Ứng dụng berberin trong nuôi cá, giúp gia tăng năng suất

Các nghiên cứu gần đây tiết lộ rằng việc bổ sung Berberin 99% | Chiết xuất từ Cây Hoàng Đằng (Berberin 99% – Fibraurea Tinctoria Lour / Recisa Pierre extract) trong các chế độ ăn khác nhau của cá có thể làm giảm bớt những thay đổi bệnh lý ở gan, thay đổi mô học và hệ vi sinh vật đường ruột do chế độ ăn nhiều lipid và carbohydrate, cũng như cải thiện hiệu suất tăng trưởng, tình trạng chống oxy hóa và miễn dịch cũng như khả năng chống stress của cá.

Tuy nhiên, tác dụng có lợi của berberine khác nhau tùy theo loài cá, chế độ ăn cơ bản, chế độ cho ăn, mức độ bổ sung, v.v. Đánh giá này nhấn mạnh tính khả dụng sinh học và độc tính của berberine cũng như các cơ chế của nó trong chuyển hóa lipid và glucose, chống oxy hóa, chống viêm và bảo vệ sức khỏe đường ruột, cũng như những phát hiện khác về việc bổ sung berberine trong chế độ ăn của cá.

Bài viết đánh giá này nhằm mục đích tóm tắt sinh khả dụng và độc tính của berberine cũng như các cơ chế của nó trong điều chế lipid và glucose, tác dụng chống oxy hóa và chống viêm cũng như điều hòa hệ vi sinh vật đường ruột đã được chứng minh trong các nghiên cứu lâm sàng và trên động vật.

Chúng tôi cũng xem xét các nghiên cứu hiện tại liên quan đến berberine về sức khỏe cá để tăng cường ứng dụng tiềm năng của nó trong nuôi trồng thủy sản.

Hơn nữa, đánh giá này cung cấp những triển vọng trong tương lai về ứng dụng berberine trong dinh dưỡng và sức khỏe cá.

1. Berberin 99% | Chiết xuất từ Cây Hoàng Đằng (Berberin 99% – Fibraurea Tinctoria Lour / Recisa Pierre extract) là gì?

Berberin hydroclorid là hoạt chất được chiết từ cây hoàng đằng (còn có tên là vàng đắng, hoàng liên…, tên khoa học là Coptis teeta), là một chế phẩm hoàn toàn từ thiên nhiên và tuyệt đối an toàn, không tồn dư trong vật nuôi như các loại thuốc kháng sinh trên thị trường hiện nay.

Hoạt chất này được sử dụng như một loại kháng sinh từ thiên nhiên, kháng sinh thực vật hiệu quả và an toàn trong phòng và điều trị bệnh về đường tiêu hóa cho người và cho các loại vật nuôi như tôm, cá, lợn (heo), gà… đặc biệt ở những trang trại nuôi trồng hữu cơ.

Berberine là một loại bột tinh thể màu vàng không mùi, có vị đắng. Nó có thể dễ dàng hòa tan trong etanol nóng, nhưng hòa tan chậm trong nước và hầu như không hòa tan trong dung môi hữu cơ phân cực thấp .

Berberine là một alkaloid isoquinoline tồn tại rộng rãi trong thân rễ, rễ và thân của một số cây thuốc truyền thống, chẳng hạn như Berberis aristata DC, Coptis Chinensis Franch và Berberis Vulgaris L.

Hàm lượng berberine trong những cây này dao động từ 0,05 mg/g đến 96,10 mg/g, trong khi Berberis là nguồn berberine tự nhiên phong phú nhất. Hiện nay, tổng hợp hóa học là cách hiệu quả hơn để thu được berberine, muối và clorua berberine sulfate thường được sử dụng trong phòng khám vì chúng tương đối dễ hòa tan hơn berberine.

