黃芪多糖藥理作用的研究進展

楊豆　張衛(wèi)波

（陜西理工大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,陜西漢中723001）

黃芪多糖藥理作用的研究進展

楊豆張衛(wèi)波

（陜西理工大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,陜西漢中723001）

黃芪多糖因毒副作用小，其藥理作用已是目前討論的熱點。本文通過介紹黃芪多糖的抗氧化、抗炎、調(diào)節(jié)免疫力等多種生物活性，指出其作為飼料添加劑的優(yōu)勢及存在的問題，并對其應(yīng)用于飼料添加劑的前景做一展望。

黃芪多糖;免疫;飼料添加劑;前景

前言

黃芪是一種具有扶正補氣的中藥材，主要分為蒙古黃芪和膜莢黃芪，性溫，味甘。從中醫(yī)角度來看，黃芪具有補氣固表、利水退腫、排膿生肌等功效。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，黃芪含有黃芪多糖（APS）、黃芪皂苷、黃芪黃酮等生物成分，其中黃芪多糖常被用于臨床醫(yī)學(xué)。黃芪多糖是由植物黃芪干燥根經(jīng)工藝提取分離而成，有研究表明，黃芪多糖粗提物中含有多糖組分,不含淀粉、蛋白質(zhì)及核酸類物質(zhì)，其中多糖組分有葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖等。

黃芪多糖存在于黃芪中，是一種具有多重藥理作用的天然提取物。隨著人們生活水平的提高，黃芪多糖具有的調(diào)節(jié)免疫力、抗腫瘤、抗氧化、促消化、抗炎等能力備受人們的青睞。在現(xiàn)代畜牧業(yè)中，對于動物疾病的治療已向疾病預(yù)防轉(zhuǎn)型，將黃芪多糖作為添加劑已是目前飼料工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。研究黃芪多糖的多種生物活性，有助于研究開發(fā)新型飼料，對于中草藥現(xiàn)代化藥用活性研究也起到一定的推動作用。

1　APS對免疫功能的影響

免疫器官是指能夠?qū)崿F(xiàn)免疫能力的器官或者組織，可分為中樞免疫器官和外周免疫器官，中樞免疫器官包括骨髓、胸腺、鳥類法氏囊，外周免疫器官含有淋巴結(jié)、脾臟、扁桃體等。免疫器官的發(fā)育情況及免疫器官的重量是衡量動物免疫能力的生物特性指標(biāo)。

林旋等通過在基礎(chǔ)飼料中添加不同劑量的黃芪多糖，結(jié)果顯示100mg/kg組的免疫器官增重效果不明顯，500mg/kg組的增重效果逐漸增加，當(dāng)添加劑量達(dá)到1000mg/kg和1500mg/kg的兩個實驗組的增重效果最為明顯。孫波等通過進行分組實驗測定500mg/kg和1000mg/kg黃芪多糖對免疫器官指數(shù)的影響，發(fā)現(xiàn)黃芪多糖均能顯著提高肉雞胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)、法氏囊指數(shù)，且1000mg/kg的添加量效果更好。黃芪多糖的濃度在一定范圍內(nèi)，動物的增重效果和免疫器官指數(shù)隨濃度的增大而增加，并且添加量在1000mg/kg以上效果最為顯著。

飼料中添加黃芪多糖可以不同程度的促進免疫器官的成熟與發(fā)育。隨動物日齡的增加，免疫器官發(fā)育逐漸完全，免疫能力隨之增加，黃芪多糖的效果也逐漸減弱，因此，在動物幼齡階段喂養(yǎng)黃芪多糖對動物的生長發(fā)育最為有利。

1.2.1T、B淋巴細(xì)胞、吞噬細(xì)胞

T、B淋巴細(xì)胞分別是造血干細(xì)胞進入胸腺和骨髓中發(fā)育而來，其免疫效果在特異性免疫中占主要位置。在體液免疫階段，無特異性的吞噬細(xì)胞將處理過的抗原呈遞給T細(xì)胞，T細(xì)胞分化效應(yīng)T細(xì)胞將抗原呈遞給B細(xì)胞，刺激B細(xì)胞分化產(chǎn)生抗體與抗原結(jié)合，發(fā)揮免疫應(yīng)答。在細(xì)胞免疫階段，T細(xì)胞分泌細(xì)胞因子激活靶細(xì)胞內(nèi)的溶酶體酶進而發(fā)生細(xì)胞免疫應(yīng)答。

