莊金秋 梅建國 沈志強
(1山東省濱州畜牧獸醫(yī)研究院,山東省濱州市 256600;2吉林大學畜牧獸醫(yī)學院,吉林省長春市 130062)
黃芪多糖的生物學功能及其在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應用研究進展
莊金秋1,2梅建國1,2沈志強1
(1山東省濱州畜牧獸醫(yī)研究院,山東省濱州市 256600;2吉林大學畜牧獸醫(yī)學院,吉林省長春市 130062)
中華人民共和國藥典規(guī)定中藥黃芪(Radix Astragali,RA)為豆科黃芪屬植物蒙古黃芪或膜莢黃芪的干燥根,主要分布于我國東北和華北。黃芪入藥始載于 《神農(nóng)本草經(jīng)》,原名 “黃耆”,在傳統(tǒng)醫(yī)學中有著廣泛的應用。中醫(yī)認為其味甘,性微溫,歸脾、肺經(jīng),具有補氣升陽、益衛(wèi)固表、托毒生肌、利水退腫之功效。近年來的研究發(fā)現(xiàn)黃芪中含有多種生物活性成分,如多糖、皂甙、黃酮、氨基酸、微量元素、核黃素、葉酸、香豆素、有機酸、膽堿等,最主要的活性成分是多糖、皂甙、黃酮類、氨基酸和微量元素。其中黃芪多糖 (Astragalus polysaccharide,APS)作為黃芪重要的活性成分之一,已成為研究報道的熱點,被廣泛用于獸醫(yī)臨床,效果確切。大量的科學實驗證明黃芪多糖對機體特異性免疫與非特異性免疫具有廣泛的影響。黃芪多糖作為中藥免疫增強劑的典型代表,具有調(diào)節(jié)免疫、抗病毒、抗腫瘤、延緩衰老、抗氧化、抗應激、抗輻射和調(diào)節(jié)血糖等作用,而且對正常動物以及腫瘤、藥物等引起的免疫功能低下均有提高細胞免疫和體液免疫的功能。目前,黃芪多糖作為免疫增強劑和抗病毒藥物在畜牧業(yè)中已開始應用。黃芪多糖作為飼料添加劑具有明顯的優(yōu)勢,其在畜牧生產(chǎn)及飼料加工中的應用也越來越廣泛。本文就黃芪多糖的理化性質(zhì)、生物學功能以及在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應用做一綜述,旨在為獸醫(yī)臨床提供參考。
黃芪多糖的成分主要包括葡萄糖、阿拉伯糖、葡糖醛酸和半乳糖醛酸,另外還含有蔗糖、微量葉酸、膽堿、甜菜堿、β-谷甾醇、胡蘿卜甙、亞油酸與亞麻酸等。1979年上海藥物研究所從蒙古黃芪中分離出葡萄糖和阿拉伯糖的多聚體和多糖化合物。黃喬書等(1982)從蒙古黃芪的水提液中分離到兩種葡聚糖 (AG-1、AG-2)和兩種雜多糖 (AH-1、AH-2)。AG-1為水溶性,AG-2為水不溶性。AH-1為水溶性酸性雜多糖,含己糖醛酸、葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖。所含己糖醛酸為半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸。AH-2為葡萄糖和阿拉伯糖組成的水溶性多糖。方圣鼎等 (1997)報道蒙古黃芪中已發(fā)現(xiàn)3種多糖成分:分別為黃芪多糖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,其中黃芪多糖Ⅰ是由葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖組成的雜多糖;而黃芪多糖Ⅱ和Ⅲ是僅由葡萄糖組成的葡聚糖。1983年王志學等從膜莢黃芪根中分離出了蔗糖結(jié)晶。Masashi Tomoda等(1992)從膜莢黃芪中得到一種多糖,主要由α-1,2-糖苷鍵連接的L-鼠李糖、α-1,4-糖苷鍵連接的半乳糖及 α-1,5-糖苷鍵連接的阿拉伯糖組成,分支點位于鼠李糖和半乳糖上,屬果膠類多糖。王彥榮 (2007)試驗研究結(jié)果表明,APS是一種水溶性的中性多糖;粗提物中含有還原糖,經(jīng)提純處理后還原糖除凈;APS水溶液能使碘液變藍;APS的熔點高于200℃;各組分均有較大的比旋光值,為D型單糖以α-糖苷鍵連接而成;紫外圖譜顯示多糖的特征吸收峰。
