黃芪多糖的免疫調節作用及其在動物生產中的應用

柳 序， 田科雄， 彭燦陽， 楊 泰， 王 慧

（湖南農業大學動物科學技術學院，湖南長沙410128）

綜述

黃芪多糖的免疫調節作用及其在動物生產中的應用

柳 序， 田科雄*， 彭燦陽， 楊 泰， 王 慧

（湖南農業大學動物科學技術學院，湖南長沙410128）

黃芪多糖作為一種飼料添加劑，可提高動物免疫能力，從而提高動物生產性能。本文就黃芪多糖對免疫器官、免疫細胞、免疫分子等的影響，及其在家禽、水產、反芻動物生產中的應用作一綜述。

黃芪多糖；免疫調節；動物生產

黃芪多糖（APS）是從豆科植物蒙古黃芪或膜莢黃芪干燥根中提取的一類天然免疫活性物質（Jin等，2014），可通過促進免疫器官發育和增強T細胞、B細胞和自然殺傷細胞等免疫細胞功能來提高動物免疫能力，進而提高動物生產性能，同時還具有抗腫瘤、抗病毒、抗氧化、降血脂等生物學功能 （Xie等，2016；Wei等，2004；Yang等，2003）。本文主要就APS的免疫調節作用及其在動物生產中的應用作一綜述，為APS在畜禽養殖中的合理開發和應用提供理論依據。

1 黃芪多糖的免疫調節作用

1.1 黃芪多糖對免疫器官的影響 動物免疫器官由中樞和外周免疫器官組成。中樞免疫器官包括骨髓、胸腺和禽類法氏囊，其作用是主導免疫活性細胞產生、增殖和分化成熟，對外周淋巴器官發育和全身免疫功能進行調節；外周免疫器官包括淋巴結和脾臟等，其作用是為免疫細胞聚集和免疫應答提供場所。研究表明，免疫器官的發育會直接影響機體免疫力的高低，在日糧中添加APS可有效增加免疫器官質量、提高臟器指數，同時還能促進部分臟器的發育 （李樹義，2014；王俊麗，2010；單俊杰等，2000）。高旭等（2010）研究不同濃度APS對小鼠免疫功能的影響，結果發現，隨著APS濃度的增加，小鼠胸腺和脾臟重量顯著增加，證實APS可通過增加免疫器官質量來提高機體免疫力。王俊麗等（2010）在基礎日糧中添加500、1000、2000、3000 mg/kg APS發現，試驗前期（1~ 21日齡）各處理組肉仔雞臟器指數無顯著差異，試驗后期（22~49日齡）各處理組母雞無顯著差異，但1000 mg/kg組公雞胸腺指數、2000 mg/kg組公雞法氏囊指數和脾臟指數均比對照組顯著增加。試驗后期才出現顯著效果可能是試驗前期累積效應產生的，并且APS作用效果同時受性別和生長階段的影響。張斌等 （2014）用不同劑量的APS處理環磷酰胺刺激的雛雞，發現在12、17日齡時，APS組雛雞脾臟指數與對照組相比顯著升高，22日齡時各組脾臟指數差異不顯著，說明在早期雛雞日糧中添加APS能有效拮抗環磷酰胺對脾臟免疫功能的抑制作用，此外，研究還發現APS能促進雛雞脾臟的發育，這可能是促進拮抗作用的原因之一。