張訓(xùn)海等將黃芪多糖分成5個濃度加入體外培養(yǎng)的雞脾臟淋巴細(xì)胞中，以MTT法檢測其對脾臟淋巴細(xì)胞增殖的影響。結(jié)果顯示，加入不同劑量的黃芪多糖組在一些時間點均能顯著提高抗體效價，其中中等劑量組效果最好，并研究出黃芪多糖在300mg/L時能顯著促進雞脾臟淋巴細(xì)胞的增殖。李樹義通過體內(nèi)和體外實驗探討黃芪多糖對小鼠免疫功能的影響。體內(nèi)實驗：對小鼠灌服不同劑量的APS并與NC組（灌服生理鹽水）做對比，取樣測定小鼠各項免疫指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)APS三組小鼠巨噬細(xì)胞吞噬率和吞噬指數(shù)、左右后足重量、抗體積數(shù)、脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)明顯高于NC組。體外實驗:取小鼠脾細(xì)胞，將APS組與BC組（空白組）進行對照，測定出APS組細(xì)胞增殖活性顯著高于BC組；APS組IL-2、IFN-γ的濃度明顯高于NC組，并隨黃芪濃度的增加而增多，在一定濃度范圍內(nèi)呈劑量依賴關(guān)系；APS組CD3+、CD19+細(xì)胞的表達(dá)均高達(dá)BC組。

通過多組實驗證明，APS能夠顯著增強機體固有免疫、細(xì)胞免疫和體液免疫水平，提高抗體的數(shù)目及合成能力，調(diào)整免疫功能。此外，APS也具有免疫增強劑的功效，能夠刺激T、B細(xì)胞和吞噬細(xì)胞的增殖，當(dāng)APS劑量達(dá)到最適時，機體發(fā)揮免疫能力最強。

1.2.2樹突狀細(xì)胞

樹突狀細(xì)胞（DC）是目前所知機體功能最強的專職抗原呈遞細(xì)胞，廣泛分布在全身各組織器官。未成熟的DC內(nèi)吞處理異常抗原，DC趨于成熟并將抗原呈遞給CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞，此過程對機體自身免疫平衡及阻止病理性自身免疫性疾病有著重要的影響。

駱殊等通過動態(tài)觀察黃芪多糖對樹突狀細(xì)胞形態(tài)與數(shù)量變化的影響，以及在DC成熟后其免疫活性的不同。結(jié)果表明，在300ug/ml的黃芪組中，細(xì)胞數(shù)量較對照組及其余各黃芪組為低；在對于各組DC免疫表型的檢測中，發(fā)現(xiàn)在黃芪多糖200ug/ml濃度內(nèi)，對CD1a、HLA-DR、CD80、CD86、CD40的表達(dá)，有黃芪多糖干預(yù)的實驗組均高于等于對照組，且差異均有顯著性（P＜0.01）。因此，黃芪多糖對DC的形態(tài)和數(shù)量沒有多大影響，但對成熟DC的免疫有增強效果，且可誘導(dǎo)DC表型和功能的成熟，從而促進T細(xì)胞的增殖反應(yīng)。

1.2.3自然殺傷細(xì)胞（NK）

NK細(xì)胞屬于新發(fā)現(xiàn)的第三類淋巴細(xì)胞，主要存在于外周血和脾臟中，在人外周血中占淋巴細(xì)胞的5%～10%。無MHC限制，不依賴抗體，能自發(fā)溶解多種腫瘤細(xì)胞和被病毒感染細(xì)胞，并且NK細(xì)胞的殺傷活性與T、B細(xì)胞相比，NK細(xì)胞表面標(biāo)志的特異性具有相對性。

謝紅艷等研究了經(jīng)PI刺激以后,APS組小鼠脾臟內(nèi)NK細(xì)胞中IL-4+細(xì)胞明顯高于OVA組和正常組(P＜0.05),且IFN-γ+細(xì)胞的比例明顯下降(P＜0.05)，APS可以通過調(diào)節(jié)NK功能來促進體液免疫應(yīng)答。曾鵬云等研究出黃芪多糖能提高HL-60細(xì)胞對NK細(xì)胞殺傷活性的敏感性。鄧?yán)枥璋l(fā)現(xiàn)黃芪多糖能可以通過上調(diào)白血病細(xì)胞MICA的表達(dá)增強白血病細(xì)胞對NK細(xì)胞的殺傷敏感性。

