베타 카로틴 그것은 무엇입니까?

베타카로틴은 자연에 풍부한 카로티노이드 중 하나다.천연 색소 중 가장 안정적인 색소로서 당근, 시금치 등 천연 제철 채소와 과일에 널리 함유되어 있으며,브로 콜리, 토마토, 망고, 그리고 스타 프루츠.채소와 과일에 따라 베타카로틴 함량은 다양하며 일반적으로 색이 진할수록 함량이 풍부하다.Wacken-roder 이후 처음 추출 β-carotene 1830 년대 당근에서, 그것은 강 한 항 산화를 가지 발견 되었다면, 세포 확산과 차별화 홍보, 내의 규제 신호 전달,에 영향을 미치는 유전자 발현, 면역 강화, 항 염증, 항암, 심혈 관 질병 예방과 노화 방지 효과 가 있다.

Beta-carotene is a relatively safe precursor form of vitamin A. There are differences in the metabolism of beta-carotene in different animals. Some studies have shown that there are specific carrier proteins in the intestines and other tissues of different animals that strictly regulate the absorption and accumulation of beta-carotene. The metabolic pathways of different species still need to be explored. In recent years, as research on β-carotene has continued to deepen, the global demand for β-carotene has become increasingly high. Currently, β-carotene has been approved for use as a 사료 첨가 제전 세계 52개 국가 및 지역의 모든 동물들에게.이 기사의 주로 대사 경로를 검토하고, 생물학적 활동 β-carotene과 응용 프로그램을 제공하는의 목적과 기준의 개발 및 사용 률에 대한 β-carotene와의 건강 한 사육 동물이다.

1의 물리적 및 화학적 특성 β-carotene

β-Carotene (분자 식 C40H56)는 orange-red 어두 운 빨간색으로 빛나는 모서리 응력 hexahedron, plate-like microcrystals 또는 결정 가루와 약간의 독특 한 냄새 가 난다.녹는점이 176-184°C 이며 물, 프로필렌글리콜, 글리세린에 녹지 않고 에탄올, 메탄올, 에테르에 약간 녹으며 클로로포름, 헥산, 이황화탄소, 아세톤, 벤젠에 녹고 빛과 열이 있으면 불안정하며 쉽게 산화된다.β의 화학 구조-carotene은 이중 4 isoprene에 의해 형성 된 채권과 있은 주로 all-trans, 9-cis, 13-cis 그리고 15-cis.all-trans, 9-cis,cis, 15-cis의 4가지 구조식이 있다.시스 구조에서 이중결합 근처의 수소 원자 사이 또는 수소 원자와 메틸기 사이에 큰 steric hindrance 가 있어 시스 구조가 불안정하다.그러므로, 자연 β-carotene에 주로 존재 all-trans 구조 (그림 1).

2 β-Carotene 대사 경로

인간과 동물에서, β-carotene은 다이어트와을 통해 섭취을 씹는 것을 통해 장에들 어간다.효소의 액션 아래 장내, β-carotene은 음식에서 방출 되고, 주로 소장,과 으시오 에스테르 물질을 형태 chylomicrons, 작은 장내 부에 흡수 되는 세포 확산을 통해 수동 적이다.그 body' s의 흡수 β-carotene 음식에서 크게 변하기에, 주로에 따라 β-carotene 음식의 콘 텐 츠, 지질의 유형, 뿐만 아니라 다른 카로 티 노이 드와 비타민 A 요인, 동물의 종 입니다.

As a highly lipophilic non-polar molecule, β-carotene mainly exists in the form of a protein complex. The steps involved in the absorption of β-carotene from food by the epithelial cells of the small intestine mucosa of animals are: (1) In the stomach, the action of pepsin and other digestive enzymes releases β-carotene from the protein complex; (2) In the duodenum, the released β-carotene forms chylomicrons with other lipid substances under the emulsifying action of bile. The chylomicrons enter the small intestine and is then absorbed by the small intestinal mucosal epithelial cells; (3) After the β-carotene-containing chylomicrons enter the small intestinal mucosal epithelial cells, they mainly go to three places. One is that β-carotene is converted into β-carotene-15,15-monooxygenase (β,β-carotene 15,15-monooxygenase, BCO Ⅰ) and β-carotene-9,10-dioxygenase (β, β-carotene 9,10-dioxygenase, BCO Ⅱ) is converted into vitamin A. The second is that β-carotene re-enters the intestine with the renewal of mucosal epithelial cells, and then excreted from the body; the third is that β-carotene enters the blood circulation through the portal vein or lymph and is further transported to the liver and other target tissues, and some of it can be converted into vitamin A in the liver, stored or involved in other biological functions of the body.

