紫锥菊增强猪免疫功能的研究进展

2019-01-08冯言言李龙飞吴连勇

猪业科学 2019年10期

冯言言，孔梅，郑莉，李龙飞，常雪，崔进，吴连勇

（齐鲁动物保健品有限公司，山东济南 250100）

紫锥菊，又称 “松果菊”，为多年生菊科草本植物，原产于北美洲，是西方历史中最为悠久的植物药之一，其药用历史可追溯到北美印第安人时期。紫锥菊属植物共有9 个种及数个变种，其中3 种具有药用价值，分别为紫锥菊、狭叶紫锥菊和淡紫紫锥菊。紫锥菊广泛分布于美国、加拿大和欧洲（尤其是德国）。18 世纪，北美移民开始使用紫锥菊并迅速流传开，其后贯穿于整个美国医生的用药史，19 世纪，梅尔医生向美国土著居民学习草药疗法，将紫锥菊引种至欧洲。近年来，我国成功引种紫锥菊，在多个地区如陕西、河南、湖南等地均有种植。

目前，国内外对紫锥菊的研究大多数集中在免疫调节方面，其全草均为制剂的重要原料，我国也批准紫锥菊相关制剂用于增强畜禽疫苗的免疫功能。2014 年11 月13 日，原农业部批准紫锥菊根、紫锥菊根末用于增强猪蓝耳病灭活疫苗的免疫效果，2016 年12 月28 日原农业部批准紫锥菊颗粒用于增强猪对猪瘟疫苗的免疫应答。紫锥菊及其相关制剂对猪的免疫功能及疫苗的免疫效果具有很好的增强作用，故文章进行了紫锥菊活性成分、药理活性、安全药理学、毒理学以及临床应用等内容的阐述，以指导紫锥菊在猪临床中的合理使用。

1 活性成分

紫锥菊的主要活性成分为咖啡酸及其衍生物、烷基酰胺类化合物、多糖及糖蛋白。

咖啡酸是紫锥菊常见的酚酸之一，咖啡酸衍生物（Caffeic acid derivatives, CADs）是一类含有咖啡酸基本结构单元的羟基肉桂酸酯的代谢产物，是紫锥菊主要的极性活性成分。目前，已从紫锥菊中分离鉴定出了咖啡酸、菊苣酸、绿原酸、紫锥菊苷、洋蓟酸等15 种CADs。CADs 有多种生物活性作用，能够抑制细菌感染中涉及的关键酶—透明质酸酶，具有明显的免疫刺激功能和抗炎作用，同时还具有很强的抗氧化作用[1]。

烷基酰胺类物质是紫锥菊的一大类非极性活性成分，主要存在于根部。目前，已鉴定出超过20 种紫锥菊源烷基酰胺类物质，这类物质主要具有烯烃和/ 或乙炔键直链脂肪酸的异丁烯酰胺，烷基部分为4~5 个碳的烷基，烷基酰胺类物质的含量可作为紫锥菊制剂重要的质量控制指标[2]。

紫锥菊含有多种多糖和糖蛋白等大分子物质。从紫锥菊地上部分的水提取物中发现了相对分子量为35 000 的4- 甲氧基- 葡萄糖醛- 阿拉伯糖- 木聚糖聚糖和相对分子量为50 000 的阿拉伯糖- 鼠李半乳糖聚糖这2 种免疫多糖。从紫锥菊根中可以分离出相对分子质量分别为17 000、21 000 和30 000 的3 种糖蛋白。紫锥菊多糖与糖蛋白有较强的免疫活性，具有抗炎、抗氧化及增强免疫的功能[3]。

此外，紫锥菊还含有挥发油、多聚炔、类黄酮及精油等成分。

2 药理作用

紫锥菊及其活性成分具有丰富的药理作用，包括免疫调节活性、抗炎活性、抗菌、抗病毒、抗肿瘤活性以及抗氧化能力等。

2.1 免疫调节活性

紫锥菊具有显著的免疫调节能力，可增强机体的免疫功能（非特异性免疫和特异性免疫），其免疫调节作用与增强巨噬细胞、淋巴细胞功能，刺激细胞因子和抗体的产生有密切关系。免疫调节活性是紫锥菊最重要的生物活性。

紫锥菊可促进免疫器官的生长和发育。紫锥菊能有效提高小鼠脾脏增重，提高小鼠血清免疫球蛋白水平和降低总胆固醇水平，增强对病菌的抵抗力，具有提高小鼠免疫能力和降低血脂的功能[4]。

