医学界认为，乌骨鸡中 的黑色素具有保护功效，可以避免紫外线引起的 急慢性改变。具有清除自由基、抗氧化的功能，从 而预防癌症、抗衰老、提高免疫力。乌骨鸡黑色素 主要有以下几个方面的生物学功能： 2．1．1对微量元素的富集作用 乌骨鸡黑色素具有对微量元素(铜、铁、锰、 锌、钻、钼、镍)有富集作用。其中锌、铁、铜、锰4种 元素可直接参与人体的细胞免疫功能．这可以说 明乌骨鸡对于提高人体防病抗病的能力有一定 的作用(袁缨，1996)。 2．1．2对体内自由基的清除作用 黑色素含有稳定的自由基。能吸收可见光和 紫外光的辐射从而保护体内细胞免受辐射损伤。 徐幸莲等(1999)曾对乌鸡黑色素在延缓果蝇衰老 方面进行过研究．结果表明：乌骨鸡能够显著延 长果蝇的平均寿命，并提高果蝇的性活力，显著 降低脂褐素的含量。具有一定的延缓衰老的作 用。这可能与黑色素在维持自由基平衡中所具有 的巨大作用有关。蔡华珍等(2006)研究发现乌骨 鸡黑色素有较强的清除DPPH·自由基能力．在浓 度为lxl0。eCmL．反应抑制率达70．98％，浓度为 0．3mg／mL时抑制率高达90．1％。 2．1．3抗氧化作用 国内外大量实验证实。黑色素具有消除自由 基、抗氧化功能。徐幸莲等(1999)研究发现乌骨鸡 黑色素能清除氧超阴离子(O：一)，具有类似超氧化 物歧化酶(SOD)的功能，并具有延缓衰老的作用。 GeremiaE．等(1989)-证明黑色素同时还具有GSH 的抗氧化功能，并在活体中参与H20：还原成 H：0；Ezzahir(1991)通过研究黑色素对脂质过氧化 作用的影响。得出黑色素消除02-。具有假SOD功 能，防止脂质过氧化。LinLC．等(2005)f蓄／对乌鸡的 抗氧化性作过研究．发现乌鸡黑色素具有很强的 抗氧化性，还发现黑色素与Fe“之间的强螫合作 用．可以使乌鸡黑色素的抗氧化性有很大的增 强。TadeuszSarna等(2003)对黑色素在阻止人视 网膜色素上皮细胞的老化中起到有效的抑制作 用进行过深入研究，表明黑色素有抗光氧化的作 用。由此可知，乌鸡黑色素具有较强的抗氧化作 用，能够捕获0：一，清除OH·、H，并能清除体内自 由基。富集对人体有益的微量元素，能够有效地 与活性物质作用，从而防止这些活性物质对人体 产生伤害，进而提高人体的免疫力，是一种很好 的天然抗氧化剂。 另外．袁缨(19931研究发现黑色素尚有抗诱 变作用，为脱诱变剂；胡国斌等(1999)研究表明， 黑色素能抑制流感病毒，诱导宿主细胞凋亡。 3 黑色素的生成过程 黑色素的形成过程十分复杂，迄今还在讨论 中。多年来，人们认为酪氨酸酶是黑色素生物合 成所须的唯一的酶。20世纪90年代中期的新概 念认为，多巴色素互变酶和DHICA氧化酶也影 响黑色素的合成。黑色素的形成不仅有黑色素细 胞内的变化，也有细胞外(或细胞间)的影响。黑色 素在生物体内的生成过程见图1(江志浩等， 1998)。 酪氨酸 +酪氰酸酶 多 巴 酪氨酸酶J， 一半胱氮多巴多早醌一臣回 ‘ 一多巴色素 ／ ＼多巴色素互变酶 D哪DHICA 躞012巷’} +DHICA氧化酶(酪氰酸酶)’ _ 1“” 图1黑色素在生物体内的生成过程 乌鸡黑色素是一种动物性黑色素，属吲哚型 真黑色素。家禽中真黑色素的合成目前多认为遵 循经典的Mason—Raper途径，经过一系列的环 化和氧化形成真黑色素的聚合物。黑素体的形成 是两条路径一前黑素体的合成与分布及酪氨酸与 酪氨酸复和物的作用相互协调的结果(伍革民等， 2005)。 4 黑色素的分布及沉积规律 近年来，国内外学者对乌骨鸡黑色素在体内 的分布与沉积规律进行了广泛的研究。