2. Giới thiệu về ứng dụng berberin trong nuôi cá

Đã có lịch sử lâu dài về việc sử dụng berberine trong hệ thống y học Trung Quốc và Ayurvedic. Trong y học cổ truyền Trung Quốc, berberine được sử dụng rộng rãi để điều trị bệnh tiêu chảy, kiết lỵ, gan nhiễm mỡ, tăng huyết áp, béo phì và tiểu đường loại 2.

Nhờ khả năng chống oxy hóa mạnh, chống viêm, chống tiêu chảy, giảm đau, chống ung thư và kháng khuẩn, cũng như các đặc tính hạ lipid và glucose.

Trong thức ăn cho cá, carbohydrate và lipid được sử dụng rộng rãi vì tác dụng “tiết kiệm protein” và là những chất dinh dưỡng quan trọng cho cá. Mức lipid và carbohydrate thích hợp trong khẩu phần ăn có thể thúc đẩy hiệu suất tăng trưởng, cải thiện hiệu quả sử dụng thức ăn, giảm nhu cầu protein trong khẩu phần, giảm tính nhạy cảm với bệnh tật và duy trì tình trạng sức khỏe của cá.

Tuy nhiên, hàm lượng lipid và carbohydrate trong thức ăn cho cá đôi khi vượt quá yêu cầu vì chúng là nguồn năng lượng rẻ hơn protein.

Quá nhiều lipid và carbohydrate trong chế độ ăn của cá gây ra sự tích tụ lipid trong gan, làm suy giảm chức năng gan, làm giảm tình trạng chống oxy hóa và miễn dịch của cá, cuối cùng dẫn đến năng suất thấp và thiệt hại kinh tế.

Gan là cơ quan trao đổi chất chịu trách nhiệm cân bằng nội môi lipid và glucose, sản xuất protein huyết tương, phân hủy độc tố và tổng hợp mật. Vì vậy, việc duy trì chức năng bình thường của gan là rất quan trọng đối với sức khỏe và sự tăng trưởng của cá.

Trước đây, một số hợp chất thảo dược đã được chứng minh là làm giảm rối loạn chức năng gan do chế độ ăn nhiều lipid (HL) và chế độ ăn nhiều carbohydrate (HC) (ví dụ: xylooligosaccharides, resveratrol, và chất curcumin).

Berberine có tiềm năng to lớn để trở thành một chất phụ gia thức ăn mới trong điều trị rối loạn chức năng gan do chế độ ăn HL và HC ở cá gây ra, do tác dụng mạnh mẽ của nó trong điều trị các rối loạn chuyển hóa, như tiểu đường loại 2, gan nhiễm mỡ, tăng lipid máu, béo phì và bệnh không viêm gan nhiễm mỡ do rượu (NASH) trong các nghiên cứu lâm sàng và trên động vật, cho thấy vai trò quan trọng của nó trong chuyển hóa glucose và lipid.

Ngoài ra, việc bổ sung berberine còn thúc đẩy hiệu suất tăng trưởng, sức khỏe đường ruột, khả năng chống oxy hóa và tình trạng miễn dịch của cá trong một số nghiên cứu.

3. Sinh khả dụng của Berberine

Phong và cộng sự. (2015) đề xuất rằng hệ vi sinh vật đường ruột chuyển đổi berberine không hòa tan thành dihydroberbreine (dhBBR), cho thấy tốc độ hấp thụ nhanh gấp 5 lần so với berberine trong ruột chuột.

DhBBR sau đó bị oxy hóa thành berberine và đi vào tuần hoàn máu. Mặc dù hệ vi sinh vật đường ruột góp phần hấp thu berberine nhưng khả dụng sinh học của berberine vẫn thấp hơn 1% sau khi uống.

Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp thu berberine ở ruột:

1. Đào thải qua đường ruột lần đầu. Lưu và cộng sự. (2010) đã báo cáo rằng gần một nửa số berberine được tiêm vào dạ dày được thải bỏ trong ruột non của chuột do sự đào thải lần đầu qua đường ruột, gây ra khả dụng sinh học đường uống rất thấp (0,36%);
2. Berberine ở dạng ion và dễ tự tổng hợp ở dạ dày và ruột non trong môi trường axit;
3. Berberine có độ thẩm thấu thấp qua màng nhầy ruột của chuột và được xác định là loại thuốc có độ thẩm thấu thấp;
4. Việc tái bài tiết berberine từ quá trình tuần hoàn gan ruột sẽ ức chế sự hấp thu của nó;
5. Berberine là chất nền của P-glycoprotein (P-gp), là chất vận chuyển cassette gắn ATP nằm trong màng đỉnh của lớp biểu mô của thành ruột và chịu trách nhiệm duy trì tính toàn vẹn của hàng rào ruột để giữ cho cơ thể tránh xa nhiều loại thuốc và độc tố ngoại sinh, do đó P-gp là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sinh khả dụng của thuốc dùng qua đường uống trong ruột. P-glycoprotein làm giảm sự hấp thu berberine bằng cách vận chuyển berberine ra khỏi tế bào đã được báo cáo rộng rãi trên cơ thể sống và trong ống nghiệm.

Ngoài ra, biểu hiện P-gp trong ruột tăng lên khi tăng nồng độ berberine và thời gian tiếp xúc với berberine, cho thấy mức berberine cao hoặc sử dụng berberine trong thời gian dài có thể dẫn đến sự hấp thu berberine kém.

Tương tự, Kheir và cộng sự. (2010) quan sát thấy nồng độ berberine thấp được ruột hấp thụ nhanh chóng, trong khi nồng độ berberine cao gây ra hạn chế hấp thu ở chuột

Một số nghiên cứu đã báo cáo rằng chất đối kháng P-gp, chẳng hạn như silymarin, tetrandrine, và chitosan cation hóa. Phương pháp điều trị đã cải thiện đáng kể sự hấp thụ berberine ở ruột. Vì vậy, dùng berberine đường uống thường có sinh khả dụng thấp.

4. Độc tính và tác dụng phụ

Nhìn chung, berberine có tác dụng phụ và độc tính rất thấp, độc tính liên quan đến phương pháp sử dụng.

Một nghiên cứu trên chuột cho thấy LD 50 của thuốc tiêm trong phúc mạc (IP) và tiêm tĩnh mạch (IV) lần lượt là 57,6 g/kg và 9,0 g/kg, trong khi tiêm vào dạ dày không đạt được LD 50, điều này có thể là do liều uống thấp. khả dụng sinh học của berberine.

Rad và cộng sự. (2017) kết luận rằng độc tính của berberine thay đổi tùy theo liều lượng, loài động vật và đường dùng, đồng thời đường uống ít độc hơn so với tiêm IP và IV.

Tương tự, những con chuột được cho ăn 156 mg berberine/kg/ngày trong 30 ngày không gây tử vong. Trong một nghiên cứu lâm sàng, tác dụng phụ về đường tiêu hóa chỉ xuất hiện trong 4 tuần đầu ở 34,5% bệnh nhân khi điều trị bằng 0,5g berberine (hai lần một ngày) trong 13 tuần.

Do đó, cả nghiên cứu lâm sàng và trên động vật đều chứng minh rằng berberine có tác dụng phụ và độc tính thấp, do đó có khả năng là một loại thuốc an toàn.

5. Vai trò của Berberine trong dinh dưỡng cá

Hiệu quả của việc bổ sung berberine trong các chế độ ăn khác nhau của cá được thể hiện trong Bảng dưới đây. Nó bao gồm tổng cộng 18 bài báo, trong đó báo cáo vai trò của berberine trong việc bảo vệ chức năng gan và ruột, cải thiện hiệu suất tăng trưởng, tình trạng chống oxy hóa và miễn dịch, cũng như tăng khả năng chống lại bệnh tật và căng thẳng.