紫锥菊可增强细胞免疫。紫锥菊可显著提高肉鸡自然杀伤细胞（NK 细胞）的杀伤能力，可明显刺激T 淋巴细胞的增殖，并且对外周血单个细胞的增殖有促进作用[5]。

紫锥菊可增强体液免疫。紫锥菊可显著提高猪瘟、猪繁殖与呼吸综合征疫苗以及猪丹毒的抗体水平[6,7]，可显著提高肉鸡外周血的鸡传染性法氏囊病毒疫苗与新城疫疫苗抗体滴度，能够明显增强新城疫病毒抗体效价[8,9]。此外，紫锥菊还可提高犬对犬瘟热疫苗和犬细小病毒疫苗的免疫应答，增强抗体效价[10,11]。

紫锥菊可改善血液的免疫功能和生化指标。紫锥菊不仅能够提高小鼠血清免疫球蛋白水平并降低总胆固醇水平，而且可以提高肉鸡的红细胞RBC-C3bR 花环率和白细胞介素-2 与肿瘤坏死因子-α 含量，还能够改善血常规指标[12,13]。

2.2 抗炎活性

紫锥菊的根和地上部分含有多元不饱和异丁基酰胺，有免疫调节功能，可阻止病原体引起的炎症，具有较强的抗炎活性。此外，紫锥菊的菊苣酸、多糖也都具免疫抗炎活性，菊苣酸能够抑制透明质酸酶，保护胶原蛋白Ⅲ免受可导致降解的自由基的影响[14]。

2.3 抗菌、抗病毒、抗肿瘤活性

紫锥菊主要活性成分菊苣酸和咖啡酸，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌有显著的抗菌作用[15]。紫锥菊中的多糖可通过调动机体的免疫防御功能而发挥抑菌杀菌作用[16]。此外，紫锥菊可预防白色念珠菌引起的感染[2]。

紫锥菊茎叶及提取物表现出抗病毒活性，其作用机理与免疫刺激以及抗透明质酸有关。紫锥菊对流感、疱疹病毒有一定的抑制作用，同时还能抑制透明质酸酶的活性，从而阻断细胞表面的病毒受体的结合[17]。

此外，紫锥菊可通过刺激巨噬细胞产生肿瘤坏死因子、白介素、干扰素等杀灭肿瘤细胞[18]。

2.4 抗氧化能力

紫锥菊根部及其衍生物是一种很好的天然抗氧化物质，且能用于防治由自由基诱导所致的危害。紫锥菊中的菊苣酸和多酚具有抗氧化和净化体内自由基的能力，可保护皮肤的胶原蛋白不受自由基的损害[19]。

3 安全药理学

紫锥菊在治疗范围或治疗范围以上剂量时，对犬、猫、小鼠等动物的心血管系统、呼吸系统和中枢神经系统不存在潜在的不希望出现的不良影响。

庞云露等[20]研究了紫锥菊对清醒比格犬心率、心电、血压和呼吸的影响。研究结果显示，口服0.125~1.25 g/kg 紫锥菊对清醒比格犬心率有明显降低作用，对心电图P 波、T 波、R 波、Q-T 间期、QRS间期、P-R 间期及血压、呼吸均无显著影响（P ＞0.05），这表明，紫锥菊对犬的呼吸系统和心血管系统均无显著影响，在以药效剂量应用时安全可靠。

张英涛等[21]研究报道，以相当于生药量5、10、20 g/kg 的松果菊提取物经十二指肠给予麻醉猫后，对猫的血压、心电图、心率、心律、呼吸频率、呼吸深度未见明显影响；以松果菊生药5、10、20 g/kg 给小鼠灌胃，每日1 次，连续7 d，对小鼠自发活动及神经系统均未见明显影响。

张伟等[22]对健康昆明小鼠连续1 周灌服不同浓度的紫锥菊根末生药液，观察其对健康昆明小鼠中枢神经系统、呼吸系统和心率的影响，以考察紫锥菊根末的潜在不良反应。研究结果表明，紫锥菊根末对健康昆明小鼠的中枢神经系统、呼吸系统和心率均无明显影响。

4 毒理学研究

紫锥菊及其提取物毒性较低，安全范围较大，是一种安全的中草药。紫锥菊无致癌、致畸和致突变作用，无生殖遗传毒性。

EMA（European Medicines Agency，欧洲药品管理局）报道[23]紫锥菊具有较低的急性毒性，新鲜压制的紫锥菊汁液的LD50高于推荐使用的最高剂量，例如高于大鼠口服给药剂量15 g/kg，高于大鼠静脉注射剂量5 g/kg，高于小鼠口服给药剂量30 g/kg，高于小鼠静脉注射剂量10 g/kg。