由于多糖的分子量分布很廣,即使采用相同的黃芪原料,提取或分離過程中的差異也可能造成產(chǎn)物的不同,目前已分離純化出十幾種黃芪多糖。在進行黃芪多糖分離純化時醇沉往往是第一步操作,不同醇沉條件對黃芪多糖的組成、得率和含量影響較大。閆巧娟等(2004)報道,通過分級醇沉試驗得出,各醇沉濃度對應的得率都隨醇濃度的升高而呈增加的趨勢;糖的含量變化起伏較大,醇濃度為60%時所得多糖含量比較低,醇濃度為30%和70%時所得多糖含量較高。分步醇沉試驗表明,醇濃度為10%時沉淀下來的多糖所占比例最大,乙醇濃度達到80%時大部分多糖都可以沉淀下來;而所得多糖含量除90%醇濃度時較低外,其余相差不大。超濾試臉表明,超濾后黃芪多糖大部分分布在離心沉淀和150千道爾頓 (150 kDa)以上部分,兩者占了57.6%;其含量除3 kDa以下和6 kDa至50 kDa部分較低外,其它部分含量相差不大。含最最高的是150 kDa以上部分。
黃芪多糖是黃芪提取物,是以黃芪干燥的根為原料提取的產(chǎn)品,商品提取物中黃芪多糖的含量通常為70%。其主要提取方法有水提取法、堿水提取法、微波提取法、酶提取法,常用的方法是水提取法,即黃芪根粉末經(jīng)蒸餾水連續(xù)煎煮,濃縮上清液用高濃度乙醇沉淀,最后以丙酮洗滌、過濾,濾渣經(jīng)抽真空所得多糖提取物。由于所采用的提取方法以及藥物產(chǎn)地和品種的不同,所得到的黃芪多糖有的為葡聚糖,有的為雜多糖,但都發(fā)現(xiàn)它們的生物學功能相近(萬善霞等,2004)。目前測定黃芪多糖含量的方法主要有苯酚-濃硫酸比色法和蒽酮-濃硫酸比色法。這兩種方法均以葡萄糖和葡聚糖 (相對分子質(zhì)量約為20 000 Da)兩種物質(zhì)為對照品進行比色測定黃芪多糖的含量。楊莉等(2005)報道,以葡聚糖為對照品、蒽酮-濃硫酸比色法測定線性關(guān)系較好(r=0.9990),平均回收率97.9%,相對標準偏差1.53%,采用此種方法對7個品種黃芪藥材中黃芪多糖含量的測定結(jié)果表明,不同品種黃芪藥材中黃芪多糖含量在5%~8%之間。杜文等 (2001)報道,用硫酸-苯酚法測定黃芪總多糖的含量,蒙古黃芪的黃芪多糖含量為(73.310±0.962)mg/g,膜莢黃芪的黃芪多糖含量為 (48.800±1.245)mg/g。
黃芪多糖具有免疫增強作用,對特異性免疫和非特異性免疫均有促進作用。主要包括促進動物免疫器官發(fā)育;提供更多更好的免疫活性細胞,活化免疫細胞 (T細胞、B細胞、K細胞和NK細胞等);激活巨噬細胞功能,增強其吞噬、處理、傳遞抗原的作用;促進細胞因子的分泌及提高細胞因子的生物活性,如白細胞介素、轉(zhuǎn)移因子等;促進和調(diào)節(jié)補體、抗體和溶菌酶的產(chǎn)生等(姜國均等,2005)。黃芪多糖不僅能增強機體的免疫功能,而且還具有抗病毒、抗腫瘤、抗氧化、抗衰老、抗應激、抗輻射和調(diào)節(jié)血糖等多種生物學功能。
