板蓝根多糖在畜牧兽医领域的应用

2022-03-18王启佩河南农业大学

中国畜牧业 2022年3期

文│王启佩（河南农业大学）

板蓝根为十字花科植物菘蓝和和草大青的干燥根，是传统的清热解毒药物。板蓝根分为北板蓝根和南板蓝根，在我国主产于河南、河北、甘肃、安徽、云南、贵州、广西、福建等。研究发现板蓝根具有抗病毒、抗炎症、抗内毒素等作用，在治疗流行性乙型脑炎、流感、脑膜炎、咽痛、溃疡和血便、痢疾等疾病有良好的效果。其成分主要包括板蓝根多糖（Isatidis Radix polysaccharides，IRPS）、吲哚类化合物、靛玉红、甾体糖苷、类固醇等，其中板蓝根多糖含量较高，且有与板蓝根相似的药理作用，而且板蓝根多糖对猪的流感病毒、伪狂犬病病毒、猪繁殖与呼吸综合征病毒以及羊传染性脓疱病毒等均有良好的抗病毒效果。因此本文对板蓝根多糖的提取工艺和药理作用进行论述，以期为板蓝根多糖在畜牧生产中进一步利用和研究提供思路。

一、板蓝根多糖的提取工艺

在板蓝根多糖畜牧兽医应用研究中提取分离是需要最先考虑的。古代中医最常用的做法是水煮，以汤剂的形式用药。现在市场多以板蓝根煎剂、糖浆煎剂、颗粒剂等用药，而板蓝根多糖是板蓝根中主要的成分之一，对其研究之前首先要对板蓝根进行破碎、脱脂，最后提取得到多糖。所以如何更有效的破坏细胞壁，去除纤维素、果胶等杂质，是板蓝根多糖药理作用研究的基础。常用的方法有煎煮法、超声波提取法、微波辅助提取法、酶解法等。

1.煎煮法。煎煮法又称为水浸提法或水煮法，是将药材切片、粉碎后，加水煎煮，是传统提取法。水煎过程中浸泡可以使药物软化，高温破坏药物的细胞壁，最后使多糖分离出来。赵琳静利发现在液料比为55∶1，提取温度80℃，时间3.5小时，板蓝根多糖的提取率为3.55%。陈璐通过正交实验考察多因素对板蓝根多糖提取效率的影响，发现浸提时间3小时，温度90℃，浸提5次提取率为10.42%。王娟通过单因素实验，优化后发现在乙醇浓度为62%，液料比为21∶1（克/毫升），提取时间为6分钟，提取温度为81℃，得率为12.33%，并且内部沸腾法比传统热水浸提法得率高出2.14%。综上，不论液料比、浸提时间是多少，以上几种提取方法温度都比较高，控制在80～90℃，而提取时间根据方法的不同，内部沸腾法最快，仅需要6分钟，而且板蓝根多糖得率最高。因此，在畜牧兽医应用研究提取板蓝根多糖时，可采用高温80℃～90℃，内部沸腾法，从而达到较高的板蓝根多糖提取率和效率，可以作为畜牧新型制剂生产前的处理方法。

2.超声波提取法。为了缩短提取时间，增加多糖提取效率，超声波辅助提取法是常用的方法之一。利用超声波辅助的方法，在破坏细胞壁的同时可增加多糖等物质的溶解性。车荣珍用超声波辅助提取的方法摸索出条件：超声时间30分钟，超声功率149.8瓦，液料比30.2∶1，在此条件下较传统的热水浸提法获得多糖的提取率提高为15.52%。金婷用超声提取方法发现液料比为40∶1，功率100瓦，超声60分钟时，超声波通过空化效应、机械效应等将多糖的提取率由水提的13.9%提高为32.3%。温馨在正交试验的基础上得到在液料比20∶1 （克/毫升），超声时间为30 分钟条件下，提取含量和提取率最高。综上，超声波辅助提取法可以缩短时间，提高效率，但是超声设备和生产条件成本高，不利于超声波提取工艺在畜牧研究中推广。

