集約化養(yǎng)殖過程中，動物免疫系統(tǒng)難在短時間內(nèi)發(fā)育完善，導(dǎo)致炎癥性疾病頻發(fā)；同時人們對畜產(chǎn)品質(zhì)量要求提高及對飼料抗生素使用叫停，替代抗生素的新型免疫增強劑亟需開發(fā)，多糖作為免疫調(diào)節(jié)劑已受到大家關(guān)注。研究表明，植物多糖具有抗腫瘤、降血糖血脂、抗菌和提高動物免疫力等作用，同時具有安全低毒、不易產(chǎn)生耐藥性、無污染和無殘留等優(yōu)良特性。
多糖 (polysaccharides)指從動植物和微生物中提取純化的生物活性物質(zhì)，由10個以上單糖通過糖苷鍵連接而成，聚合度決定其分子量大小。以多糖結(jié)構(gòu)、功能和藥用研究為核心的糖工程被認(rèn)為是繼蛋白質(zhì)工程、基因工程后生物化學(xué)和分子生物學(xué)領(lǐng)域中最具挑戰(zhàn)性的一個科學(xué)前沿（楊小軍等 2011），目前已發(fā)現(xiàn)天然多糖300余種，多存在于植物和真菌中。目前發(fā)現(xiàn)具有免疫調(diào)節(jié)作用的植物多糖有100余種，如枸杞多糖、黃芪多糖、人參多糖、柴胡多糖、當(dāng)歸多糖、牛膝多糖和蘆薈多糖等。植物多糖的免疫調(diào)節(jié)作用具有多器官、多途徑和多靶標(biāo)的特點。
1功能性多糖對免疫器官的影響
免疫器官是動物實現(xiàn)免疫的重要場所，因此，免疫器官指數(shù)成為反應(yīng)機體免疫力的重要指標(biāo)之一。大量研究表明，中藥多糖能提高動物免疫器官指數(shù)。在肉雞日糧中添加不同水平泰山刺槐多糖，可明顯促進免疫器官的發(fā)育 (Liang et al. 2013)。小鼠灌服不同水平枸杞多糖，可顯著提高胸腺和脾臟指數(shù)，但其效果不隨添加量的增加而增強 (Nan et al. 2012)。雛雞肌肉注射環(huán)磷酰胺，免疫器官指數(shù)顯著低于正常組，而灌服蒲公英多糖，可顯著提高免疫器官指數(shù)，部分高于正常組 (李樹鵬等 2012)。小鼠腹腔注射不同水平夾竹桃多糖，可顯著提高胸腺和脾臟指數(shù)，但無劑量依賴關(guān)系，存在最適劑量效應(yīng) (林婕等 2013)。
2功能性多糖對體液免疫的影響
體液免疫是B細(xì)胞在T細(xì)胞輔助下，識別抗原，形成漿細(xì)胞和記憶B細(xì)胞，漿細(xì)胞產(chǎn)生的抗體，經(jīng)血液循環(huán)發(fā)揮作用。母豬從妊娠第107天到分娩，采食含海藻提取物的日糧，可顯著提高母乳IgA 和IgG 水平，仔豬血清IgG 水平顯著高于未飼喂海藻提取物母豬組 (Leonard et al. 2012)。Losota株ND活疫苗免疫雞皮下注射貴州南五味子多糖和黃芪多糖，可顯著提高體內(nèi)ND抗體水平，增強體液免疫能力 (王宏軍等 2011)。斷奶仔豬日糧中添加不同水平刺五加多糖，可不同程度提高血清IgA、IgG和IgM水平，其中以800mg/kg效果最佳，IgA、IgG和IgM水平顯著高于對照組 (楊侃侃等 2013)。環(huán)磷酰胺免疫抑制小鼠腹腔注射不同水平木蹄層孔菌多糖，100和200 mg/kg組可顯著提高血清溶血素水平，但低劑量組50 mg/kg與對照組相比無顯著差異 (周桂保等 2011)。
3 功能性多糖對細(xì)胞免疫的影響
細(xì)胞免疫包括特異性免疫和非特異性免疫，主要由T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)。T細(xì)胞受抗原刺激轉(zhuǎn)化為效應(yīng)T細(xì)胞，一方面直接殺傷靶細(xì)胞，另一方面釋放細(xì)胞因子，協(xié)同殺傷靶細(xì)胞。大量研究表明，植物多糖可顯著增強T細(xì)胞、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞的免疫能力。
3.1多糖對B淋巴細(xì)胞的影響