免疫器官是動物機體產(chǎn)生免疫反應的主要場所。動物免疫器官的重量與免疫器官的發(fā)育狀況直接影響到機體免疫力的高低。黃芪多糖對動物機體免疫器官的影響,主要體現(xiàn)在增加動物胸腺、脾臟和法氏囊重量及對創(chuàng)傷動物免疫器官重量減輕的拮抗作用。此外,黃芪多糖對腸系膜淋巴結(jié)重量也有一定的增加作用。且黃芪多糖能夠影響動物免疫器官的發(fā)育,進而影響機體的免疫功能。梁華平等 (1996)報道,黃芪多糖能顯著增加小鼠脾臟、胸腺重量,提高其脾臟指數(shù)及胸腺指數(shù),也可增加腸系膜淋巴結(jié)重量。單俊杰等 (2002)通過試驗也證實,黃芪多糖能顯著增加正常小鼠的脾臟重量。另外,王福傳等 (2003)研究發(fā)現(xiàn),含有黃芪多糖的中草藥免疫增強劑能顯著提高雞法氏囊、脾臟的重量。梁華平也曾報道,黃芪多糖對創(chuàng)傷性小鼠脾臟、胸腺重量的減輕均有拮抗作用。王志祥等 (2006)研究發(fā)現(xiàn),添加0.2%或0.3%的黃芪提取物對肉仔雞的胸腺指數(shù)、法氏囊指數(shù)都有顯著提高,對脾臟指數(shù)具有提高的趨勢。這些研究結(jié)果表明,黃芪多糖不但可以促進機體正常免疫器官的發(fā)育和免疫活性細胞的生成,提高免疫活性,而且能抵抗免疫抑制劑對免疫器官的損害及修復受損的免疫器官,使免疫器官的組織結(jié)構(gòu)恢復到正常水平,維持機體的正常免疫機能。
非特異性免疫又稱天然免疫,是機體防御外界病原體入侵的第一道屏障,包括機體的屏障作用,吞噬細胞的吞噬和NK細胞的直接殺傷作用,效應細胞釋放的免疫分子發(fā)揮的調(diào)理作用,以及協(xié)助特異性免疫發(fā)揮免疫效應。
2.2.1黃芪多糖增強專職抗原遞呈細胞對抗原的攝取、加工和遞呈能力
樹突狀細胞 (DC)是目前已知的功能最強的專職抗原遞呈細胞,它能顯著刺激初始T細胞的增生。CDla是未成熟樹突狀細胞的標志,隨著DC的成熟,CDla的表達逐漸降低;CD83是成熟DC的特異性標志;CD80、CD86是 DC表面重要的共刺激分子,在DC發(fā)揮功能過程中起重要作用。黃芪多糖能刺激DC的成熟和促進其功能。鄧旻等(2007)研究黃芪多糖在體外對臍血單核細胞向樹突狀細胞分化的作用及細胞免疫學特征變化的作用時發(fā)現(xiàn):黃芪多糖能顯著提高 DC表面抗原 CDla、CD83、CD80和CD86的表達,進而誘導臍血單核細胞 (DCs前體細胞)定向分化為功能性 (成熟)DCs。黃芪多糖通過提高DC表面功能性,使其攝入抗原、加工抗原和遞呈抗原的功能得到加強,進而加速免疫細胞發(fā)生一系列免疫反應來清除入侵病原。此外,內(nèi)皮細胞作為抗原遞呈細胞與T細胞接觸可為T細胞活化提供重要的共刺激信號,參與免疫應答進程。郝鈺等 (2000)證實,黃芪多糖可通過增強淋巴細胞與內(nèi)皮細胞的黏附而促進淋巴細胞再循環(huán),增加淋巴細胞與抗原的接觸機會,從而擴大免疫反應,增強機體的免疫功能。
2.2.2 黃芪多糖增強巨噬細胞、單核細胞和NK細胞的功能
巨噬細胞在殺滅和清除抗原的過程中起著重要作用。黃芪多糖對巨噬細胞的激活作用表現(xiàn)在增加巨噬細胞的數(shù)量,促進腹腔巨噬細胞分泌IL-2,增強巨噬細胞的吞噬功能。馬興銘和趙進昌 (2003)研究發(fā)現(xiàn),黃芪多糖能提高小鼠腹腔巨噬細胞的吞噬指數(shù),促進B細胞產(chǎn)生抗體,從而增強體液免疫。孟憲榮等 (2002)報道,黃芪多糖能促進單核巨噬細胞的功能,增強巨噬細胞的吞噬作用,提高自然殺傷細胞 (NK)細胞的活性。單核巨噬細胞系統(tǒng)能非特異性地吞噬侵入畜禽體內(nèi)的病原體和有害異物,能將抗原提呈給T、B淋巴細胞,從而參與機體的特異性免疫應答。