강황이 Covid에 이롭나요?

한약재 강황에서 얻은 소분자 식물성 폴리페놀인 커큐민은 가축 · 가금의 생산 성능, 제품 품질, 면역력을 향상시키는 등 다양한 생물학적 활성을 가지고 있으며 실제 가축 · 가금의 생산에 큰 발전 잠재력을 가지고 있다.Pandey 등 1)은 커큐민이 염증 관련 전사인자와 사이토카인을 조절함으로써 면역조절, 항염증, 항종양, 산화방지, 항바이러스 등의 다양한 약리학적 역할을 한다고 밝혔다.그것은 또한 생체 내 및 체외에서 강력한 항산화제입니다.또한 커큐민은 다양한 유도체로 합성될 수 있으며, 그 중 커큐민과 피리미딘이 가장 효과적인 항염증제이다 [2].

커큐민을 미세구에 캡슐화하면 질병 치료 효과를 향상시키거나, pH 변화를 이용하여 달걀 흰자 분리한 단백질에 캡슐화하여 분산성, 항산화능, 열적 안정성을 향상시켜 효율적으로 사용할 수 있다 [3].

Yao et al.[4]은 형광 프로브 assay를 사용하여 커큐민 수치를 분석할 수 있으며, 이는 새로운 기술이 커큐민의 생체 이용성을 향상시킬 수 있는지 여부를 탐지하는 데 매우 도움이 된다는 것을 발견했습니다.그러나 커큐민은 사용에 있어 일정한 제한이 있다.예를 들어 류 등 5명은 커큐민이 사용 중 시간과 용량 의존성이 뚜렷하고, 산소, 빛, 중성 및 알칼리성 환경에서는 불안정하다는 것을 발견했다.쉽게 분해되며 커큐민은 주로 대사산물을 통해 체내에 흡수된다.그러므로 그 분해산물과 대사산물도 중요한 역할을 한다.아울러 점점 더 많은 팀이 커큐민이 어떤 식으로든 코로나 19 바이러스에 예방 효과가 있는지 연구하기 시작했다.본 논문은 curcumin&에 대한 연구를 검토한다#39;s 항염증, 항산화, 항바이러스 기능을 통해 가축 및 가금의 대사성 질환을 개선하며 사료 항생제 금지 상황에서 가축 및 가금의 질병을 예방하기 위해 항산화 효과와 항염증 효과의 균형을 이루는 약물을 찾는 새로운 아이디어를 제공합니다.

커큐민의 주요 생리 기능 1

커큐민의 항산화 효과 1.1

1.1.1 커은 가축 및 가금류의 활성 산소를 제거 Curcumin의 분자 구조는 1,2-dihydroxy 그룹을 가지며 강력한 항산화 활성을 나타냅니다.연구에 따르면 커큐민은 신진대사로 인해 활성 활성산소가 체내에 축적되는 것을 줄일 수 있다.예를 들어, 커큐민에 포함된 메톡시 그룹은 활성산소종 (reactive oxygen species, ROS)의 형성을 억제하고 그래핀 옥사이드 유도 신세포 사멸을 감소시킬 수 있다 [6-7].장징페이 등은 비데톡시 커큐민 (커큐민의 대사산물)이 커큐민과 마찬가지로 육계 적혈구에서 좋은 활성산소 소거 활성을 발휘하고 산화 환원 상태를 개선할 수 있음을 확인했다.

1.1.2 Curcumin'의 항산화 메커니즘

연구에 따르면 커큐민은 신호 경로에서 주요 전사 인자를 활성화함으로써 유전자 발현을 조절하여 산화 스트레스와 관련된 유전자의 발현을 up-또는 down-조절할 수 있습니다.그리고 지질과산화를 억제하여 superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GTP), catalase (CAT)와 같은 항산화 효소의 활성을 보호합니다.이 과정에서 핵전사인자 Nrf2 [9]의 참여가 필요하다.이해밍 등 (10)은 커큐민과 그 대사산물이 h2o2로 손상된 PC12세포에서 ROS를 제거하고, SOD 활성을 증가시키며, nrf2-매개의 신호전달 경로를 활성화시켜 NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1 (NQO-1)과 heme oxygenase-1 (HO-1)의 발현이 증가되어 세포에 대한 산화적 손상을 감소시키고 세포 생존율을 증가시킨다는 것을 발견하였다.

