黃芪多糖對豬免疫功能影響的研究進展

劉瑞生

（甘肅省平涼市崆峒東路143號，甘肅 平涼 744000）

黃芪多糖（APS）是一種從豆科類植物黃芪或膜莢黃芪的根莖中提取出來的水溶性多糖成分，色澤微黃，細膩粉末狀，味微甜，具引濕性，是黃芪的有效活性成分之一。近年來研究發現，黃芪多糖對畜禽具有免疫增強作用，可作為免疫促進劑或調節劑，改善豬免疫功能。綜述如下。

1 黃芪多糖免疫增強作用機理

研究表明，黃芪多糖可以促進動物免疫器官生長發育，激活體內多種免疫活性細胞，增強巨噬細胞吞噬能力，提高特異性（細胞免疫和體液免疫）和非特異性免疫反應，對正常及非正常機體都發揮免疫作用。可改善機體腫瘤而致的免疫功能低下，促進免疫細胞活化釋放內源因子，防止過氧化作用從而造成對腫瘤細胞的殺傷和抑制作用。彭祥鄂等（1984）觀察到黃芪多糖有促進小鼠體內自然殺傷細胞（NK細胞）活性的作用[1]。李先榮等（1989）從黃芪根中提取制得的APS-G粉針，具有顯著的免疫增強作用，能顯著增強小鼠巨噬細胞的吞噬功能；促進血清溶血素形成，提高空斑形成細胞的溶血能力和明顯的碳粒廓清作用和明顯增加脾重；這些作用在正常生理狀態下存在，在機體免疫功能低下時同樣顯示明顯作用[2]。張曉明等（1991）試驗結果表明，白細胞介素-2（IL-2）、APS均能不同程度地增強小鼠NK細胞活性、刺激NK細胞增殖，IL-2與APS合用時其效果更佳[3]。趙克勝等（1992）將黃芪多糖注射于14～16月齡的小鼠，可通過促進脾細胞產生IL-2及增強脾細胞對IL-2的增殖反應，改善老年小鼠的免疫功能[4]。梁華平等（1994）測定發現，燒傷后6 d小鼠的脾臟指數和胸腺指數降低，腹腔注射250 mg/kg體重黃芪多糖，每天1次，連續5 d，不僅可以明顯提高正常小鼠的脾臟指數和胸腺指數，還可使燒傷小鼠的脾臟指數和胸腺指數恢復正常；黃芪多糖能明顯增加小鼠脾臟、胸腺重量，同時能對抗免疫抑制劑潑尼松龍或強的松龍所造成的對脾、胸腺、腸淋巴結等免疫器官的萎縮作用，也能對抗環磷酰胺引起的脾臟萎縮[5]。張艷等（1995）研究結果提示，APS對燒傷小鼠的免疫調節作用依賴于巨噬細胞，通過調節其分泌白細胞介素-1（IL-1），抑制前列腺素E2（PGE2）合成，而促進IL-2產生及IL-2受體（IL-2R）表達，進而增強T淋巴細胞增殖[6]。陸琮明等（1998）用香菇多糖（LNT）與APS混合物在150 mg/（kg·d）劑量時可以抑制S-180移植性肉瘤的生長；LNT與APS混合物在37.5 mg/（kg·d）及以上劑量時具有提高小鼠吞噬細胞功能，增強NK細胞活性的作用[7]。程富勝等（2001）檢測結果顯示，黃芪多糖能夠顯著促進小白鼠腹腔巨噬細胞一氧化氮（NO）生成，提示黃芪多糖可通過NO介導信號傳遞通路而發揮其免疫調節作用[8]。程志斌等（2002）報道，黃芪多糖能使小鼠脾臟脾內漿細胞增生，促進抗體合成，增強體液免疫[9]。許杜娟等（2003）試驗證明，APS能促進正常小鼠脾臟細胞增殖反應，對亞適量刀豆蛋白A（ConA）和脂多糖（LPS）誘導脾臟細胞增殖反應也有顯著促進作用，對脾細胞干擾素-γ（IFN-γ）和腹腔巨噬細胞腫瘤壞死因子-α（TNF-α）的產生有顯著促進作用[10]。