NK細胞是一類重要的免疫調(diào)節(jié)細胞,被公認為免疫監(jiān)視細胞中最理想的效應細胞,研究發(fā)現(xiàn)黃芪多糖能刺激NK細胞增殖并增強其殺傷能力。APS在體內(nèi)和體外均能明顯促進小鼠NK細胞活性。唐雪明等 (1997)研究表明,以不同途徑給予APS,均能顯著增強雛雞外周血中NK細胞的活性,其中注射效果優(yōu)于口服。翁玲等 (2003)通過研究黃芪多糖粉針劑 (APS-P)對正常及化療小鼠免疫功能的影響發(fā)現(xiàn),APS-P能夠有效地促進化療后小鼠免疫系統(tǒng)功能的恢復,增強對S-l80荷瘤小鼠NK細胞殺傷靶細胞的能力,其作用效果與豬苓多糖 (PUPS)相當。APS可以明顯增強淋巴因子活化的殺傷細胞 (LAK)的細胞毒作用,有效劑量范圍為0.001~0.01mg,在0.01mg時具有最大的增強作用,此時細胞的細胞毒性為原LAK細胞的3倍。胡庭俊等 (2005)研究表明,黃芪多糖能明顯促進小鼠腹腔巨噬細胞NO增殖,提高小鼠腹腔巨噬細胞吞噬功能。
發(fā)揮特異性免疫功能的細胞主要為T淋巴細胞和B淋巴細胞。其中,T淋巴細胞主要發(fā)揮細胞免疫功能并對體液免疫進行調(diào)節(jié),B淋巴細胞主要發(fā)揮體液免疫功能,其分泌的抗體除發(fā)揮體液免疫反應外還可以介導細胞毒作用。
2.3.1 黃芪多糖增強機體體液免疫的功能
體液免疫是由B細胞介導的免疫應答,其效應是由B細胞通過對抗原的識別、活化、增殖,最后分化成漿細胞并分泌抗體來實現(xiàn)的。黃芪多糖可以作為B淋巴細胞的生長因子刺激B淋巴細胞分化增殖和促進漿細胞分泌特異性抗體來增強機體對疫苗的免疫反應。程志斌等 (2002)報道,黃芪多糖能使脾內(nèi)漿細胞增生,促進抗體的合成,增強體液免疫。馬興銘和趙進昌 (2003)研究也發(fā)現(xiàn),黃芪多糖能提高小鼠腹腔巨噬細胞的吞噬指數(shù),促進B細胞產(chǎn)生抗體,從而增強體液免疫。動物試驗表明,黃芪多糖可糾正環(huán)磷酰胺對抗體形成細胞的抑制作用,黃芪多糖在體外有抑制T細胞反應,促進B細胞功能的作用。黃芪多糖能使脾內(nèi)漿細胞增生,促進抗體的合成,增強體液免疫。黃芪多糖能促進雛雞未成熟T細胞的轉(zhuǎn)化并提高其活性,刺激T淋巴細胞和B淋巴細胞的功能。高微微等 (2001)采用酶聯(lián)免疫吸附分析法 (ELISA)檢測不同工藝生產(chǎn)的黃芪多糖和黃芪皂苷體外對刀豆素球蛋白 (ConA)和細菌脂多糖 (LPS)刺激雞外周血中淋巴細胞增殖反應的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同工藝生產(chǎn)的黃芪多糖對細菌脂多糖誘導和ConA誘導的雞外周血B淋巴細胞增殖的促進作用不同。這說明黃芪多糖與淋巴細胞的轉(zhuǎn)化與增殖具有一定的量效和時效關(guān)系,且不同加工工藝生產(chǎn)的黃芪多糖對淋巴細胞的轉(zhuǎn)化和增殖的影響也不同。黃芪多糖能顯著提高斷奶仔豬淋巴細胞百分數(shù);并且提高仔豬抗綿羊紅細胞抗體效價 (SRBC)。黃芪多糖能使小鼠脾臟增大,脾內(nèi)漿細胞增生,促進抗體合成,增強體液免疫功能 (吳沛竹,1989)。許杜娟等 (2003)試驗顯示,APS既可刺激正常小鼠脾細胞的增殖反應,又可明顯促進適量濃度ConA與LPS誘導脾細胞的增殖反應。
黃芪多糖作為疫苗免疫調(diào)節(jié)劑在細菌滅活苗、病毒滅活苗以及病毒弱毒苗上的研究顯示出了明顯的提高特異性抗體滴度的作用,顯著提高了疫苗的攻毒保護率,延長有效保護期。
2.3.2黃芪多糖增強機體細胞免疫的功能