Wang 등 (11)은 바이칼린계 약물과 병용한 커큐민의 섭취는 Nrf2/HO-1-매개된 신호전달 경로를 활성화시켜 활성산소를 제거하는 한편, 하류의 항산화 효소인 NQO1과 HO-1의 발현을 증가시키고, T-AOC, SOD, GSH-Px 활성을 감소시킨다는 것을 밝혀내었으며,이로써 쥐의 간을 산화적 손상으로부터 보호하였다 (그림 1). Paciello 등 [12]은 curcumin이 Nrf-2/HO-1 경로를 상향조절하고 p53인산화를 하향조절함으로써 항산화성과 보호활성을 나타냈다고 밝혔다.Xie 등 13)은 curcumin 처리군에서 Keap1단백질 함량이 유의적으로 증가하였고 Nrf2세포질 농도는 감소하였으며 Nrf2도 핵 내에 축적되었다.이는 커큐민이 당뇨병 쥐에서 Keap1-Nrf2-ARE 신호경로를 활성화시켜 산화스트레스를 어느 정도 개선할 수 있음을 나타낸다.

커큐민의 항산화 효과는 기초 연구에 사용될 수 있을 뿐만 아니라 축산업 실무에도 널리 사용된다.

Aamir 등 (14)은 열 스트레스 조건에서 칠면조에게 커큐민을 먹이면 항산화 능력이 향상되고 스트레스 조건을 개선할 수 있다고 보고하였다.커큐민 함유 사료는 만성 열 스트레스로 인한 육계 가슴 근육의 미토콘드리아 부종 증상을 대폭 개선하고 육계 생산 능과 질병 저항성을 향상시키며 육질을 효과적으로 개선하고 [15]항생제를 대체할 가능성이 있다.

그러나 커큐민의 항산화 효과가 절대적인 것은 아니다.Galatig 등 16)은 커큐민이 체내에 들어와 과산화효소의 작용으로 대사되어 산화성 페녹시 라디칼이 생성됨을 보여주었다.특정 조건 하에서 글루타티온 (GSH) 또는 니코틴아마이드 아데닌 다이뉴클레오티드 (NADH)와 공동 산화 반응을 거칠 수도 있습니다.이 과정에서 다량의 산소를 흡수하고 ROS를 형성해야 하는데, 이는 커큐민의 항산화성이 절대적이지 않음을 의미하며, 특정 조건에서는 항산화제에서 친산화제로 변화할 수 있다.따라서 커큐민은 양면효과가 있으며, 가축과 가금의 대사성 질환에 따라 다른 중재방법을 사용할 수 있다.

커큐민의 항염증 효과 1.2

1.2.1 Curcumin은 항염증 유전자의 발현을 조절한다

연구들은 커의 생산을 억제 할 수 있 다는 것을 발견 겁 종양 괴 같은 요인 질리 α (TNF-α), interleukin 1 β (IL-1 β), interleukin 6 (IL-6)와 monocyte chemotactic 단백질 1 (MCP-1), 같은 또한 inflammation-related 효소의 표현을 줄이면서 iNOS [17], 염증을 줄이는 것이다.Gan 등 [18]은 커큐민과 레스베라트롤이 젖을 뗀 새끼돼지의 장내 식물체를 조절하고, TLR4 신호전달 경로를 조절하며, 장의 염증을 감소시키고, 궁극적으로 장의 면역 기능을 향상시킬 수 있다는 것을 발견했다.또한 커큐민은 사이토카인 및 유전자 발현을 더욱 조절하기 위해 미크로나 (microRNA)를 다운조절함으로써 생쥐 교세포에 항염증 효과를 발휘할 수 있다 [19-20].

커큐민 항염증 기전 1.2.2

Curcumin'의 항염증 효과많은 전사인자, 사이토카인, 단백질 인산화효소 등을 조절함으로써 이루어진다.Daverey et al. [21]는 커 핵 요인을 활성 화합 한 다는 것을 발견 κ-light 체인 B의 강화와 핵 전사 인자 2 (Nrf2) 신호 경로, neuroprotective을 행사 한 효과와 백 염증 성 피해 방지 합니다.