有研究證明，NK細(xì)胞通過分泌干擾素、IL-2等來調(diào)節(jié)免疫功能。黃芪多糖對NK細(xì)胞的促進作用主要是通過誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞產(chǎn)生干擾素刺激NK細(xì)胞增殖，也可增大細(xì)胞體積，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上，黃芪多糖能夠增強NK細(xì)胞的殺傷敏感性以提高治療療效。

2　APS對腫瘤細(xì)胞的影響

利用中草藥預(yù)防并殺死腫瘤細(xì)胞已是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究的熱點。實驗研究證明，APS對腫瘤細(xì)胞有明顯的抑制作用。任美萍等研究發(fā)現(xiàn)黃芪多糖對K562,SMMC-7721，HCT116和A549細(xì)胞的增殖無明顯影響，在50和100mg/kg時，對H22的抑瘤率分別為32.84%，45.09%，對S180的抑瘤率分別為36.55%，50.35%，且能提高荷瘤小鼠血清中IL-2和TNF-α的水平。朱振元等人通過研究黃芪多糖純化組分的抗腫瘤活性，得到兩種純化組分APS-I和APS-II，此兩個純化組分對小鼠H22腹水瘤的抑制效果很好，在50mg/kg、100mg/kg時，APS-Ⅰ和APS-Ⅱ的抑瘤率分別為55.47%和47.72%。

黃芪多糖能夠明顯抑制腫瘤細(xì)胞的活性，而APS-Ⅰ較APS-Ⅱ抑瘤效果更好，對器官組織也具有保護作用。雖然黃芪多糖的抑瘤機理還未明確給出，但有研究人員推測，其應(yīng)該通過增強機體免疫力達(dá)到抑瘤效果，且經(jīng)過多組實驗發(fā)現(xiàn)中草藥組分黃芪多糖相較于傳統(tǒng)抑瘤藥物更具有優(yōu)勢。

3　APS對抗氧化作用的影響

自由基，又稱游離基，是一種具有高度氧化活性的原子團。適量的自由基對機體自身的抗氧化系統(tǒng)活性起到促進作用，但過量的自由基可最終導(dǎo)致蛋白質(zhì)死亡、蛋白酶失活、細(xì)胞死亡。SOD、CAT、GSH-PXS及MDA是檢測氧化應(yīng)激水平的指標(biāo)。白東清等用不同水平的APS測定黃顙魚體內(nèi)SOD、CAT、LSZ的活力，均明顯提高，MDA含量與對照組相比顯著降低，在0～1200mg/kg范圍內(nèi)黃芪多糖添加水平與LSZ活力成正比,所有組織內(nèi)LSZ活力較對照組均有顯著性地提高(P＜0.05)。在飼料中添加適宜的APS對黃顙魚抗氧化功能有積極作用，添加量為1200mg/kg對LSZ活力影響最佳。

4　APS對消化系統(tǒng)的影響

消化系統(tǒng)是宿主與病原之間聯(lián)系的第一道防線，其健康問題也是現(xiàn)在研究的熱點。羅燕等采用傳統(tǒng)灌服大黃水煎劑于脾虛證形成后灌服黃芪多糖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)黃芪多糖對大黃引起的腸蠕動加快有明顯的抑制作用，且中劑量黃芪多糖效果較為顯著，并且給已口服大黃水的小鼠灌服黃芪多糖，檢測出機體對D-木糖的吸收有所回升，其中中劑量黃芪多糖較為明顯。此實驗證明黃芪多糖可改善脾虛小鼠小腸的吸收功能。

黃玉章等用黃芪多糖不同水平分組喂養(yǎng)羅飛魚，證實日糧中添加黃芪多糖可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(xì)胞和上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞的數(shù)量,且以1000和1500mg/ kg兩個添加量效果較好。陶浩通過研究APS對肉仔雞腸道功能的調(diào)控發(fā)現(xiàn)各試驗組的小腸形態(tài)結(jié)構(gòu)都比對照組完整,各試驗組在十二指腸、空腸及回腸的絨毛高度和寬度、黏膜厚度、絨腺比值及絨毛表面積均高于對照組,APS對小腸形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)育影響的效果在7日齡階段高于14日齡階段。