儲岳峰等（2004）測定發現，黃芪多糖等中藥成分均能顯著或極顯著促進ConA和LPS誘導的小鼠外周血和脾臟淋巴細胞增殖，提高小鼠腹腔巨噬細胞和NK細胞活性，增加小鼠抗體生成細胞數[11]。姚金鳳等（2005）檢測表明，黃芪多糖能夠促進巨噬細胞NO合成，顯著增強小鼠腹腔巨噬細胞對黑色素瘤細胞的殺傷作用，認為黃芪多糖能增強小鼠腹腔巨噬細胞的免疫功能，可能是其抗腫瘤作用的機理之一[12]。邱培勇等（2006）研究發現，環磷酰胺對小鼠免疫功能有明顯抑制作用，黃芪多糖不僅能有效對抗免疫抑制，對正常小鼠也有免疫增強作用[13]。顏培宇等（2007）發現，APS能夠重建免疫功能低下小鼠機體正常的免疫功能，促進機體ThO向Thl分化，維持TH1的優勢狀態，增強機體細胞免疫功能[14]。代麗莉（2008）試驗結果表明，低分子量黃芪多糖（LMw-APS）能顯著促進ConA和LPS誘導的小鼠脾淋巴細胞增殖，顯著促進小鼠抗血清中免疫球蛋白G（IgG）、IgG1 和 IgG2b 抗體產生[15]。王庭欣等（2009）測定結果表明，黃芪多糖對正常小鼠的細胞免疫、體液免疫及巨噬細胞功能均有明顯的增強作用[16]。杜全宇（2010）試驗表明，黃芪多糖對“肺氣虛”型小鼠具有改善細胞免疫功能，提高機體免疫的作用[17]。蔣瑞雪等（2011）以黃芪多糖低、中、高濃度給小鼠連續灌胃7 d，能夠增加小鼠免疫器官重量，提高巨噬細胞吞噬功能及增加B細胞產生抗體能力，認為黃芪多糖具有調節免疫功能，對非特異性免疫和體液免疫均有一定的增強作用[18]。鄒品文等（2012）發現，黃芪多糖對S180肉瘤小鼠有顯著的瘤抑制作用,可使外周血CD4+T細胞表達增加，CD8+T細胞表達降低，提高IL-2水平，降低IL-4水平，認為黃芪多糖通過調節異常的免疫狀態而發揮抗S180肉瘤作用[19]。張晉強等（2013）連續1周以腹腔注射方式給予小鼠 APS（100 mg/kg和 200 mg/kg），可顯著促進巨噬細胞誘導型一氧化氮合酶（iNOS）基因的表達和NO的產生，并顯著增強巨噬細胞吞噬性功能，APS的作用呈濃度依賴性；體內條件下APS增強巨噬細胞功能的機制之一可能是促進巨噬細胞iNOS基因的表達進而催化產生NO[20]。呂鑫（2014）給小鼠分別灌胃黃芪多糖、酵母細胞壁多糖和蟲草菌絲體多糖140 mg/kg體重，結果3種多糖均可顯著提高小鼠增重率、免疫器官指數及外周血IgG含量[21]。尹偉等（2015）試驗表明，黃芪多糖不能促進體外培養小鼠T淋巴細胞增殖，甚至還抑制植物血凝素（PHA）誘導的T淋巴細胞的增殖活性；但黃芪多糖可以協助紅細胞對淋巴細胞的免疫調控功能，雙方共同作用，引起淋巴細胞數目的增加和增強增殖功能[22]。史晶晶等（2016）采用腹腔注射環磷酰胺致小鼠免疫抑制模型，分別連續灌服高、中和低劑量黃芪多糖7 d，能顯著提高免疫抑制小鼠腹腔巨噬細胞的吞噬功能，促進溶血素、溶血空斑的形成，提高免疫外周血淋巴細胞轉化率，從而顯著提高環磷酰胺所致免疫抑制模型小鼠的免疫功能[23]。李任軍等（2017）給小鼠口服黃芪多糖，能顯著促進小鼠淋巴細胞對ConA和LPS的刺激反應，并增加十二指腸黏膜上皮內淋巴細胞（IELs）和固有層IgA+細胞數量；口服黃芪多糖后接種口蹄疫（FMD）疫苗，能夠顯著增強血清FMD特異性IgG及其亞類水平[24]。