Nhiều chức năng của berberine quan sát được ở cá đã được báo cáo ở động vật gặm nhấm và trong ống nghiệm , nhưng vẫn có một số khác biệt với những phát hiện trước đó.

BẢNG 1. Ảnh hưởng của berberine đến dinh dưỡng cá.

6. Mức bổ sung tối ưu và chế độ cho ăn berberine

Qin (2014) đã nghiên cứu dược động học của berberine hydrochloride ở cá rô phi sông Nile (Oreochromis niloticus). Sau khi uống 30 mg/kg trọng lượng cơ thể của berberine hydrochloride, nồng độ berberine trong các mô khác nhau là gan > thận > cơ > huyết tương.

Sau khi tiêm 10 mg/kg trọng lượng cơ thể berberine hydrochloride vào màng bụng, nồng độ berberine ở thận > gan > cơ > huyết tương. Dùng đường uống berberine hydrochloride cho thấy tốc độ hấp thu và thải trừ chậm hơn nhưng phân bố rộng hơn so với tiêm trong phúc mạc.

Những mô hình dược động học này tương tự như kết quả ở các động vật khác.

Như thể hiện trong Bảng trên , mức bổ sung berberine trong thức ăn cho cá dao động từ 30 đến 9000 mg/kg ở các loài cá khác nhau.

Trong Dược điển Thủy sản Trung Quốc, 30 mg/kg berberine là mức cao nhất để kiểm soát bệnh do vi khuẩn ở cá.

Một nghiên cứu trên cá tráp mõm cùn (Megalobrama amblycephala) báo cáo rằng việc bổ sung 50 mg/kg berberine trong chế độ ăn HF (15% chất béo) làm tăng đáng kể mức tăng cân (WG) và tốc độ tăng trưởng cụ thể (SGR), trong khi 100 mg/kg berberine thì làm được điều đó, không ảnh hưởng đến sự phát triển của cá.

Điều này có thể là do 100 mg/kg berberine làm giảm sự ngon miệng của khẩu phần (do vị đắng của nó) vì lượng thức ăn ăn vào (FI) giảm đáng kể, các tác giả quan sát thấy một số cá thải thức ăn ra sau khi ăn bổ sung 100 mg/kg berberine.

Do đó, 50 mg/kg berberine được khuyến nghị là mức phù hợp trong thức ăn cho cá, và được áp dụng rộng rãi trong các nghiên cứu về cá tráp mõm cùn và cá tráp đen ( Acanthopagrus schlegelii).

Tuy nhiên, Đoàn và cộng sự. (2020) đã bổ sung 1, 3, 6 và 9 g/kg berberine trong khẩu phần ăn của cá rô phi sông Nile, nhưng các tác giả không báo cáo dữ liệu sử dụng thức ăn.

Và việc giảm FI ở cá tráp biển đen chỉ được quan sát thấy ở nhóm ăn kiêng bình thường có bổ sung 50 mg/kg berberine, không xảy ra ở nhóm ăn kiêng bổ sung HL có bổ sung berberine.

Ngược lại, việc bổ sung 400 mg/kg berberine trong chế độ ăn HC đã cải thiện đáng kể FI của cá vược miệng rộng. Ngoài ra, 50 mg/kg berberine được bổ sung trong chế độ ăn HC không ảnh hưởng đến FI của cá tráp mõm cùn và cá tráp đen.

Do đó, vị đắng của berberine có thể ảnh hưởng đến độ ngon miệng của thức ăn trong một số trường hợp, thay đổi tùy theo mức độ bổ sung, loài cá và thành phần khẩu phần cơ bản.

Cá rô phi sông Nile được cho ăn khẩu phần bổ sung berberine 1, 3, 6 và 9 g/kg trong 8 tuần và mức bổ sung thấp nhất (1 g/kg) thu được tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) thấp nhất, với WG, SGR và các thông số miễn dịch.