發(fā)揮特異性細胞免疫功能的細胞主要是T淋巴細胞。輔助性T淋巴細胞(Th)和細胞毒性淋巴細胞 (Tc)是兩類主要的功能性淋巴細胞,Th通過分泌各種細胞因子發(fā)揮其輔助免疫反應的功能,Th根據(jù)其細胞因子分泌模式的不同分為Thl和 Th2兩個主要功能亞群。Thl分泌IL-2、IFN-γ等Thl類細胞因子,參與細胞免疫的調(diào)節(jié),Th2主要分泌IL-4、IL-5、IL-10等Th2類細胞因子,參與體液免疫的調(diào)節(jié)。Tc通過對感染細胞的細胞毒作用發(fā)揮對感染細胞和病原的殺傷作用。黃芪多糖對機體細胞免疫有顯著影響。研究表明黃芪多糖能夠促進抗原刺激,引起T淋巴細胞分化和增殖,而且對抗原刺激后Th細胞分泌細胞因子功能和Tc細胞的細胞毒作用有增強效應。王德云等(2004)認為,黃芪多糖能顯著促進雛雞T淋巴細胞轉(zhuǎn)化,并有一定的量效和時效關(guān)系。邱妍等 (2008)用雞新城疫-傳染性支氣管炎二聯(lián) (NDV-IBV)弱毒苗首次免疫的同時,給予低劑量的APS,每天1次,連續(xù)3天。28日齡用NDV-IBV滅活油乳苗再次免疫。結(jié)果表明,APS能顯著提高新城疫HI抗體效價,促進外周血T淋巴細胞增殖,提高CD4+、CD8+T淋巴細胞含量和CD4+/ CD8+值。黃芪注射液對外周血淋巴細胞CD4+/CD8+比值有明顯調(diào)節(jié)作用,而且可以提高CD3+T淋巴細胞亞群水平,并恢復至正常水平。張紅英等 (2010)發(fā)現(xiàn)黃芪多糖在免疫早期對CD4+T細胞的增殖有一定促進作用,能提高外周血淋巴細胞中CD8+T細胞的百分比。
2.3.3黃芪多糖對體液因子的影響
黃芪多糖發(fā)揮作用的體液因子包括干擾素、白細胞介素和補體。對干擾素(IFN)產(chǎn)生的影響:許杜娟和陳敏珠(2003)發(fā)現(xiàn),黃芪多糖對脾細胞干擾素-γ和腹腔巨噬細胞腫瘤壞死因子-α的產(chǎn)生有顯著促進作用,顯著增強小鼠免疫功能。對白細胞介素的影響:體外應用APS發(fā)現(xiàn)其可促進巨噬細胞產(chǎn)生白細胞介素-1(IL-1),抑制前列環(huán)素(PCE2)合成,體內(nèi)應用可明顯提高T淋巴細胞轉(zhuǎn)化,促進已受抑制的IL-2的產(chǎn)生及IL-2R的表達,進而促進T淋巴細胞增殖;APS在體外可明顯增強重組白介素2(rIL-2)誘導的LAK細胞活性,其機理可能是APS能協(xié)同rIL-2激活淋巴細胞,促進某些細胞因子分泌。對補體的影響:關(guān)玉峰(1997)的研究表明,APS、人參多糖均有促進補體恢復的作用。用眼鏡蛇蛇毒因子 (CVF)造成豚鼠低補體狀態(tài),給藥8天后用電鏡觀察,可見中性白細胞顆粒已明顯減少,白細胞、吞噬功能均已正常,補體活力恢復。徐紅微(1992)的研究也表明黃芪具有恢復機體補體水平和功能的作用。
2.3.4黃芪多糖對免疫記憶的影響
黃芪多糖能延長疫苗特異性抗體水平的持續(xù)時間和加強再次抗原刺激所引起的特異性免疫應答,由此推斷黃芪多糖可能對機體免疫記憶發(fā)揮作用。其發(fā)揮作用的途徑可能是延長記憶性淋巴細胞的存活時間、延緩記憶性淋巴細胞的凋亡等。
