黄芪多糖的抗病作用机理
1 黄芪多糖可促进免疫器官的发育
与哺乳动物免疫器官组成不同,鱼类没有骨髓和淋巴结,头肾为主要的造血器官。
鱼类免疫器官与组织主要指肾脏、脾脏、胸腺以及消化道淋巴组织与小淋巴细胞等;黏膜淋巴组织也是其免疫系统的重要组成部分。
黄芪多糖能够促进动物胸腺、骨髓、脾脏的质量增加和发育,而免疫器官的质量和发育会直接影响机体免疫力。
林旋等在基础饲料中添加不同剂量黄芪多糖,结果发现,黄芪多糖可促进鱼体免疫器官的发育和成熟,从而提高鱼体免疫力;黄芪多糖作用效果随着添加量的升高而增强。
在鲤鱼的研究中也有相似的结果,饲料中添加1%的黄芪多糖,能够明显提高鲤鱼胸腺、头肾和脾脏的质量,增强鲤鱼免疫机能。
黄芪多糖能有效增加免疫器官质量,促进部分脏器的发育,增强机体的免疫功能;大量研究数据也表明,黄芪多糖可提高水产动物的质量增加率以及饲料的利用率。
2 黄芪多糖可促进细胞因子表达及分泌
细胞因子是一类由免疫细胞产生,能在细胞问传递信息、具有免疫调节功能的蛋白质或小分子多肽。
它通过结合细胞表面相应的细胞因子受体而发挥生物学作用。
近年来,鱼体内检出和推断存在的细胞因子多达几十种,研究较为深入的两类鱼类细胞因子是IL-18D,313和TNF-a,前者作为一种多效促炎细胞因子,在炎症过程中起着重要作用,可以通过诱导淋巴细胞、相关组织细胞、血管内皮细胞和炎症反应效应细胞的生长和发育,促进细胞调控免疫;TNF-a可增强吞噬作用、趋化作用以及溶菌酶合成等多种细胞反应。
鲤鱼注射不同剂量黄芪多糖后,检测其细胞因子和免疫相关基因在不同组织中的表达。
结果发现,黄芪多糖对IL-1J3在鳃和脾脏的表达没有显著提升,但高剂量黄芪多糖可促进TNF-d在
鳃和脾脏中的转录表达,低剂量和中等剂量的黄芪多糖分别可以促进c型溶菌酶在鳃和脾脏中的表达;并且头肾中IL-1J3和TNF-ccmRNA表达量随黄芪多糖剂量的增加而升高。
腹腔注射黄芪多糖,可诱导C型溶菌酶在吉富罗非鱼鳃、头肾、肝脏和脾脏等组织中的表达摄食添加黄芪多糖饲料的鲫鱼,其肝脏、脾脏、肾脏中总一氧化氮合酶、一氧化氮、诱导性一氧化氮合成酶含量明显高于未添加组。
这些结果表明,虽然黄芪多糖的抗病作用受多因素相互调节的,但是促进细胞因子的表达进而提高鱼类免疫仍作为其抗病机能的重要部分。
3 黄芪多糖可提高非特异性免疫能力
非特异性免疫是动物在进化过程中所形成的抵御抗原微生物侵入及杀灭、吞噬病原微生物的免疫能力,具有先天|生和可遗传性。
3.1 吞噬作用
巨噬细胞是鱼类最重要的免疫活性细胞之一,其在识别、吞噬外来病原微生物,处理和呈递抗原,激活淋巴细胞,启动特异性免疫应答以及分泌免疫因子等方面发挥重要作用。
黄芪多糖作用于离体培养的鲤鱼头肾巨噬细胞,可显著提高巨噬细胞的氧、氮呼吸暴发活性黄芪水提取液单独使用时能刺激鲤鱼头肾中巨噬细胞增殖,却不能刺激巨噬细胞的氧、氮暴发活性白东清等发现,黄芪多糖能够有效地提高黄颡鱼吞噬细胞的吞噬活性,并且随黄芪多糖添加水平的添加而升高,用迟缓爱德华氏菌攻毒后死亡率相比对照组显著降低。
白细胞具有趋化性,当病原体侵入或自身组织坏死时,通过胞吞作用吞噬异物,其吞噬能力是鱼类非特异性免疫功能的重要指标之一。
在罗非鱼副基础日粮中添加100、500、1000mg/kg和1500mg/kg黄芪多糖,试验结果表明,黄芪多糖可以不同程度地提高罗非鱼血液中白细胞的吞噬能力,第40d时,1500mg/kg黄芪多糖对白
细胞的吞噬能力提高至112%等。
研究结果同样表明,黄芪多糖可明显提高尼罗罗非鱼白细胞吞噬活性。
相似的结果在大鳞副泥鳅H副中也有发现。
用不同剂量(100、150、200、250mg/kg)的黄芪多糖投喂杂交鲐,30d后250mg/kg 组铂的白细胞吞噬活性提高最为显著,并且用嗜水气单胞菌攻毒发现,黄芪多糖能提高杂交鲐的免疫保护率。
以上研究结果与哺乳动物中的结果相似口5|,表明黄芪多糖可通过识别巨噬细胞表面受体,调节巨噬细胞活性,影响巨噬细胞和细胞因子的分泌,增强机体的免疫功能。
3.2 抗氧化作用
超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽在细胞自由基损伤中起着关键作用。
黄芪多糖可以提高超氧化物歧化酶活性及总抗氧化能力,对0H一和02一自由基有清除作用,且在一定浓度范围内,与黄芪多糖剂量呈正相关性等阳发现,黄芪多糖可提高尼罗罗非鱼超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、溶菌酶活性及丙二醛含量。
樊英等H叼也发现,添加3%和5%黄芪多糖微胶囊可以提高仿刺参体腔液中酸性磷酸酶、超氧化物歧化酶、髓过氧化物酶活性;用灿烂弧菌攻毒后对仿刺参的免疫保护率可分别达到66.670/o和69.44%。
在半滑舌鳎饲料中添加黄芪多糖时,添加600mg/kg黄芪多糖能显著提高鳃黏液中溶菌酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶和酸|生磷酸酶的活性,提高机体的非特异性免疫能力在中华绒螯蟹中也有相似报道。
同时,在齐口裂腹鱼、黄颡鱼、草鱼、鲫鱼、杂交鳢、克氏原螯虾、中华鳖、大口黑鲈叫以及凡纳滨对虾中均发现有相似的结果。
目前关于多糖的抗氧化作用机制主要有两种解释,一种是0H一可以夺取多糖碳氢链上的氢原子结合成水,而多糖碳原子上留下单电子可继续氧化形成过氧自由基,后者可进一步分解;另一种是多糖环上的羟基可与产生0H一等所
必需的金属离子络合,从而抑制活性氧自由基的产生。
无论是哪种机制,黄芪多糖都可通过激活体内多种酶活性,及时清除自由基,减少氧化应激,提高机体免疫力,增强机体抗病能力。