Xu và cộng sự. (2017) đã khám phá tác động của việc bổ sung berberine trong chế độ ăn 5% và 10% chất béo với các chế độ cho ăn khác nhau (chế độ liên tục, cách quãng 2 tuần và cách quãng 4 tuần) đối với sự tăng trưởng và khả năng miễn dịch của cá tráp mõm cùn.

Họ phát hiện ra rằng chế độ ăn ít chất béo với 50 mg/kg berberine ở chế độ cách nhau 2 tuần đạt được hiệu suất tăng trưởng tốt nhất của cá, trong khi cá ăn chế độ ăn bổ sung berberine với chế độ ăn nhiều chất béo ở chế độ cho ăn cách nhau 2 tuần hoặc 4 tuần cho thấy hiệu suất tăng trưởng tương tự hoặc thậm chí tốt hơn so với chế độ cho ăn liên tục.

Những kết quả này chỉ ra rằng mức độ berberine trong chế độ ăn cao hoặc thời gian tiếp xúc với berberine lâu có thể làm giảm chức năng của berberine.

Một giả thuyết cho rằng sự biểu hiện PG-p ở ruột được điều chỉnh tăng lên nhờ liều lượng cao hoặc sử dụng berberine trong thời gian dài, điều này ức chế sự hấp thu berberine ở ruột như đã được báo cáo ở động vật có vú.

Tuy nhiên, cơ chế này ở cá chưa được báo cáo và cần được nghiên cứu thêm. Vì vậy, bổ sung hàm lượng berberine tương đối thấp trong chế độ ăn bằng chế độ cho ăn gián đoạn có thể là một cách hiệu quả và tiết kiệm trong thức ăn cho cá.

Xem xét sự khác biệt lớn về mức độ bổ sung berberine trong các nghiên cứu trước đây, cần nghiên cứu mức độ berberine hiệu quả và kinh tế trong chế độ ăn của các loài cá khác nhau.

Hơn nữa, ngay cả việc bổ sung berberine 9 g/kg berberine cũng đã nâng cao hiệu suất tăng trưởng của cá rô phi sông Nile, cho thấy rằng berberine là một chất phụ gia thức ăn an toàn cho cá.

7. Ảnh hưởng đến tăng trưởng

Hiệu suất tăng trưởng được nâng cao đã được báo cáo ở:

• Cá tráp mõm cùn được cho ăn chế độ ăn bình thường có bổ sung berberine 50 mg/kg, chế độ ăn HC bổ sung 50 mg/kg HC, chế độ ăn HL có bổ sung berberine 50 mg/kg.
• Cá rô phi sông Nile được cho ăn chế độ ăn bình thường có bổ sung berberine 1, 3, 6 và 9 g/kg.
• Cá trống vàng (Nibea albiflora) được cho ăn chế độ ăn gốc dầu đậu nành có bổ sung berberine 50 mg/kg.

Tác dụng thúc đẩy tăng trưởng của berberine có thể được cho là do tác dụng bảo vệ gan của nó, giống như một số loại thảo mộc khác của Trung Quốc.

Đoàn và cộng sự. (2020) đề xuất rằng việc điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột (đặc biệt là vi khuẩn sản xuất SUFA) bằng berberine có thể là một yếu tố góp phần nâng cao hiệu suất tăng trưởng của cá.

Tân và cộng sự. (2022) đưa ra giả thuyết rằng quá trình sinh học ribosome ở gan có thể là lý do chính giúp cải thiện hiệu suất tăng trưởng của chế độ ăn dựa trên dầu đậu nành bổ sung berberine cá trống vàng, vì quá trình sinh học ribosome ở sinh vật nhân chuẩn là con đường KEGG được làm giàu đáng kể nhất dựa trên trình tự RNA.

Cá vược miệng lớn được cho ăn 1000 mg/kg và 2000 mg/kg berberine trong 8 tuần đã cải thiện đáng kể hiệu suất tăng trưởng, trong khi 500 mg/kg không ảnh hưởng đáng kể đến sự tăng trưởng của cá.

