水产养殖中抗生素的不规范使用会造成水质污染、药物残留等[1] 。中草药具有绿色安全、易制备、残留少、对动物毒副作用小、对养殖环境影响低等优势[2] 。黄芩苷是一种常用的中药材，具有良好的抗氧化、抗炎、调节免疫等生物活性[3] ，已作为一种新型中药单体应用于水产养殖业。文章综述黄芩苷的生物学功能，为其在水产养殖中的应用提供参考。
1 黄芩苷的概述
1.1 理化性质黄芩苷 (baicalin) 是从黄芩中提炼出的黄酮类化合物，是黄芩的苷元形式，常温下为淡黄色粉末[4] ，分子式为 C21H18O11。黄芩苷水溶性较低，存在一定的脂溶性，与FeCl3反应呈绿色，与Pb(CH3COO)2反应生成橙红色沉淀，在碱和氨溶液中先变黄后呈现黑棕色[5] 。黄芩苷在 pH值小于3的酸性溶液中稳定性较好，在碱性条件下极不稳定，在有机溶剂中的稳定性较好[6] 。
1.2 提取工艺黄芩苷是黄芩的重要活性成分，其提取方法包括水提法、微波法、醇回流法和超声法等。Wei等[7] 利用微波辅助萃取 (NADES-MAE) 和直接大孔树脂吸附解吸工艺提取黄芩中的黄酮类化合物，结果表明，由氯化胆碱和乳酸组成的NADES体系提取黄芩苷、黄芩素等目标黄酮类化合物最为高效，NADES提取液可通过大孔树脂吸附和解吸过程直接富集分离黄芩苷。李杰等[8] 通过响应面法优化水热法提取黄芩苷，获得高效合理的提取方法。高鹏等[9] 采用单因素试验和正交试验研究黄芩苷水煎煮法的最佳提取工艺，分别以10倍药材量的沸水煎煮1 h，以 5倍药材量的沸水煎煮0.5 h，将2次提取液抽滤合并，使用盐酸调至酸性 (pH值1~2)，水浴，静置，离心沉淀，水洗，烘干，得到黄芩苷。
2 黄芩苷的生物学功能
2.1 抗氧化分子结构和酚羟基对黄酮类化合物的抗氧化功能非常重要[10] ，黄芩苷共有2个酚羟基。在黄芩的4种黄酮类化合物中，黄芩苷的C5位酚羟基的解离焓最小，其氢原子带的正电荷数最多，最高占有分子轨道和最低未占分子轨道的能级差最大，因而抗氧化性能最强[11] 。韩宝瑞[12] 通过酯化修饰改变黄芩苷分子中葡萄糖醛酸的6-羧基结构，获得黄芩苷衍生物，并具有较强的抗氧化性能，从而证实酚羟基和6-羧基是黄芩苷发挥抗氧化功能的关键基团。吴宜艳等[13] 通过H2O2诱导的SH-SY5Y细胞损伤的保护试验，结果发现，中、低剂量 (50、100 μmol/L)的黄芩苷可以提高 H2O2诱导损伤的 SH-SYSY 细胞存活率，上升 Trx 基因表达量，降低丙二醛 (MDA) 含量，升高超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性，表明黄芩苷可能通过抗氧化作用保护受损细胞。Jia等[14] 研究表明，黄芩苷能够明显提高罗非鱼的超氧化物歧化酶活性、总抗氧化能力和谷胱甘肽酶含量，显著降低MDA含量，从而抑制H2O2诱导的氧化损伤，增强鱼机体的抗氧化能力。黄芩苷与金属离子具有较强的螯合作用。紫外可见光谱法研究发现，Cu2+ 、Zn2+ 、Fe2+ 等金属离子可通过不同的作用机制增强黄芩苷的抗氧化性能[15] 。
2.2 抗炎作用炎症介质是由细胞释放或由体液产生的一种化学因子，如环氧化酶-2(COX-2)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素 (IL-1、IL-2、IL-6)、转化生长因子-β (TGF-β) 以及干扰素等。Zhang等[16] 研究表明，黄芩苷能够显著抑制促炎因子表达，减轻H9N2禽流感病毒感染引起的炎症反应。孙冬梅[17] 研究表明，黄芩苷能显著降低脂多糖(lipopolysaccharides，LPS)诱导的巨噬细胞分泌抵抗素，抑制LPS诱导的CD36基因表达的上调。核转录因子-κB (nuclear factor-kappa B，NF-κB) 是炎症反应的中间介质。在正常生理情况下，NF-κB与抑制性蛋白IκB相结合。当机体受到外界刺激时，p38丝裂原激活蛋 白 激 酶 (p38 mitogen-activated protein kinases， p38 MAPK) 被激活，IκB发生磷酸化，NF-κB从而被激活，并以p65/p50异二聚体的形式与受体上的靶基因启动子序列结合，使其得以转录表达，其中包括TNF-α、诱导型一氧化氮合酶 (iNOS) 等。