1.2 黃芪多糖對免疫細胞的影響 免疫細胞包括淋巴細胞、單核-吞噬細胞和抗原呈遞細胞等，其作用是進行特異或非特異性免疫應答。研究表明，APS作為重要的免疫調節劑，可以通過激活免疫細胞功能而增強機體免疫力 （姜琛璐等，2013；趙镕等，2012）。其可能機制為：β-葡聚糖作為APS主要成分，能直接激活白細胞，通過吞噬和誘導B淋巴細胞產生抗體等方式來抵御和殺滅入侵的病原微生物，另外，還能促進促炎介質的產生（Li等，2009；Schepetkin等，2006）。在機體內CD25+主要維持免疫耐受和抑制炎癥發生，Th17是產生炎癥因子和促進炎癥發生的細胞，兩者作為CD4+T淋巴細胞亞群，共同調節機體炎癥反應。CD4+和CD8+是T淋巴細胞2個重要亞群，在一定程度上兩者比例可以反映機體免疫狀況。劉端勇等（2015）研究結腸炎大鼠發現，APS可以降低T淋巴細胞中CD4+/CD8+比值和升高CD25+/Th17的比值。由此可見，APS可通過調節T淋巴細胞數目和亞群結構來緩解炎癥損傷，從而增強機體免疫能力，有效治療動物結腸炎。劉永錄等（2015）報道，APS可顯著提高雞脾臟淋巴細胞增殖能力，進而提高動物生長性能。史晶晶等（2016）通過給小鼠注射環磷酰胺建立免疫抑制模型發現，與對照組相比，APS組小鼠巨噬細胞吞噬率、吞噬指數和淋巴細胞的轉化率均顯著提高，其中，高劑量和中劑量組效果最好，說明APS能緩解環磷酰胺導致的免疫抑制作用，并通過增強細胞免疫功能來提高動物免疫力。樹突狀細胞（DC）是最強大的抗原呈遞細胞的免疫系統，在啟動T細胞對微生物病原體和腫瘤的反應中發揮了重要作用。荊雪寧等（2013）研究證明，APS可通過促進DC成熟并特異性激活T細胞，增強DC對T細胞的抗原呈遞能力，進而提高機體細胞免疫。趙翠燕等（2012）給1日齡三黃雞注射APS，結果發現，三黃雞紅細胞數量和紅細胞C3b花環率顯著提高，而紅細胞IC花環率顯著降低，說明APS能增強三黃雞紅細胞免疫功能。尹偉等（2015）進一步發現APS可協助紅細胞對淋巴細胞的免疫調控作用。

1.3 黃芪多糖對免疫分子的影響 免疫分子主要存在于細胞膜和體液中，前者包括T、B細胞抗原受體和白細胞分化抗原等，后者包括免疫球蛋白（Ig）、補體系統和細胞因子，主要是由T、B淋巴細胞和巨噬細胞等通過抗原刺激后產生。Yang等（2014）報道，APS能通過調節TNF-α、IL-1β和NFATc4的表達有效改善TNBS誘導的小鼠結腸炎。趙天章等（2014）的研究發現，一定劑量APS能提高肉仔雞血清中IL-1、IL-2和TNF-α含量，并且能通過促進iNOSmRNA的表達，使iNOS活性增強，NO分泌增加，進而提高機體免疫力。王海鳳等（2015）研究APS對肉仔雞十二指腸黏膜的免疫調節作用，結果發現，中、高劑量APS組肉仔雞上皮淋巴細胞、肥大細胞和杯狀細胞數量與對照組相比明顯增加，十二指腸黏膜中IgA、IgG、IgM以及IL-2含量也顯著上升，并且APS與細胞數量和細胞因子在一定范圍內呈劑量依賴關系。Chen等（2013）也發現，APS能顯著促進接種紐卡斯爾病疫苗雞淋巴細胞增殖，提高抗體效價和血清中IFN-γ、IL-2濃度。李影迪等（2016）證實了APS和當歸多糖能促進骨髓抑制小鼠造血干細胞增殖分化及細胞因子和轉錄因子的表達，可見，當APS與其他中草藥多糖共同使用時表現協同作用。綜上所述，APS對動物的免疫調節作用可能與iNOSmRNA的表達和相關免疫分子的分泌有關，并且與其他中草藥多糖配伍還能優化APS的免疫調節效果。

