張 偉
(安慶醫(yī)藥高等??茖W(xué)校臨床醫(yī)學(xué)系,安徽安慶246052)
復(fù)合微生物制劑是指由兩種或兩種以上互不拮抗的微生物菌種經(jīng)科學(xué)配方合成的制劑,具有配伍合理、優(yōu)良性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。目前,關(guān)于復(fù)合微生物制劑功能的研究大多集中于改善土壤環(huán)境、提升水產(chǎn)動(dòng)物生長性能,改善水體環(huán)境等方面[1-3]。劉軍輝研究表明,施用復(fù)合微生物制劑后,鹽堿地土壤PH、EC值顯著下降,土壤微生物數(shù)量及肥力逐年提升,土壤改良效果明顯[4]。楊桂芳等研究表明,利用復(fù)合微生物制劑處理制藥廠廢水效果顯著優(yōu)于單一微生物處理,凈化制藥廢水效果顯著[5]。呂遠(yuǎn)蓉等研究表明,飼喂復(fù)合微生態(tài)制劑可顯著提升肉雞生長性能,同時(shí)腸道微生物菌群顯著改善,屠宰性能提高[6]。符冬巖等研究表明,在基礎(chǔ)飼料中添加復(fù)合微生物制劑可顯著提升鯉魚生產(chǎn)性能,同時(shí)浮游動(dòng)植物數(shù)量明顯下降,水質(zhì)顯著改善[7]。王雄等研究表明,在基礎(chǔ)飼料中添加復(fù)合微生物制劑可顯著提升銀鯽的血清溶菌酶活性[8]。而關(guān)于復(fù)合微生物制劑對動(dòng)物機(jī)體免疫功能的影響方面的研究報(bào)道尚不多見。因此,本文研究了自行研制的復(fù)合微生物制劑對小鼠生長性能及免疫功能的影響,以期為將來開發(fā)利用提供理論依據(jù)。
實(shí)驗(yàn)用小鼠為6周齡昆明種雄性SPF級(jí)小鼠及基礎(chǔ)日糧購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司。復(fù)合微生物制劑主要由光合細(xì)菌、乳酸菌、酵母菌及芽孢桿菌組成,自行研制。刀豆蛋白(ConA)、四甲基偶氮唑藍(lán)(NTT)購自美國sigma公司,新生牛血清購自美國gibco公司,綿羊紅細(xì)胞(SRBC)、淋巴細(xì)胞裂解液購自上海生工生物工程有限公司,二甲基亞砜(DMSO)購自天津瑞金特化學(xué)品公司。
BS224S型電子天平,Thermo 3032型CO2培養(yǎng)箱,200XUSB型電子顯微鏡,D-35720型離心機(jī),DG5033型酶標(biāo)儀,鍍鉻游標(biāo)卡尺,L5型紫外可見分光光度計(jì),DK-S22恒溫水浴鍋,SW-CJ-2G超凈工作臺(tái)等。
選取200只6周齡的昆明種SPF級(jí)雄性小鼠,適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,按體重隨機(jī)分為4組,每組50只,稱量其體重并記作為初始體重。分組飼養(yǎng)階段,將復(fù)合微生物制劑分別按照日糧的3%(低劑量組)、6%(中劑量組)和9%(高劑量組)加入到飼料中,攪拌均勻,直接飼喂。實(shí)驗(yàn)組小鼠采取同室分籠飼養(yǎng),保持室內(nèi)清潔衛(wèi)生,控制晝夜交替12 h,溫度23℃,濕度50-60%,采食飲水自由,飼養(yǎng)6周后,饑餓過夜12 h,稱重、解剖采樣,進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測定。
飼喂實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,每組取10只小鼠的脾臟和胸腺進(jìn)行稱重,并按照如下公式計(jì)算免疫器官指數(shù):胸腺指數(shù)=胸腺質(zhì)量(mg)/小鼠體重(g);脾臟指數(shù)=脾臟質(zhì)量(mg)/小鼠體重(g)。
飼喂實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,每組取10只小鼠,分別注射0.2 mL的2%綿羊紅細(xì)胞懸浮液進(jìn)行免疫,4 d后摘除眼球并分離血清,采用曹發(fā)昊的方法[9]進(jìn)行血清半數(shù)溶血值HC50測定。
飼喂實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,每組取10只小鼠,分別注射0.2 mL的2%綿羊紅細(xì)胞懸浮液進(jìn)行免疫,4d后摘除脾臟并制備脾細(xì)胞懸浮液,按照改良玻片法[10]測定溶血空斑數(shù)。