3의 생물학적 기능 β-carotene과 응용 프로그램

3.1 비타민 A 전구체

연구에 의하면 많은 카로 티 노이 드들이 비타민 A 활동,와 β-carotene들고 따라서 가장 높은 활동을 점점 동물 몸에 비타민 A의 중요 한 원천이다.일찍이 1930 년대 Steenkbock β 다는 것을 발견 했-carotene 비타민 A 활동 을지도 모 른다.무어 증명 실험적 β-carotene에서 비타민 A로 전환 될 수 있는 동물들과 비타민 A의 기능을 행사하는 방법에는 두 가지 베 타 카로 틴은 비타민 A로 전환 되하다:(1) 중앙 분열 (대칭적인 분열):베 타 카로 틴은 두 분자에 의해 비타민 A의으로 개종 BCO Ⅰ;(2) 괴짜 분열 (비대칭적 분열):베 타 카로 틴은 하나의 비타민 A의 분자로 전환 했 BCO Ⅱ다.연구에 의하면 동물은 비타민 A를 직접 합성할수 없으며 음식이나 비타민 A 원료로부터만 얻을수 있다.때 우리 몸에 비타민 A이 부족하면, BCO 콘 텐 츠 및 활동 증가, 그리고 그것은 β 변환 할 수 있는-carotene 간에 저장 되어 있을 때 비타민 A로 비타민 A의 양을 몸에 필요 한 수준에 도달하면 변환이 즉시 멈 춰,와 과도 한의 축적은 없을 것이 비타민 A. 다른 말로하면, 동물들의 역동적인 균형을을 유지하는 능력을 가지고 규제에 의해 우리 몸에서 비타민 A BCO의 활동이다.

3.2 항산화 기능

정상적인 조건에서 인체는 산화작용과 산화반웅의 균형상태에 처해있다.이 균형은 항산화 방어계에 의해 유지되는데, 항산화 방어계는 효소계와 비효소계로 나뉜다.효소계에는 superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GSH-Px) 등이 있고, 비효소계에는 다음과 같다글루타치온 감소 (reduced glutathione, GSH), 비타민 C, 비타민 E 및 일부 천연 항산화 제.체내의 활성산소종 (Reactive oxygen species, ROS)은 정상적인 세포 대사 과정에서 형성되는 부산물이다.낮은 수준의 ROS는 신체의 많은 신호 전달 경로에서 신호 분자로 중요한 역할을 합니다.그러나 인체에 불리한 자극이 가해지면 ROS의 생성이 증가한다.그 body's의 항산화방어체계는 제때에 그들을 제거할수 없으며 이런 균형이 파괴되여 결국 신체를 손상시킨다.

ROS는 주로 superoxide anion (O2-), 과산화수소 (H2O2), hydroxyl radical (OH-), 오존 (O3) 및 singlet oxygen (1O2)이 있습니다.베타카로틴은 폴리엔의 특별한 분자 구조를 포함하고 있기 때문에 강력한 자유 라디칼 포착 능력이 있고, ROS를 제거할 수 있으며, body&를 대폭 향상시킵니다#39;s 항산화 상태.연구의 한 분자 가 있 다는 것을 보여 준 데이터 가 β-carotene 1000 1O2의 분자를 억제 할 수 있다.현재, β-carotene과 반응을 통해 ROS 주로 3 경로:하나는 전자 전송 메커니즘, 두 번 째는 수소 원자 전송 메커니즘, 그리고 세 번 째는 무료 외 급진적인 반응이다.어떤 학자들은 다는 것을 발견 β-carotene NF-E2-related 활성화 할 수 있 인자 2 (Nrf2)-Kelch-like ECH-associated 단백질 1 (Keap1)-항 산화 반응 원소 신호 (은)는 길일 upregulate 항 산화 효소 유전자의 표현, 그렇게 함 으로써 body& 향상#39;s 항산화 효소로 활성산소를 제거하는 능력.Keap1)-항산화 반응 요소 (항산화 반응 요소, ARE) 신호 경로는 항산화 효소 유전자의 발현을 상향조절하여 신체 's는 항산화 효소로 활성산소를 제거하는 능력.

