牛膝多糖的生物學(xué)功能

王長斌，龍 云，羅 陽，李劍波，※

（1.湖南省郴州市北湖區(qū)畜牧水產(chǎn)事務(wù)中心，湖南郴州423000；2.湖南德農(nóng)牧業(yè)集團(tuán)有限公司，湖南花垣416000；3.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所，湖南長沙410131）

植物牛膝是莧科多年生草本植物，主要分布于河南、山西、河北、山東、四川等地，具有“補(bǔ)肝腎，強(qiáng)筋骨，逐瘀通經(jīng)，引血下行”等功效[1]。牛膝多糖（Achyranthes bidentata polysaccharide，ABPS）是從植物牛膝中提取的一種水溶性果聚糖，空間結(jié)構(gòu)以呋喃環(huán)為主，果糖和葡萄糖組成摩爾比為8.7∶1.0，平均相對分子質(zhì)量為1400，根據(jù)提取物結(jié)構(gòu)的不同，分為懷牛膝多糖[2]和川牛膝多糖[3]。據(jù)文獻(xiàn)報道，從植物牛膝中提取得到的牛膝多糖具有增強(qiáng)機(jī)體免疫功能、抑制腫瘤生長和提高白細(xì)胞活性等生理功能[4-7]。在動物生產(chǎn)應(yīng)用上，主要表現(xiàn)在免疫調(diào)節(jié)、抗菌消炎、抗癌等，因此本文重點介紹牛膝多糖的這些功能作用，為牛膝多糖在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用提供參考。

1 免疫調(diào)節(jié)作用

牛膝多糖是一種免疫調(diào)節(jié)劑，易刺激動物機(jī)體的免疫系統(tǒng)，但目前其作為免疫增強(qiáng)劑的作用機(jī)制還沒有統(tǒng)一定論，可能原因是因為牛膝多糖作用于不同受體動物的靶點不同。邵樹軍等[8-9]探討了牛膝多糖對正常及免疫低下小鼠和其紅細(xì)胞免疫功能的影響，發(fā)現(xiàn)連續(xù)10 d 注射60 mg/（kg·d）牛膝多糖能顯著提高免疫低下小鼠NK 細(xì)胞和小鼠外周血液中TNF 的活性，促進(jìn)正常小鼠外周血液中YNK細(xì)胞及TNF 活性的增強(qiáng)，還能顯著提高小鼠紅細(xì)胞C3b 受體花環(huán)結(jié)合率和紅細(xì)胞粘附免疫復(fù)合物花環(huán)結(jié)合率。寧勇等[10]報導(dǎo)，牛膝多糖能增強(qiáng)單核細(xì)胞的吞噬作用，顯著誘導(dǎo)和激活單核細(xì)胞腫瘤壞死因子TNF-α 和白細(xì)胞介素IL-6 的表達(dá)。呂建新等[11]研究發(fā)現(xiàn)，再體外試驗條件下，牛膝多糖能促進(jìn)人胸腔巨噬細(xì)胞內(nèi)乳酸脫氫酶和酸性磷酸酶的活力提高，對胸腔巨噬細(xì)胞表達(dá)的TNF-α 和IL-6 具有顯著的劑量效應(yīng)。陳清華等[12]研究了牛膝多糖的免疫調(diào)節(jié)作用機(jī)制，發(fā)現(xiàn)牛膝多糖可以顯著提高仔豬細(xì)胞因子TNF、IL-1β、IL-2、IL-6 的表達(dá)量和血清淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化率，同時通過脂多糖刺激斷奶仔豬，牛膝多糖能夠緩解免疫應(yīng)激對仔豬生長的抑制，減少內(nèi)分泌激素等炎性介質(zhì)在動物體能的累積[13]。楊兵等[14]研究發(fā)現(xiàn)添加牛膝多糖能夠顯著改善斷奶仔豬氧化應(yīng)激反應(yīng)并提高機(jī)體免疫力，對斷奶仔豬的健康狀態(tài)有一定的改善作用。季敬璋等[15]報道，牛膝多糖能誘導(dǎo)人T 細(xì)胞分泌IFN-γ，而抑制IL-4 的分泌，同時驗證了該發(fā)生機(jī)制是由于牛膝多糖能夠促進(jìn)Th1 類細(xì)胞因子的分泌而導(dǎo)致的。綜上所述，牛膝多糖能誘導(dǎo)機(jī)體巨噬細(xì)胞因子的表達(dá)，增強(qiáng)免疫細(xì)胞的增殖、活化和成熟，在生產(chǎn)中對動物機(jī)體的免疫功能具有積極調(diào)節(jié)作用。

