海帶多糖的生物學(xué)功能及其在仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院 王仁華 劉曉蘭

江西省獸藥飼料監(jiān)察所 王琤

海帶多糖是一類存在于海帶細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi)的天然生物大分子物質(zhì)。目前，在海帶中已發(fā)現(xiàn)三種海帶多糖：褐藻膠、褐藻糖膠、褐藻淀粉，這是廣義上的海帶多糖，而狹義上的海帶多糖是指褐藻糖膠。褐藻膠也稱為褐藻酸，是由α-1，4-L-古羅糖醛酸（G）和 β-1，4-D-甘露糖醛酸（M）為單體構(gòu)成的嵌段共聚物，是褐藻共有的一種細(xì)胞間多糖。褐藻酸在海帶中含量相對(duì)最豐富，約為l9.7%。褐藻糖膠又稱巖藻糖膠、海帶硫酸多糖等，是一種存在于細(xì)胞間的多糖物質(zhì)，主要成分巖藻多糖，是α-L-巖藻糖-4-硫酸脂的多聚物。海帶中褐藻糖膠的含量一般為0.3%～1.5%。褐藻淀粉又稱海帶多糖、昆布多糖，其結(jié)構(gòu)為主要由β-1，3-D-葡聚糖，長(zhǎng)鏈上有 β-1，6糖苷鍵存在，海帶中的含量一般為1%左右（王芙蓉等，2009）。

1 海帶多糖的生物學(xué)功能

1.1 免疫調(diào)節(jié) 海帶多糖是一種免疫調(diào)節(jié)劑，可對(duì)巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞直接進(jìn)行免疫調(diào)節(jié)。王庭欣等（2008）研究發(fā)現(xiàn)，500 μg/g 和 1000 μg/g 的海帶多糖能夠顯著增強(qiáng)正常小鼠和免疫抑制小鼠的T淋巴細(xì)胞增殖能力，并能提高小鼠自然殺傷細(xì)胞（NK）的活性。薩仁娜等（2008）研究發(fā)現(xiàn)，海帶巖藻聚糖對(duì)體外培養(yǎng)肉雞巨噬細(xì)胞的免疫功能具有促進(jìn)作用，能夠提高巨噬細(xì)胞吞噬活性，促進(jìn)巨噬細(xì)胞呼吸爆發(fā)，提高NO的產(chǎn)生量和iNOS的活性，促進(jìn)巨噬細(xì)胞分泌IL-1，并且不同級(jí)分對(duì)肉雞巨噬細(xì)胞免疫功能的調(diào)控作用不同，其中級(jí)分Ⅲ和級(jí)分Ⅳ（海帶巖藻聚糖中的有效級(jí)分）提高巨噬細(xì)胞免疫功能的作用最強(qiáng)。

1.2 抗腫瘤 海帶多糖自身可直接抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，通過(guò)增強(qiáng)機(jī)體免疫功能抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)擴(kuò)散。此外，海帶多糖還能通過(guò)激活巨噬細(xì)胞，增加巨噬細(xì)胞數(shù)量達(dá)到抗腫瘤的效果。研究表明，海帶多糖對(duì)人結(jié)腸癌、宮頸癌、肺癌NKM、肝癌SMMC細(xì)胞等具有顯著的抑制作用 （徐中林和孫衛(wèi)東，2006；孫冬巖等，2005；Yu 等 2003）。

1.3 抗凝血 海帶多糖能抑制血液凝固的內(nèi)源性和外源性途徑，降低血小板的黏附率和聚集率，抑制血小板對(duì)血栓素B2（TXB2）的釋放，調(diào)節(jié)TXB2和6-酮-前列環(huán)素（6-Keto-PGF1）的平衡。其作用靶點(diǎn)可能類似于肝素，但抗凝效果比肝素弱（馬明華等，2010）。 Drozd 等（2006）研究發(fā)現(xiàn)，給大鼠靜脈注射海帶多糖觀察到血漿的凝血活性呈劑量依賴性，而且海帶多糖能與硫酸魚(yú)精蛋白形成復(fù)合物，增強(qiáng)抗凝血活性（Drozd 等，2006）。