2 黃芪多糖對豬免疫功能的影響

2.1 黃芪多糖對豬的免疫調節作用

黃芪多糖具有明顯的免疫調節作用，能提高豬淋巴細胞轉化率和抗病力，對于各種藥物及不同應激模式下的免疫功能降低，均具有明顯的免疫增強作用，從而減少豬發病率，提高生產性能。毛曉峰等（2004）測定發現，黃芪多糖能夠提高免疫應激后斷奶仔豬的細胞免疫功能，降低炎性因子和應激激素的分泌，從而發揮抗免疫應激作用[25]。邊傳周等（2005）在28日齡斷奶仔豬飼糧中添加0.1%黃芪多糖，斷奶后第7和14天淋巴細胞百分數分別增加7.7%和18.2%，中性粒細胞百分數分別減少15.2%和28.6%，斷奶仔豬的綿羊紅細胞（SRBC）抗體效價分別提高0.47和1.49個滴度，單核細胞增殖率分別提高11%和25%，腹瀉率顯著低于28日齡斷奶對照仔豬[26]。魏鳳仙等（2006）在杜長大三元雜交小母豬基礎飼糧中添加500 mg/kg黃芪多糖飼喂，能提高生產性能和豬血清中球/白比值，顯著提高牛血清白蛋白（BSA）免疫抗體效價（OD值）及PHA刺激皮褶厚度增加值[27]。歐德淵等（2007）研究發現，黃芪多糖抑制仔豬巨噬細胞TNF-α表達及分泌炎性因子，可能是黃芪多糖維持仔豬健康的重要機制之一[28]。肖華麗等（2008）在斷奶仔豬飼糧中添加復方A免疫增強劑（黃芪多糖+刺五加皂甙），顯著提高了仔豬血清中IgG水平和NOS活性[29]。邵珊等（2009）以APS和白花蛇舌草多糖（OPS）聯合豬高致病性繁殖與呼吸綜合征滅活疫苗免疫26日齡斷奶仔豬，均能極顯著促進外周血淋巴細胞增殖，顯著提高仔豬的CD3+、CD4+、CD8+淋巴細胞的百分數，提高 IL-2 表達水平[30]。趙娟等（2010）研究結果顯示，APS能顯著增加豬圓環病毒2型（PCV2）陽性豬外周血T淋巴細胞、氯化硝基四氮唑藍（NBT）陽性細胞、CD4+T細胞百分數及IL-2、IL-4、IFN-γ含量，顯著降低CD8+T細胞百分數，推測黃芪多糖通過上調CD4+細胞百分數、CD4+/CD8+及Th1反應恢復正常免疫機能[31]。劉操等（2010）對人工接種感染豬附紅細胞體菌血仔豬分別給予防風多糖溶液0.1 mL/kg、黃芪多糖注射液0.1 mL/kg和左旋咪唑注射液0.05 mL/kg，連用7 d，結果黃芪多糖、左旋咪唑能顯著提高感染仔豬的血清總蛋白含量和溶菌酶活力，3種免疫調節劑均能顯著提高感染仔豬的血清球蛋白含量，顯著降低免疫抑制酸性蛋白（IAP）含量；可見3種免疫調節劑均能提高感染仔豬的非特異性免疫，其中以黃芪多糖效果最好[32]。朱輝（2011）通過豬體試驗表明，黃芪多糖具有提高豬體外周血液中淋巴細胞活性，提升血清中多種淋巴細胞因子含量、豬瘟抗體水平以及免疫球蛋白含量的作用[33]。