趙 榮 敏
(石家莊職業(yè)技術學院 食品與藥品工程系,河北 石家莊 050081)
油菜是我國重要經濟作物之一.菜籽油是人們生活主要植物食用油.菜籽餅粕是油菜籽榨油加工后的副產品,可以替代部分飼用蛋白或作為肥料使用.目前,國內生產的菜籽餅粕中蛋白質含量35%~40%,菜籽多糖含量2%左右,植酸2%~3%.由于品種不同,菜籽餅粕中糖的組成成分也不盡相同,但大體上有以下幾種:果糖、葡萄糖、蔗糖、肌醇半乳糖苷、雙半乳糖甘油、棉子糖、水蘇糖,這些基本組成使得菜籽餅粕中的糖類具有重要的營養(yǎng)價值[1].因此對菜籽餅粕多糖(PRMs)免疫活性的研究有重要的意義.本文從菜籽餅粕中提取多糖,并研究其對小鼠免疫功能的影響.
菜籽餅粕(采用中國農業(yè)科學研究院設計的菜籽冷榨設備壓榨出)、小白鼠(昆明種,雌雄各半,體重在18~22 g左右,安徽中醫(yī)學院動物飼養(yǎng)中心提供)、飼料(安徽中醫(yī)學院動物飼養(yǎng)中心提供)、二硝基亞砜(DMSO,碧云天生物技術公司)、磷酸鹽緩沖溶液(PBS)、小牛血清(上?;瘜W試劑有限公司)、RPMI-1640培養(yǎng)基(杭州四季青生物有限公司)、刀豆球蛋白(ConA,杭州四季青生物有限公司)、噻唑藍(MTT,Sigma公司)、環(huán)磷酰胺(CTX,Sigma公司)、綿陽紅細胞(SRBC,安徽醫(yī)科大學動物飼養(yǎng)中心、雞血(市售健康公雞)、氫氧化鈉、Hanks液、三氯乙酸、無水乙醇、無水乙醚、丙酮.
721分光光度計、TDL-50B高速離心機、BIROD Model 680 CO2培養(yǎng)箱、恒溫水浴鍋、R-201旋轉蒸發(fā)儀、無菌超凈工作臺、MCO-17AIC酶標儀、干燥機、96孔細胞培養(yǎng)板、不銹鋼鑷子、不銹鋼剪刀、移液槍及槍頭、大孔吸附樹脂、透析袋、三角瓶、注射器、電子天平、200目紗布及玻璃器皿等.
1.3.1 PRMs提取及純化
在本實驗中用氫氧化鈉做提取劑.精確稱取一定量脫脂后的菜籽放入三角燒瓶中,按1∶10的液料比,放入水浴鍋熱水(溫度70 ℃)浸提2 h,殘渣再次浸提2 h后抽濾,并合并濾液.用旋轉蒸發(fā)儀在60 ℃下將濾液濃縮至一定體積,加入10%的三氯乙酸溶液靜置過夜以除去蛋白質,離心取上清液.然后通過特1號大孔吸附樹脂進行初步純化,除去游離的黃酮、脂類、蛋白質以及色素等物質,再將處理過的多糖溶液裝入3500截留分子量的透析袋中,經自來水流水透析24 h,再經蒸餾水透析24 h.然后用無水乙醇、無水乙醚和丙酮脫色兩次,最后將純化的溶液在冷凍干燥機中干燥或粉末狀,得到菜籽餅粕多糖,經檢測,純度大于等于95%.
1.3.2 動物分組和給藥方法
將50只昆明小鼠隨機平均分為5組,依次為空白對照組、CTX對照組、多糖高劑量組(300 mg/L)、多糖中劑量組(200 mg/L)、多糖低劑量組(100 mg/L).實驗前將小鼠預飼養(yǎng)一周,溫度23 ℃,相對濕度60%,飲水為自來水,自由飲水,喂養(yǎng)實驗鼠專用飼料.對小鼠進行多糖灌胃為期30 d.每日一次,分別按體重計算,高劑量組給藥量為0.016 mL/g,中劑量組給藥量為0.012 mL/g,低劑量組給藥量為0.008 mL/g,對照組灌生理鹽水.CTX對照組第5 d起開始注射CTX,采用腹腔注射,注射量為0.024 mg/g小鼠體重,CTX濃度為3 mg/mL.
1.3.3 對免疫器官質量影響
末次給藥后的次日,小鼠經眼眶放血處死,用電子天平精確稱取小鼠的體質量、胸腺質量、脾臟質量.按以下公式計算小鼠的脾指數及胸腺指數[2].
脾指數=脾重(mg)/體重(g),
胸腺指數=胸腺重(mg)/體重(g).
