异绿原酸在畜牧生产的应用前景
杨岸奇 李朝晖 张善文
摘要：食品安全日益受到公众关注，生产安全畜禽产品是未来农牧行业工作者关注的重心，尤其是在抗生素问题上，国家也在逐步完善相应的法规以合理控制抗生素使用与管理。寻找即能保证畜禽养殖高效性，又能提供市场安全畜禽产品的替抗物质成为了近几年的安全养殖的主题。鉴于杜仲提取物对绿原酸及其类物质的开发经验与医学研究成果。异绿原酸的各种功能与我国目前养殖需求有着相当高的吻合度。本文针对异绿原酸各种医学功能结合实际养殖生产面临的问题，阐述了异绿原酸的应用前景。
关键词：异绿原酸：二咖啡酰奎宁酸类物质：抗菌消炎：抗氧化
异绿原酸是由咖啡酸（caffeic acid）与奎尼酸（Quinic acid）生成的缩酚酸，属于二咖啡酰奎宁酸类化合物，在植物体内经有氧呼吸过程中的莽草酸途径产生的天然成分。异绿原酸主要存在三种不同结构形式：异绿原酸A（3，5-二咖啡酰奎尼酸）、异绿原酸B（3，4-二咖啡酰奎尼酸）、异绿原酸C（4，5-二咖啡酰奎尼酸），互为同分异构体。
1，异绿原酸应用前景
随着养殖业不断发展和养殖规模不断扩大，一线养殖工作者对于养殖业的生物安全重视程度越来越高，抗生素使用的量与范围越来越大。因而导致抗生素滥用问题日益严重。抗生素滥用所引起的病菌耐药性程度越来越高、药物残留问题不断受到人们关注，新型抗生素替代物的开发与应用存在巨大的科技价值与社会价值。根据国内外研究，异绿原酸不仅具有抗生素所具备的杀菌消炎功能，还能对病毒有很高程度的抑制，且对动物循环系统、呼吸系统及消化系统都有功能增强作用。开发绿原酸既可以直接替代部分抗生素的使用，同时还可以避免畜禽发生病毒性疾病时。养殖者为防止继发感染而滥用抗生素。异绿原酸对畜禽系统功能增强理论上可以促进饲料利用率，加强生产性能的提升。
2，如何获取异绿原酸
2.1在植物种的分布
绿原酸类物质广泛存在于高等双子叶植物和蕨类植物中，主要存在于忍冬科忍冬属（Lonicer-a）、菊科蒿属（Artemisia）植物中，其中含量较高的植物主要为杜仲、金银花、向日葵、继木、咖啡、可可树等。另外，水果（如苹果、梨）、蔬菜（如土豆、马铃薯）、大豆、小麦、绿茶等日常食用品中都含有绿原酸类物质。
由于含有异绿原酸物植物大多较为廉价，而通过化学方法合成异绿原酸并没有太大的经济效益，因此目前主流观点是从植物种提取异绿原酸远比化工合成的方法获取異绿原酸更有前景。
2.2异绿原酸获取工艺
异绿原酸属于缩酚酸，对于多酚类化学物质提取普遍采用关于多酚类化合物的提取方法主要有热循环提取法、超声辅助提取法、微波辅助提取法、酶解法、大孔树脂吸附法等，相对于绿原酸提取工艺而言，直接针对异绿原酸提取研究内容寥寥无几，大部分是关于其含量测定研究。仅付晓等人利用超声辅助法对甜叶菊中异绿原酸A提取工艺做了研究，而张亚梅通过化学合成方法利用咖啡酸与奎宁酸作为合成原料，拟采用选择性地保护二者活泼官能团一酰氯成酯一脱保护的方法以得到异绿原酸A，虽然体高了异绿原酸A产量与效率，但弊端在于其副产物较多且分离困难而并不适用。
3.异绿原酸主要重要生理功能
3.1抗菌消炎功能
周志娥在对绿原酸、异绿原酸A对大肠杆菌抑菌机制的严重中发现，绿原酸类物质对于大肠杆菌的抑制要强于苯甲酸钠、山梨酸钾等化学合成防腐剂。异绿原酸A相比与绿原酸的抑菌效果更强，原因可能是由于异绿原酸A在化学结构上更为对称，极性更小，且异绿原酸A包含两个咖啡酰基（如下图所示），使其有更多羟基而对细菌作用更强，
MA在对绿原酸类物质的研究过程中发现，该类物质能对部分真菌同样产生抑制作用，如新型隐球菌、念珠菌和烟曲霉，当绿原酸类物质奎宁基团上羟基与游离氨基结合后对真菌的抑制作用会更强。