에르난 데스 et al. [22]염증을 줄 여주는 커 했 다는 것을 발견 함 으로써 쥐의 표현을 억제 pro-inflammatory cytokines (IL-1 β, TNF-α, IL-6, CCL5)는 심장에, 그리고 cyclooxygenase의 활동과 질소 산화물 synthase을 절감 합니다.또한 Kim et al. [23]은 curcumin이 cyclooxygenase와 nitric oxide synthase의 전사를 하향조절하여 항염증 효과를 발휘한다는 것을 발견하였다.Xu 후안 et al다 [24] 다는 것을 발견 했는 커 NF-κ B 경로 신호 억제 NLRP3 염증 성 신체에 대한 축 규제 급성 췌장염에 쥐, 점진적인 NF 감소-κ B와 긍정적인 표현, 가 증가 함에 따라나는 단백질 표현, κ B α와 p-p65 감소하고 p65 단백질 표현 (그림 2).이 경로 인지 장애를 규제하는도 할 수 있고, 그래서 함유 염증과 대우하는 것은 예상 했던 것 인지 장애 대사 질환에 의해 발생 한다.

1.3 커큐민의 항바이러스 효과

커큐민은 B 형 간염 바이러스, 뎅기열 바이러스, 지카 바이러스 등 바이러스의 복제를 억제할 수 있다.예를 들어 바이러스 게놈에서 긴 말단 반복 서열의 활동을 억제함으로써 HIV-1 복제를 차단할 수 있으며, 이는 바이러스의 독성과 복제 능력과 관련이 있다 [25].동시에, 연구에 따르면 B 형 간염 바이러스 감염를 억제 할 수 있는 커 acetylation downregulating에 의해 히 스톤 원형 covalently 문을 닫을 묶인 DNA의 [26], 또는 Wnt 같은 다양 한 신호 통로에 조준하/β-catenin, MAPK과 NF-κ B, 예방 및 치료 한 역할을 할 수 있는 B 형 간염 바이러스 [27]에 반대 한다.연구 결과 커큐민은 코로나바이러스에도 일정한 억제 효과가 있음이 확인되었다 [28].커큐민의 감염성 위장염 바이러스 (TGEV)에 대한 항바이러스 효과에 대한 이전 연구에서는 커큐민이 신종 코로나바이러스 억제제로 사용될 수 있다는 것이 밝혀졌지만, 그 억제 능력은 아직 더 많은 연구가 필요하다 [29-30].

가축, 가금의 커큐민과 대사성질병과의 관계 2

2.1 커큐민은 가축과 가금의 비만 관련 질병을 개선한다

비만은 당뇨병, 심혈관 질환, 특정 암의 주요 원인 중 하나다.쉽게 산화적 인산화가 불충분하게 되어 ROS 가 축적될 수 있으며, 이는 결국 미토콘드리아 기능 장애를 유발한다.가축, 가금에게 있어서 비만으로 인한 질병은 동물의 생산력을 감소시키는 주요한 원인이다.이는 제품의 영양수준에 불균형을 초래하고 품질이 떨어지는 육류, 계란, 우유 등을 초래할뿐만아니라 인체건강에 해로운 영향을 끼칠수도 있다.비만으로 인한 염증은 가축, 가금의 만성질병을 유발하여 축산업 생산에 어려움을 초래할 수 있다.염증은 산화 기능과 관련이 있다.

연구에 따르면 [31]산화 스트레스는 NF-kB 신호 경로를 활성화시키고 pro-inflammatory cytokine과 plasma C-reactive protein (CRP)의 분비를 유발한다.강황 추출물은 NF-kB 신호전달 경로를 억제할 수 있으며, 항염증 및 항산화 효과를 통해 산화 스트레스와 미토콘드리아 기능장애로 인한 염증을 개선하고, 비만 관련 대사질환 발생을 줄일 수 있다.Zhao 등 32)은 고지방 식이를 개선하기 위해 커큐민을 사용하면 비만 생쥐에서 지방 조직의 형태학적 변화를 일으키고, 미토콘드리아 uncoupling protein 1 (UCP1)의 발현을 증가시키며, 지방세포에서 미토콘드리아 산소 소비를 촉진시킬 수 있음을 발견하였다.따라서 커큐민은 비만으로 인한 가축 및 가금류의 미토콘드리아 기능장애를 점진적으로 조절하고, 제품 품질을 개선하며, 만성질환의 발생을 감소시키는 식품첨가물로 사용될 수 있다.