1.4 降血糖 海帶多糖具有降血糖的作用，但其作用機(jī)理還無(wú)定論。有研究表明，以四氧嘧啶造成小鼠糖尿病模型，125、250、500 mg/kg體重劑量海帶多糖可降低小鼠的血糖水平，提高糖耐量，明顯降低糖尿病小鼠的尿素氮水平，增加血清鈣和胰島素的含量，恢復(fù)四氧嘧啶所致的損傷，對(duì)胰島細(xì)胞具有保護(hù)作用（王庭欣等，2001）。而孫煒和王慧銘（2004）研究發(fā)現(xiàn)，昆布多糖能明顯改善高血糖大鼠的糖耐量，而對(duì)血清胰島素水平無(wú)明顯影響；海帶多糖降血糖和改善糖耐量的作用是通過(guò)在胃腸道內(nèi)形成凝膠池來(lái)調(diào)節(jié)葡萄糖的吸收，減緩葡萄糖向小腸絨毛膜的擴(kuò)散及調(diào)節(jié)胃腸內(nèi)激素的分泌而實(shí)現(xiàn)的，對(duì)胰島素?zé)o影響。目前，海帶多糖降血糖的作用機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。

1.5 抗輻射 海帶多糖的抗輻射作用機(jī)制可能與上調(diào)凋亡抑制基因Bcl-2表達(dá)，下調(diào)促凋亡基因Bax蛋白表達(dá)，增大Bcl-2/Bax比值，抑制脾淋巴細(xì)胞凋亡及促進(jìn)免疫功能恢復(fù)有關(guān) （羅瓊等，2004）。吳曉旻等（2004）研究表明，經(jīng)射線照射后大鼠免疫功能明顯低下，而給大鼠灌注不同劑量海帶多糖能顯著調(diào)節(jié)輻射損傷大鼠的免疫功能，顯著增強(qiáng)脾臟淋巴細(xì)胞對(duì)刀豆素A（ConA）和脂多糖（LPS）誘導(dǎo)的增殖反應(yīng)，促進(jìn)T、B淋巴細(xì)胞增殖，增強(qiáng)產(chǎn)生血清抗體和遲發(fā)性變態(tài)反應(yīng)的能力，提高腹腔巨噬細(xì)胞數(shù)目和吞噬能力，并且脾淋巴細(xì)胞凋亡率與海帶多糖呈現(xiàn)明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系。羅瓊等（2009）研究表明，海帶多糖可改善和促進(jìn)受局部輻射損傷大鼠的性功能。Rice等（2006）研究表明，昆布多糖通過(guò)胃腸道進(jìn)入小鼠機(jī)體循環(huán)系統(tǒng)，可產(chǎn)生顯著的免疫調(diào)節(jié)作用，并能提高抗金黃色葡萄球菌或白色念珠菌能力，增加小鼠的存活率。程仕偉等（2010）研究表明，海帶中巖藻多糖提取物對(duì)羥自由基、超氧陰離子自由基具有清除作用并具較強(qiáng)的體外抗氧化功能，且隨著多糖質(zhì)量濃度的增加，機(jī)體抗氧化能力呈逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì)。因此，海帶多糖具有抗菌、抗氧化等生物學(xué)功能。

2 海帶多糖在仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 提高生產(chǎn)性能 大量研究表明，在仔豬日糧中添加海帶多糖，特別是巖藻多糖和昆布多糖，能有效提高仔豬的生產(chǎn)性能。Dillon等（2010）研究報(bào)道，昆布多糖和巖藻多糖主要通過(guò)提高養(yǎng)分消化率，減少腸道大腸桿菌數(shù)量，達(dá)到增加斷奶仔豬的日增重和飼料報(bào)酬的效果。此外，Gahan等（2009）研究表明，昆布多糖和巖藻多糖共同添加，可以取代仔豬日糧中高濃度乳糖的需要，并在無(wú)抗生素的日糧中對(duì)仔豬生產(chǎn)性能起到積極作用。