胡泗才等 一7一 万方数据 2009年增刊 江西饲料 (1995)对乌鸡多种组织中黑色素含量进行过测 定。耿拓宇等(2000)对出雏后1～28周龄的泰和乌 鸡进行了外表和解剖观察，从而反映出乌鸡出生 后黑色素分布和沉积的变化规律。以上对泰和乌 骨鸡中黑色素在各部位的分布及相关研究表明 了各部位的沉积差异极显著。Muroya等(2000)研 究表明：乌骨鸡各组织中黑色素的沉积差异显著， 依次为：骨膜>性腺(卵巢或睾丸)=气管≥心脏、肝 脏、腺胃、盲肠、肌肉(大胸肌和鸟喙骨1和皮肤。刘 向萍等(1999)通过研究发现．泰和乌骨鸡黑色素 在体内以腹腔膜、爪、喙、气管、肌胃外侧、骨膜上 沉积最多，心脏、肾、肝脏、脾脏、腺胃、嗉囊、舌 头、冠、皮肤次之，肌肉沉积很少，食管、胰腺、直 肠、龙骨棘皮肤无黑色素沉积：并综合认为：(D乌 骨鸡黑色素的沉积主要受多基因控制，但不能排 除主基因效应的存在；②不同组织、器官中黑色 素的沉积量差异很大，说明控制黑色素的基因在 体内各组织、器官的外显率不一致，黑色素的沉 积有着独特的规律；③在公母鸡及不同日龄泰和 乌骨鸡各组织、器官间黑色素所表现的差异说明 内泌性激素及生理环境也制约着黑色素的沉积。 根据体表黑色素沉积与内脏器官间的显著相关 与极显著相关．可较为准确地判断内脏、骨膜和 肌肉中黑色素沉积的分布。这就为间接选择达到 改良乌骨鸡黑色素的体内沉积及乌骨鸡黑色素 的分离纯化提供有效的简便途径。 5 中草药对酪氨酸酶及黑色素形成的影响 5．1影响黑色素形成的因素 黑色素沉着主要取决于黑色素细胞及其生 成黑色素的能力，酪氨酸酶催化黑色素的调节是 在转录后水平。其影响因素是多元性的。王正辉 (2002)认为影响黑色素生成的因素包括角朊细 胞、内皮素、酪氨酸酶、过氧化物酶、多巴醌及紫 外线等；而黑色素生成量与酪氨酸酶活性相关， 控制其活力即可控制黑色素生成量。 酪氨酸酶是黑色素合成过程中的关键酶．其 活性的高低与黑素生成量成正比。另外真黑色素 与脱黑色素转换机制主要与酪氨酸酶活性有关， 高水平的酪氨酸酶活性可导致真黑色素的产生。 一8一 黑素细胞生物合成黑素主要发生在黑素小体中， 以酪氨酸为底物，在酪氨酸酶的作用下合成黑 素。 5．2中草药对酪氨酸酶及黑色素形成的影响 近年来．国内有许多关于中草药对酪氨酸酶 及黑素作用的研究文献。其中又有大部分是研究 中草药促进酪氨酸酶及黑素生成的文章。其目的 是为了研究中药对黑素细胞生物学特性的影响， 筛选有增色作用的中药，为应用中药治疗白癜风 等色素减退性皮肤病提供实验依据。 李洪武等(2001)研究证实中药川芎、赤芍、菟 丝子、补骨脂、刺蒺藜等，可通过上调酪氨酸酶活 性而促进豚鼠黑素细胞、黑素含量增加而实现其 增色作用。刘璋等(2004)报告黄苓水煮提取物对 小鼠B16细胞的增殖、黑色素生成和酪氨酸酶均 有显著促进作用。涂彩霞等(2006)通过18味中药 乙醇提取物对小鼠B16黑素瘤细胞增殖及黑素 生成的影响，发现沙苑子等8种醇提取物对小鼠 B16黑素瘤细胞增殖有明显促进作用；甘草等8 种醇提取物对黑色素有显著促进作用，且与细胞 活力相一致；沙苑子等8种醇提取物则对细胞的 酪氨酸．酶有显著的促进作用。邓瑞春等(2002)研 究发现驱虫斑鸠菊体外可激活酪氨酸酶活性，增 强B—16鼠黑素瘤细胞增殖，提高酪氨酸酶和黑 色素合成能力；对整体动物黑素细胞具有促进合 成和分泌作用。刘翠娥等(2006)通过实验研究指 出：桃红四物汤加减水煎剂和药物血清均有明显 激活酪氨酸酶活性的作用，并呈剂量依赖性；水 煎剂呈现明显的促黑素生成活性；桃红四物汤加 减在体内外均具有激活酪氨酸酶作用，且体外有 促黑素生成活性。 