2.2 커큐민은 제2 형 당뇨병의 산화 스트레스를 조절한다

당뇨병은 포도당과 지질 대사가 방해되는 증후군으로, 그 중 제2 형 당뇨병 (T2DM)이 가장 대표적이다 [33].T2DM의 고혈당 상태는 심각한 산화 스트레스와 염증 반응을 유도하여 궁극적으로 혈관 평활근과 내피 기능 장애를 유발하고 가축 및 가금류의 죽음을 초래할 수 있습니다.때문에 적절한 항산화약물은 이런 류형의 질병을 예방하고 치료하는 관건이다.

현재 커큐민은 당뇨병 [34]을 개선하기 위해 널리 사용되고 있다.연구에 따르면 커큐민은 당뇨병과 그 합병증에 대한 천연 제품입니다.커큐민은이 질병을 완화하기 위해 염증성 신체 신호 전달을 억제할 수 있다 [35];커큐민의 대사산물은 PI3K-AKT-GSK3B 경로를 향상시킴으로써 인슐린 민감성을 향상시킬 수 있다 (36);Chen Jie 등 37)은 또한 curcumin이 phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/protein kinase B (Akt) 신호전달 경로를 활성화시켜 p-PI3K/PI3K 및 pAkt/Akt의 단백질 발현을 현저하게 증가시킨다는 것을 발견했다.동시에 T2DM 쥐의 인슐린 민감성도 개선되었으며, T2DM 쥐의 지방세포의 포도당 수송 상태도 개선되었다.덩 Wenrong 탐구 et al. [38]의 규제 효과는 커 당뇨 병과 모델을 건설 함 으로써 그것의 혈청 MDA는 커들도 효과적으로 줄 일 수 있 다는 사실을 발견, IL-6, TNF-α, 혈당, 혈청 인슐린, creatinine, 24 h 비뇨기 단백질, 요소 질소 수준, 그리고 신장 계수, 그리고 뗏장 활동 증가, 산화 스트레스를 개선과 염증을 어느 정도 으로써 당뇨을 통제하다.주로 ROS 생성을 억제하여 세포를 보호한다 [39].

대사증후군의 주요 질병은 당뇨병이며, 대사증후군의 치료법은 산화스트레스 및 염증과도 밀접한 관련이 있다 [6].커큐민은 뇌, 간, 신장의 산화 스트레스 손상에 대한 보호 효과가 있으며 [40], 대사 증후군을 개선할 수 있다.대사증후군을 치료하기 위해 커큐민을 식단에 첨가함으로써 [41] 커큐민이 전지방세포의 생존력을 크게 떨어뜨릴 수 있다는 연구 결과가 있다.연구에 따르면 커큐민-피페린을 단기간 보충제로 병용하면 산화 및 염증 상태를 크게 개선할 수 있음이 확인되었다 [42].실험을 통해 커큐민의 식이 섭취가 쥐의 eIF2 신호를 효과적으로 개선하고 백색 지방 조직의 지질 수준을 감소시킬 수 있다는 것을 추가로 발견했다 [43].따라서 커큐민은 당뇨병의 산화 스트레스와 염증 상태를 조절할 뿐만 아니라 대사증후군에도 치료 효과가 있다.

