摘 要:目的:通過小鼠免疫功能試驗評估豆粉、乳清蛋白粉、復(fù)配蛋白粉3種受試物是否具有增強(qiáng)免疫力的功效。方法:利用隨機(jī)分組法進(jìn)行實驗,將200只昆明種小鼠分為對照組、豆粉組、乳清蛋白粉組和復(fù)配蛋白粉組,分別評估不同受試物的免疫功能。結(jié)果:豆粉、乳清蛋白粉、復(fù)配蛋白粉均能有效增強(qiáng)小鼠免疫功能,豆粉有效劑量為600 mg·kg-1 bw·d-1,乳清蛋白粉有效劑量為400 mg·kg-1 bw·d-1,復(fù)配蛋白粉有效劑量為1 g·kg-1 bw·d-1。結(jié)論:3種受試物均能有效增強(qiáng)小鼠免疫功能,其中復(fù)配蛋白粉的效果最好。
關(guān)鍵詞:豆粉;乳清蛋白粉;復(fù)配蛋白粉;細(xì)胞免疫;體液免疫
Abstract: Objective: The mouse immune function test was used to evaluate whether three test substances: soy flour, whey protein powder and compound protein powder have the effect of enhancing immunity. Method: 200 SPF grade Kunming mice were randomly divided into a soybean powder group, a whey protein powder group, and soybean and whey protein composition powder composition group. And the immune functions of different test substances were evaluated. Result: Soybean powder, whey protein powder and compound protein powder could effectively enhance the immune function of mice. The effective dose of soybean powder was 600 mg·kg-1 bw·d-1, the effective dose of whey protein powder was 400 mg·kg-1 bw·d-1, and the effective dose of compound protein powder was 1 g·kg-1 bw·d-1. Conclusion: The three test substances can effectively enhance the immune function of mice, and the effect of compound protein powder is the best.
Keywords: soy flour; whey protein powder; compound protein powder; cellular immunity; humoral immunity
豆粉含有豐富的營養(yǎng)元素,包括優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、人體必需脂肪酸、微量元素、維生素及多種礦物質(zhì),是理想的營養(yǎng)元素補充劑[1]。有研究表明,食用豆類蛋白可以有效降低人體中膽固醇含量并預(yù)防心血管疾病[2]。乳清蛋白富含免疫球蛋白等具有功能特性的蛋白質(zhì)[3]。這些組分能夠通過對抗自由基和清除自由基來增強(qiáng)人體免疫力[4]。研究發(fā)現(xiàn),以含有磷脂的乳清蛋白粉和?;撬釣橹饕现瞥傻臓I養(yǎng)粉能夠有效改善小鼠的記憶力[5]。豆粉、乳清蛋白等單一蛋白質(zhì)含有較為豐富的營養(yǎng)元素,但單一蛋白質(zhì)很難滿足人體對大量營養(yǎng)元素的全部需求。為解決這一問題,利用豆粉及乳清蛋白開發(fā)具有免疫功能的雙蛋白產(chǎn)品是行之有效的思路。本研究通過動物功能評價試驗評估了豆粉、乳清蛋白粉、復(fù)配蛋白粉的免疫功能,為開發(fā)增強(qiáng)人體免疫功能的新型蛋白補充劑提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 受試物及用量