1.3.4 對小鼠腹腔巨噬細胞的影響
無菌條件下向小鼠腹腔注入Hanks液,針尖朝上,避開腸和脂肪,回抽取腹腔液,不同方向沖洗數次,吸出腹腔液.細胞懸液離心速度2000 r/min,離心時間5 min,收集細胞,用Hanks液沖洗一次,用含5%的小牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)液懸起腹腔巨噬細胞,濃度控制在2×107個/mL,細胞懸液置入培養(yǎng)瓶,37 ℃培養(yǎng)2 h,吸取上清液,用預熱培養(yǎng)基清洗2次,留下貼壁細胞[3],加入96孔細胞培養(yǎng)板內.設對照組:100 μL細胞懸液+100 μL RPMI-1640培養(yǎng)液+100 mL PBS溶液;陽性對照組:100 μL細胞懸液+100 μL RPMI-1640培養(yǎng)液+50 mL PBS液+50 μL ConA;給藥組:100 μL細胞懸液+100 μL RPMI-1640培養(yǎng)液+100 mL多糖溶液(濃度分別為100 mg/L,200 mg/L,300 mg/L).置37 ℃,5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h后,每孔加入15 μL MTT溶液(濃度為5 mg/mL),再繼續(xù)培養(yǎng)4 h,離心,棄上清,然后加入30%的DMSO 100 μL,充分振蕩后靜置20 min,用酶標儀于570 nm處測光密度,分析比較各試驗組與對照組的差異,加ConA孔的光密度值減去不加ConA孔的光密度值代表腹腔巨噬細胞的增殖能力[4].
1.3.5 對小鼠溶血素抗體生成的影響
實驗分組為空白對照組,多糖低劑量組,多糖中劑量組,多糖高劑量組,末次給藥前4 d,每鼠腹腔注射2%SRBC、生理鹽水0.01 mL/g小鼠體重進行免疫,并繼續(xù)給藥.于免疫4 d后每鼠眼眶取血,分離血清.取血清用生理鹽水稀釋100倍,取稀釋血清1 mL,加5%SRBC 0.5 mL,10%補體(新鮮小鼠混合血清經SRBC于4 ℃吸收30 min)0.5 mL混合,在37 ℃恒溫箱中保溫30 min后,0 ℃冰箱中終止反應.離心,取上清液于540 nm處測定光密度值.另設不加血清的空白管,取其上清液作空白[5].
PRMs對脾指數、胸腺指數的影響見表1.
表1 PRMs 對脾指數、胸腺指數的影響
脾腺和胸腺是體內重要的免疫器官,在淋巴細胞的成熟過程中起著重要的作用,脾指數、胸腺指數是評價機體免疫機能狀況的重要指標之一.從表1可以看出,與空白對照組相比,PRMs使小鼠的脾指數、胸腺指數都有所增加,但是不同濃度的 PRMs對其影響程度不同,說明PRMs濃度在一定程度上影響小鼠的脾指數和胸腺指數.與CTX對照組相比效果較明顯,注射CTX后的小鼠的脾臟、胸腺有所萎縮,其原因可能是注射CTX會造成免疫器官的永久性萎縮,并且肝臟的顏色與未注射CTX的小鼠的肝臟顏色相比很淺.實驗結果表明,該劑量范圍內,PRMs可以使小鼠的脾臟和胸腺質量增加,促進其產生免疫細胞,提高免疫功能.
PRMs對腹腔巨噬細胞增殖反應的影響見表2.
表2 PRMs 對小鼠腹腔巨噬細胞的影響
從表2數據可知,PRMs能明顯促進ConA誘導的小鼠腹腔巨噬細胞的增殖,與對照組相比效果明顯.不同濃度PRMs對小鼠腹腔巨噬細胞的增殖情況的影響不同.100 mg/L濃度的PRMs增殖作用最差,但與ConA誘導的小鼠腹腔巨噬細胞的增殖情況比較有所增加.其中300 mg/L濃度的PRMs增殖作用最好,200 mg/L 濃度的PRMs增殖活力比300 mg/L濃度的差,但比100 mg/L的濃度的高.所有給藥組與對照組相比,增殖作用都明顯提高.因此,在該劑量范圍內PRMs有促進小鼠腹腔巨噬細胞的增值作用,且效果比ConA明顯.
PRMs對溶血素抗體生成的影響見表3.
表3 PRMs對溶血素抗體生成的影響
從表3數據可知,與對照組相比,各實驗組都不同程度地提高了小鼠溶血素抗體的生成量,可以看出PRMs有促進小鼠溶血素抗體生成的作用.
研究表明,菜籽餅粕多糖可以提高小鼠的胸腺指數、脾臟指數,能明顯促進ConA誘導的小鼠腹腔巨噬細胞的增殖和溶血素的生成,具有一定的免疫調節(jié)功能.