黃芪多糖可通過改善消化系統(tǒng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)，進而提高機體的消化能力，加強小腸對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收作用，促進動物的生長發(fā)育完全。對于日齡越小的動物，黃芪多糖對其小腸環(huán)境的改善效果越好。因此，對幼齡動物注射或者飼料中添加黃芪多糖能夠提高營養(yǎng)物質(zhì)吸收，促進其生長速度。與此同時，黃芪多糖通過對消化系統(tǒng)的改善有利于免疫能力的提升。

5　APS對抗炎調(diào)節(jié)免疫功能的影響

炎癥是血管系統(tǒng)中活性組織對損傷因子所進行的防御反應(yīng)，多伴隨著機體免疫功能的紊亂。黃芪多糖是中草藥黃芪的重要組成成分，具有抗炎和免疫調(diào)節(jié)等生物學(xué)活性，且無殘留、毒副作用小。在細(xì)胞水平上、分子水平上抑制炎癥反應(yīng)，調(diào)節(jié)免疫能力增強、抑制。

李承德等將黃芪多糖應(yīng)用于哮喘大鼠，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過黃芪多糖干預(yù)28天后，與模型組比較，大鼠BALF中炎癥細(xì)胞數(shù)量明顯下降，肺組織炎癥表現(xiàn)明顯緩解。實驗證明黃芪多糖可明顯減輕哮喘大鼠肺部炎癥。王筱菲等探索硫酸化修飾對APS抗炎活性的影響，發(fā)現(xiàn)與LSP刺激組相比，100μg/mL的APS和SPAS均降低了三種添加方式下三種炎癥因子的表達(dá)(P＜0.05)，添加劑APS和SPAS均可降低TLR4的mRNA和蛋白表達(dá)，且不受添加方式和計量的影響。結(jié)果表明，SAPS和APS通過降低炎癥因子和TLR4表達(dá)、提高緊密連接蛋白表達(dá)發(fā)揮抗炎活性，達(dá)到相同效果的SAPS劑量低于APS，且預(yù)防添加時效果更好。

黃芪多糖較好的抗炎效果對炎癥疾病的治療發(fā)揮著重要的作用。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，對黃芪多糖的研究已達(dá)到細(xì)胞、分子水平，但是黃芪多糖提高機體抗炎能力的作用機制還不夠明確，同時，對用其他物質(zhì)修飾黃芪多糖以提升其抗炎能力的研究有所缺乏，應(yīng)進一步進行研究。

6　展望

中草藥的藥理作用依然是現(xiàn)在研究的熱點，而中草藥具有的高效、毒性低等優(yōu)點為開發(fā)該類產(chǎn)品提供了保障，市場上已有多種將中草藥作為添加劑的產(chǎn)品。迄今為止，已有上百種多糖化合物從天然產(chǎn)物中分離出來。黃芪多糖作為多糖類化合物的一種，一方面可以代替抗生素類藥物，減少藥物殘留對機體的損害；另一方面可作為新型的免疫調(diào)節(jié)劑應(yīng)用在現(xiàn)代畜牧業(yè)之中。

目前，黃芪多糖的產(chǎn)品開發(fā)受限于其自身結(jié)構(gòu)，為進一步開發(fā)黃芪多糖類產(chǎn)品，以后的研究方向可通過改變黃芪多糖的自身結(jié)構(gòu)與其他物質(zhì)結(jié)構(gòu)相結(jié)合，增強黃芪多糖自身的生物活性，提高其免疫調(diào)節(jié)功能。同時，黃芪多糖也可結(jié)合其他飼料添加劑，既改變添加劑單一，又可增加飼料中添加劑生物活性，改善肉、蛋類食品中的營養(yǎng)物質(zhì)以滿足現(xiàn)代人們對生活水平的要求。黃芪多糖內(nèi)含有的營養(yǎng)物質(zhì)及藥物成分，相比較于常用飼料添加劑，具有效果顯著、功能全面等優(yōu)點，而且黃芪多糖擁有資源豐富、價格低廉的優(yōu)勢，在未來飼料行業(yè)必定會有較好的應(yīng)用開發(fā)前景。

（略）