菠蘿蛋白酶藥理活性及其在畜禽疾病中的應用

趙云英 付寶明 王 玉 葉 超

河北地邦動物保健科技有限公司，石家莊050000

菠蘿蛋白酶是存在于菠蘿莖、果實、果皮中的一類蛋白水解酶的總稱，屬于半胱氨酸巰基蛋白水解酶。目前大量被應用于人藥臨床，屬于其他解熱鎮痛抗炎藥，主要用于各種炎癥的輔助治療，如骨關節炎、腸炎、乳腺炎、子宮炎、胰腺炎等。研究表明還具有抗血小板凝集、免疫激活和抗腫瘤轉移等功能。目前面對“食品安全是第一國計民生”，畜禽養殖再遇挑戰，飼料中藥物性飼料添加劑禁用，獸藥全面實施限抗、禁抗的國家政策；“無抗養殖”成為大家的關注點，菠蘿蛋白酶能否在畜禽養殖業中發揮應有的作用？本文將就此話題對已有研究進行綜述。

1 菠蘿蛋白酶的物理特性

菠蘿蛋白酶屬于復合酶，包括蛋白水解酶、非蛋白水解酶，且含有淀粉酶和纖維素酶的活性。其結構中含有一個寡糖分子，由木糖、巖藻糖、甘露糖和N-乙酰葡萄糖胺組成，共價連接在肽鏈上。催化水解的活性基團之一是巰基基團的參與，此外還有氨基、色氨酸殘基等[1-2]。

菠蘿蛋白酶屬于生物活性物質，其活力易受pH、金屬離子、溫度、表面活性劑、抗氧化劑等的影響；尤其在制劑上需要重點考察。大多數的酶在干燥、低溫環境中穩定性較高，菠蘿蛋白酶也不例外，隨著溫濕度的增加，其蛋白酶發生自水解作用增強，活力迅速下降。研究表明，對于溫度，零度以上溫度越低其穩定性越高，所以在畜禽上應用的難點就是制劑和貯藏穩定性的問題。郭晶晶[3]研究表明，一些疏水性的小分子可顯著增強菠蘿蛋白酶的活性。同時也可以做成包被微丸，提高藥物在體內外的穩定性。

2 菠蘿蛋白酶的藥理活性

菠蘿蛋白酶作為一種活性植物提取物，在人醫臨床應用已經很廣泛，效果也得到證實，很多學者對其進行了深入的研究。目前國內畜牧業面臨無抗、健康養殖的新任務，所以這種無抗無殘留的新型藥物成為大家追求的新目標。

2.1 抗炎、抗過敏，消腫

菠蘿蛋白酶能夠抑制炎癥因子的聚集，降低血管通透性，從而降低炎癥反應。菠蘿蛋白酶服用后，一部分以活性多肽形式被吸收，這些多肽可以加強纖維蛋白及酪蛋白的水解作用，將因炎癥或創傷等原因產生的纖維蛋白或凝血去掉，改善局部循環，降低血管通透性，消腫消炎效果良好。人藥市場目前有很多制劑上市應用，主要用于乳腺炎、腮腺炎、蜂窩組織炎、支氣管炎等炎癥疾病的治療及輔助治療。

抗過敏效果與抗炎效果有密切的關系[4]，菠蘿蛋白酶對透明質酸酶體外抑制率可達55.87%，是陽性藥物息斯敏的1.06 倍，所以菠蘿蛋白酶具有很好的抗過敏作用[5]。筆者認為可以應用到畜禽感染引起的各種炎性滲出，降低感染的副反應，加快疾病恢復。

2.2 調節免疫

菠蘿蛋白酶具有免疫刺激作用，血液中丙種球蛋白缺乏癥病人的吞噬細胞表現出對這種刺激特別敏感。此外可以用于治療免疫抑制類疾病或作為疫苗佐劑，提高疫苗的免疫效果，刺激細胞免疫反應[6-7]。該作用應該屬于雙向調節，在免疫缺乏時可以正向促進免疫反應，而在免疫應答過度時可以降低免疫反應，從而降低自我損傷。

2.3 抑制血小板聚集，抗凝血，改善血液循環

血小板最大聚集率與纖維蛋白的消耗量成正比[8]，所以菠蘿蛋白酶既可以抑制血小板聚集，同時可加速纖維蛋白原的分解，從而降低血液凝固，改善血液循環。臨床主要用于預防血栓引起的冠心病、中風等。對于畜禽疾病預防，可以應用到病毒病的初期，改變局部淤血導致的廣泛性出血，改善整體血液循環。