Szczubia found that the levels of GSH-Px, CAT and SOD in the blood erythrocytes of pregnant sows were significantly elevated after intramuscular injection of β-carotene in the late stage of pregnancy. Salem found that the level of GSH-Px was significantly increased and the content of malondialdehyde (MDA) was significantly reduced after mice were β로 보충-carotene다.연구 결과, 젖소와 비육우의 식이에 적절한 양의 베타카로틴을 첨가할 경우 혈청 내 GSH-Px, CAT 및 SOD의 수준은 유의적으로 증가시킬 수 있는 반면, MDA의 수준은 유의적으로 감소시킬 수 있는 것으로 확인되었다.Akcakaya et al.과 산화 H2O2을 이용 해 산화 스트레스 테스트 및 K562 세포를 받아야 한 다는 것을 발견 β-carotene 개선에 영향이 없었다 산화 세포 가 손상을 입은 그것은 동시에 대우를 받을 때 치료 후 H2O2이나, 하지만 시술 전 β-carotene 산화 성을 크게 개선 된 세포 가 손상을 입은 H2O2에 의해 발생 한다.

3.3 동물의 면역력 강화

베타카로틴은 보디 &를 강화합니다#39;s 특정 질병에 대한 저항성과 세포, 체액 및 비특이적 면역 반응을 증진시킴으로써 동물의 건강을 향상시킵니다.장 Xiaoyin과 다른 사람들의 연구 결과를 다는 것을 보여 준 β-carotene 상당히 대식 세포의 셀 생존능력을 개선 수 있 RAW264.7 lipopolysaccharide에 의해 자극 (lp)이다.Ma et al. 쥐에게 먹이를 주는 다는 것을 발견 β-carotene cyclophosphamide 후 면역 손상을 (CTX) 관리를 개선 할 수 있하 CTX에 의해 야기 되는 장기와 성의 수준을 높이고 immunoglobulins에서 마우스 혈청이다.지소 연 Yubin와 다른 사람들이 있 다는 것을 보여주 CTX) 그리고 나서 β로 보충-carotene의 손상을 초래 한 장기 자유 로운을 개선 할 수 있 CTX-induced 면역 억제에 쥐와 성의 수준을 높이고 immunoglobulins에서 마우스 혈청이다.지소 연 Yubin et al.의 다른 복용 량 추가 한 다는 것을 보여주 β-carotene 밖에 안 Hy-Line 브라운의 식단에 닭의 콘 텐 츠를 크게 증가시 킬 수 있 병아리의 혈액에서 (IgA) 면역 글 한다.

한편, Lo et al. 다는 것을 발견 β-carotene body&을 개선 할 수 있#39;s는 과립구 acrophage-colony stimulating factor (GM-CSF), interleukin-6 (IL-6), matrix metalloproteinase-9 (MMP-9)의 분비를 조절함으로써 면역 기능을 한다.그럼으로써 보디 &를 강화#39, s 면역능력.Maho 등은 일본흑소에게 베타카로틴을 먹이면 초장의 면역글로불린 G (IgG) 함량이 유의적으로 증가한다는 것을 발견하였다.Liu Haiyan 등은 21일 된 Hy-Line 갈색 닭의 식단에 서로 다른 용량의 베타카로틴을 첨가한 결과 베타카로틴이 닭의 면역기관 지수를 현저히 향상시킨다는 것을 발견했다.리 Yanqiang 추가 한 다는 것을 발견 β-carotene 임신의 기저 식단에 암 퇘 갓 태어 난 새끼 돼지의 면역 능력을 향상시 킬 수 있고, 건강 율을 증가시 킬 새끼 돼지의 무게 및 이탈, 그리고 새끼 돼지의 사망률을 상당히 줄 일에서 이탈을 낳았다.

3.4 동물의 생식 능력을 향상시킨다

동물에서 베타카로틴은 산화반응에 의한 손상으로부터 자궁, 난소 및 활성 생식세포를 보호하여 생식계의 중요한 세포기관을 보호하여 동물의 생식력을 향상시키고 생산 성능을 향상시킬 수 있습니다.베타카로틴은 또한 프로게스테론의 생성을 자극할 수 있으며 에스트로겐과 프로게스테론의 합성과 관련이 있고 그들의 활동을 강화합니다.