飼喂實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,每組取10只小鼠無菌取脾臟,制備細(xì)胞懸浮液,用刀豆蛋白(ConA)對脾淋巴細(xì)胞進(jìn)行刺激,采用MTT比色法[11]測定小鼠脾淋巴細(xì)胞的增值能力。
飼喂實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,每組取10只小鼠分別于腹腔注射0.2 mL 5%的綿羊紅細(xì)胞,經(jīng)4 d致敏反應(yīng),測量各小鼠左后足跖厚度。在測量部位二次注射20 μL 20%的綿羊紅細(xì)胞,進(jìn)行二次致敏,于24 h后測定其厚度,并計(jì)算2次測量的厚度差值。
飼喂實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,每組取10只小鼠,分別于腹腔注射1 ml20%的雞紅細(xì)胞懸浮液,采用頸椎脫臼法處死,采用柳璐的方法[12]計(jì)算巨噬細(xì)胞數(shù)、吞噬雞紅細(xì)胞巨噬細(xì)胞數(shù)和被吞噬雞紅細(xì)胞數(shù),并采用如下公式計(jì)算吞噬率和吞噬指數(shù):吞噬百分率=吞噬雞紅細(xì)胞的巨噬細(xì)胞數(shù)/計(jì)數(shù)的巨噬細(xì)胞數(shù)×100%;吞噬指數(shù)=被吞噬的雞紅細(xì)胞數(shù)總數(shù)/計(jì)數(shù)的巨噬細(xì)胞數(shù)。
末次飼喂1 h后,每組選取10只小鼠分別從鼠尾靜脈處注射0.05 mL·1og-1g的稀釋印度墨汁,并按如下公示計(jì)算碳粒廓清指數(shù):K=(lgOD1-lgOD2)/(t2-t1),其中,OD1為t1時(shí)(2 min)血標(biāo)本光密度值,OD2為t2時(shí)(10 min)血標(biāo)本光密度值。
飼喂實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,每組取10只小鼠無菌取脾,并制備成單細(xì)胞懸浮液,采用乳酸脫氫酶法[13]分別測定反應(yīng)孔OD值、自然釋放孔OD值和最大釋放孔OD值,并按照如下公式計(jì)算NK細(xì)胞活性:NK細(xì)胞活性(%)=(反應(yīng)孔OD值-自然釋放孔OD值)/(最大釋放孔OD值-自然釋放孔OD值)×100%。
不同劑量的復(fù)合微生物制劑處理對小鼠生長性能的影響如表1所示,對照組、低劑量組、中劑量組和高劑量組小鼠的初始體重統(tǒng)計(jì)學(xué)差異不顯著,但是經(jīng)飼養(yǎng)5周后,4組小鼠的平均體重分別增長 10.95 g、12.86 g、14.43 g 和 14.69 g。與對照組相比,低劑量組復(fù)合微生物制劑處理顯著增加小鼠的體重,中劑量組和高劑量組處理極顯著增加小鼠體重。這表明,復(fù)合微生物制劑處理會(huì)顯著增加的小鼠的生長性能。
表1 復(fù)合微生物制劑處理對小鼠生長性能的影響(n=10)
脾臟和胸腺是小鼠重要的免疫器官,對免疫功能具有顯著影響。復(fù)合微生物制劑處理對小鼠脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)的影響如表2所示,與對照組相比,復(fù)合微生物制劑處理顯著增加了小鼠脾臟指數(shù),其中,中劑量組增加幅度最大,達(dá)到1.47 mg·g-1;與對照組相比,低劑量組復(fù)合微生物制劑處理顯著增加小鼠胸腺指數(shù),而中、高劑量組處理則極顯著增加小鼠胸腺指數(shù),其中,高劑量組增加幅度最大,達(dá)到0.7 mg·g-1。這表明,復(fù)合微生物制劑處理可顯著增加小鼠的免疫器官指數(shù)。
表2 復(fù)合微生物制劑處理對小鼠免疫器官指數(shù)的影響(n=10)
血清半數(shù)溶血值HC50和溶血空斑數(shù)是衡量動(dòng)物體液免疫功能強(qiáng)弱的重要指標(biāo)。復(fù)合微生物制劑處理對小鼠血清半數(shù)溶血值HC50和溶血空斑數(shù)的影響如表3所示,與對照組相比,低劑量組復(fù)合微生物制劑處理可顯著增加小鼠血清半數(shù)溶血值和溶血空斑數(shù),中、高劑量組復(fù)合微生物制劑處理可極顯著增加小鼠血清半數(shù)溶血值和溶血空斑數(shù),其中高劑量組處理增加幅度最大,分別達(dá)到18.05,24.5。這表明,低劑量復(fù)合微生物制劑處理可顯著增加小鼠體液免疫功能,中、高劑量組處理可極顯著增加小鼠體液免疫功能。