侯喜娥等（2012）于仔豬3、7和21日齡分別肌注黃芪多糖注射液各0.5、1和1.5 mL和長效土霉素各0.5、1和1.5 mL，35 d黃芪多糖組和土霉素組仔豬腹瀉率顯著低于對照組，黃芪多糖組血清中IgG含量、CD3+細胞在外周血中所占百分比和CD4+/CD8+顯著高于土霉素組和對照組，CD8+細胞低于抗生素組和對照組[34]。王超鋒等（2013）在21日齡斷奶仔豬基礎飼糧中分別添加 2×10-4、3×10-4、4×10-4黃芪多糖，連續飼喂7 d后用豬瘟弱毒疫苗免疫，能提高仔豬外周血豬瘟抗體水平1個滴度以上，具有提高CD3+、CD4+T淋巴細胞百分數的趨勢；說明黃芪多糖能提高仔豬特異性免疫力，是良好的免疫增強劑[35]。鄒云等（2014）在斷奶仔豬基礎飼糧中單獨或合并使用牛膝多糖（ABP）、白術多糖（AMP）、APS，可促進斷奶仔豬外周血淋巴細胞轉化率和血清細胞因子 TNF、白細胞介素-1β（IL-1β）、IL-2、IL-6、干擾素-γ（IFN-γ）的分泌；ABP、APS、AMP對斷奶仔豬具有促生長效應和提高免疫力效應，降低豬腹瀉率，促進免疫器官發育，提高免疫球蛋白和補體含量；3種多糖還通過上調IL-1β、IL-2、IL-6、TNF-α、IFN基因表達，增進細胞因子分泌，提高淋巴細胞轉化率，發揮免疫調控作用[36-37]。胥世洪（2014）在基礎飼糧中分別添加500、1 000 mg/kg飼料復合抗菌肽“態康利保”和400 mg/kg黃芪多糖，均具有提高斷奶仔豬脾臟指數，降低G0/G1期脾臟淋巴細胞數量，提高S期、G2+M淋巴細胞數量及淋巴細胞PI值，降低脾臟淋巴細胞凋亡百分率，提高外周血淋巴細胞亞群 CD3+、CD3+CD4+、CD3+CD8+百分率、CD4+/CD8+及淋巴細胞轉化率，提高外周血紅細胞補體受體花環百分率和降低紅細胞免疫復合物花環百分率的作用，從而促進斷奶仔豬免疫器官脾臟的發育，促進淋巴細胞增殖，減少淋巴細胞凋亡，提高機體細胞免疫功能[38]。鄒知明等（2015）使用精氨酸+益生菌、谷氨酰胺+益生菌和谷氨酰胺+黃芪多糖3組合，能顯著促進仔豬血液中IgG含量，各組合均能極顯著抑制機體炎性因子（IL-1β及IFN-γ）的產生，保障仔豬健康、快速生長，其中與黃芪多糖的組合效果較好；試驗組合均能在一定程度上促進機體免疫系統生長發育，促進仔豬始終保持良好的免疫狀態，而在調節體液免疫及抗炎癥作用方面以精氨酸、谷氨酰胺與黃芪多糖的互作效果最優，值得在生產實踐中推廣[39]。王志龍等（2016）分別在基礎飼糧中添加100、200和300 mg/kg大豆異黃酮（SI）和APS混合物飼喂哺乳母豬21 d，各試驗組血清IgG和IL-2含量均顯著高于對照組，200、300 mg/kg水平組的血清IgA含量顯著高于對照組[40]。史同瑞等（2017）在5周齡杜長大斷奶仔豬基礎飼糧中分別添加0.3%和0.5%發酵黃芪飼喂28 d，能極顯著提高仔豬增重，顯著降低料重比，提高仔豬血清中IgG和IgA含量，但對仔豬腹瀉的防治效果不明顯；表明發酵黃芪能顯著促進仔豬生長，對仔豬的免疫功能具有積極作用[41]。