Kimura在研究咖啡酰在人体功能机制过程中发现，异绿原酸三种异构体对人外周血多形核白细胞中钙离子A23187诱导的白三烯B4产生有抑制作用，同时异绿原酸B能对前列腺素E2的分泌有促进作用，表明了异绿原酸对于抗炎症有较好的功效。
3.2抗氧化作用
候彩平利用斑马鱼模型，通过观察计数异绿原酸A对甲硝唑诱导的斑马鱼体内角质细胞减少的拮抗作用。发现随着异绿原酸A浓度升高（25、50、100ug/mL），其相对抗氧化能力逐步减弱（60.4%、48.0%、44.3%）。Fraga用四氯化碳（CC14）所致小鼠原位及t-BOOH介导的小鼠心、肝匀浆化学发光法实验证实，二咖啡酰奎宁酸类物质具有抗过氧化作用，异绿原酸同分异构体均有不通程度的抗氧化效果，而1wai等对绿咖啡豆中的7个咖啡酰奎宁酸类化合物抗氧化活性测试结果显示异绿原酸C的活性最好。
3.3抑制遗传物质转录与翻译
美国加州大学在研究HIV-1型病毒抑制剂过程中，发现异绿原酸A对HIV-1病毒整合酶进行有效抑制，对于病毒基因的转录与复制同样有很好的作用，且其中毒浓度超过抗病毒浓度100以上，选择治疗指数大于100。Zuo的研究表明，绿原酸类物质可以通过增强DNA自身保护作用，抑制HBV感染和抗癌变作用，对乙肝病毒有着很好的控制作用。但ZUO研究的是混合物对于具体有抑制作用的成分未有更深入研究。Hu和Hao的研究分别说明了异绿原酸c、A在抗HBV过程有效性。Kim在其专利种阐述了。利用绿原酸及其衍生物（包括异绿原酸）可以有效的进行加强癌细胞对抗癌药物的敏感程度，而获得更好的抗癌效果。付运星使用50μg.ml、75μg/ml异绿原酸A为主要抗犬瘟热病毒药物发现其对IL-Iβ、IL-6、TNF-α、TLR3基因转录水平均有显著的下调作用。上述科学研究结果表明，异绿原酸对有害微生物或者病变癌细胞的转录与翻译有着很好的抑制效果。
3.4保护代谢系统与平滑肌抑制作用
3.4.1代谢系统的保护
研究表明，二咖啡酰奎宁酸类物质对增强肝功能代谢及肝脏保护有较强作用。Adzet在研究二咖啡酰奎宁酸类物质过程中发现，异绿原酸类物质对由巨噬细胞和氯仿引起的肝损伤有保护作用。Choi和Randy在研究囊吾提取物对肝脏脂肪代谢途径影响时发现，异绿原酸B可以显著降低脂肪过氧化现象，且Choi研究表明250mg/kg浓度的囊吾提取物溶液与10mg/kg浓度异绿原酸B溶液可以显著降低由乙酰氨基酚注射引起的肝脏脂肪代谢障碍。
3.4.2平滑肌抑制作用
二咖啡酰奎宁酸类物质对平滑肌抑制可以用于某些呼吸系统疾病如急、慢性支气管炎、支气管哮喘等，用以解除支气管平滑肌痉挛，缓解喘息症状，同时该类物质可以抑制消化道平滑肌收缩。Capasso利用电刺激豚鼠，发现二咖啡酰奎宁酸类物质对抑制回肠平滑肌收缩作用与罂粟碱作用相似；Trute在试验中用乙酰胆碱刺激豚鼠回肠，同样发现了二咖啡酰奎宁酸类物质有一定的抑制。
4.展望
异绿原酸属于二咖啡酰奎宁酸类物质，在医学研究中，这类物质研究的较为广泛。在畜禽生产中，异绿原酸往往是通过参杂在植物提取物，如杜仲提取物，发挥着较小的作用，还未有研究机构和农牧企业单独将异绿原酸应用与畜禽生产。
考虑到抗生素滥用及食品动物抗生素残留对人类的危害，国家建立相应的法规以逐步完善对抗生素的管理与合理使用。异绿原酸抗菌消炎的作用可能成为代替抗生素的重要物质。中国养殖环境注定了畜禽生产中，多数动物会面临应激且存在一定的呼吸道与消化道问题。应激可导致动物体内出现氧化作用过强现象，异绿原酸抗氧化作用对抗应激以提高饲料利用率对畜禽生产有着重要价值：同时，异绿原酸这类二咖啡酰奎宁酸类物质增强肝功能作用与抑制平滑肌收缩对畜禽动物健康有着重要意义。