1.4 黃芪多糖對免疫相關酶活性的影響 超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSHPx）和谷胱甘肽系統在防御細胞自由基損傷中起著關鍵作用（Ravid等，1999）。蘇蘭利等（2014）研究APS浸泡種蛋對雛雞免疫器官抗氧化性能的影響，發現雛雞脾臟和法氏囊重量顯著增加，脾臟和法氏囊組織中GSH-Px和SOD活性也顯著增加，表明APS能夠提高雛雞免疫器官的抗氧化性能，可能原因是免疫器官相對重量增加造成的。劉金海等（2016）用半滑舌鰨鰓黏液檢測APS免疫應答的最佳劑量，發現600mg/kg APS能顯著提高鰓黏液中溶菌酶（LSZ）、過氧化氫酶（CAT）、堿性磷酸酶（AKP）和酸性磷酸酶（ACP）的活性，提高機體的非特異性免疫能力。Yan等（2010）報道，APS組與對照組相比小鼠血液和肝臟中 SOD、CAT和谷胱甘肽還原酶 （GR）水平均顯著上升，GSH水平略有下降。盧煒等（2015）的研究發現，APS可通過提高血清總超氧化物歧化酶（T-SOD）活性顯著提高幼犬的抗氧化能力。申義君等（2014）在泌乳期奶牛日糧中添加APS發現，每天10~50 g/頭APS能顯著增加總抗氧化能力 （TAOC），SOD和GSH-Px活性。陳玉嬌等（2016）進一步發現，APS和人參莖葉皂苷（GSLS）共同作用能顯著提高氧化應激雞血清中T-AOC，并且TSOD、GSH-Px和CAT活性均顯著增加。綜上所述，APS可通過激活體內多種酶活性，及時清除自由基，減少動物的氧化應激，增強動物免疫應答能力。

2 黃芪多糖在動物生產中的應用

2.1 在豬生產中的應用 李同洲等（2007）在斷奶仔豬上的研究發現，0.05%APS能顯著增加斷奶仔豬的日增重和消化率，降低料重比和腹瀉率。可能原因是APS在一定程度上兒可改善動物腸道環境，促進動物采食，提高飼料轉化率，進而提高機體免疫力。毋會明等（2014）在生長豬上研究發現，APS能提高動物的生長性能和抵抗疾病的能力，其機理是通過提高血液中球蛋白/白蛋白比值，增強機體體液免疫和細胞免疫的能力，從而提高動物機體免疫能力。劉新平等（2015）研究報道，在豬瘟混感母豬日糧中添加一定量APS能延長豬瘟抗體效價的衰減時間，并且外周血T淋巴細胞、CD4+/CD8+比值均顯著提高，表明APS對特異性和非特異性免疫都有效果。胡傳活等（2015）通過研究APS對豬精液低溫保存效果，發現在精液稀釋液中添加0.3 g/L APS能顯著提高精子活率、活力和精子質膜和頂體的完整性，降低精子畸形率和死亡率。可見，APS能顯著改善豬精液冷凍后的質量，可能原因是APS顯著提高了CAT活性和CATmRNA的表達水平。綜上所述，在日糧中添加一定量的APS可提高動物生長性能，在一定程度上可以代替抗生素增強動物的免疫性能，并且還有利于豬精液的保存。

2.2 在家禽生產中的應用 王翠菊等 （2011）在蛋雞日糧中添加APS發現，血清中SOD和GSHPx活性顯著提高，在蛋品質方面，蛋黃顏色、哈氏單位和蛋殼厚度均有所提高，可能原因是APS提高抗氧化酶活性，防止了葉黃素被氧化，增加色素的沉積，從而改善蛋黃顏色。高楊等（2011）報道，APS組脾臟系數顯著提高，盲腸大腸桿菌數量極顯著減少，乳桿菌和雙歧桿菌數量極顯著增加。許欽坤等（2011）報道，APS不僅可調節腸道菌群種類和數量還有利于降低動物的腹瀉率。江錦繡等（2015）研究呼腸孤病毒（MDRV）感染的番鴨發現，在飲用水中添加一定量APS能預防MDRV感染，其機理是通過對免疫系統的調節使血清中IL-1、IL-2、IL-4、IL-6和TNF-α水平處于動態平衡，另外，還能維持機體細胞免疫和體液免疫平衡，進而抑制MDRV感染。陳茜等（2015）研究發現，與對照組相比，APS和氧化苦參堿（OM）組脾臟指數和法氏囊指數顯著上升，T細胞數量和抗體效價也顯著增加，由此可見，APS和OM在增強雞新城疫疫苗效果方面具有協同作用。綜上，APS可通過刺激免疫器官發育和增強免疫相關酶活性來提高蛋雞的產蛋性能，通過調節免疫分子的分泌來預防病毒感染。

