菊糖酸奶對(duì)小鼠免疫器官指數(shù)和血清免疫球蛋白的影響

熊政委，鄭 韻，蘭 洋，茍珍瓊，劉 衛(wèi)，董 全,*

（1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.重慶第二師范學(xué)院生物與化學(xué)工程系，重慶 400067）

菊糖酸奶對(duì)小鼠免疫器官指數(shù)和血清免疫球蛋白的影響

熊政委1,2，鄭 韻1，蘭 洋1，茍珍瓊1，劉 衛(wèi)1，董 全1,*

（1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.重慶第二師范學(xué)院生物與化學(xué)工程系，重慶 400067）

以脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)、體質(zhì)量及免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）IgG、IgA、IgM含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，研究菊糖酸奶對(duì)小鼠免疫器官指數(shù)和血清免疫球蛋白的影響。結(jié)果表明：菊糖能夠刺激酸奶中乳酸菌的增加。與普通酸奶相比，菊糖酸奶能夠更好地提高小鼠免疫功能，經(jīng)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)IgG、IgA與酸奶中乳酸菌的含量顯著相關(guān)。由此可見，菊糖刺激了酸奶中乳酸菌的增加，從而增強(qiáng)了酸奶對(duì)機(jī)體免疫功能的影響。在菊糖添加量為50 g/L時(shí)，菊糖酸奶對(duì)小鼠的免疫增強(qiáng)效果最好。

菊糖酸奶；小鼠；脾臟指數(shù)；胸腺指數(shù)；血清免疫球蛋白

菊糖（inulin）是一種生物多糖，由D-呋喃果糖分子經(jīng)β（2→1）糖苷鍵連接而生成，末端常含有一個(gè)葡萄糖基，聚合度通常為2～60，平均聚合度為10[1]。菊糖具有降低血清中血脂和膽固醇含量、促進(jìn)礦物質(zhì)的吸收、預(yù)防便秘和治療肥胖等功能[2]。我國(guó)廣泛種植富含菊糖的植物如菊芋等，其資源豐富、價(jià)格便宜，是加工生產(chǎn)菊糖及其制品的良好原料[3]。菊糖作為新的天然食品配料具有極廣闊的應(yīng)用前景[4]。

關(guān)于菊糖對(duì)免疫功能的影響已有研究報(bào)道[5-7]，但將菊糖添加到酸奶中，將菊糖酸奶作為 一個(gè)整體對(duì)免疫功能的影響還尚不清楚。本實(shí)驗(yàn)利用小鼠實(shí)驗(yàn)，研究菊糖酸奶對(duì)小鼠免疫器官指數(shù)、血清免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）的影響。以脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)、體質(zhì)量及IgG、IgA、IgM含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，研究菊糖酸奶對(duì)小鼠免疫功能的影響，以期找到菊糖最佳添加量，為菊糖酸奶的生產(chǎn)與應(yīng)用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

清潔級(jí)雄性昆明小鼠，體質(zhì)量18～22 g，購(gòu)自重慶騰鑫比爾實(shí)驗(yàn)動(dòng)物銷售有公司，許可證號(hào)：SCXK（渝）2012-0006；菊糖 廣州市澤玉生物科技有限公司；純牛奶（蛋白質(zhì)含量2.9%，脂肪含量3.6%） 內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)股份有限公司；酸奶凍干發(fā)酵劑（m（嗜熱鏈球菌）∶m（保加利亞乳桿菌）=1∶1） 常州益菌加生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

SW-CJ-1FD超凈工作臺(tái) 蘇凈集團(tuán)蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司；YLS-Q6灌胃器 北京吉安得爾科技有限公司；FA2004A電子天平 上海精天電子儀器有限公司；JJ0.3/25均質(zhì)機(jī) 廊坊通用機(jī)械制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 菊糖酸奶的制備

1.3.1.1 工藝流程

菊糖→與鮮牛乳混合→均質(zhì)→殺菌→冷卻→添加發(fā)酵劑、穩(wěn)定劑→培養(yǎng)→冷卻→冷藏→成品

1.3.1.2 操作要點(diǎn)

菊糖與鮮牛乳混合：將菊糖添加到鮮牛乳中分為4 組，添加質(zhì)量濃度分別為0、40、50、60 g/L，同時(shí)每組添加50 g/L的白糖。

均質(zhì)：混合溶液用均質(zhì)機(jī)在25 MPa條件下均質(zhì)1～2 次[8]。

殺菌：將混合溶液放在水浴鍋中，85 ℃條件下持續(xù)殺菌30 min[9]。冷卻：殺菌后將原料乳冷卻到42 ℃，然后接種發(fā)酵。接種：在超凈工作臺(tái)中，將混合發(fā)酵劑添加到鮮牛乳中。