復方黃芪多糖能對多種病毒產(chǎn)生干擾、結(jié)合等作用,也可促進巨噬細胞的吞噬作用以殺滅病毒 (艾連中等,2008)。鄒宏字等研究表明,黃芪多糖有明顯的抗流感作用。孟憲榮等(2002)研究發(fā)現(xiàn),黃芪多糖可增強雞體內(nèi)抗氧化酶系統(tǒng)的功能,降低過氧化脂質(zhì) (LPO)含量,減少活性氧自由基對機體的損傷,從而降低馬立克氏病的發(fā)病率和死亡率。劉永杰等 (1999)報道黃芪多糖能降低人工感染馬立克氏病強毒雛雞的發(fā)病率。李繁等 (2000)研究報道黃芪多糖能增強馬立克氏病疫苗的血清抗體效價。陸綱等 (2003)利用黃芪多糖注射液對患有雞新城疫的肉雞和蛋雞進行了治療性試驗,結(jié)果表明,黃芪多糖對自然感染雞新城疫的治愈率達到 88.54%,比空白對照組高 40%,差異極顯著,優(yōu)于雞新城疫Ⅳ系疫苗緊急接種。胡元亮等 (2003)在雞胚細胞上雞新城疫 (ND)、雞傳染性法氏囊病病毒 (IBDV)的研究試驗發(fā)現(xiàn),黃芪多糖能夠使雞在病毒接種后72小時細胞的病變程度明顯減輕,試驗采用的中藥黃芪多糖能抑制病毒感染細胞,且有一定的量效和時效關(guān)系。金光明等(2005)研究了黃芪多糖對雛雞傳染性法氏囊病的免疫效果,結(jié)果顯示黃芪多糖注射液組雛雞死亡率顯著低于對照組(P<0.05),說明黃芪多糖能夠降低IBD的發(fā)病率和死亡率,發(fā)揮促進免疫的作用,提高機體的免疫功能,對IBD的防治有一定作用。APS用于防治雞傳染性法氏囊病效果顯著,對防治禽成髓細胞性白血病強毒感染也有一定作用 (郭曉清,2005)。 謝麟等 (2002) 報道,APS能使動物體誘生內(nèi)源性干擾素,作用于細胞后產(chǎn)生抗病毒蛋白,以抑制病毒蛋白合成,從而產(chǎn)生抗病毒感染作用。劉海清等報道,黃芪注射液與NDⅣ系疫苗聯(lián)合使用能提高免疫后雞血清HI抗體效價,適宜用做免疫增強劑。此外,黃芪多糖對雞傳染性法氏囊病、豬圓環(huán)病毒病、豬流感、藍耳病等病毒性疾病均有一定的療效。
近年來,有關(guān)黃芪多糖抗腫瘤免疫機制方面的研究較多。黃芪多糖對多種實驗性腫瘤有明顯的抑制作用。動物實驗表明,黃芪多糖與IL-2/LAK抗腫瘤作用機制相似,并對IL-2/LAK抗腫瘤效應有明顯的增強作用,二者配伍應用可明顯提高LAK細胞對靶細胞的殺傷力。王光等 (1994)研究表明黃芪多糖可增強IL-2/LAK對小鼠黑色毒瘤的抗腫瘤作用。姚金鳳等 (2005)報道,黃芪多糖能顯著增強小鼠腹腔巨噬細胞對黑色素瘤細胞的殺傷作用。周淑英等(1995)研究表明,黃芪多糖對S180腫瘤和肝癌有顯著抑制作用。陳光等(2002)研究發(fā)現(xiàn),黃芪多糖在一定程度上有誘發(fā)腫瘤細胞凋亡的作用,但凋亡的數(shù)目并不占絕對優(yōu)勢,說明誘發(fā)腫瘤細胞凋亡是黃芪多糖抗腫瘤的一條途徑,但不是主要途徑,其抗腫瘤作用可能是通過調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)來實現(xiàn)。黃芪作為一種補益類中藥,無細胞毒作用,其通過促進細胞因子的分泌,提高細胞免疫功能以及某些非特異性免疫作用而發(fā)揮抗腫瘤作用。
黃芪多糖抗氧化和衰老作用的機制可能與其提高機體免疫功能,清除自由基及抗脂質(zhì)過氧化有關(guān)。眾多試驗表明,APS的生物學保護作用可通過增強免疫器官中SOD和GSH-Px活性,提高免疫防御和免疫監(jiān)視,增強實質(zhì)器官的抗氧化作用,減少其細胞的病理變化,保護和維持機體的重要生命活動,提高機體抗病力。活性自由基的消除及超氧化物歧化酶 (SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶 (GSH-Px)活性的升高有利于動物抗氧化和抗衰老。吳勇等(2002)研究發(fā)現(xiàn),黃芪多糖可以提高SOD及總抗氧化活力,說明黃芪多糖有較好的抗氧化作用。