表3 復(fù)合微生物制劑處理對小鼠體液免疫功能的影響(n=10)
淋巴細(xì)胞增值能力和足跖厚度與小鼠細(xì)胞免疫功能強(qiáng)弱息息相關(guān)。復(fù)合微生物制劑處理對小鼠細(xì)胞免疫功能的影響如表4所示,與對照組相比,低、中劑量組復(fù)合微生物制劑處理顯著增強(qiáng)小鼠的淋巴細(xì)胞增長能力,高劑量組處理極顯著增強(qiáng)小鼠淋巴細(xì)胞增長能力,最大增幅達(dá)到0.075;與對照組相比,低、中劑量組復(fù)合微生物制劑處理顯著增加了足跖厚度,高劑量組處理極顯著增強(qiáng)小鼠足跖厚度,最大增幅達(dá)到0.15 mm。這表明,低、中劑量的復(fù)合微生物制劑處理可顯著增加小鼠的細(xì)胞免疫功能,而高劑量組的復(fù)合微生物制劑可極顯著增加小鼠的細(xì)胞免疫功能。
表4 復(fù)合微生物制劑處理對小鼠細(xì)胞免疫功能的影響(n=10)
巨噬細(xì)胞是動(dòng)物免疫細(xì)胞的重要類型,通過吞噬病原體來實(shí)現(xiàn)機(jī)體的免疫功能。復(fù)合微生物制劑處理對小鼠巨噬細(xì)胞吞噬功能的影響如表5所示,與對照組相比,低劑量的復(fù)合微生物制劑處理可顯著提升小鼠巨噬細(xì)胞的吞噬率、吞噬指數(shù)及碳粒廓清指數(shù);與對照組相比,中、高劑量組復(fù)合微生物制劑處理可極顯著提高小鼠巨噬細(xì)胞的吞噬率、吞噬指數(shù)及碳粒廓清指數(shù),增幅分別達(dá)到12.8%、0.11及1.95。這表明,低劑量的復(fù)合微生物制劑處理可顯著提升小鼠巨噬細(xì)胞吞噬功能,中、高劑量復(fù)合微生物制劑處理可極顯著提升小鼠巨噬細(xì)胞的細(xì)胞吞噬功能。
表5 復(fù)合微生物制劑處理對小鼠巨噬細(xì)胞吞噬功能的影響(n=10)
自然殺傷細(xì)胞(natural kill cell,NK)是動(dòng)物體內(nèi)一類與B、T淋巴細(xì)胞并列的非常重要的免疫細(xì)胞,具有殺傷介質(zhì)、識(shí)別靶細(xì)胞等重要功能,不僅與自身免疫調(diào)節(jié)、抗病毒感染等息息相關(guān),而且與時(shí)常參與超敏反應(yīng)等的發(fā)生。復(fù)合微生物制劑處理對小鼠NK細(xì)胞活性的影響如圖1所示,與對照組相比,低、中、高劑量組復(fù)合微生物制劑處理均可顯著提升NK細(xì)胞的活性,其中,高劑量組復(fù)合微生物制劑處理提升幅度最大,達(dá)到79.58%。這表明,復(fù)合微生物制劑處理可顯著提升自然殺傷細(xì)胞的活性,提升免疫功能。
動(dòng)物的免疫系統(tǒng)由免疫器官、細(xì)胞、分子等組成,是機(jī)體發(fā)生免疫反應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。免疫器官指數(shù)是初步衡量機(jī)體免疫功能的指標(biāo),而以B、T細(xì)胞為主的體液免疫和細(xì)胞免疫則是反應(yīng)機(jī)體免疫調(diào)節(jié)功能的重要參數(shù),巨噬細(xì)胞的吞噬能力是衡量動(dòng)物機(jī)體非特異性免疫功能強(qiáng)弱的重要指標(biāo),NK細(xì)胞是與B、T細(xì)胞并列的第三類群淋巴細(xì)胞,其活性高低與機(jī)體免疫功能強(qiáng)弱顯著相關(guān)。因此,本研究從免疫器官指數(shù)、體液免疫、細(xì)胞免疫、巨噬細(xì)胞吞噬及NK細(xì)胞活性等方面研究了復(fù)合微生物制劑處理對小鼠免疫功能的影響,結(jié)果表明,復(fù)合微生物制劑不僅提升了小鼠的生長性能而且顯著提高了小鼠的機(jī)體免疫功能,其中尤以中、高劑量處理效果最佳。
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佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2018年1期