Relevant literature reports that in production practice, after adding β-carotene to the diet of dairy cows, the incidence of retained afterbirth after calving decreased by 15%, the incidence of mastitis decreased by 17%, and the conception rate within 90 days after calving increased by 14%. Ma Jifeng et al. found that adding 100, 200, or 300 mg/kg β-carotene to the basic diet of dairy cows can improve their reproductive performance and reduce the somatic cell count in milk compared to the control group without added β-carotene.

리의 다른 복용 량 추가 Ziyan β-carotene (0, 200, 400 mg/머리 · d)을 젖소의 식단이다.그 결과 추가 400 mg/머리 · d β-carotene 후 젖소 calving 교미 시간의 수를 크게 줄 일 수 있는,에서 시간을 단축 짝짓기 calving 후 닐을 먼저, 삽의의 수를 줄 일 일, 열 기간 동안, 수태 율을 높고 산후 생식 질병의 발생하는 것을 크게 줄 일이다;다이어트에 추가 β-carotene 혈청 프로 게스 테 론 가 증가하는 경향이 있고 상당히 에스 트로 겐 luteinizing 호르몬의 내용을 증가 시키고이다.류 Ruigang et al. 추가 한 다는 것도 보여주 microencapsulated β-carotene의 식단에 암 퇘 임신의 늦은 단계에서 상당히 증가에서 혈청 estradiol과 프로 게스 테 론 수준을 거두다.그 메커니즘은 가능 한 β-carotene,에 중요 한 역할을하는 항 산화 물질 로서 follicular 세포 보호 및 endometrium에 스테로이드 호르몬의 생산이다.Arellano-Rodriguez et al. 단기와 보충 한 다는 것을 발견 β-carotene 염소와 배 란을 증가시 킬 수 있 속도에 대해 프로 게스 테 론의 합성 및 분비물을 향상시 킬 황 체에 의해 조직이다.

3.5 축산물의 품질을 향상시킨다

The special conjugated double bond structure in the β-carotene molecule determines its own color through its light absorption properties, and it also has good coloring properties. Zhang Hui et al. found that adding β-carotene to broiler feed can improve the meat color and leg coloring of broilers. Li Junying et al. showed that adding β-carotene to a corn-soybean meal diet significantly improved the color of the egg yolk. Li Xiong et al. also found that adding β-carotene to the diet of hens at peak egg production significantly improved the color of the egg yolk and improved egg quality. In addition, β-carotene has a significant regulatory effect on fat metabolism.

Jin et al. showed that β-carotene can inhibit fat deposition in beef cattle by inhibiting fat synthesis and enhancing fat hydrolysis. Some researchers have also shown that feeding too much β-carotene to beef cattle during the fattening period significantly increases the yellowish color of their meat and reduces the grade of the beef, so it is advisable to supplement an appropriate amount of β-carotene to beef cattle during the fattening period. Yuan Dezhi et al. confirmed through experiments that adding Research has shown that adding 30 mg/kg of beta-carotene to the basic diet of fattening pigs can improve the pH and color of the pork after slaughter and reduce the production of inferior meat. The mechanism may be that beta-carotene reduces lipid oxidation of cell membranes and reduces the exudation of intracellular fluid. Jin Qing et al. added 0, 600, 1200, and 1800 mg/d of β-carotene to the basic diet of beef cattle and found that the addition of β-carotene to the diet can significantly increase the β-carotene level in the liver of beef cattle, and the slaughter rate and net meat rate increase significantly with the increase of the amount added. Wu Hongjiu and Xia Yun' s 추가 연구 둘다 있 다는 것을 보여주 β-carotene 젖소의 식단에 상당히 우유 품질을 향상시 킬 수 있다.