3.微波辅助提取法。微波辅助提取法原理是利用磁场来影响极性分子，破坏内部屏障。唐志华发现在微波功率500瓦，时间8分钟，液料比40∶1 （克/毫升）条件时板蓝根多糖提取率为6.55%。刘依在正交实验研究中发现，液料比10∶1 （克/毫升），通过水浸泡1小时，微波功率480瓦，提取时间6分钟，多糖提取率可提高至9.729%。虽然，微波辅助克缩短时间，但是操作过程中液体蒸发快，萃取溶剂和高温容易使提取成分性状发生改变，并且淀粉和杂质的增加，降低了多糖提取的纯度，因此微波辅助提取多糖时需要控制温度和萃取溶液极性，以提高多糖的稳定性。

4.复合酶提取法。酶提取法是多糖提取常用的方法之一，主要采用相对温和的方法对药物进行分解，释放多糖。多种酶对药物进行共同作用提取的过程叫做复合酶提取法。张明通过正交实验发现复合酶提取最佳条件是在纤维素酶2%、果胶酶1%、胰蛋白酶2%，温度50℃，作用时间70分钟，提取率可达20.34%，是热水浸提法提取率10.01%的2倍。因为复合酶提取法将药物中的纤维素、淀粉、果胶等物质进行分解，多糖易于纯化，且反应温度低、过程温和，最大限度地保留了多糖的原始结构，提取效率高，但是复合酶提取法酶类成本高，也不利于大型生产。

此外，对板蓝根多糖进行提取，可以根据其理化特性进行发酵，得到有效成分更高的提取率。发酵后的产品可以直接用于饲料添加，更利于畜牧生产的进行，对其应用具有较大的推进作用。

二、板蓝根多糖的药理作用

研究发现板蓝根多糖在畜牧生产应用上可以作为疫苗佐剂添加，发挥抗病毒、抗炎等作用。

1.抗炎作用。研究发现板蓝根多糖降低流感病毒感染引起的Toll样受体3（TLR-3）蛋白表达、调节TLR4-NF-kB信号通路，从而抑制TLR-3信号通路的激活，降低由流感病毒诱导的促炎因子水平，发挥抑制肺部炎性的作用。WANG X研究发现，板蓝根多糖可减少宫颈癌病毒引起的症状，病理损伤程度减轻，并提高血清中一氧化氮（NO）水平、改变肺组织中细胞因子表达，降低炎症反应。随着禁抗的使用规范，板蓝根多糖可以作为抗炎药物的替代品进行研究。

2.抗病毒作用。板蓝根多糖可以通过抑制病毒吸附和复制功能发挥抗病毒作用，调控流感病毒血凝素（HA）表达，降低感染率，还可以抑制病毒内吞、脱膜，降低流感病毒附着。板蓝根多糖对多种流感病毒亚型（H1N1和H5N1等）有抑制作用，抗病毒效果显著。此外，板蓝根多糖对鸡传染性支气管炎病毒（IBV）、猪伪狂犬病病毒（PRV）、羊传染性脓疱病毒（ORFV）、猪繁殖与呼吸综合征病毒（PPRSV）等病毒引起的疾病具有一定的抑制作用。

3.调节免疫作用。研究发现板蓝根多糖可以激活B细胞和T细胞等免疫细胞，辅助免疫因子生成，对B淋巴细胞和NK细胞发挥作用，同时可以双向调节Th1细胞表达。板蓝根多糖中含有的凝集素与表面糖蛋白结合，促进胸腺素和细胞因子分泌，提高免疫力。在环磷酰胺导致雏鸡免疫抑制模型中，板蓝根多糖具有促淋巴细胞增殖、提高IgA比率、增加抗体数量的作用。

研究还发现板蓝根多糖可以作为部分疫苗的佐剂，增加疫苗抗体滴度，提高免疫效果。板蓝根多糖作为疫苗佐剂添加，提高T淋巴细胞CD4+/CD8+比值，增加胸腺、脾脏、法氏囊免疫器官指数，提高新城疫传染性支气管炎二联（ND-IB）弱毒苗免疫效果。通过促进脾脏T细胞增殖，增强单纯疱疹病毒Ⅱ型（HSV-2）疫苗体液和细胞免疫水平。