Tuy nhiên, tác động không đáng kể đến hiệu suất tăng trưởng đã được báo cáo ở các loài khác nhau:

• Cá tráp biển đen được cho ăn 50 mg/kg berberine bổ sung trong chế độ ăn bình thường, nhiều tinh bột và HL;
• Cá tráp mõm cùn được cho ăn chế độ ăn HF bổ sung 50 mg/kg berberine và chế độ ăn HC bổ sung 50 mg/kg berberine;
• Cá vược miệng rộng cho ăn chế độ ăn HC bổ sung 100 mg/kg và 400 mg/kg berberine;
• Cá chép cỏ (Ctenopharyngodon idella) cho ăn chế độ ăn bình thường có bổ sung berberine 30 mg/kg.

Trong khi các nghiên cứu trên chuột và người tiết lộ rằng sử dụng berberine lâu dài sẽ gây ức chế tăng trưởng do tăng tiêu hao năng lượng, làm giảm sự phát triển của mô mỡ và ngăn ngừa béo phì.

Do đó, tác dụng thúc đẩy tăng trưởng của berberine có thể khác nhau tùy theo loài cá, thành phần chế độ ăn cơ bản, chế độ cho ăn và các yếu tố khác chưa được xác định.

8. Chuyển hóa lipid

Gan là cơ quan chính để chuyển hóa chất dinh dưỡng và nó cũng đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất protein huyết tương, tổng hợp mật, phân hủy độc tố cũng như cân bằng nội môi lipid và glucose trong cơ thể.

Bệnh gan thường xảy ra ở cá một phần do chế độ ăn có quá nhiều lipid và/hoặc carbohydrate. Berberine đã được chứng minh là có tác dụng làm giảm sự tích tụ lipid quá mức ở gan và những thay đổi bệnh lý do chế độ ăn HL và HC gây ra ở cá tráp biển đen, cá tráp mõm cùn và cá ngựa vằn.

Chu và cộng sự. (2019) báo cáo rằng chế độ ăn HF gây ra các giọt glycogen quá mức, hẹp xoang gan, dây gan không đều và bị che khuất, sự sắp xếp không đều của tế bào gan, không bào lipid khuếch tán, các giọt mỡ lớn và đậm đặc điện tử trong gan của cá tráp mõm cùn, trong khi 50 và bổ sung 100 mg/kg berberine làm giảm bớt những bất thường ở gan.

Hơn nữa, mật độ ty thể tăng lên và chuỗi hô hấp ty thể được sửa chữa trong tế bào gan bằng cách đưa berberine vào đã được báo cáo ở cá tráp mõm cùn và cá tráp biển đen, có thể liên quan đến chức năng gan được cải thiện. tiêu hao năng lượng và/hoặc duy trì chức năng của ty thể.

Ngoài ra, hàm lượng TG và TC trong huyết thanh tăng lên là dấu hiệu của rối loạn chức năng gan và gan nhiễm mỡ và được coi là biểu tượng của tình trạng sức khỏe kém.

Hàm lượng TG và TC trong huyết thanh giảm do xử lý bằng berberine đã được báo cáo ở cá trắm cỏ, cá ngựa vằn và cá tráp mõm cùn.

Cơ chế của berberine làm giảm sự tích tụ lipid ở gan ở cá tương tự như ở các động vật khác, chủ yếu bằng cách tăng quá trình oxy hóa và vận chuyển lipid, giảm quá trình tạo lipid và hấp thu axit béo.

Berberine đã được chứng minh là có khả năng điều hòa quá mức các gen tạo mỡ ở gan, chẳng hạn như acetyl-CoA carboxylase α (ACCα), SREBP-1, 6-phosphogluconate dehydrogenase (6PGD), glucose 6-phosphate dehydrogenase (G6PD) và các thụ thể kích hoạt tăng sinh peroxisome γ (PPAR γ) biểu hiện ở cá tráp biển đen; và các biểu hiện FAS và ACCα ở gan ở cá tráp mõm cùn.