豆粉:沖服,成年人每日推薦用量66.67 mg·kg-1 bw;乳清蛋白粉:沖服,成年人每日推薦用量50 mg·kg-1 bw;復(fù)配蛋白粉(含豆粉40%,乳清蛋白粉30%,輔料30%):沖服,成年人每日推薦用量167 mg·kg-1 bw。
1.2 主要儀器和試劑
TopPette移液器,大龍興創(chuàng)實驗儀器(北京)股份公司;SPX-70標(biāo)準(zhǔn)生化培養(yǎng)箱,上海賽倫生物技術(shù)股份有限公司;BS-600M全自動生化分析儀,深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司;TGL20M高速冷凍離心機(jī),江蘇新春蘭科學(xué)儀器有限公司。
刀豆蛋白(Con A),西安萊葆生物技術(shù)有限公司;小牛血清,美國GIBCO公司;異丙醇(分析純),云南新藍(lán)景化學(xué)工業(yè)有限公司;DNFB,美國Sigma公司。
1.3 實驗方法
選擇重量18~22 g的SPF級昆明種小鼠200只,分為對照組、豆粉組、乳清蛋白粉組及復(fù)配蛋白粉組。豆粉組用量為600 mg·kg-1 bw·d-1,乳清蛋白粉組用量為400 mg·kg-1 bw·d-1,復(fù)配蛋白質(zhì)粉組用量為1 g·kg-1 bw·d-1。所有實驗動物均通過口腔途徑每日灌胃一次,每次灌胃量為20 mL·kg-1 bw,對照組使用等容積的純凈水通過口腔途徑每日灌胃一次。動物實驗嚴(yán)格遵循《實驗動物管理條例》。
1.3.1 細(xì)胞免疫功能試驗
小鼠耳廓腫脹度試驗:對小鼠進(jìn)行25 d藥物注射,處理后摘除小鼠左側(cè)和右側(cè)耳朵,稱量并比較左右耳朵的質(zhì)量差異。ConA誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗:小鼠給藥30 d后處死,無菌條件下摘除脾臟制成單細(xì)胞懸液,并加入80 μL的ConA液,對照組加入相同量的培養(yǎng)液,培養(yǎng)72 h后加入500 μL異丙醇并充分混勻。使用酶標(biāo)儀測定570 nm位置處的光吸收值。脾淋巴細(xì)胞的增殖能力通過Con A孔的吸光度值減去無Con A孔的吸光度值進(jìn)行計算。
1.3.2 體液免疫功能試驗
用小鼠血清溶血素生成試驗評估小鼠的體液免疫功能。在小鼠給藥30 d后,進(jìn)行眼眶采血,低溫冷凍離心并取血清,用生理鹽水將血清稀釋。取100 μL放入血凝試驗盤里,然后向每孔添加100 μL的山羊血壓積紅細(xì)胞懸浮液(0.5%,v/v),混合均勻,計算抗體積數(shù)。
1.3.3 小鼠廓清試驗
小鼠施用藥物30 d后,眼眶取血20 μL,加入到2 mL 0.1% Na2CO3的溶液中,用酶標(biāo)儀測量其在600 nm波長處的光密度數(shù)值,并計算吞噬指數(shù)。
1.3.4 小鼠NK細(xì)胞活性試驗
小鼠給藥30 d后處死,無菌條件下摘除脾臟。將摘除的脾臟研磨并過200目篩網(wǎng),制成單細(xì)胞懸液,用完全培養(yǎng)液調(diào)整細(xì)胞濃度。將100 μL的靶細(xì)胞和脾淋巴細(xì)胞分別加入96孔板中。按流程操作完成后,使用酶標(biāo)儀測量490 nm處的光密度值(OD),并計算NK細(xì)胞活性。
1.4 統(tǒng)計與分析
使用SPSS 20.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并進(jìn)行單因素方差分析和非參數(shù)檢驗,P<0.05表示差異顯著,具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2 結(jié)果與分析