水溶性苜蓿多糖可協(xié)同LPS刺激血液、脾臟和法氏囊B淋巴細(xì)胞的增殖，且存在量效關(guān)系。試驗豬同時肌肉注射豬瘟兔化弱毒疫苗和苜蓿多糖溶液，苜蓿多糖可顯著提高血液B淋巴數(shù)量，可作為免疫強化劑。體外法研究苜蓿多糖和黃芪多糖對肉仔雞血液和脾臟淋巴細(xì)胞增值的影響，結(jié)果顯示，二者在一定濃度下均可顯著促進B淋巴細(xì)胞增殖，但二者最適劑量不同，苜蓿多糖為20 μg/mL，黃芪多糖為100 μg/mL (章世元等 2010)。
3.2多糖對T淋巴細(xì)胞的影響
小鼠腹腔注射環(huán)磷酰胺建立免疫低下模型，灌服110、220和440 mg/kg柳茶多糖，結(jié)果表明，多糖添加組較模型組，脾淋巴細(xì)胞增殖顯著增強，且440 mg/kg可恢復(fù)小鼠的免疫力達(dá)到健康水平 (段博文等 2010)。體外培養(yǎng)肉仔雞血液、脾臟和胸腺淋巴細(xì)胞，添加水溶性苜蓿多糖可促進T細(xì)胞的增殖，但存在劑量、時效和組織特異性 (劉晴雪等 2010)。免疫低下小鼠腹腔注射不同水平的雞樅菌多糖，10、20 g/L可顯著提高CD3+比例，5 g/L無明顯變化，20 g/L有降低CD4+比率的趨勢，三種劑量均可升高CD8+的比例 (王思蘆等 2013)。皮下注射貴州五味子多糖，可顯著促進血液T細(xì)胞增殖，提高CD4+/CD8+比值 (王宏軍等 2011)。
3.3多糖對巨噬細(xì)胞的影響
巨噬細(xì)胞是非特異性免疫細(xì)胞，對病原體和細(xì)胞殘片進行吞噬和消滅。小鼠灌輸黃芪多糖15天后，與對照組相比，3.0 mg/ (kg·bw)組可顯著提高吞噬率和吞噬指數(shù) (王庭欣等 2009)。柳茶多糖可顯著提高免疫抑制小鼠廓清指數(shù)和吞噬指數(shù)，廓清指數(shù)隨劑量的增加而增大220、440 mg/kg組廓清指數(shù)達(dá)到健康小鼠水平 (段博文等 2010)。小鼠注射100 mg/kg 桑黃多糖，巨噬細(xì)胞吞噬能力提高165%，在體外試驗中，添加桑黃多糖，也可提高巨噬細(xì)胞的吞噬能力 (Kim et al. 1996)。免疫力低下的小鼠經(jīng)口灌服蒲公英多糖，小鼠吞噬能力顯著提高，到達(dá)健康小鼠水平 (宋寶輝和念紅 2011)。體外培養(yǎng)NR8383巨噬細(xì)胞，添加冬蟲夏草多糖可顯著提高其吞噬能力和酸性磷酸酶活性，作用效果具劑量依賴性，促進吞噬作用的劑量為5 μg/mL，提高酸性磷酸酶活性的劑量為235 μg/mL (Cheung et al. 2009)
4 功能性多糖對細(xì)胞因子的影響
在體外培養(yǎng)的T淋巴細(xì)胞中添加冬蟲夏草多糖，可顯著提高IL-2、IL-6和IL-8水平 (Cheung et al. 2009)。冬蟲夏草胞外多糖可提高人外周血TNF-α、IL-6和IL-10水平 (Kuo et al. 2007)。黑靈芝多糖可顯著提高脾淋巴細(xì)胞分泌TNF-α和IL-2 (朱科學(xué) 2010)。免疫抑制模型小鼠，腹腔注射木蹄層孔菌多糖和靈芝多糖可顯著促進脾淋巴細(xì)胞分泌IL-2和IFN-γ (周桂保等 2011)。黃芪多糖可顯著促進犬脾淋巴細(xì)胞IL-2、IFN-γ和TNF-α mRNA表達(dá)，對IL-4影響差異不顯著 (邱河輝等 2010)。大鼠灌服100 mg/kg姬松茸多糖60天，可顯著提高脾臟IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-2和IFN-γ mRNA表達(dá)量，依次提高14.3%、17.2%、72.6%、31.0%和20.5% (孟俊龍等 2012)。體外培養(yǎng)小鼠淋巴細(xì)胞，添加云芝多糖31.25~500 μg/mL，可提高IL-1活性，小鼠連續(xù)5天腹腔注射云芝多糖25、50和100 mg/kg，可顯著提高脾淋巴細(xì)胞IL-2和IFN-γ活力 (牛曉暉等 2006)。