摘要：食品安全日益受到公众关注，生产安全畜禽产品是未来农牧行业工作者关注的重心，尤其是在抗生素问题上，国家也在逐步完善相应的法规以合理控制抗生素使用与管理。寻找即能保证畜禽养殖高效性，又能提供市场安全畜禽产品的替抗物质成为了近几年的安全养殖的主题。鉴于杜仲提取物对绿原酸及其类物质的开发经验与医学研究成果。异绿原酸的各种功能与我国目前养殖需求有着相当高的吻合度。本文针对异绿原酸各种医学功能结合实际养殖生产面临的问题，阐述了异绿原酸的应用前景。
关键词：异绿原酸：二咖啡酰奎宁酸类物质：抗菌消炎：抗氧化
异绿原酸是由咖啡酸（caffeic acid）与奎尼酸（Quinic acid）生成的缩酚酸，属于二咖啡酰奎宁酸类化合物，在植物体内经有氧呼吸过程中的莽草酸途径产生的天然成分。异绿原酸主要存在三种不同结构形式：异绿原酸A（3，5-二咖啡酰奎尼酸）、异绿原酸B（3，4-二咖啡酰奎尼酸）、异绿原酸C（4，5-二咖啡酰奎尼酸），互为同分异构体。
1，异绿原酸应用前景
随着养殖业不断发展和养殖规模不断扩大，一线养殖工作者对于养殖业的生物安全重视程度越来越高，抗生素使用的量与范围越来越大。因而导致抗生素滥用问题日益严重。抗生素滥用所引起的病菌耐药性程度越来越高、药物残留问题不断受到人们关注，新型抗生素替代物的开发与应用存在巨大的科技价值与社会价值。根据国内外研究，异绿原酸不仅具有抗生素所具备的杀菌消炎功能，还能对病毒有很高程度的抑制，且对动物循环系统、呼吸系统及消化系统都有功能增强作用。开发绿原酸既可以直接替代部分抗生素的使用，同时还可以避免畜禽发生病毒性疾病时。养殖者为防止继发感染而滥用抗生素。异绿原酸对畜禽系统功能增强理论上可以促进饲料利用率，加强生产性能的提升。
2，如何获取异绿原酸
2.1在植物种的分布
绿原酸类物质广泛存在于高等双子叶植物和蕨类植物中，主要存在于忍冬科忍冬属（Lonicer-a）、菊科蒿属（Artemisia）植物中，其中含量较高的植物主要为杜仲、金银花、向日葵、继木、咖啡、可可树等。另外，水果（如苹果、梨）、蔬菜（如土豆、马铃薯）、大豆、小麦、绿茶等日常食用品中都含有绿原酸类物质。
由于含有异绿原酸物植物大多较为廉价，而通过化学方法合成异绿原酸并没有太大的经济效益，因此目前主流观点是从植物种提取异绿原酸远比化工合成的方法获取異绿原酸更有前景。
2.2异绿原酸获取工艺
异绿原酸属于缩酚酸，对于多酚类化学物质提取普遍采用关于多酚类化合物的提取方法主要有热循环提取法、超声辅助提取法、微波辅助提取法、酶解法、大孔树脂吸附法等，相对于绿原酸提取工艺而言，直接针对异绿原酸提取研究内容寥寥无几，大部分是关于其含量测定研究。仅付晓等人利用超声辅助法对甜叶菊中异绿原酸A提取工艺做了研究，而张亚梅通过化学合成方法利用咖啡酸与奎宁酸作为合成原料，拟采用选择性地保护二者活泼官能团一酰氯成酯一脱保护的方法以得到异绿原酸A，虽然体高了异绿原酸A产量与效率，但弊端在于其副产物较多且分离困难而并不适用。
3.异绿原酸主要重要生理功能
3.1抗菌消炎功能
周志娥在对绿原酸、异绿原酸A对大肠杆菌抑菌机制的严重中发现，绿原酸类物质对于大肠杆菌的抑制要强于苯甲酸钠、山梨酸钾等化学合成防腐剂。异绿原酸A相比与绿原酸的抑菌效果更强，原因可能是由于异绿原酸A在化学结构上更为对称，极性更小，且异绿原酸A包含两个咖啡酰基（如下图所示），使其有更多羟基而对细菌作用更强，
MA在对绿原酸类物质的研究过程中发现，该类物质能对部分真菌同样产生抑制作用，如新型隐球菌、念珠菌和烟曲霉，当绿原酸类物质奎宁基团上羟基与游离氨基结合后对真菌的抑制作用会更强。