以上实验结果为以后研究中草药能否促进 乌骨鸡黑色素沉积的可行性提供了参考：一是这 些实验证实了酪氨酸酶是黑素合成过程中的关 键酶．其活性的高低与黑素合成量呈正相关的调 控机理：二是这些对酪氨酸酶活性具有激活作用 的中草药是许多研究者通过酶学实验筛选出来 的。其结果为以后研究筛选中草药提供了依据； 三是为以后的实验提供了研究方法。 万方数据 目目田 6 小结 江西饲料 2009年增刊 我国中草药资源丰富．利用中草药添加剂具 有得天独厚的优势。近年来。中草药饲料添加剂 已成为动物营养学研究的一大热点。大力开发中 草药饲料添加剂对解决抗生素残留问题．提高生 产率。发展绿色畜牧业，满足人们的食品安全需 求，缩小我国畜牧业与发达国家的差距．增强我 国畜产品在国际市场的竞争力，具有重要的经济 意义和社会效益。 由于中草药添加剂在乌骨鸡上研究较少。尤 其是其饲喂乌骨鸡后对乌骨鸡黑色素的影响未 见报道。因此有进一步研究的必要。本课题正是 基于上述理论与临床医学试验结论。通过对乌骨 鸡黑色素的深入研究，提出使用中草药饲料添加 剂促进乌骨鸡黑色素的沉积，以期提高乌骨鸡的 药用和食用价值。其结果是否可行有待于实验的 进一步论证。 随着人们生活水平的不断提高．食品消费正 朝着营养、保健的多元化发展，乌骨鸡作为典型 的黑色食品，以其高营养、多功能的优势，越来越 受到广大消费者的青睐，定将具有广阔的市场发 展前景。 参考文献 【1】1李时珍．本草纲目【M】．人民卫生出版社。1983，2584— 2614． 【2】2 胡泗才，张斌，陈颖，等．泰和乌骨鸡体内黑素的分布 忉．中药材，1995，12：626-627． 【3】李华，邱祥聘，龙继蓉．乌骨鸡黑色素的研究进展叨．畜 牧与兽医，2002，34(8)：33—35． 【4】周伟伟，陈中，芮汉明．乌鸡黑色素的研究进展叨．食品 与机械，2006，22(4)：134-137． 【5】袁缨，袁星，自庆余．乌骨鸡黑色素的一些基本结构特 征的初步研究阴．动物学报，1993，39(3)：287—291． 【6】袁缨．乌鸡黑色素的特性及功能研究叨．沈阳农业大学 学报，1996，27(2)：135—138． 【7】徐幸莲，庄苏，陈伯祥．乌骨鸡黑色素对延缓果蝇衰老 的作用们．南京农业大学学报，1999，22(2)：105—108． 【8】蔡华珍，陈守江，张丽．乌骨鸡黑色素的酶法提取及 其抗氧化作用初探咖．食品与发酵工业，2006，1：99— 102． 【9】GereiaE，eta1．Antioxidantenzymaticsystemsinpig． merittissueofinamphibia阴．PigmentCellResearch， 1989，2：208-212． 【10]TadeuszS，JaniceM，eta1．Lossofmelaninfromhu- manRPEwithaging：possibleroleofmelaninphoto oxidation忉．ExperimentalEyeResearch，2003，76 (2)：89-98． 111】‰LC，ChenWT．Thestudyofanfioxidanteffeetsin melaninsextractedfromvarioustissuesofAnimals[J]． Asian-AustralasianJournalofAnimalSciences， 2005，2：277-281 【12】胡国斌，郑从义，屈三甫．黑色素抑制流感病毒诱导宿 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