2.2 維持腸道健康 斷奶后仔豬的腸道形態(tài)會(huì)發(fā)生變化，主要由于仔豬對(duì)日糧中存在的抗原成分會(huì)產(chǎn)生短暫的超敏反應(yīng)，特別是大豆抗原，且易產(chǎn)生仔豬腹瀉（Pierce等,2007）。仔豬腹瀉時(shí)有大量溶血性大腸桿菌排出（Lynch等，2010）。Reilly等（2008）研究表明，在斷奶仔豬日糧中添加昆布多糖和巖藻多糖可對(duì)仔豬盲腸和結(jié)腸內(nèi)大腸桿菌數(shù)量產(chǎn)生抑制作用。O’Doherty等（2008）研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加巖藻多糖能增加結(jié)腸中乳酸桿菌濃度。腸道中大腸桿菌數(shù)量的減少，會(huì)緩解腹瀉的嚴(yán)重程度，最終降低斷奶仔豬發(fā)病率。也有研究認(rèn)為，昆布多糖和巖藻多糖改善腸道健康的機(jī)理主要是其能有效降低腸道pH。Gahan等（2009）研究表明，隨著日糧中海帶多糖添加量的增加，斷奶仔豬糞便pH呈二次曲線下降。

2.3 免疫調(diào)節(jié) 昆布多糖結(jié)構(gòu)主要由β-1，3-D-葡聚糖構(gòu)成，研究表明，葡聚糖可與胃腸道上皮細(xì)胞和腸道相關(guān)淋巴細(xì)胞（GALT）結(jié)合，誘導(dǎo)白細(xì)胞介素Ⅱ（IL-Ⅱ）的表達(dá)，從而增強(qiáng)機(jī)體的抵抗傳染病能力（Rice 等，2006）。 Reilly 等（2008）研究表明，仔豬日糧中添加昆布多糖和巖藻多糖提取物能有效增加IL-ⅡmRNA的表達(dá)；IL-Ⅱ是一種趨化因子可趨化中性粒細(xì)胞，并刺激中性粒細(xì)胞產(chǎn)生白三烯B4（LTB4）而使皮下血漿滲出，IL-Ⅱ還能誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞上調(diào)Macl抗原（CD11b/CD18）的表達(dá)，促進(jìn)中性粒細(xì)胞黏附到內(nèi)皮細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞下的基質(zhì)蛋白上。

2.4 對(duì)腸道中揮發(fā)性脂肪酸的含量的影響 大腸中揮發(fā)性脂肪酸（VFA）含量取決于基底的數(shù)量和菌群 （Macfarlane 和 Macfarlane，2003）。Gahan（2009）研究表明，日糧中添加昆布多糖和巖藻多糖提取物能增加斷奶仔豬結(jié)腸總VFA的濃度。海藻中含有豐富的纖維類物質(zhì) （Deville等，2004）。海藻在到達(dá)結(jié)腸后可被微生物菌群發(fā)酵，增加后腸中短鏈脂肪酸的含量（Reilly等，2008）。但也有研究表明，日糧中添加海帶多糖對(duì)斷奶仔豬糞便VFA的濃度無(wú)顯著影響，這可能是由于糞便中VFA濃度取決于腸道內(nèi)VFA的產(chǎn)生，吸收和降解的情況（Gahan 等，2009）。

3 展望

綜上所述，日糧中添加海帶多糖可提高仔豬生產(chǎn)性能，維持腸道健康，改善免疫功能。但目前，海帶多糖的純化分離及組成鑒定技術(shù)還不夠完善，有待進(jìn)一步研究。相信隨著海帶多糖應(yīng)用研究的進(jìn)一步深入，海帶多糖必將在仔豬生產(chǎn)上有著廣闊的應(yīng)用前景。

[1]程仕偉，陳超男，馮志彬，等.海帶巖藻多糖的水提制備及其抗氧化活性研究[J].食品科學(xué)，2010，31（6）：101 ～ 104.

[2]羅瓊，任世成，楊明亮，等.海帶多糖對(duì)睪丸受輻射雄性大鼠性功能的影響[J].營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2009，31（3）：259 ～ 262.

[3]羅瓊，吳曉雯，楊明亮，等.海帶多糖的抗輻射作用與淋巴細(xì)胞凋亡關(guān)系研究[J].營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2004，26（6）：471 ～ 473.

[4]馬明華，傅喆暾，余自成，等.海帶多糖藥理活性研究進(jìn)展[J].中國(guó)藥師，2010，13（8）：1190 ～ 1193.

[5]薩仁娜，佟建明，何春年，等.海帶巖藻聚糖及其級(jí)分對(duì)體外培養(yǎng)肉雞巨噬細(xì)胞免疫功能的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)雜志，2008，41（5）：1482 ～ 1488.