Kimura在研究咖啡酰在人体功能机制过程中发现，异绿原酸三种异构体对人外周血多形核白细胞中钙离子A23187诱导的白三烯B4产生有抑制作用，同时异绿原酸B能对前列腺素E2的分泌有促进作用，表明了异绿原酸对于抗炎症有较好的功效。
3.2抗氧化作用
候彩平利用斑马鱼模型，通过观察计数异绿原酸A对甲硝唑诱导的斑马鱼体内角质细胞减少的拮抗作用。发现随着异绿原酸A浓度升高（25、50、100ug/mL），其相对抗氧化能力逐步减弱（60.4%、48.0%、44.3%）。Fraga用四氯化碳（CC14）所致小鼠原位及t-BOOH介导的小鼠心、肝匀浆化学发光法实验证实，二咖啡酰奎宁酸类物质具有抗过氧化作用，异绿原酸同分异构体均有不通程度的抗氧化效果，而1wai等对绿咖啡豆中的7个咖啡酰奎宁酸类化合物抗氧化活性测试结果显示异绿原酸C的活性最好。
3.3抑制遗传物质转录与翻译
美国加州大学在研究HIV-1型病毒抑制剂过程中，发现异绿原酸A对HIV-1病毒整合酶进行有效抑制，对于病毒基因的转录与复制同样有很好的作用，且其中毒浓度超过抗病毒浓度100以上，选择治疗指数大于100。Zuo的研究表明，绿原酸类物质可以通过增强DNA自身保护作用，抑制HBV感染和抗癌变作用，对乙肝病毒有着很好的控制作用。但ZUO研究的是混合物对于具体有抑制作用的成分未有更深入研究。Hu和Hao的研究分别说明了异绿原酸c、A在抗HBV过程有效性。Kim在其专利种阐述了。利用绿原酸及其衍生物（包括异绿原酸）可以有效的进行加强癌细胞对抗癌药物的敏感程度，而获得更好的抗癌效果。付运星使用50μg.ml、75μg/ml异绿原酸A为主要抗犬瘟热病毒药物发现其对IL-Iβ、IL-6、TNF-α、TLR3基因转录水平均有显著的下调作用。上述科学研究结果表明，异绿原酸对有害微生物或者病变癌细胞的转录与翻译有着很好的抑制效果。
3.4保护代谢系统与平滑肌抑制作用
3.4.1代谢系统的保护
研究表明，二咖啡酰奎宁酸类物质对增强肝功能代谢及肝脏保护有较强作用。Adzet在研究二咖啡酰奎宁酸类物质过程中发现，异绿原酸类物质对由巨噬细胞和氯仿引起的肝损伤有保护作用。Choi和Randy在研究囊吾提取物对肝脏脂肪代谢途径影响时发现，异绿原酸B可以显著降低脂肪过氧化现象，且Choi研究表明250mg/kg浓度的囊吾提取物溶液与10mg/kg浓度异绿原酸B溶液可以显著降低由乙酰氨基酚注射引起的肝脏脂肪代谢障碍。
3.4.2平滑肌抑制作用
二咖啡酰奎宁酸类物质对平滑肌抑制可以用于某些呼吸系统疾病如急、慢性支气管炎、支气管哮喘等，用以解除支气管平滑肌痉挛，缓解喘息症状，同时该类物质可以抑制消化道平滑肌收缩。Capasso利用电刺激豚鼠，发现二咖啡酰奎宁酸类物质对抑制回肠平滑肌收缩作用与罂粟碱作用相似；Trute在试验中用乙酰胆碱刺激豚鼠回肠，同样发现了二咖啡酰奎宁酸类物质有一定的抑制。
4.展望
异绿原酸属于二咖啡酰奎宁酸类物质，在医学研究中，这类物质研究的较为广泛。在畜禽生产中，异绿原酸往往是通过参杂在植物提取物，如杜仲提取物，发挥着较小的作用，还未有研究机构和农牧企业单独将异绿原酸应用与畜禽生产。
考虑到抗生素滥用及食品动物抗生素残留对人类的危害，国家建立相应的法规以逐步完善对抗生素的管理与合理使用。异绿原酸抗菌消炎的作用可能成为代替抗生素的重要物质。中国养殖环境注定了畜禽生产中，多数动物会面临应激且存在一定的呼吸道与消化道问题。应激可导致动物体内出现氧化作用过强现象，异绿原酸抗氧化作用对抗应激以提高饲料利用率对畜禽生产有着重要价值：同时，异绿原酸这类二咖啡酰奎宁酸类物质增强肝功能作用与抑制平滑肌收缩对畜禽动物健康有着重要意义。