2.2 黃芪多糖在豬疫苗免疫中的作用

黃芪多糖是一種很好的疫苗保護劑，能發揮佐劑作用，強化與之配合使用的抗原免疫原性，從而加速誘導機體免疫應答反應，提高抗體水平和作用時效。免疫后連用1～2 d，效果更好。中國農業科學院中獸醫研究所以黃芪煎劑作為豬口蹄疫疫苗佐劑，保護率提高20%（楊再，2006）[42]。解慧梅（2006）以黃芪多糖和人參皂甙Rb1直接與口蹄疫疫苗混勻肌肉注射免疫小鼠和豬，均能起到疫苗佐劑的作用，提高豬口蹄疫疫苗抗體效價，保護微血管內皮細胞免受損傷[43]。許靜波等（2007）對20日齡斷奶三元雜交仔豬注射豬瘟疫苗同時及15 d后肌肉注射2、4和6 mL的黃芪多糖，能極顯著提高仔豬豬瘟疫苗抗體水平，顯著提高仔豬外周血嗜中性白細胞百分數和淋巴細胞轉化率，表明黃芪多糖對仔豬的免疫功能具有一定的促進作用[44]。劉自逵等（2008）分別用1、2和3 mL復方黃芪多糖注射液配合豬瘟疫苗免疫注射21日齡仔豬，豬瘟抗體水平均有較大提高，陽性率達100%；而用生理鹽水稀釋的對照組抗體水平相對較低，陽性率達不到100%，表明復方黃芪多糖注射液可明顯提高豬瘟的抗體水平，提高豬瘟的保護力[45]。邵珊（2009）對（26±1）日齡 PRRS（藍耳病）檢測陰性豬注射PRRSV滅活疫苗，同時分別肌肉注射高、中、低劑量OPS和APS，每天1次，連續3 d，均能提高小豬抗體水平，促進抗體提前達到峰值，OPS各組抗體水平維持時間優于對照組和APS試驗組，OPS中劑量組免疫增強作用優于低劑量組和高劑量組[46]。張紅英等（2010）將山藥多糖（17.10、8.55 mg/kg）和黃芪多糖（11.50、5.75 mg/kg）分別以高、低2個劑量和豬PRRSV滅活苗同時注射35日齡斷奶仔豬，2種多糖均能提高PRRSV抗體水平，其中高劑量黃芪多糖效果較好；2種多糖均能促進豬CD3+細胞增殖，其中以山藥多糖效果較好，提示2種多糖對PRRSV滅活苗免疫效果均有較好的增強作用[47]。邵珊等（2011）以APS和OPS聯合豬高致病性豬繁殖與呼吸綜合征滅活疫苗免疫仔豬，均能顯著提高仔豬的CD3+、CD4+、CD8+淋巴細胞百分比和特異性抗體滴度，即APS和OPS均能提高豬高致病性豬繁殖與呼吸綜合征滅活疫苗免疫水平[48]。朱輝（2011）通過體外、兔體、豬體體內三部分試驗證明，黃芪多糖注射液完全可以作為豬瘟活疫苗稀釋液以及作為豬瘟活疫苗的佐劑或者現有豬瘟疫苗專用稀釋液的改良劑[33]。熊祺琰等（2012）選用左旋咪唑、免疫刺激復合物基質、黃芪多糖、卡波姆與豬支原體肺炎活疫苗配合肌肉注射免疫小鼠，可以顯著增加機體對豬肺炎支原體抗原的細胞免疫應答，表明利用適當佐劑可以實現豬支原體肺炎活疫苗在肌肉注射條件下對機體細胞免疫應答的有效刺激[49]。