植物多糖提高猪抗病能力研究进展

齐红欢，胡德宝，秦顺义，马吉飞

（天津农学院 动物科学与动物医学学院，天津 300384）

研究不同植物来源的多糖在养猪生产中的应用是新兴领域糖生物学的范畴。植物多糖是醛糖和酮糖由糖苷键连接形成的高分子化合物。研究表明，植物多糖对动物生长性能有促进作用、改善精液冷冻保存效果、辅助疫苗免疫效果、提升抗氧化功能、增强抗病毒的能力、减轻应激反应。采用植物多糖为替抗产品研究已成为热门，已作为饲料添加剂被广泛应用在养猪生产活动中。植物多糖种类繁多，对猪致病菌、病毒的抗病活力差异比较大，研究多糖的抗病性，以求针对性、高效的应用。文章通过对植物多糖的抗病性与其提高猪免疫功能方面进行总结，旨在对植物多糖的后续研究和药品开发提供参考。

1 植物多糖的抗病能力

1.1 抗菌作用

研究表明植物多糖可以增强猪只机体抗大肠杆菌、沙门氏菌等的能力，抗菌机制主要包括以下几个方面：（1）可刺激微生物菌群发酵速率，保护肠道益生菌的活性，维持肠道稳态；（2）有利于肠上皮细胞的分化和增殖，维持肠道黏膜完整性。

1.1.1 沙门氏菌

赵玉蓉等研究发现牛膝多糖（ABPS）浓度越高，抑制作用先增强后减弱，浓度为50μg/mL 时抑制作用最明显，得出ABPS 可以有效抑制沙门氏菌的侵染的结论。50、200 μg/mL ABPS 对侵染沙门氏菌猪小肠上皮细胞（IPEC-1）紧密连接相关蛋白的表达量有效增加，得出ABPS 可以维持小肠黏膜完整性的结论。Correa-Matos 等研究发现低聚果糖（FOS）试验组中氯离子分泌物减少，促炎细胞因子表达和NF-κB 激活减少，表明FOS 影响先天性和适应性免疫系统，减少沙门氏菌感染。Lépine 等研究发现仔猪通过用菊粉多糖（lcITF）、嗜酸乳杆菌W37（LaW37）的饮食干预，导致粪便中益生菌的相对丰度更高，沙门氏菌的相对丰度降低，提高了仔猪断奶后的饲料效率和粪便的稠度，表明菊粉多糖和嗜酸乳杆菌可有效提高仔猪抗鼠伤寒沙门氏菌的免疫效果。

1.1.2 大肠杆菌

刘朝全等研究黄芪多糖、诺氟沙星联用对仔猪大肠杆菌病治疗效果的影响。黄芪多糖组治愈率为77.1%，复发率为18.9%。诺氟沙星组治愈率为82.5%，复发率为33.3%。黄芪多糖、诺氟沙星联用组痊愈率是90%，复发率为5.6%。表明黄芪多糖可以提高仔猪黄白痢的治愈率，降低复发率。Zhang 等研究发现接受500 mg/kg 日粮紫花苜蓿多糖（APS）增加了仔猪盲肠、结肠和直肠中的乳酸杆菌的菌值，减少了沙门氏菌和大肠杆菌的菌值。在饲料中添加800 mg/kg的APS 可有效增加大肠中益生菌菌落数量，最佳日粮APS 浓度为500 mg/kg。陈凌锋等研究发现0.10%和0.15%太子参茎叶多糖使仔猪十二指肠和空肠绒毛高度有所提高，并且提升了十二指肠绒毛高度、隐窝深度；0.15%多糖组回肠绒毛高度提高最多，说明太子参茎叶多糖对仔猪小肠和大肠的完整性有维持作用。多糖组盲肠中的大肠杆菌菌值减少，益生菌菌值提高，说明太子参茎叶多糖可抑制仔猪大肠杆菌数量。