丁利君和吳倩萍(2003)研究發(fā)現(xiàn),黃芪多糖對羥自由基、超氧自由基有清除作用,且在一定濃度范圍內(nèi),與劑量呈正相關(guān)性。李宏全等 (2002)研究表明,黃芪多糖可提高雞的抗氧化作用,可通過增強免疫器官中GSH-Px、SOD活性提高雞的免疫防御和免疫監(jiān)視功能。葛斌等 (2004)研究了黃芪多糖的抗衰老作用及其機制。結(jié)果發(fā)現(xiàn),黃芪多糖能使衰老模型小鼠胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)明顯升高,血清和肝組織中丙二醛 (MDA)顯著下降及SOD活力顯著升高,腎組織中GSHPx30活力及一氧化氮合酶 (NOS)活力顯著升高。孫成文等 (1996)研究發(fā)現(xiàn),黃芪多糖可阻止心臟損傷模型小鼠體內(nèi)黃嘌呤和黃嘌呤氧化酶的氧化損傷作用,使致?lián)p心臟的各項指標一致向正常方向轉(zhuǎn)化,這表明黃芪多糖對培養(yǎng)的心肌細胞和離體心臟均具有抗自由基損傷的作用。凌洪鋒等 (2005)應用D-半乳糖復制小鼠衰老模型與動脈粥樣硬化 (AS)兔模型,觀察黃芪多糖的抗氧化作用。結(jié)果表明,黃芪多糖顯著提高了血中超氧化物歧化酶、過氧化氫酶(CAT)及谷胱甘肽過氧化物酶活性,降低了血漿、腦勻漿及肝勻漿中過氧化脂質(zhì) (LPO)水平,并顯著降低了丙二醛水平,從而起到抗衰老及抗動脈粥樣硬化作用。王志祥等 (2006)添加黃芪提取物提高了肉仔雞血清GSH-Px和SOD活性,降低了MDA濃度。賀生中等 (2007)研究表明,APS能使傳染性法氏囊感染雛雞血清中SOD活性提高和MDA含量降低。
彭玉麟報道 (2001),黃芪多糖可阻止應激反應警戒期的腎上腺增生和胸腺萎縮,阻止應激反應抵抗期和衰竭期出現(xiàn)的異常反應,從而起到抗應激作用。劉風華 (1998)使用黃芪、甘草等復方添加劑用于蛋雞抗應激試驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)試驗組比對照組生產(chǎn)性能指標提高,并可預防熱應激,全面協(xié)調(diào)生理功能作用明顯,特別對營養(yǎng)物質(zhì)代謝過程中酶的雙向調(diào)節(jié)效果顯著,在一定程度上減輕和消除了熱應激對蛋雞生理機能的影響。韓燕 (2003)報道黃芪多糖對刺激后的小鼠的體重、白細胞數(shù)目及肝細胞結(jié)構(gòu)都有明顯的促增長和保護作用。劉潤珍等用黃芪多糖注射液對4批次8 000只健康京白雞從7日齡開始注射,產(chǎn)蛋前共注射5次,產(chǎn)蛋后改為飲水服用黃芪多糖注射液,可大大提高雛雞的抗病力和成活率,且對雛雞的增重、生長發(fā)育和蛋雞產(chǎn)蛋無任何不良影響。
黃芪多糖具有雙向調(diào)節(jié)血糖的作用。它能使葡萄糖超負荷的小鼠血糖明顯降低,也能明顯對抗腎上腺素引起的小鼠血糖升高反應,而且它還能明顯對抗苯乙雙胍引起的小鼠實驗性低血糖,但是它對胰島素性低血糖無明顯影響。通過超微結(jié)構(gòu)觀察,發(fā)現(xiàn)黃芪多糖對小鼠肝細胞無損傷作用,不能引起肝糖元異生和積蓄。楊明等 (1992)研究表明,黃芪多糖的雙向調(diào)節(jié)作用可能與其具有緩沖能力有關(guān)。
