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富硒酵母和人參粉組合物增強免疫力功能的研究

2023-09-19 00:40朱婭敏程倩梁秋元
生物化工 2023年4期
關鍵詞:人參酵母小鼠

朱婭敏,程倩,梁秋元

(1.酵母功能湖北省重點實驗室,湖北宜昌 443003;2.宜昌市營養健康食品工程技術研究中心,湖北宜昌 443003)

硒(Se)是一種人體必需的微量元素,缺硒會增加高血壓、糖尿病、心血管疾病、心臟病等的發生風險。硒是硒蛋白的重要組成部分,而硒蛋白對活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)和活性氮(Reactive Nitrogen Species,RNS)引發的氧化應激具有重要的抑制作用[1]。硒還是谷胱甘肽過氧化物酶的活性中心,在機體的抗氧化損傷體系中發揮作用,保護細胞(特別是細胞膜和細胞膜器)及組織免受過氧化物的損害[2]。因此,機體硒水平的高低直接影響機體抗氧化能力,以及對相關疾病的抵抗能力[3]。近年來的研究表明,硒對機體的免疫調節功能起著重要的作用。例如,SHOJADOOST 等[4]發現在雞日糧中補充硒可以增強雞抗病毒免疫能力,從而可能對控制家禽病毒感染產生有益作用;GAZDIK 等[5]評估了補硒對皮質激素依賴性哮喘患者(Orticoid-Dependent Asthmatics,CDA)外周血分析的選定免疫參數的影響,臨床研究表明,硒可顯著改善細胞和體液免疫功能的參數。硒幾乎存在于所有的免疫細胞中,可通過谷胱甘肽過氧化物酶和硫氧還原酶的酶活性調節免疫細胞的功能。硒還具有促進免疫球蛋白合成作用,補硒可提高細胞和體液免疫的功能[6]。此外,機體內硒的水平會影響1 型和2 型輔助T 細胞(Th1 細胞、Th2 細胞)之間的平衡,硒可以通過ROS、核因子κB(NF-κB)、鐵死亡和核轉錄因子紅系2 相關因子2(Nrf2)途徑影響身體的免疫功能[7]。

富硒酵母中有機硒含量占總硒量的99%以上[8],并且均是以和硒代半胱氨酸的形式存在[9],更易被人體吸收利用。許國洋等[10]研究發現,重組富硒酵母有利于緩解環磷酰胺對小鼠的免疫抑制,其中中劑量組最佳。梁家豪等[11]發現,在羔羊日糧中添加0.3 mg/kg 的富硒酵母,可提高羔羊的生長性能,增強機體免疫力、抗病力及抗氧化功能。

人參是一種珍貴的藥食同源中藥材,其主要功效成分是人參皂苷。人參有調節中樞神經系統、治療心血管疾病、增強造血功能、提高免疫力等功能。大量研究證實,人參中的人參皂苷可通過增強巨噬細胞吞噬功能、增加細胞免疫、促進NK 細胞活性等方式起到調節機體免疫的作用[12],從而增強小鼠的非特異性免疫[13]。有研究指出,長期食用人參也可調節體液免疫反應和脾細胞功能[14]。郭奕維等[15]研究發現,人參皂苷Rg3 通過增強T 細胞增殖、抑制凋亡、增加細胞因子分泌等方式增強程序性死亡受體1(PD-1)抑制劑對彌漫性大B 細胞淋巴瘤的抗腫瘤作用。鄭厚勝等[16]證明人參皂苷Rg3 可明顯改善環磷酰胺致免疫功能低下小鼠的免疫功能。何昕[17]用人參皂苷Rg3 處理食管癌放療患者外周血后,誘導了淋巴細胞的增殖;IgM、IgG 抗體分泌增多,與對照組比較均有明顯差異,且呈劑量依賴性,說明人參皂苷Rg3 對食管癌放療患者的體外免疫具有促進作用,并且濃度越大,促進作用越強。

目前暫無富硒酵母和人參聯合使用的研究,僅有人將人參葉皂甙和硒聯用以協同增強雞新城疫疫苗的免疫功效[18]。本研究將富硒酵母和人參粉配伍產生協同作用,獲得增強免疫力作用,并證實復方制劑的功能。