EMA 报道了新鲜压制的紫锥菊汁液的重复给药毒性，以每天每千克体重800、2 400 或8 000 mg 剂量给药，连续给药4 周，与对照组相比，临床化学指标以及尸检指标均未改变。EMA 报道紫锥菊无致突变性。关于紫锥菊的致癌性，EMA称考虑到紫锥菊无致突变性，因此，认为没有必要开展致癌性研究。

赵丹等[24]研究了紫锥菊粉对大鼠的致畸作用，评价紫锥菊的生殖毒性。试验将性成熟SD 大鼠雌雄合笼交配，将孕鼠随机分成紫锥菊高（1 g/kg）、中（0.5 g/kg）、低（0.05 g/kg）3 个剂量组，阴性对照组和阳性对照组，于孕期7—16 d经口给予受试动物，观察母鼠和胎鼠的生长发育情况。研究结果显示，受试动物各剂量组的孕期增重、活胎的体重、身长和尾长均显著高于阳性对照组（P ＜0.01），而吸收胎数、死胎数、畸形率均显著低于阳性对照组。受试动物各剂量组与阴性对照组间的所有指标均无显著差异。结果表明，紫锥菊粉对大鼠无母体毒性、胚胎毒性和致畸作用。

徐培渝等[25]研究了紫锥菊提取物浸膏对孕鼠和胎鼠的毒性和致畸性。研究根据人体推荐剂量，设3 个剂量组，分别为833.3 mg/kg、1 666.6 mg/kg 和3 333.3 mg/kg，分别相当于人体推荐剂量的25、50 和100 倍，另设1 个阴性对照组和1个阳性对照组。试验在孕期7—16 d经口给予受试动物，检查孕鼠和胎鼠相关指标。结果显示，各剂量组孕鼠增重正常，对每窝活胎鼠的平均体重、身长和尾长无明显的影响，未发现外观畸形和内脏畸形，各剂量组孕鼠增重无明显减少。研究表明，紫锥菊无母体毒性和胚胎毒性，未见致畸性。

赵丹等[26]通过对紫锥菊提取物进行昆明小鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验，评价紫锥菊提取物的潜在致突变性。试验用紫锥菊提取物制备混悬液进行Ames 试验，采用平板渗入法，计数TA97、TA98、TA100、TA102 标准测试株在4 个不同浓度下，于37 ℃培养48 h 后的回复突变菌落数。结果显示无论在+S9 和-S9 的情况下，各剂量组均未引起测试菌株回变菌落数的明显增加，Ames 试验结果为阴性。这表明，紫锥菊提取物不引起鼠伤寒沙门氏菌的回复突变数增加，无致基因突变性。

于蒙等[27]研究了紫锥菊提取物的遗传毒性。试验选用常规方法进行骨髓细胞微核试验、小鼠精子畸形试验和Ames 试验。研究结果显示，紫锥菊提取物各剂量组与阴性对照组相比，差异无统计学意义（P ＞0.05），与阴性对照组相比，差异有统计学意义（P ＜0.01）。研究可以得出结论，紫锥菊提取物对小鼠未见生殖遗传毒性，对鼠伤寒沙门氏菌无致突变性。

5 临床应用

马少朋等[7]研究了紫锥菊复方（紫锥菊、黄芪）对仔猪免疫功能以及对猪繁殖与呼吸综合征疫苗的影响。在仔猪日粮中添加不同剂量的紫锥菊复方，检测仔猪外周血淋巴细胞的转化率以及猪繁殖与呼吸综合征疫苗的抗体水平，研究紫锥菊复方制剂对猪繁殖与呼吸综合征疫苗免疫效果的影响。研究结果显示，一定量的紫锥菊复方制剂能够显著提高仔猪外周血淋巴细胞转化率，极显著地提高猪繁殖与呼吸综合征疫苗的抗体水平，这表明，紫锥菊对仔猪的免疫功能及疫苗效果具有一定的促进作用。

付艳芳等[28]研究了紫锥菊复方（紫锥菊、黄芪）对仔猪免疫机能以及对疫苗免疫效果的影响。试验将三元杂交仔猪随机分为4 组，对照组为无药组，试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组（紫锥菊复方1.5% 组、1.0% 组、0.5% 组），并分别于20、35、50、60、70、80 日龄采血检测仔猪外周嗜血中性白细胞百分数、淋巴细胞转化率、猪瘟、猪繁殖与呼吸综合征抗体水平等免疫指标。结果显示，应用一定量的紫锥菊复方制剂能够显著提高仔猪外周血嗜中性白细胞百分数和淋巴细胞转化率，极显著提高猪瘟、猪繁殖与呼吸综合征疫苗的抗体水平，研究得出结论：紫锥菊可增强猪的免疫功能，并能增强疫苗免疫效果。