5 多糖對信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的影響
目前發(fā)現(xiàn)的多糖受體有很多種，包括Toll樣受體、甘露糖受體、Dectin-1、Dectin-2、清道夫受體、補體受體3和Lactosylceramide受體，多糖與受體結(jié)合，激活細(xì)胞信號通路，活化免疫細(xì)胞，促進細(xì)胞因子分泌釋放。 桔梗多糖可促進RAW264.7細(xì)胞誘導(dǎo)型一氧化氮合成酶 (iNOS)的合成，提高NO產(chǎn)量，通過TLR4/NF-xB通路調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞iNOS表達(dá)和NO合成 (Yoon et al. 2003)。冬蟲夏草多糖可瞬時誘導(dǎo)細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶分泌 (Cheung et al. 2009)。Ca2+是細(xì)胞內(nèi)第二信使，調(diào)節(jié)淋巴細(xì)胞的增殖。添加枸杞多糖10~100 μg/mL，可提高脾細(xì)胞胞漿內(nèi)游離Ca2+水平，存在量效關(guān)系，表明枸杞多糖促進脾淋巴細(xì)胞增殖可能與胞內(nèi)Ca2+有關(guān)。在培養(yǎng)基中添加鈣通道阻斷劑，可抑制脾細(xì)胞增殖，枸杞多糖組較空白對照組抑制更明顯，表明枸杞多糖可能通過誘導(dǎo)Ca2+內(nèi)流來促進脾淋巴細(xì)胞增殖。應(yīng)用EDTA將培養(yǎng)基中的Ca2+絡(luò)合，結(jié)果顯示，對照組和枸杞多糖添加組脾淋巴細(xì)胞增殖均被抑制，表明脾淋巴細(xì)胞增殖的必要條件是細(xì)胞外一定的Ca2+濃度 (董永杰等 2010)
6 前景展望
不同結(jié)構(gòu)的多糖其免疫調(diào)節(jié)活性功能不一，現(xiàn)仍普遍缺乏具體核心寡糖片段免疫機制對應(yīng)的構(gòu)效關(guān)系研究。分析功能性多糖的定植位點和結(jié)構(gòu)，比對分析不同多糖的分子結(jié)構(gòu)和作用的分子靶標(biāo)，構(gòu)建多糖與分子靶標(biāo)的構(gòu)效關(guān)系及其下游信號通路，將為具有免疫功能調(diào)控作用的多糖的目的性篩選、定向分子修飾及抗生素替代品的開發(fā)研究提供理論支持。
參考文獻
CHEUNG JERRY KH, LI JUN, CHEUNG ANNA WH, ZHU YUE, ZHENG KEN YZ, BI CATHY WC, DUAN RAN, CHOI ROY CY, LAU DAVID TW, DONG TINA TX. 2009. Cordysinocan, a polysaccharide isolated from cultured Cordyceps activates immune responses in cultured T-lymphocytes and macrophages: Signaling cascade and induction of cytokines. Journal of ethnopharmacology, 124 (1): 61-68.
LEONARD SG, SWEENEY T, BAHAR B, O’DOHERTY JV. 2012. Effect of maternal seaweed extract supplementation on suckling piglet growth, humoral immunity, selected microflora, and immune response after an ex vivo lipopolysaccharide challenge. Journal of Animal Science, 90 (2): 505-514.