2.4 抑制毒素分泌，降低組織損傷，提高抗菌治愈率

細菌在感染機體后，會分泌一些毒素，導致機體的進一步損傷，從而增加患病動物的死亡率。研究表明，菠蘿蛋白酶能夠降低毒素與靶細胞的結合活性，對熱不穩定毒素、霍亂毒素、熱穩定毒素有抑制其分泌的作用[9]。

同時由于菠蘿蛋白酶具有拮抗內毒素、抗內毒素誘導的作用，使內毒素失去活性，最終阻止炎癥的發生和組織的損傷。菠蘿蛋白酶可以有效保護仔兔人工攻毒大腸桿菌，保護率高于新霉素組[10]，所以除了抗菌作用外，可能的作用機理是降低毒素的釋放和結合活性?？梢杂行б种萍毦∫鸬膬榷舅負p傷，提高整體治愈率。

2.5 抗菌的同時可以增加其他藥物的吸收

菠蘿蛋白酶能夠治療單胃動物的腹瀉，原因在于菠蘿蛋白酶可以通過蛋白酶的水解作用破壞病原體的腸道受體而發揮作用，間接達到抗菌治腹瀉的目的。同時菠蘿蛋白酶與抗生素連用，可以增加藥物的血清濃度，從而進一步提高疾病的治愈率。比如阿莫西林、慶大、氨芐青霉素等。

3 菠蘿蛋白酶在畜禽疾病中的應用

畜禽疾病從病原學可以分為三大類疾病，病毒病、細菌病、寄生蟲病。目前對病毒病的主要防控手段是疫苗免疫；對寄生蟲類病主要以驅蟲藥預防為主；對畜禽常發的細菌類疾病，主要采用化學合成藥物、抗生素、激素類藥物防治。養殖戶都知道，如果幼禽或者幼畜發生腸道疾病，死亡率會明顯增加；如果發生呼吸道疾病則會嚴重制約畜禽的生產性能。所以對畜禽疾病的預防，最為重要的是預防細菌引起的消化道和呼吸道疾病。那么，菠蘿蛋白酶在畜禽這2 種疾病中能否起到替抗的作用？

3.1 在畜禽消化道疾病中的應用

畜禽消化道細菌病以大腸桿菌、魏氏梭菌、沙門氏菌等為主；研究顯示，菠蘿蛋白酶在畜禽腹瀉方面的治療效果明顯。菠蘿蛋白能夠減少K88 陽性產腸毒素桿菌引起的仔豬腹瀉；還可以預防仔兔大腸桿菌性腹瀉，作為促生長添加劑可促進仔兔的增重，而且作用效果明顯高于新霉素對照組[10-12]。將菠蘿蛋白酶應用到預防日本大耳白兔大腸桿菌腹瀉，每只兔子用劑量500 mg 能夠有效防止腹瀉的發生。菠蘿蛋白酶作為飼料添加劑，可以顯著促進仔兔的生長，增加體重。

3.2 在畜禽呼吸道疾病中的應用

菠蘿蛋白酶在畜禽呼吸道疾病方面的應用情況尚未見報道，但是在人醫上對于治療小兒喘息性支氣管炎效果顯著，能夠快速消除支氣管黏膜水腫充血，解除支氣管痙攣[13]。市售復方菠蘿蛋白酶制劑主要是與豬膽汁膏復配，主要用于止咳化痰，菠蘿蛋白酶可通過使纖維蛋白大分子鏈斷裂而達到稀釋痰液的目的。另外菠蘿蛋白酶也常與施坦寧聯合使用，增強小兒肺炎的治療效果。這可以應用到家禽的慢性傳染性支氣管炎的輔助治療，迅速解除臨床表征，提高治愈率。

4 結論與展望

綜上所述，菠蘿蛋白酶具有多種生物活性，為畜禽疾病防控提供了理論和技術支撐。菠蘿蛋白酶在畜禽疾病防控方面的應用效果是非常理想的，尤其是在治療畜禽腹瀉等腸道病、促生長方面效果顯著，不僅可以替代抗生素的抗菌作用，而且可以抑制細菌毒素活性和分泌，降低組織損傷。在畜禽呼吸道疾病方面的應用雖然幾乎沒有，但是在人藥中常用于輔助治療肺炎、支氣管炎、慢性咽炎等，效果也是非常不錯的。所以應該增加菠蘿蛋白酶在畜禽呼吸道類疾病方面的臨床應用研究，對大腸桿菌、支原體等引起的呼吸道炎癥進行治療，在無抗消炎方面顯示其優勢。

菠蘿蛋白酶在畜禽疾病防控方面是有一定理論和臨床應用基礎的，作為一種無抗、無殘留的活性植物提取物，應該成為畜禽養殖業中重點應用研究的產品，相信菠蘿蛋白酶憑借其廣泛的藥理作用，能為無抗養殖新時代帶來更多的可能與希望。