编辑推荐：
为探究姜黄素对家畜碳水化合物代谢的影响，研究人员以保加利亚穆拉水牛为对象，研究姜黄素补充剂对其血清中 7 种碳水化合物代谢酶活性的影响。结果发现，补充姜黄素使 5 种酶（β - 葡萄糖醛酸酶、α - 半乳糖苷酶、β - 半乳糖苷酶、N - 乙酰己糖胺酶、甘露糖苷酶）活性显著上调，这有助于理解姜黄素作用机制，为改善动物和人类健康提供新思路。
在生命科学和健康医学领域，姜黄素一直是备受瞩目的研究对象。姜黄素是姜黄（
Curcuma longa）中的主要生物活性化合物，具有抗炎、抗氧化、抗癌和抗菌等多种生物活性，在人类健康研究中成果颇丰。然而，在农场动物方面，关于姜黄素对其碳水化合物代谢过程影响的研究却少之又少。
水牛，尤其是穆拉水牛（Bubalus bubalis），在多个国家的乳制品行业中占据重要地位，其牛奶产量高，对乳制品生产意义重大。确保水牛的健康和良好代谢功能，对提高乳制品行业的生产力和可持续性至关重要。而碳水化合物消化酶，如 β - 葡萄糖醛酸酶（β - glucuronidase）、α - 半乳糖苷酶（α - galactosidase）、α - 葡萄糖苷酶（α - glucosidase）、β - 葡萄糖苷酶（β - glucosidase）、β - 半乳糖苷酶（β - galactosidase）、N - 乙酰己糖胺酶（N - acetyl - hexosaminidase）和甘露糖苷酶（mannosidase），在水牛对膳食碳水化合物的消化和吸收过程中发挥着关键作用，影响着水牛的能量供应和整体健康状况。
基于此，为了填补农场动物相关研究的空白，探索姜黄素对水牛碳水化合物代谢的影响，来自国外多个研究机构的研究人员开展了一项研究。该研究成果发表在《Current Research in Biotechnology》上。
研究人员为开展此项研究，采用了多种关键技术方法。他们选取了 12 头保加利亚穆拉水牛母牛，根据年龄、泌乳阶段、产奶量和身体状况进行分组，分为对照组（n = 6）和实验组（n = 6，补充姜黄素）。在 28 天的试验期内，给实验组水牛每天补充 50g 姜黄素 C3 复合物。在试验开始（第 0 天）、中期（第 14 天）和结束（第 28 天），采集所有动物的血清样本。通过特定方法测定血清中 7 种碳水化合物代谢酶的活性，同时运用高效液相色谱（HPLC）分析姜黄素 C3 复合物的成分。此外，使用 Shapiro - Wilk 和 Anderson - Darling 检验数据的正态性，通过两样本非配对 T 检验和单向重复测量方差分析（ANOVA）及 Tukey's HSD 事后检验对数据进行统计分析。
研究结果
- 酶活性变化趋势：研究发现，补充姜黄素后，7 种碳水化合物代谢酶的活性均有增加的趋势。其中，β - 葡萄糖醛酸酶、α - 半乳糖苷酶、β - 半乳糖苷酶、N - 乙酰己糖胺酶和甘露糖苷酶这 5 种酶的活性在第 28 天与对照组相比，有显著上调。
- 各酶活性变化详情
- β - 葡萄糖醛酸酶（β - glucuronidase）：在第 28 天，实验组 β - glucuronidase 活性显著高于对照组（0.23 ± 0.03 vs 0.18 ± 0.01 nmol/mg 蛋白质 /h，p < 0.01）。β - glucuronidase 是一种在溶酶体中分解糖胺聚糖的关键酶，参与药物代谢和肠肝循环，姜黄素可能通过类似外源性物质增加其转录的机制来提高其活性。
- α - 半乳糖苷酶（α - galactosidase）：实验开始时，实验组和对照组的 α - galactosidase 活性已有差异，补充 28 天后，实验组该酶活性进一步增加，与对照组相比差异显著（p < 0.001）。α - galactosidase 负责分解寡糖和半乳甘露聚糖聚合物中的 α - 1,6 - 半乳糖键，有助于消化复杂碳水化合物，姜黄素可能通过直接结合该酶并在翻译后水平上调其活性。
- β - 半乳糖苷酶（β - galactosidase）：第 0 天两组 β - galactosidase 活性存在差异，补充 28 天后，实验组酶活性显著高于对照组（p < 0.05）。β - galactosidase 能水解寡糖、多糖和乳糖中的 β - 半乳糖苷键，对乳糖不耐受者消化乳糖和促进肠道健康有重要作用，姜黄素增强其活性的具体机制有待进一步研究。
- N - 乙酰己糖胺酶（N - acetyl - hexosaminidase）：第 28 天，实验组 N - acetyl - hexosaminidase 活性显著高于对照组（7.54 ± 0.97 vs 5.90 ± 0.49 nmol/mg 蛋白质 /h，p < 0.01）。该酶催化糖蛋白、糖脂和糖胺聚糖中末端 N - 乙酰己糖胺键的水解，在细胞内复杂碳水化合物的分解和循环中起关键作用，姜黄素影响其活性的机制需深入研究。
- 甘露糖苷酶（mannosidase）：第 28 天，实验组 mannosidase 活性显著高于对照组（1.14 ± 0.29 vs 0.81 ± 0.17 nmol/mg 蛋白质 /h，p < 0.05）。mannosidase 参与糖蛋白、糖脂和糖胺聚糖的降解和加工，对 N - 连接寡糖的成熟和糖结合物的分解代谢至关重要，本研究首次报道姜黄素可诱导其活性增加，具体机制尚待探索。
研究结论与讨论
该研究表明，28 天的姜黄素膳食补充可使保加利亚穆拉水牛血清中 7 种碳水化合物代谢酶活性呈现上升趋势，其中 5 种酶活性显著上调。这一结果表明，姜黄素可能促进了水牛体内碳水化合物的周转和解毒过程。从研究意义来看，这些发现有助于深入理解姜黄素在体内的作用机制，为通过针对性补充姜黄素改善动物和人类健康提供了新的思路。例如，β - glucuronidase 的上调有助于药物代谢和解毒，β - galactosidase 活性的提高对乳糖不耐受个体和乳制品生产动物的健康有益。此外，研究还发现，在实验结束时（第 28 天）酶活性普遍较高，未来可进一步研究更长的补充时间和更高的补充剂量对酶活性的影响，为优化动物营养管理和促进人类健康提供更有力的依据。总之，这项研究为姜黄素在动物健康领域的应用奠定了重要基础，具有广阔的研究和应用前景。