2.3 在水產動物生產中的應用 張銀花等（2013）研究發現，在基礎日糧中添加0.15%APS能顯著提高鯽魚質量和磷含量，還能顯著降低鯽魚死亡率，增強機體的免疫性能。Bai等（2012）報道，1200mg/kg APS能有效提高黃姑魚細胞免疫應答和抗病能力，降低死亡率。黃玉章等（2010）研究發現，1000、1500mg/kg APS能顯著提高羅非魚腸絨毛長度、隱窩深度和肌層厚度，增加腸道黏液細胞和上皮淋巴細胞數量。可見，APS可通過調節腸道絨毛形態和免疫細胞數量來提高水產動物免疫性能。林旋等 （2012）研究了100、500、1000、1500mg/kg APS對羅非魚免疫性能的影響，結果發現，500、1000、1500mg/kg APS組均能顯著提高白細胞的吞噬能力和免疫器官重量。陳亞軍等（2016）報道，200mg/kg APS組免疫抑制大鱗副泥鰍血液中紅細胞（RBC）和白細胞數量（WBC）較對照組顯著增加，血清中T-AOC、CAT、LSZ、ACP和AKP活性，肝胰臟谷草轉氨酶（GOT）和谷丙轉氨酶（GPT）活性顯著提高。綜上所述，APS可通過促進免疫器官發育、調節免疫細胞數量和功能以及提高免疫相關酶活性來提高免疫抑制大鱗副泥鰍的免疫功能，從而提高動物的生長性能。

2.4 在反芻動物生產中的應用 Zhong等（2012）研究APS和AMT對斷奶羔羊生長性能、瘤胃發酵、免疫反應和抗氧化能力的影響，結果發現，APS組與對照組相比平均日增重、飼料效率和養分表觀消化率沒有顯著差異，但采食量增加。APS 和AMT配伍作用主要是提高抗氧化能力和瘤胃發酵模式，對營養物質消化率無影響。劉延鑫等（2013）每天在奶公犢日糧中添加5 g/頭APS發現，APS組能顯著提高奶公犢采食量和日增重，改善飼料報酬，并且還能降低腹瀉率，提高奶公犢的生長性能。申義君等（2014）研究發現，在日糧中添加適量APS能顯著提高泌乳期奶牛血清T-AOC、SOD和GSH-Px活性。表明APS在一定程度上能提高泌乳期奶?？寡趸芰Γ纳颇膛ｓw內氧化應激狀態。APS可增強機體免疫力，還可增強疫苗的免疫力。杜繼紅等（2013）研究APS對奶?？谔阋咭呙缧Ч挠绊懀Y果發現，每天5、10、15 g/頭APS均能顯著提高亞洲Ⅰ型和O型口蹄疫疫苗的抗體效價，并且對奶牛的產奶量也有所提高。

3 小結

綜上所述，APS作為一種中草藥飼料添加劑，在一定程度上可代替抗生素促進動物生長，增強動物免疫機能。APS結構較復雜，目前對其結構的研究參差不齊，且在動物生產中的使用量尚無統一標準。研究表明，可以通過不同的改性方法對ASP結構進行修飾，目前硫酸化APS改性方面的研究取得了較好的成果。今后應加強研究其改性產物，以及ASP與其他飼料添加劑共同作用對動物免疫效果的研究。

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Astragalus polysaccharide as a feed additive，which can improve animal immunity，and the production performance of animals.In this paper，the effect of Astragalus polysaccharide on immune organ，immune cell，eneyme activities，and its application in animal production were reviewed.

Astragalus polysaccharide；immune regulation；animal production

S816.7

A

1004-3314（2016）22-0012-04

*通訊作者

DOI∶10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20162205