1 材料與方法

1.1 樣品

富硒酵母,由安琪酵母股份有限公司提供;人參粉,購自吉林宏久生物科技公司;復配成組合物粉,富硒酵母和人參粉質量比1 ∶25。

1.2 實驗動物及環境

SPF 級昆明種雌性小鼠200 只,體重為18 ~22 g,由湖北省實驗動物研究中心提供。

飼養環境:SPF 級動物實驗室,室內溫度20 ~26 ℃、濕度40%~70%。

1.3 主要儀器與試劑

Multiskan MK3 酶標儀,美國Thermo Labsystems公司;WIGGENS WCI-180 CO2培養箱,德國Wiggens公司;CX33 生物顯微鏡,日本OLYMPUS 公司;TS2倒置顯微鏡,日本尼康公司。

綿羊紅細胞(SRBC),上海源葉生物科技有限公司;雞紅細胞,自制;YAC-1 細胞,武漢尚恩生物技術有限公司;印度墨汁,BR,上海士鋒生物科技有限公司;瓊脂糖,美國Sigma;小牛血清,浙江天杭生物科技股份有限公司;Hank’s 液,北京索萊寶科技有限公司;MTT,美國Sigma;ConA,美國Sigma;RPMI1640 培養液,美國Gibco;磷酸鹽緩沖液,北京索萊寶科技有限公司;甲醇,分析純,佛山西隴化學有限公司;丙酮,分析純,廣州市浩盈化工有限公司;酸性異丙醇,分析純,天津益仁達化工有限公司;二硝基氟苯,分析純,西亞化學科技(山東)有限公司;Na2CO3,分析純,國藥集團化學試劑有限公司;冰醋酸,分析純,深圳市勛業化學試劑有限公司;1%乙基苯基聚乙二醇,北京雷根生物技術有限公司。

1.4 試驗方法

動物分為5 個實驗組,每組40 只,分別進行遲發型變態反應實驗、淋巴器官/體重比值定和碳廓清實驗、刀豆球蛋白A(ConA)誘導的小鼠淋巴細胞轉化實驗和自然殺傷(NK)細胞活性測定、血清溶血素的測定和抗體生成細胞檢測、小鼠腹腔巨噬細胞吞噬雞紅細胞實驗。

每個實驗組均設置低、中、高3 個劑量組采用富硒酵母和人參粉組合物對小鼠灌胃,以及陰性對照組采用蒸餾水灌胃,每個處理10 只。3 個劑量組分別為人體推薦日攝入量(0.92 g,即0.015 3 g/kg BW)的10 倍、20 倍、30 倍,即0.153 g/kg BW、0.306 g/kg BW、0.459 g/kg BW。

1.5 判定標準

參考《保健食品檢驗與評價技術指南》[19]中“增強免疫力功能檢驗方法”觀察3 個劑量組對小鼠體重的增長、細胞免疫功能、體液免疫和單核-巨噬細胞吞噬功能、NK 細胞活性測定的結果,并參考其判定。

1.6 數據處理

各結果均使用“平均值±標準差”表示,用Minitab 20 軟件對實驗數據進行t檢驗分析。

2 結果與分析

2.1 對小鼠淋巴器官/體重比值的影響

小鼠淋巴器官與體重的比值如表1 所示,各劑量組生長情況良好,與陰性對照組相比,各劑量組小鼠的胸腺/體重和脾臟/體重的比值均無明顯差異(P>0.05),說明富硒酵母與人參粉的組合物對小鼠淋巴器官/體重比值無影響。

表1 對小鼠淋巴器官/體重比值的影響

2.2 對細胞免疫功能的影響

通過小鼠ConA 誘導的脾淋巴細胞增殖實驗和對小鼠2,4-二硝基氟苯(DNFB)誘發的遲發性超敏(DTH)反應實驗,與陰性對照組相比,3 個劑量組對脾淋巴細胞增殖有提高趨勢,但差異不顯著(P>0.05);小鼠耳重量差隨劑量增加有增大趨勢,但差異不顯著(P>0.05)。如表2 所示,說明受試物對小鼠細胞免疫功能無顯著影響。