姚维平等[29]研究了在饲料中添加紫锥菊复方制剂（紫锥菊和黄芪）观察其对断奶仔猪的生长性能和免疫功能的影响。结果表明，添加高剂量（质量分数为1.5%）紫锥菊复方制剂组仔猪的日增重、血清中淋巴细胞阳性率、猪瘟抗体效价、猪繁殖与呼吸综合征抗体效价等均比其他组有显著提高（P ＜0.05），腹泻率均比其他组显著降低（P ＜0.05），研究表明紫锥菊复方在一定程度上可以改善仔猪的生产性能，提高机体的免疫力。

文素华等[30]研究了紫锥菊对猪生产性能的影响。试验选用的药物为紫屏风（紫锥菊末）和康提舒（微生态制剂），试验选用的动物为健康3 月龄仔猪，研究了紫屏风和康提舒对猪血常规检测、猪体内细胞因子检测、对哺乳母猪猪瘟抗体水平的影响以及对母猪繁殖性能的影响。结果显示，紫屏风和康提舒可以维持猪正常的血常规和血清生化指标，可保障猪正常的基础代谢和生理功能，保障猪正常脏器的功能状态。同时，紫屏风和康提舒可提高猪的非特异性免疫，提高猪瘟疫苗的抗体水平，提高母猪的繁殖性能，如缩短母猪的产程、降低难产率、断奶后1 周发情率明显提高、断奶仔猪体重明显增加等。

余晓斌等[31]研究了包含紫锥菊多酚在内的一种复合型生物饲料添加剂，以0.3% 添加到成年猪饲料中，32 d 喂养过程中不添加抗生素。研究结果表明，添加紫锥菊多酚的复合型生物添加剂可降低料重比12.52%，提高日增重9.89%。

Maass 等[6]研究了紫锥菊作为饲料添加剂添加至母猪、仔猪和育肥猪的饲料后，猪的生长性能、血像、包括淋巴细胞增殖的血浆酶、抗体状态、初乳中免疫球蛋白含量。试验中对照组选用苜蓿粉进行饲喂。36 头母猪在孕期第85—110 d 分别以0%、1.2% 或3.6% 的剂量给予紫锥菊，在泌乳期开始至28 d 以0%、0.5% 或1.5% 的剂量给予紫锥菊。研究结果显示，紫锥菊对猪的生长性能、体重减轻、血像、血浆酶和初乳成分均无显著影响。所有给药治疗组猪的健康状态相似。研究进行的第2 个试验，试验持续时间为6 周，选用36 头仔猪，按照1.8%或20 mg/kg 饲喂紫锥菊，所评价参数未有差异。紫锥菊给药组猪的饲料转化率有轻度地提高（约提高4%）。在第3 个研究中，试验选用48 头育肥猪，试验周期为9 周，分两个阶段，1—3 周和7—9 周，试验组以0%、1.5% 给予紫锥菊末或4~6 mL 压汁给药。在第1 周和第5 周猪接种猪丹毒疫苗以达到特定免疫反应。结果显示，紫锥菊给药组动物饲料转化率明显高于不给药组，此外，猪丹毒抗体水平明显升高。研究可以得出结论，紫锥菊可以作为饲料添加剂增强猪疫苗免疫效果，并且提高饲料转化率。

赵现敏等[32]为选择具有免疫增强活性的中药多糖及其最佳作用剂量，用淋巴细胞转化试验测定了不同浓度的紫锥菊多糖（EPPS）、板蓝根多糖（IRPS）、黄芪多糖（APS）、山药多糖（CYPS）和牛膝多糖（ABPS）等5 种中药多糖对体外培养猪脾脏淋巴细胞增殖功能的影响。结果表明，紫锥菊多糖能显著促进猪脾脏淋巴细胞增殖（P ＜0.05），并且促进猪脾脏淋巴细胞增殖的作用与多糖浓度密切相关。

徐守振等[33]研究了包括紫锥菊在内的多种药物对确诊的猪传染性胃肠炎的作用效果。研究随机抽取57 头患猪，按圈分成4 组，分别用黄芪多糖- 紫锥菊注射液+ 复方硫酸安普霉素注射液穴位注射、黄藤素注射液+ 氟苯尼考注射液、黄芪多糖注射液+ 烟酸诺氟沙星溶液、利巴韦林注射液+ 硫酸庆大霉素注射液治疗。试验结果显示，黄芪多糖-紫锥菊注射液+ 复方硫酸安普霉素注射液穴位注射的组方的治疗效果最好，可见，在临床使用中，紫锥菊对猪传染性胃肠炎也具有一定的治疗效果。