厚朴酚与和厚朴酚抗腹泻作用及分子机理研究

腹泻是阻碍畜禽快速生长与影响畜禽健康的主要病害之一。在饲料中添加抗生素是防治畜禽腹泻的主要措施，但易引起病原微生物产生抗药性以及药物残留等问题。寻找安全、高效、无残留的植物源活性成分来替代抗生素是畜禽营养与免疫学研究的重要方向。受研究方法与手段的限制，应用中草药单方或复方防治畜禽腹泻未能取得突破性进展。中药材厚朴中的厚朴酚与和厚朴酚具有显著的抗腹泻作用，但作用机理不详。项目拟以前期研究取得的授权发明专利"厚朴酚与和厚朴酚粗提物的高效提取方法"及申请发明专利"以HP-20大孔树脂分离纯化厚朴酚与和厚朴酚的方法"为基础，以厚朴酚与和厚朴酚为实验材料，集成细胞体外培养试验、动物模型试验、基因芯片和分子生物学等领域的先进技术，在分子水平上研究厚朴酚与和厚朴酚的作用效果、作用靶标，研究其反应信号通路，揭示其分子作用机理，为开发具有抗腹泻功能的新型绿色添加剂以及厚朴资源的高值化利用提供科学依据。

腹泻是阻碍畜禽快速生长与影响畜禽健康的主要病害之一。在饲料中添加抗生素是防治畜禽腹泻的主要措施，但易引起病原微生物产生抗药性以及药物残留等问题。寻找安全、高效、无残留的植物源活性成分来替代抗生素是畜禽营养与免疫学研究的重要方向。受研究方法与手段的限制，应用中草药单方或复方防治畜禽腹泻未能取得突破性进展。中药材厚朴中的厚朴酚与和厚朴酚具有显著的抗腹泻作用，但作用机理不详。为了明确厚朴酚与厚朴酚的抗腹泻作用及其机理，我们从体内和体外试验两方面进行了研究：对小鼠抗氧化作用的结果显示，厚朴酚与和厚朴酚均可显著提高正常小鼠血浆和肝脏CAT、SOD和GSH-Px酶活性，但二者对肝脏GSH-Px酶活性和基因表达水平的影响存在差异，与厚朴酚相比，和厚朴酚对GSH-Px酶活性和基因表达具有更高的上调作用；抗腹泻动物试验表明，厚朴酚与和厚朴酚通过显著减少稀便率和腹泻指数，能对抗小鼠蓖麻油性腹泻；小鼠小肠推进亢进试验显示，厚朴酚与和厚朴酚可以明显抑制由甲硫酸新斯的明引起的小鼠小肠运动亢进作用，对小肠运动的抑制可能为厚朴酚与和厚朴酚抗腹泻的主要机理之一。厚朴酚与和厚朴酚抗产毒性大肠杆菌所致小鼠腹泻的研究发现，厚朴酚与和厚朴酚通过增加回肠和空肠绒毛长度和黏膜肌层厚度、维持肠道结构完整性、降低肠道细胞凋亡和炎症发生等作用抑制产毒性大肠杆菌所致的腹泻。厚朴酚与和厚朴酚可降低腹泻小鼠的肠道NO水平，从而有利于抑制炎症，其作用机制可能通过抑制iNOS酶活力、降低eNOS、nNOS基因表达等途径来实现；厚朴酚与和厚朴酚可降低产毒性大肠杆菌所致腹泻小鼠肠道钙调蛋白、大电导钙激活钾通道和小电导钙激活钾通道的基因表达，显示其可能具有钙拮抗剂作用。研究首次发现，厚朴酚与和厚朴酚可抑制大鼠回肠的短路电流，其作用机制可能是作为钙离子拮抗剂，通过调控肠道钙离子通道功能来抑制钙离子或其他离子的转运。厚朴酚与厚朴酚可显著降低大鼠回肠上皮细胞钙离子浓度，同时，可显著抑制氯化钾引起的细胞内钙离子浓度升高，显示其钙离子拮抗剂作用。