2.1 細(xì)胞免疫功能
豆粉、乳清蛋白粉、復(fù)配蛋白粉對小鼠細(xì)胞免疫功能的影響如表1所示。相比于對照組,3類測試樣本的DTH指數(shù)沒有顯著差別(P>0.05);復(fù)配蛋白粉可以促進(jìn)小鼠淋巴細(xì)胞增殖,并且與對照組相比差異具有顯著性(P<0.05)。結(jié)果表明,復(fù)配蛋白粉能有效提高小鼠淋巴細(xì)胞的增殖能力。
2.2 體液免疫功能
小鼠溶血素生成實驗可以測定被測物質(zhì)對小鼠體液免疫功能的影響[6]。由表2可知,對照組小鼠溶血空斑數(shù)為9.42±0.76(×103個/全脾)。與對照組相比,豆粉組、乳清蛋白粉組和復(fù)配蛋白粉組小鼠的溶血空斑數(shù)量都有所增加。小鼠抗體積分?jǐn)?shù)也是檢測小鼠體液免疫功能的重要指標(biāo)。對照組小鼠抗體積分?jǐn)?shù)為45.36±8.75。與對照組相比,豆粉組、乳清蛋白粉組和復(fù)配蛋白粉組小鼠抗體積數(shù)均有顯著增強(qiáng),差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
2.3 小鼠廓清試驗及NK細(xì)胞活性試驗
由表3可知,對照組小鼠廓清試驗吞噬指數(shù)為4.31±0.42。相較于對照組,豆粉組、乳清蛋白粉組和復(fù)配蛋白粉組小鼠的吞噬指數(shù)都得到了明顯的提高,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。其中,復(fù)配蛋白粉對于小鼠免廓清試驗吞噬指數(shù)的影響最為明顯,表明相比于豆粉和乳清蛋白粉,復(fù)配蛋白粉對小鼠免疫力的增強(qiáng)效果更好。
小鼠NK細(xì)胞活性試驗是檢測受試物提高免疫功能效果的重要指標(biāo)[7]。由表3可知,對照組小鼠NK細(xì)胞活性為20.36%±2.75%。相較于對照組,豆粉組、乳清蛋白粉組、復(fù)配蛋白粉組小鼠的NK細(xì)胞活力都有顯著提高,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。其中,復(fù)配蛋白粉改善小鼠免疫力的效果明顯好于豆粉和乳清蛋白粉。
3 討論
豆粉和乳清蛋白粉均含有大量人體必需氨基酸,是人體補充蛋白質(zhì)的理想來源[8]。但單一來源的蛋白質(zhì)營養(yǎng)元素組成豐富性較差,不能滿足人體的全部需求。因此,本文利用豆粉和乳清蛋白粉開發(fā)了復(fù)配蛋白粉。小鼠細(xì)胞免疫試驗、小鼠體液免疫試驗、小鼠廓清試驗和小鼠NK細(xì)胞活性試驗結(jié)果表明,豆粉劑量為600 mg·kg-1 bw·d-1時能夠有效增強(qiáng)小鼠的免疫功能,乳清蛋白粉劑量為400 mg·kg-1 bw·d-1時能夠顯著增強(qiáng)小鼠免疫功能,復(fù)配蛋白粉劑量為1 g·kg-1 bw·d-1時能夠有效增強(qiáng)小鼠免疫功能。綜上所述,復(fù)配蛋白粉對小鼠免疫功能的增強(qiáng)作用更加顯著。
4 結(jié)論
本研究系統(tǒng)評價了豆粉、乳清蛋白粉、復(fù)配蛋白粉對小鼠免疫功能的影響。試驗結(jié)果顯示,與對照組小鼠相比,豆粉組、乳清蛋白粉組合復(fù)配蛋白粉組小鼠的抗體積分?jǐn)?shù)、NK細(xì)胞活性、廓清試驗吞噬指數(shù)均有不同程度的提高,且復(fù)配蛋白粉還能夠顯著增強(qiáng)小鼠的淋巴細(xì)胞增殖能力,表明3種受試物均能增強(qiáng)小鼠的免疫功能,且均不會使小鼠產(chǎn)生不良反應(yīng),復(fù)配蛋白粉增強(qiáng)小鼠免疫功能的效果最好。本研究為利用不同類型的蛋白質(zhì)開發(fā)功能更加強(qiáng)大的雙蛋白補充劑提供了理論基礎(chǔ)和研究方向。
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作者簡介:劉雙全(1993—),男,山東德州人,本科,工程師。研究方向:食品藥品檢測。