Ngoài ra, berberine còn điều chỉnh tăng biểu hiện của gen oxy hóa β lipid ở gan, chẳng hạn như Carnitine palmitoyltransferase 1a (CPT1a) và biểu hiện lipase nhạy cảm với hormone (HSL) ở cá tráp biển đen; CPT 1 ở ​​cá tráp mõm cùn; CPT 1 và PPARα ở cá tráp mõm cùn; cũng như Acyl-CoA oxydase (AOX), apolipoprotein B (ApoB), Apolipoprotein E (ApoE), thụ thể-gamma coactivator-1α được kích hoạt bởi peroxisome proliferator-1α (PGC-1α) và thụ thể alpha được kích hoạt bởi peroxisome proliferator kích hoạt (PPARα) nói chung cá tráp mõm.

Hơn nữa, các gen hấp thu và vận chuyển axit béo bao gồm protein vận chuyển axit béo (FATP), lipoprotein lipase (LPL) và thụ thể lipoprotein mật độ thấp (LDLR) đều được điều chỉnh tăng lên bằng cách bổ sung berberine ở cá tráp mõm cùn.

Tuy nhiên, một số cơ chế bảo vệ gan chưa được báo cáo trong các nghiên cứu về cá, chẳng hạn như liệu berberine có thể ổn định LDLR mRNA và điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột do đó ảnh hưởng đến sự hấp thu axit béo.

9. Sự trao đổi đường glucozo

Người ta biết rằng cá có biểu hiện tăng đường huyết kéo dài sau khi ăn chế độ ăn HC, nguyên nhân là do bài tiết insulin hạn chế, lượng thụ thể insulin trong cơ thấp, khả năng sử dụng glucose ở cơ trắng kém, sản xuất glucose nội sinh và khả năng tạo mỡ từ cơ thể thấp glucose.

Do đó, cá tiếp xúc với chế độ ăn HC có thể gây rối loạn chuyển hóa và cuối cùng đe dọa tình trạng sức khỏe. Việc bổ sung Berberine trong chế độ ăn HC làm giảm glucose huyết thanh ở cá trắm cỏ, cá tráp biển đen, cá vược miệng rộng, và cá tráp mõm cùn.

He và cộng sự. (2021) đã nghiên cứu cơ chế điều hòa chuyển hóa glucose ở gan của berberine. Berberine điều hòa tăng cường cơ chất thụ thể insulin ở gan (IRS), phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) và protein kinase B (AKT), nhưng biểu hiện yếu tố phiên mã đầu não 1 (Foxo1) được điều hòa giảm.

Con đường IRS/PI3K/AKT là con đường truyền tín hiệu insulin chính, cho thấy rằng berberine kích hoạt con đường insulin để giảm glucose huyết tương. Cơ chế tương tự cũng được báo cáo ở cá vược miệng rộng được cho ăn chế độ ăn HC bổ sung 100 mg/kg và 400 mg/kg berberine.

Ngoài ra, berberine làm giảm biểu hiện của các gen tạo glucose ở gan: PEPCK, G6Pase và glycogen synthase (GS), nhưng lại điều hòa tăng biểu hiện pyruvate kinase (PK) và chất vận chuyển glucose 2 (GLUT2).

Ở cá vược miệng rộng cũng báo cáo rằng berberine cải thiện hoạt động của các enzyme glycolytic ở gan và biểu hiện gen (HK (hexokinase) và PK), trong khi hoạt động của các enzyme gluconeogen (G6Pase và PEPCK) và biểu hiện gen lại giảm.

Do đó, berberine ức chế quá trình tạo glucose và tổng hợp glycogen ở gan, kích hoạt tín hiệu insulin, thúc đẩy vận chuyển và phân giải glucose, góp phần làm giảm lượng glucose trong huyết tương, glycogen ở gan và hàm lượng lipid của một số loài cá.