杜繼紅等（2013）于22日齡三元雜交豬接種豬瘟疫苗前3 d起，分別添加100、200和400 g/t黃芪多糖粉拌料給藥，連用7 d，豬瘟平均抗體滴度均高于對照組1個滴度以上，其中200和400 g/t劑量組增重顯著高于對照組[50]。杜立中等（2014）用0.5%黃芪多糖稀釋豬瘟耐熱保護劑活疫苗免疫豬，比生理鹽水對照組可以顯著提高血清中IgG及其亞型和細胞因子IL-2、IL-6含量；比疫苗專用稀釋液組免疫后第7、14、28天，分別提高IgG含量1.6%、6.4%和7.1%，提高IL-2含量12.1%、2.9%和15.3%，IL-6含量差異均不顯著；表明黃芪多糖作為疫苗稀釋液對豬瘟活疫苗具有良好的佐劑作用[51]。黃保平等（2014）在斷奶仔豬基礎飼糧中拌入500和1 000 mg/kg黃芪多糖，日增重、料重比、血清中豬瘟抗體效價、IL-4和INF-γ含量方面與對照組差異均顯著，添加500和1 000 mg/kg黃芪多糖均能顯著提高斷奶仔豬的生產性能，增強豬瘟疫苗免疫效果[52]。李安定等（2015）選用1%黃芪多糖注射液稀釋豬瘟疫苗免疫60日齡保育豬，免疫合格率比豬用活疫苗專用稀釋液和生理鹽水組分別高10和33.34個百分點，免疫增效作用明顯[53]。姚敬明等（2016）選用黃芪多糖注射液直接稀釋高效豬瘟活疫苗（細胞源）進行免疫試驗，不但可以提高豬瘟疫苗IgG抗體水平，還可以提高豬IFN-γ和TNF-α濃度，降低豬IL-4濃度，證明在使用豬瘟疫苗免疫防控中添加黃芪多糖可增強豬群免疫力，為控制豬瘟流行提供了依據[54]。邱樹磊等（2016）在仔豬21 d時肌肉注射豬瘟疫苗1.0 mL/頭，同時免疫前后3 d各組分別灌喂5 mL黃芩苷、苦參堿和黃芪多糖藥物（高、中和低劑量組給藥量分別為12、8和4 mg/頭），可協同增強豬瘟疫苗免疫效果，不影響豬只機體健康[55]。孟興華等（2017）在約克仔豬25和40日齡時分別肌內注射APS、LNT和APS+LNT 4.0 mL，對豬瘟抗體水平、血液嗜中性白粒細胞百分數及淋巴細胞轉化率均有不同程度的提升，APS與LNT聯合應用極顯著提高豬瘟疫苗抗體水平，顯著提高嗜中性白粒細胞百分數和淋巴細胞轉化率，說明APS與LNT聯合應用可提高豬瘟抗體水平，產生協同作用[56]。萬思敬（2017）對斷奶仔豬接種黃芪多糖稀釋液稀釋的豬瘟疫苗，免疫后7、14、21和28 d豬瘟抗體效價較對照組分別提高5.3%、9.8%、14.0%和14.2%，表明利用黃芪多糖稀釋液稀釋豬瘟疫苗可顯著提高豬瘟疫苗免疫后的抗體水平，增強豬瘟疫苗免疫效果[57]。

綜上所述，黃芪多糖對豬免疫功能具有重要作用。但是黃芪多糖作為免疫增強劑，只是一個增強作用，不可替代疫苗的使用，單用黃芪多糖的非免疫動物的免疫保護效果很差。因此今后應該繼續深入研究黃芪多糖作用機理，更具體了解黃芪多糖的免疫增強作用，對于增強豬疫苗免疫效果，減少疾病發生，保證豬肉安全生產，促進養豬業健康持續發展具有重要意義。