表2 對細胞免疫功能的影響

2.3 對體液免疫功能的影響

通過小鼠抗體生成細胞(溶血空斑數)和血清溶血素試驗評價富硒酵母和人參粉的復合物對體液免疫的影響,結果見表3。與陰性對照組相比,高劑量組的溶血空斑數明顯增多(P<0.05),說明高劑量組能提高小鼠抗體生成細胞數量;低、中劑量組與陰性對照組并無顯著性差異(P>0.05)。與陰性對照組相比,中、高劑量組的血清溶血素含量顯著提高(P<0.05),而低劑量組無顯著差異。如表3 所示,低劑量組與中、高劑量組均存在顯著差異。這些結果說明,受試物中、高劑量對小鼠體液免疫功能有提升作用。

表3 對抗體生成細胞功能和溶血素滴度水平的影響(均數±標準差)

2.4 對單核-巨噬細胞功能的影響

通過小鼠碳廓清實驗和小鼠腹腔巨噬細胞吞噬雞紅細胞實驗評價受試物對單核-巨噬細胞功能的影響。與陰性對照組比較,高劑量組能顯著提高小鼠碳廓清吞噬指數(P<0.01)和小鼠吞噬指數(P<0.01),而中、低劑量組與對照組相比無顯著差異,(P>0.05),結果見表4。

表4 對小鼠碳廓清功能和腹腔巨噬細胞吞噬能力的影響

2.5 對小鼠NK 細胞活性的影響

如表5 所示,與陰性對照組相比,富硒酵母和人參粉組合物的低、中劑量組NK 細胞活性稍有增強,但差異不顯著(P>0.05)。高劑量組與對照組和低劑量組對比有顯著差異(P<0.05),與中劑量組對比無顯著差異(P>0.05)。證明受試物高劑量組能提高小鼠NK 細胞活性。

表5 對小鼠NK 細胞活性的影響

3 討論與結論

富硒酵母主要是通過抗氧化提高機體的免疫力,人參對機體免疫力的提升可能與人參皂苷改善中性粒細胞和巨噬細胞的吞噬能力,以及抗氧化能力有關[20]。已有將富硒酵母和中藥配伍進行的功能研究,但功能主要集中在提高免疫、抗衰老等[21-22]。富硒酵母的生物利用度比亞硒酸鈉更高,ZHANG 等[23]報道了由富硒酵母轉化成體內的硒代蛋氨酸,結果表明富硒酵母在大鼠體內的生物利用度為87%。HAMAD 等[24]的研究也證實了這一點。

本實驗將富硒酵母和人參復配,研究了其復合物的免疫力功能。富硒酵母和人參粉配伍的組合物每人每天推薦攝入量為0.92 g,即0.015 3 g/kg BW。本實驗設計的0.153 g/kg BW、0.306 g/kg BW、0.459 g/kg BW三個劑量組分別為正常人體每日攝入量的10 倍、20 倍、30 倍,同時設陰性對照組。動物經過連續灌胃后測試,3 個劑量組對小鼠體重的增長、小鼠細胞免疫功能沒有顯著影響;中、高劑量組能顯著提升體液免疫和單核-巨噬細胞吞噬功能(P<0.05),高劑量組能提升NK 細胞活性(P<0.05)。按照《保健食品檢驗與評價技術指南》中的建議,綜合以上各項試驗結果,可以認為富硒酵母和人參粉組合物具有增強免疫力功能。

隨著國家對傳統中醫藥發展的重視,國家發布了《按照傳統既是食品又是中藥材的物質目錄管理規定》,從目錄制管理改為申報制,相關物質的應用更加開放。2021 年,國家衛生健康委發布《關于對黨參等9 種物質開展按照傳統既是食品又是中藥材的物質管理試點工作的通知》指出,對黨參、肉蓯蓉、鐵皮石斛、西洋參、黃芪、靈芝、山茱萸、天麻、杜仲葉9 種物質開展按照傳統既是食品又是中藥材的物質生產經營試點工作。將生物制品與食藥物質相結合,研究其功效對新藥研發和食藥同源類保健食品的發展有著重要的意義。

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