發(fā)酵：在42 ℃條件下，發(fā)酵4～6 h，待乳達(dá)到凝固狀態(tài)，酸度達(dá)到70～80 °T時(shí)停止發(fā)酵[10]。

冷卻后熟：將發(fā)酵后的酸乳冷卻至10～15 ℃，于0～4 ℃的冰箱中放置24 h[11]。

1.3.1.3 發(fā)酵劑的制備

酸奶發(fā)酵劑必須先經(jīng)過活化。在無菌操作臺(tái)上取約2.5 g乳酸菌干凍粉，接種到經(jīng)121 ℃滅菌15 min處理過的脫脂乳培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)至凝固。用滅過菌的吸管從培養(yǎng)基底部吸取1～2 mL培養(yǎng)液，在無菌條件下接種到滅菌脫脂乳中培養(yǎng)至凝固。反復(fù)接種3 次，使菌種充分的活化，最后接入滅菌過的脫脂乳培養(yǎng)基的三角瓶中進(jìn)行培養(yǎng)至凝固，4 ℃冷藏，作為工作發(fā)酵劑使用[12]。

1.3.1.4 乳酸菌數(shù)的測(cè)定

使用MRS培養(yǎng)基，經(jīng)過梯度稀釋，將平皿倒置于40 ℃恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)24～48 h，觀察長(zhǎng)出的細(xì)小菌落，計(jì)菌落數(shù)目，按照常規(guī)的方法選擇有30～300 個(gè)菌落的平皿進(jìn)行計(jì)算[13]。酸奶中乳酸菌活菌數(shù)以CFU/mL表示。

1.3.2 菊糖酸奶對(duì)小鼠免疫功能的影響

脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)的變化可以反映小鼠體內(nèi)免疫能力的變化[14]。本實(shí)驗(yàn)通過測(cè)定灌胃菊糖酸奶一段時(shí)間后小鼠的脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)的變化來探討菊糖酸奶對(duì)于小鼠免疫功能的影響[15]。

小鼠經(jīng)過3 d的適應(yīng)性飼養(yǎng)后，取體質(zhì)量為20～23 g的小鼠，按體質(zhì)量隨機(jī)分為4 組，每組8只，分別灌胃菊糖質(zhì)量濃度為0（對(duì)照組）、40、50、60 g/L的酸奶，灌胃量為0.5 mL/次，每天1 次，正常飲食飲水，連續(xù)灌胃10 d[16]，再禁食1 d，禁食后第2天摘眼球取血，再用頸椎脫臼法處死小鼠，取其脾臟和胸腺，電子天平稱質(zhì)量，并按照下式計(jì)算脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)。

1.3.3 菊糖酸奶對(duì)小鼠體質(zhì)量的影響

每隔3 d對(duì)小鼠空腹稱取體質(zhì)量，計(jì)算每次的體質(zhì)量平均增量。

1.3.4 菊糖酸奶對(duì)小鼠免疫球蛋白（IgA、IgM、IgG）的影響

將摘眼球取血得到的血液置于4 ℃冰箱里過夜后，3 000 r/min離心15 min，分離上清液即得到血清[17]，標(biāo)記組別、日期，采用間接酶聯(lián)免疫吸附分析法測(cè)定IgA、IgM和IgG的含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，不同組間與對(duì)照組的比較采用方差分析，P＜0.05為差異具有顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 菊糖添加量對(duì)酸奶中乳酸菌含量的影響

圖1 不同菊糖添加量條件下酸奶中的乳酸菌數(shù)Fig.1 Effect of added insulin on the number of lactobacilli in yoghurt

如圖1所示，菊糖能夠極顯著地刺激酸奶中乳酸菌的增加，菊糖質(zhì)量濃度為50 g/L時(shí)乳酸菌含量最高，為（6.80±0.15）×109CFU/mL。

2.2 菊糖酸奶對(duì)小鼠體質(zhì)量的影響

由表1可知，灌胃菊糖酸奶的小鼠的體質(zhì)量增長(zhǎng)速率比對(duì)照組（0 g/L劑量組）的小鼠增長(zhǎng)速率快，尤其是灌胃前3 d，菊糖質(zhì)量濃度為50 g/L組增長(zhǎng)最快。到第10天，灌胃菊糖酸奶的組別與對(duì)照組（0 g/L劑量組）相比，體質(zhì)量存在顯著或極顯著差異。因此，菊糖酸奶對(duì)小鼠體質(zhì)量的增加有促進(jìn)作用。

表1 菊糖酸奶對(duì)小鼠體質(zhì)量的影響Table1 Effect of inulin-supplemented yogurt on body weight in mic e g

2.3 菊糖酸奶對(duì)小鼠脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)的影響

圖2 菊糖酸奶對(duì)小鼠脾臟指數(shù)（a）、胸腺指數(shù)（b）的影響Fig.2 Effect of inulin-supplemented yogurt on spleen index (a) and thymus index (b) inmice