[6]孫冬巖，林虹，史玉霞.海帶硫酸多糖對(duì)人宮頸癌細(xì)胞株增殖和凋亡的影響[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志，2005，21 （12）：1241 ～ 1243.

[7]孫煒，王慧銘.昆布多糖對(duì)實(shí)驗(yàn)性高血糖大鼠治療作用的研究[J].浙江中西醫(yī)結(jié)合雜志，2004，14（11）：667.

[8]王芙蓉，佟建明，張曉嗚，等.海帶功能成分的研究進(jìn)展[J].廣東飼料，2009，18（5）：38 ～ 40.

[9]王庭欣，夏立婭，吳廣臣，等.海帶多糖對(duì)小鼠T淋巴細(xì)胞及NK細(xì)胞活性的影響[J].河北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008，28（6）：65 ～ 658.

[10]王庭欣，趙文，蔣東升，等.海帶多糖對(duì)糖尿病小鼠血糖的調(diào)節(jié)作用[J].營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2001，23（2）：137.

[11]吳曉旻，楊明亮，黃曉蘭，等.海帶多糖的抗輻射作用與脾細(xì)胞凋亡[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版），2004，25（3）：239 ～ 242.

[12]徐中林，孫衛(wèi)東，姜振芳.海帶多糖FGS體內(nèi)外抗癌作用的研究[J].曲阜師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2006，2：103 ～ 106.

[13]Deville C，Damas J，F(xiàn)orget P，et al.Laminarin in the dietary fibre concept[J].The Science of Food and Agriculture，2004，84：1030 ～ 1038.

[14]Dillon S，Sweeney T，Callan J J，et al.The effects of lactose inclusion and seaweed extract on performance，nutrient digestibility and microbial populations in newly weaned piglets[J].Livestock Science，2010，134 （1）：205 ～207.

[15]Drozd N N，Tolstenkov A S，Makarov V A，et al.Pharmacodynamic parameters of anticoagulants based on sulfated polysaccharides from marine algae[J].Bull Exp Biol Med ，2006，142（5）：591 ～ 593.

[16]Gahan D A，Lynch M B，Callan J J，et al.Performance of weanling piglets offered low，medium or high lactose diets supplemented with a seaweed extract from Laminaria Hyperborea[J].Animal，2009，3：24 ～ 31.

[17]Gahan D A，Lynch M B，Callan J J，et al.Performance of weanling piglets offered low-，medium-or high-lactose diets supplemented with a seaweed extract from Laminaria spp[J].Animal，2009，3（1）：24 ～ 31.

[18]Lynch M B，Sweeney T，Callan J J，et al.The effect of dietary Laminariaderived laminarin and fucoidan on nutrient digestibility，nitrogen utilisation，intestinal microflora and volatile fatty acid concentration in pigs[J].the Science of Food and Agriculture，2010，90（3）：430 ～ 437.

[19]Macfarlane S，Macfarlane G T.Regulation of short-chain fatty acid production[J].The Proceedings of the Nutrition Society，2003，62：67 ～ 72.

[20]O’Doherty J V，Pierse E，Lynch P B，et al.Effects of Ascophyllum nodosum extract on growth performance，digestibility，carcass characteristics and selected intestinal micro?ora populations of grower-finisher pigs[J].Animal Feed Science and Technology，2008，141：259 ～ 273.

[21]Pierce K M，Callan J J，McCarthy P，et al.The interaction between lactose level and crude protein concentrations on piglet post-weaning performance，nitrogen metabolism，selected faecal microbial populations and faecal volatile fatty acid concentrations[J].Animal Feed Science and Technology，2007，132：267～382.

[22]Reilly P，Sweeney T，Pierce K M，et al.The effect of seaweed extract inclusion on gut health and immune status of the weaned pig[J].Animal，2008，2：1465 ～ 1473.

[23]Rice P J，Adams E L，Ozment-Skelton T，et al.Oral delivery and gastrointestinal absorption of soluble glucans stimulate increased resistance to infectious challenge[J].Pharmacology and Experimental Therapeutics，2006，314：1079～1086.

[24]Yu L，Ding Y Q，Liang L，et al.Inhibition of growth and metastasis of human colorectal carcinoma cells by laminarin[J].Chin J Clin Rehabil，2003，7（26）：3588 ～ 3589.