3.6 항염증 기능

리 et al. 다는 것을 보여주 β-carotene 핵 요인 κ를 억제 할 수 있 B (핵 요인 κ-B, NF-κ B), 야누스 산화효소 2 (JAK2)/신호 변환기과 활성의 전사 (STAT3)와 c-Jun N-terminal 산화효소 (JNK)/p38 mitogen-activated 단백질 산화효소 (MAPK) 신호 통로 LPS-induced 염증을 줄이는 것이다.조 et al. 다는 것을 발견 β-carotene JNK)/p38 mitogen-activated 단백질 산화효소 (MAPK) 신호 경로 LPS-induced 염증을 줄이는 것이다.조 et al. 다는 것을 발견 β-carotene 산화를 억압"손에 염증을 억제 함 으로써 pro-inflammatory adipokine monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1)와 규제의 표현 및 분비물 활성화 T 세포, 뿐만 아니라 adipocytes adiponectin 향상에 묶여 있었다.β-Carotene 전처리의 돼지 공장 협착 상피세포 (MCP-1)와 규제 활성화 T 세포의 표현 및 분비물, 향상 뿐만 아니라 adiponectin adipocytes에 염증을 억제 하기 위해 산화 스트레스에 의해 유도 된다.(IPEC-J2) 있는 전처리 돼지 창자 상피 증의 세포와 β-carotene LPS-induced 염증 성 IPEC-J2 손상을 줄 일 수 있다.

연구에 따르면 β-carotene pro-inflammatory의 표현과 중재를 억제 할 수 있 사이토 카인 유전자를 억제 하여하고 LPS-induced 염증 반응을 억제을 NF의 억제의 저하-κ B (NF-κ B의 억제,나는 κ B) 억제 함 으로써 NF-κ B 활성화.베타카로틴은 이유식으로 인한 장내 염증성 손상을 줄이고, 젖을 뗀 새끼돼지의 성장을 촉진하며, 장의 형태를 개선하는 효과가 있다.그 메커니즘은 가능 한 β-carotene 새끼 돼지에 장내 염증 성 손상을 완화 downregulating NF-κ B,의 수준에 의해 inflammatory-related 신호 경로에 들어있는 단백질이다.억제하는 것 외에 NF-κ B 경로, β 활성 물을 억제 하여-carotene 또한 염증을 완화 할 수 있 protein-1 (AP-1)과 MAPKs 신호 경로이다.연구에 따르면 베타카로틴은 친염증인자를 억제하고 정상 T 세포의 발현 및 분비를 조절하며 전사인자의 활성화를 억제함으로써 염증과 그 합병증을 예방하고 완화할 수 있다.

3.7기타 기능

연구결과는 β들이-carotene을 향상시 킬 수 있 세포간 통신, 창자의 손상을 외부로 인한 스트레스를 줄 여주, 질병의 발생 및 따라서 억제 또는 줄이는 것이다.연구에 따르면 β-carotene 전처리를 크게 향상시 킬 수 있는의 생존능력과 transmembrane 저항 LPS-stressed IPEC-J2 세포, 급성 단계를 완화 반응 dimethylnitrosamine의 고용량에 의해 발생 한다.나노 크기의 이산화티타늄은 생쥐 고환의 생식세포에 손상을 유도하여 Hy-Line 갈색부화 암탉의 십이지장과 공장 융모의 높이를 현저히 증가시킨다.동시에, β-carotene은 암세포를 위한 세포 사멸 에이전트고 정상적인 세포들에 부정적인 영향을 미치이 없다.공원 et al. 다는 것을 발견 β-carotene는 세포 사멸 위암 세포 내에를 유발 할 수 있다.조우 통 et al. 다는 것을 발견 β-carotene 손상을 줄 일 수 있 폐쇄성 수면 무호 흡 증으로 인한 학습과 기억하 려면 증후군, 그리고 그 메커니즘은 추측을 억제 caspase-3, 포 스의 표현과 밀접하게 관련 되어 있는 타우 (p-tau) 단백질이다.

4 요약

요약하면, 연구에 β-carotene는 거의 200년의 역사를 가지고 있다.이는 동물 생산에서 부인할 수 없는 역할을하고 있으며 축산업의 친환경적이고 효율적이며 건강한 발전을 위해 일정한 토대를 마련했다.한편으로,natural β-carotene (with multiple isomers coexisting) is relatively expensive, and chemically synthesized β-carotene (all trans) has certain toxic side effects on the body under certain conditions; in addition, the large demand for natural β-carotene in the food, cosmetics, and pharmaceutical industries has hindered its widespread use in animal husbandry to some extent. Therefore, further exploration is needed for the industrial production of β-carotene isomers. On the other hand, due to the differences in the metabolism and absorption of β-carotene by different animals, the appropriate amount to be added in animal production and the specific biological functions and metabolic mechanisms are not yet fully understood and still require further in-depth exploration.