2 抗炎癥作用

牛膝多糖中因含有甾酮類、皂苷類、生物堿等成分而具有抗菌作用。彭穎等[16]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)牛膝多糖濃度為0.8 mg/mL 時，大腸桿菌對細(xì)胞的粘附抑制最為明顯，說明該濃度下牛膝多糖對大腸桿菌的抑制作用最強(qiáng)。陳清華等[17]以160 頭28 日齡的斷奶仔豬為試驗對象，研究牛膝多糖對仔豬腸道微生物的影響，發(fā)現(xiàn)牛膝多糖組在抑制腸道大腸桿菌和促進(jìn)腸道有益菌方面明顯優(yōu)于抗生素組，且這種效果與牛膝多糖的添加量有關(guān)。田庚元等[18]用不同的硫酸化試劑合成的牛膝多糖硫酸酯，具有抑制乙型肝炎病毒HBsAg 和HBeAg 的活性的功能，對Ⅰ型單純性皰疹病毒也有明顯的抑制作用。劉穎華等[19]也發(fā)現(xiàn)硫酸酯化后的牛膝多糖具有抗單純皰疹病毒Ⅱ型活性的功能。此外，牛膝多糖對慢性支氣管哮喘具有減輕作用[20]。李昌崇等[21]通過對哮喘氣道炎癥Th1/Th2 平衡作用機(jī)制的研究發(fā)現(xiàn)，牛膝多糖能明顯減輕哮喘大鼠的氣道炎癥，顯著降低慢性嗜酸粒細(xì)胞（EOS）等炎癥細(xì)胞的產(chǎn)生，在哮喘的治療中可以減少地塞米松的添加量。

3 抗癌癥作用

經(jīng)過結(jié)構(gòu)修飾的牛膝多糖生物活性得到了很大的改善，可以通過升高機(jī)體血液中白細(xì)胞的數(shù)量來抑制腫瘤細(xì)胞在體內(nèi)的增殖、分化。鄧樂華等[22]對ABPS 進(jìn)行羧甲基化處理，發(fā)現(xiàn)牛膝多糖中羧甲基主要取代在糖鏈呋喃環(huán)碳-4 位上，其產(chǎn)物具有較好的抑制小鼠Lewis 肺癌和S180 腫瘤的效果，并能提高小鼠NK 細(xì)胞活性。張健等[23]研究發(fā)現(xiàn)在堿性水溶液中羥乙基化的牛膝多糖，葡萄糖碳-6和果糖碳-1 或碳-6 位上被取代，藥理實驗發(fā)現(xiàn)這類衍生牛膝多糖對荷Lewis 肺癌小鼠NK 活性具有一定促進(jìn)作用。同樣在堿性水溶液中羥丙基化修飾的牛膝多糖對小鼠Lewis 肺癌和B16 黑色素瘤均有明顯的抑制作用，同時能促進(jìn)Lewis 肺癌小鼠的NK 細(xì)胞活性[24]。陳曉明等[25]研究了牛膝多糖磷酸酯的抗腫瘤活性，采用小鼠Lewis 肺癌足趾接種模型和小鼠S180 肉瘤皮下接種模型，發(fā)現(xiàn)牛膝多糖磷酸酯對腫瘤有明顯的抑制作用，并能提高NK 活性。

4 抗氧化、抗衰老作用

牛膝多糖能調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、分化和凋亡，一定程度上調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)天然和固有的活性氧成分，在小鼠衰老模型中，牛膝多糖能減緩甚至阻斷腦組織和肝臟組織的過度氧化，從而達(dá)到延緩衰老的作用。談鋒等[26]研究了牛膝多糖的組分及抗衰老活性，發(fā)現(xiàn)大分子組分牛膝多糖對果蠅無抗衰老作用，而不同階段小分子組分的牛膝多糖能顯著使果蠅平均體質(zhì)量增加3.85%～5.47%，果蠅平均壽命延長2.61%～3.16%。梁越欣[27]研究發(fā)現(xiàn)，牛膝多糖能提高經(jīng)H2O2處理的2BS 細(xì)胞的存活率，降低細(xì)胞的SA-β-gal 染色陽性率以及抑制丙二醛（MDA）和單胺氧化酶-B（MAO-B）的水平，提高了超氧化物歧化酶（SOD）活力，從而達(dá)到抗衰老作用。

5 抗凝血作用

牛膝多糖具有活血作用。毛平等[28]研究了牛膝多糖的抗凝血作用，發(fā)現(xiàn)牛膝多糖能延長小鼠凝血時間、大鼠血漿凝血酶原時間、白陶土部分凝血活酶時間，具有凝血作用，認(rèn)為牛膝活血的功效可能與牛膝多糖的抗凝血作用有關(guān)。

6 展望

我國中草藥資源豐富，應(yīng)用于畜牧生產(chǎn)的中草藥約有l(wèi) 000 多種。牛膝多糖也是中獸醫(yī)中常用的藥物之一，除了具有調(diào)節(jié)動物免疫、抗炎癥、抗癌癥等功能外，還具有促進(jìn)生長和降低血糖的功效。目前牛膝多糖的研究主要集中在小鼠的免疫調(diào)控上，在禽類和反芻動物上應(yīng)用的研究較少，因此，加強(qiáng)牛膝多糖在禽類及反芻動物營養(yǎng)與免疫調(diào)控方面的作用機(jī)制和分子機(jī)制研究，將有助于闡明牛膝多糖的生物學(xué)活性，對指導(dǎo)牛膝多糖作為新興免疫調(diào)節(jié)劑的開發(fā)與應(yīng)用具有重義。