LIANG MAN-FEI, LIU GUAN-HUA, ZHAO QING-YOU, YANG SHI-FA, ZHONG SHI-XUN, CUI GUO-LIN, HE XIAO-HUA, ZHAO XUE, GUO FAN-XIA, WU CUN. 2013. Effects of Taishan Robinia pseudoacacia Polysaccharides on immune function in chickens. International Immunopharmacology, 15 (2003): 661-665.
KIM HWAN MOOK, HAN SANG BAE, OH GOO TAEG, KIM YOUNG HEE, HONG DONG HO, HONG NAM DOO, YOO ICK DONG. 1996. Stimulation of humoral and cell mediated immunity by polysaccharide from mushroom phellinus linteus. International Journal of Immunopharmacology, 18 (5): 295-303.
KUO CHIH-FENG, CHEN CHENG-CHIH, LIN CHIOU-FENG, JAN MING-SHIOU, HUANG ROBERT Y, LUO YUEH-HSIA, CHUANG WOEI-JER, SHEU CHIA-CHIN, LIN YEE-SHIN. 2007. Abrogation of streptococcal pyrogenic exotoxin B-mediated suppression of phagocytosis in U937 cells by Cordyceps sinensis mycelium via production of cytokines. Food and chemical toxicology, 45 (2): 278-285.
NAN YI, WANG RONG, YUAN LING, NIU YANG. 2012. Effects of Lycium barbarum polysaccharides (LBP) on immune function of mice. African Journal of Microbiology Research, 6 (22): 4757-4760.
YOON YEO DAE, HAN SANG BAE, KANG JONG SOON, LEE CHANG WOO, PARK
SONG-KYU, LEE HYUN SUN, KANG JONG SEONG, KIM HWAN MOOK. 2003. Toll-like receptor 4-dependent activation of macrophages by polysaccharide isolated from the radix of Platycodon grandiflorum. International Immunopharmacology, 3 (13): 1873-1882.
段博文, 李運, 劉昕, 楊永建. 2010. 柳茶多糖對小鼠免疫功能的影響. 中國中藥雜志, 35 (11): 1466-1469.
李樹鵬, 魏軍, 郝艷霜. 2012. 蒲公英多糖對雛雞免疫機能的研究. 中國家禽, 34 (011): 62-64.
劉晴雪, 董曉芳, 佟建明, 徐春燕, 王俊麗, 張琪. 2010. 水溶性苜蓿多糖對肉仔雞 T, B 淋巴細(xì)胞體外增殖的影響. 畜牧獸醫(yī)學(xué)報, 41 (9): 1185-1190.
林婕, 肖義軍, 吳建璋, 陳炳華, 嚴(yán)衛(wèi). 2013. 夾竹桃多糖對小鼠免疫活性的影響. 福建師范大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版), 29 (1): 96-100.
王宏軍, 蔣紅, 鄧旭明. 2011. 貴州南五味子多糖對雞細(xì)胞免疫和體液免疫的影響. 中國獸醫(yī)學(xué)報, 31 (6): 884-886.
王思蘆, 汪開毓, 趙玲, 陳德芳, 周趙英. 2013. 雞樅菌多糖對免疫抑制小鼠免疫功能的影響. 中國藥理學(xué)通報, 29 (1): 59-63.
楊小軍, 王筱霏, 尹瑞卿, 姚軍虎. 2011. 功能性多糖與家禽腸道黏膜免疫調(diào)控的構(gòu)效關(guān)系. 動物營養(yǎng)學(xué)報, 23 (7): 1089-1093.
章世元, 徐春燕, 董曉芳, 佟建明, 張琪. 2010. 苜蓿多糖和黃芪多糖對肉仔雞淋巴細(xì)胞增殖的影響. 動物營養(yǎng)學(xué)報, 22 (3): 670-674.
周桂保, 高慧靈, 丁佩娥, 張群, 余傳林, 雷林生. 2011. 木蹄層孔菌多糖對免疫抑制小鼠免疫功能及細(xì)胞因子產(chǎn)生的影響. 廣東藥學(xué)院學(xué)報, 27 (1): 60-64