李萌芳等[18] 研究表明，加入 LPS刺激6 h，黄芩苷干预组中H9C2心肌细胞的TNF-α、 IL-1、 IL-6 表 达 量 明 显 降 低 ， p-p38 MAPK 蛋 白 、 p-NF-κBp65蛋白、p-IκBa蛋白表达量减少，而与其他各组的p38 MAPK总蛋白、NF-κBp65总蛋白、IκBa蛋白表达 水 平 无 明 显 差 异 ， 表 明 黄 芩 苷 能 够 阻 碍 NF-kB、 p38 MAPK 信号通路发生，从而发挥抗炎功能。另外，黄芩苷可以通过抑制STAT3/NF-κB通路的激活，显著减少由 TNF-α 刺激的 HaCaT 细胞中炎症细胞因子的表达[19] 。黄芩苷等联合用药能减少炎症细胞的募集，抑制促炎细胞因子的分泌及MyD88/NF-κB和MAPK通路，下调TNF-α和IL-6的表达，从而保护斑马鱼不受LPS诱导的炎症反应的影响[20] 。
2.3 抗菌作用作为中药主要有效成分，黄酮类物质具备较强的抗菌功能[21] ，不易导致病菌产生耐药性。黄芩苷可以通过干扰铜绿假单胞菌的群体感应回路，在体外有效抑制铜绿假单胞菌生物膜形成，增强抗生素对生物膜的通透性和杀菌效果[22] 。黄芩苷可能是通过抑制生物膜形成从而对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌[23] 和嗜水气单胞菌[24] 发挥抑菌作用。无乳链球菌的β-溶血素和透明质酸酶是该菌的重要致病因子。Wang等[25] 研究发现，远低于最低抑菌浓度的黄芩苷可以显著抑制无乳链球菌的β-溶血素活性和透明质酸酶的产生，以降低菌体毒力;黄芩苷对被无乳链球菌感染的罗非鱼具有显著的治疗作用，中位作用浓度为525.8 mg/kg。聂鲡蓉等[26] 采用琼脂扩散法研究发现，黄芩苷对温和气单胞菌、嗜水气单胞菌和变形杆菌均有抑菌作用，其中对温和气单胞菌抑制作用效果最好。向桢[27] 研究发现，黄芩苷对维氏气单胞菌最低抑菌浓度和最小杀菌浓度均为0.25 g/L;体内试验中，使用含黄芩苷的饵料投喂鲫鱼1 w，人工感染维氏气单胞菌后，在鱼肝胰脏中并未发现细菌的存在;体外试验中，随着黄芩苷浓度的增加，细菌的毒力基因气溶素Aero基因与外膜蛋白OMP基因表达水平也逐渐降低。
3 黄芩苷在水产养殖业中的应用
黄芩苷能够对水产养殖动物的多种生理功能产生影响。由黄芩苷等组成的复合植物源抗应激剂能够消除自由基，修复氧化损伤和机体被破坏的免疫系统，明显提高水产动物的抗病率和成活率，促进生长发育[44] 。由黄芩苷等中药有效成分科学配伍组成的抗病毒口服液对病毒、细菌引发的水产动物疾病具有防治作用[45] 。申玉金[46] 研究发现，黄芩苷能够明显降低四氯化碳对鱼肝组织的损伤，抑制鲫鱼体内脂质的氧化变质，从而保持肝细胞的活力，增强抗氧化性。在中国对虾的基础饵料中添加黄芩苷能够有效降低中国对虾的病死率，提高存活率[47] 。投喂含有黄芩苷、白芷等中药成分的基础饵料，可显著提升虎龙杂交石斑鱼的成活率、肥满度和脏体比，增强鱼体的免疫能力[48] 。
4 展望
黄芩苷具有抗氧化、调节免疫力、抑菌、抗炎、护肝等功效。黄芩苷与其他中药配伍使用能够为水产养殖带来生态效益和经济效益。但是，中药的成分复杂，难以明确发挥作用的有效成分及相应的作用机制。在实际生产中，需考虑黄芩苷的具体作用效果并进行相应的成本分析。未来，应加强黄芩苷在水产养殖生产中的应用效果及其作用机制的研究。
参考文献
[1] Huang L L, Mo Y M, Wu Z Q, et al. Occurrence, distribution, and health risk assessment of quinolone antibiotics in water, sediment, and fish species of Qingshitan reservoir, South China[J]. Scientific Reports, 2020, 10: 15777.
[2] 薛立喜.复方中草药对鹅源致病性大肠杆菌流行株体外抑菌活性研究 [J].黑龙江畜牧兽医，2018(10)：180-182.
《黄芩苷在水产养殖中的应用研究进展》来源;《饲料研究》，作者：侯璐瑶1 杨雨航2 陈言峰2 * 杨 映2 于 辉2