신종 코로나바이러스 폐렴 치료에서의 커큐민 2.3

2020년에 덮친 신종 코로나바이러스 폐렴이 국가 여러 부처의 관심을 끌고 있다.많은 연구팀이 새로운 크라운 치료에서 커큐민의 항염증 및 항바이러스 효과에 대해 관련 연구를 진행했다.바바 등 28명은 커큐민이 코로나바이러스에 미칠 수 있는 치료 효과와 분자 메커니즘을 설명했고 코로나 19에 감염된 환자의 증상을 효과적으로 통제하는 데 일정한 효과가 있다.커큐민은 세포 내 바이러스 복제를 막을 수 있다.쿠마르 등 [44]은 커큐민이 분자 도킹을 통해 Nsp9 복제 단백질을 표적으로 삼을 수 있어 코로나바이러스 복제에 영향을 미친다는 것을 발견했다.연구에 따르면 커큐민은 SARS-CoV-2가 세포에 들어가 복제되는 것을 막을 수 있다 [45].SARS-CoV-2는 쉽게 폐렴을 일으킬 수 있는 바이러스이다.염증 관련 반응을 줄이는 것도 커큐민의 치료 경로 중 하나다.Saeedi 등 [46]과 Valizadeh 등 [47]은 모두 커큐민이 염증 관련 세포 내 신호 경로 (NLRP3, Nrf-2, NF-kB 등)의 분자를 조절함으로써 코로나 19의 진행을 억제하고 코로나 19 환자의 임상 증상을 개선할 수 있음을 보였다.

커큐민은 코로나바이러스와 전염성 위장염 바이러스 (TGEV)에 의한 감염을 막는 데 항바이러스 활성이 좋고, 특정 조건에서는 바이러스를 직접 죽일 수도 있다 [28].Curcumin은 주로 감염 초기에 다양한 경로를 통한 TGEV 복제를 억제함으로써 TGEV 감염을 억제합니다.커큐민은 감염되지 않은 세포에서는 바이러스를 직접 죽일 수 있고, 감염된 세포에서는 바이러스 외피에 결합하여 바이러스를 불활성화시키거나 세포의 대사 상태를 변화시켜 바이러스가 침입하지 못하게 한다.따라서 커큐민은 향후 TGEV 감염을 억제하는 효과적인 약물 중 하나가 될 것이다.커큐민이 가축, 가금의 대사성질병의 예방과 치료에 미치는 효과는 표 1에 표시되여있다.

요약 및 전망 3

Curcumin식품 및 의약품 분야에서 널리 사용되어 왔습니다.최근 몇 년 동안 축산업에서 점점 더 많은 관심을 받고 있다.날로 심각해지는 비만문제는 축산업에 새로운 도전을 가져다주었다.지방이 적고 살코기가 높은 가축과 가금을 어떻게 사육하는가 하는것은 미래의 중요한 발전방향이다.Curcumin은 ROS 형성을 억제하고 Nrf2 경로에서 산화적 스트레스와 관련된 유전자를 조절하고 NF-kB에서 pro-inflammatory cytokine의 생성을 억제함으로써 미토콘드리아 기능부전을 개선할 수 있다 NF-kB 신호경로에서 pro-inflammatory cytokine의 생성을 억제하여 미토콘드리아 기능부전을 개선한다.이는 가축의 대사성 질환 치료에 새로운 솔루션을 제공한다.2020년 중국은 생태 안전을 보장하기 위해 항생제에 대한 사료 금지 조치를 시작한다고 발표했다.이는 가축 및 가금 생산 성능 향상, 축산물 품질 향상, 가축 면역력 향상 및 효과가 분명한 녹색 사료 첨가제의 다른 측면에 분명한 효과가 우수한 개발 기회를 제공하는 커큐민과 같은 녹색 사료 첨가제의 개발에 좋은 기회를 제공합니다.따라서 축산업에 있어 사료산업의 연구 거점 중 하나가 될 것이라고 예측할 수 있다.

커큐민 이용에 대한 연구에서 몇 가지 문제점이 발견되었는데, 주로 커큐민을 직접 공급했을 때 장의 흡수 불량과 빠른 신진대사로 인해 생체 이용성이 낮고 원하는 효과를 얻지 못하는 경우가 있다.최근 이러한 문제에 대한 해결책들이 속속 제시되고 있는데, 이를 위한 핵심 아이디어는 마이크로캡슐화 기술을 이용해 커큐민이 초기 방제 단계에서 완전히 방출되지 않도록 코팅하여 생물학적 이용성을 향상시키는 것이다.이는 집중할 가치가 있는 커큐민 자체의 작용 메커니즘 외에도 물리적, 화학적 특성에 따른 적절한 적용 방법의 선택 또한 연구할 가치가 있음을 보여준다.따라서 커큐민은 연구가치가 크며 향후 연구에서 세심한 관심을 가질 만하다.

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