如圖2所示，灌胃菊糖質(zhì)量濃度為50 g/L時(shí)小鼠脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)均最高。灌胃菊糖酸奶的組別均高于對(duì)照組（0 g/L）。40、50、60 g/L劑量組的胸腺指數(shù)與對(duì)照組相比存在顯著或極顯著差異，50、60 g/L劑量組的脾臟指數(shù)與對(duì)照組相比存在顯著性差異，說明菊糖酸奶具有增強(qiáng)免疫功能。其主要原因有兩方面：1）菊糖本身具有增強(qiáng)免疫功能[18]；2）菊糖刺激酸奶中有益微生物的增加，酸奶的免疫刺激功能與乳酸菌密切相關(guān)[19]。在菊糖質(zhì)量濃度為50 g/L時(shí)，乳酸菌等微生物含量最高，菊糖酸奶對(duì)小鼠的免疫功能影響也最為明顯。60 g/L劑量組的乳酸菌含量明顯少于50 g/L劑量組，因此其對(duì)小鼠的免疫功能也稍遜于50 g/L劑量組。

2.4 菊糖酸奶對(duì)血清免疫球蛋白的影響

免疫球蛋白是介導(dǎo)體液免疫的主要抗體，血清抗體含量的高低在一定程度上反映了機(jī)體對(duì)疾病的抵抗能力[20]。血清免疫球蛋白的測(cè)定是檢查體液免疫水平常用的方法，通常檢測(cè)IgG、IgA、IgM這3 類免疫球蛋白就可以代表血清免疫球蛋白的總體水平。由表2可知，菊糖酸奶與普通酸奶（0 g/L）相比，能顯著提高血清中的IgG、IgA含量，但對(duì)IgM含量的效果不顯著。其中50 g/L劑量組小鼠的血清中IgG、IgA的含量最高。

表2 菊糖酸奶對(duì)小鼠血清免疫球蛋白含量的影響Table2 Effect of inulin-supplemented yogurt on serum immunoglobulin levels in mice

將菊糖酸奶乳酸菌數(shù)與小鼠IgG、IgA含量做相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)乳酸菌數(shù)與IgG含量顯著相關(guān)（r=0.992，P=0.008），同時(shí)與IgA含量（r=0.951，P=0.049）也顯著相關(guān)。因此，菊糖可以通過刺激酸奶中的有益微生物的增加，使小鼠免疫力得到增強(qiáng)。

3 結(jié) 論

將菊糖添加到酸奶中，能夠刺激酸奶中乳酸菌的增長(zhǎng)，與未添加菊糖的普通酸奶相比，菊糖酸奶能夠顯著提升小鼠的脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)、血清中IgG和IgA含量，進(jìn)過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，乳酸菌數(shù)與血清中IgG、IgA的含量顯著相關(guān)。因此，菊糖可以通過刺激酸奶中乳酸菌含量的增加進(jìn)一步提高小鼠的免疫功能。在菊糖質(zhì)量濃度為50 g/L時(shí)，菊糖酸奶對(duì)小鼠免疫功能提升的效果最好。

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Effect of Inulin-Supplemented Yogurt on Immune Organ Indexes and Serum Immunoglobulin in Mice

XIONG Zheng-wei1,2, ZHENG Yun1, LAN Yang1, GOU Zhen-qiong1, LIU Wei1, DONG Quan1,*
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China; 2. School of Biological and Chemical Engineering, Chongqing University of Education, Chongqing 400067, China)

Feeding experiments were carried out on mice to research the effect of yoghurt with added inulin on spleen and thymus indices, body weight and the serum levels of immunoglobulin (Ig) G, IgA and IgM. Inulin could stimulate the growth of lactobacilli in yogurt. Compared with ordinary yogurt, inulin-fortified yogurt could improve the immune function of mice. Correlation analysis showed that IgG and IgA were associated with the significant number of lactic acid bacteria in yogurt. Thus, yogurt with added inulin had an enhanced effect on immune function by facilitating the growth of lactic acid bacteria. Yogurt with 50 g/L inulin was the most effective in enhancing the immune function of mice.

inulin-supplemented yogurt; mice; spleen index; thymus index; serum immunoglobulin

TS252.59

A

1002-6630（2014）21-0216-03

10.7506/spkx1002-6630-201421042

2014-01-24

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）項(xiàng)目（2011AA100805-2）

熊政委（1989—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称钒踩c質(zhì)量控制。E-mail：842406970@qq.com

*通信作者：董全（1962—)，男，教授，博士，研究方向?yàn)楝F(xiàn)代食品加工理論與技術(shù)。E-mail：dongquan@swu.edu.cn