黃芪多糖在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應用日趨廣泛。研究結(jié)果表明,應用黃芪多糖作為豬飼料添加劑對提高斷奶仔豬成活率、增重和斷奶重,抑制腸道有害菌群,降低仔豬腹瀉發(fā)生率,增強仔豬免疫力以及提高生產(chǎn)性能等方面都有明顯的效果。王樹華等 (1999)用含黃芪的八味中草藥配方測仔豬增重效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn)黃芪對仔豬生長有促進作用。李同洲等 (2007)研究顯示,添加黃芪多糖可以提高斷奶仔豬的日增重,改善飼料增重比,降低腹瀉率,同時提高了斷奶仔豬對營養(yǎng)物質(zhì)的消化率,其中以添加0.05%的黃芪多糖效果最好。胡倉云等(2007)研究表明,黃芪多糖既能提高仔豬的免疫功能、增強機體抵抗力、降低斷奶仔豬腹瀉的發(fā)病率、提高成活率,又能促進仔豬生長發(fā)育,提高增重速度。宗秀君等 (2009)研究表明,黃芪多糖對仔豬黃痢治療效果好,特別是在發(fā)病初期治療效果更顯著。此外,在黃芪多糖提高母豬繁殖性能方面,侯曉礁等 (2009)在妊娠后期母豬飼糧中添加 300 g/t黃芪多糖粉,窩均產(chǎn)仔數(shù)、窩均活仔數(shù)、窩均活仔重均高于對照組,弱仔率、死胎率、木乃伊率和畸形率分別比對照組降低 3.53%、1.03%、0.35%和0.32%。
斷奶仔豬在各種應激的影響下,常常引發(fā)免疫功能下降,導致對外界病原微生物抵御能力降低,容易造成消化系統(tǒng)紊亂、嚴重腹瀉、生長停滯,甚至死亡。黃芪多糖具有明顯的免疫調(diào)節(jié)作用,它能提高淋巴細胞的轉(zhuǎn)化率,提高機體對抗原的免疫應答能力,增強巨噬細胞的吞噬能力,對各種藥物及不同原因引起的免疫功能降低,均有增強作用。郭小清等 (2004)報道,黃芪多糖作為干擾素的誘生劑具有抗病毒、增強免疫功能的作用,對豬圓環(huán)病毒病、豬流感、藍耳病等病毒性疾病的防治,取得了一定成效。任敏等 (2006)研究了在斷奶應激模式下,APS的添加對斷奶仔豬免疫功能及腹瀉指標的影響,結(jié)果表明,在斷奶仔豬日糧中添加APS可明顯提高仔豬的細胞免疫功能和體液免疫功能,有效消除早期斷奶應激所致的免疫抑止作用,明顯降低腹瀉頻率。許靜波等 (2007)研究結(jié)果表明,應用一定劑量的黃芪多糖能極顯著提高仔豬豬瘟疫苗免疫后的抗體水平 (P<0.01),顯著提高仔豬外周血嗜中性白細胞百分數(shù)和淋巴細胞轉(zhuǎn)化率 (P<0.05)。張飛等 (2010)報道,一定劑量的黃芪多糖能顯著提高斷奶仔豬血清中SOD含量(P<0.05),顯著降低斷奶仔豬血清中MDA含量 (P<0.05),對恢復早期斷奶仔豬血清中NO含量有明顯的促進作用,這說明一定劑量的黃芪多糖對提高斷奶仔豬的免疫功能和抗氧化性能具有一定的促進作用。
綜上所述,黃芪多糖能明顯促進機體非特異性免疫和特異性免疫,提高機體的抗病力和抵抗力;可作為免疫佐劑與疫苗配合使用,顯著提高疫苗保護力和機體抵抗力;還能誘生干擾素產(chǎn)生抗病毒、抗腫瘤作用,用于治療病毒性、腫瘤性疾病。黃芪多糖具有極其廣泛的生物學功能,作為中草藥的一種,具有安全、無毒、穩(wěn)定等優(yōu)點,在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的作用效果顯著,應用前景廣闊。將黃芪多糖開發(fā)為一類增強豬只免疫功能、提高豬群抗病和抗感染能力的飼料添加劑使用,這對于防治畜禽疾病,推進動物飼料 “無抗生素化”或減量使用抗生素的進程,消除國際上對我國豬肉出口的 “綠色貿(mào)易壁壘”,保證豬肉生產(chǎn)的安全和我國生豬產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展都具有重大意義。