1.1.3 金黄色葡萄球菌

陈希文等研究发现川牛膝、黄芩、茯苓、地榆、虎杖等中药多糖可以减少猪源金黄色葡萄球菌数量，抑菌圈在20 mm 以上，表明中药多糖可以在体外对猪源金黄色葡萄球菌有直接的抑菌作用。

1.1.4 副猪嗜血杆菌

杨裕等研究发现甘草多糖的浓度越高对副猪嗜血杆菌血清型12（HS1075）的抑制作用越强，可以抵抗副猪嗜血杆菌感染，试验表明甘草多糖可以降低副猪嗜血杆菌对小鼠的感染能力。

1.2 抗病毒作用

研究表明植物多糖可以缓解和辅助治疗病毒感染。植物多糖抵御病毒的机制主要有以下4 个方面：（1）通过对机体的免疫系统进行调节，进而辅助机体的抗病毒能力；（2）通过抑制病毒的合成与复制来削减病毒的致病力，从而削弱病毒对机体的伤害；（3）通过调控机体的炎症反应机制，降低病毒侵染造成炎症间接对机体的伤害；（4）通过降低病毒对目标细胞的吸附能力，降低病毒的感染能力。

1.2.1 猪流行性腹泻病毒

Chen 等研究木果多糖3（AOFP3）对IPEC-J2 细胞中猪流行性腹泻病毒（PEDV）感染的抗病毒活性。发现AOFP3 显著降低了IPEC-J2细胞的PEDV 滴度，防止了PEDV感染对IPEC-J2 细胞的损伤。此外，AOFP3 具有抑制PEDV 复制的活性。Chen 等采用 MTT 法 和实 时 荧 光 定 量 PCR 法 研 究了广藿香多糖（PCPS） 的抗PEDV 作用。采用实时荧光定量PCR 方法分析了PCPS 对PEDV 吸附、渗透和复制的影响。表明PCPS 可以通过抑制PEDV 的合成与复制，来表现出对PEDV 的抗病毒活性。Lee等研究发现银杏叶外果皮多糖对抵抗PEDV 作用强烈，使CPE 的形成减少，抑制PEDV 的附着和进入步骤。赵鲁等研究发现马齿苋多糖（POP）可以抑制PEDV 的复制，可以减TNF-α 和IL-6 的表达量。表明POP 对抵抗PEDV 有一定的作用。

1.2.2 猪繁殖与呼吸综合征病毒

韦英益等研究发现马尾藻多糖提升了猪脾细胞增殖和分泌NO、IL-2 和IFN-γ。表明马尾藻多糖通增强猪的体液免疫来抵抗猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）的侵染。庞怡研究发现在PRRSV 感染的早期，构树多糖通过下调波形蛋白的表达水平抑制病毒的转运和增殖；在PRRSV 感染的晚期，构树多糖则通过抑制宿主细胞病变使波形蛋白表达维持较高水平。表明构树多糖可以抑制PRRSV 的感染能力。曾相杰等在做试验的过程发现板蓝根多糖和黄芪多糖可以减少PRRSV的基因表达量从而抑制PRRSV 对健康猪的感染。

Guo 等研究发现叉菜多糖（CG）在Marc-145 细胞和猪肺泡巨噬细胞（PAMs）的mRNA 和蛋白水平上有效抑制ch-1a 的复制。CG 抑制ch-1a 诱导的NF-κB 激活，从而干扰Marc-145 细胞和PAMs 中细胞因子的产生，这有助于其抗PRRSV活性，结果表明CG 可能是一种新的抗-PRRSV 的预防和治疗药物。吴瑗等研究发现芦荟多糖可以抑制PRRSV 的感染能力，浓度高时可以直接将PRRSV 杀灭。表明芦荟多糖不仅可以降低PRRS 的感染，还可以有直接杀灭病毒作用。

冼琼珍等发现芦根多糖、夏枯草多糖在体外对PRRSV 可以阻挡感染、减少复制、进行杀灭，显示芦根多糖在体外可以100%控制PRRSV。孙加节等发现人参多糖（GPS）可以提高感染PRRSV 细胞的成活量，促进IL-6 和IFN-γ的分泌，表明GPS 可以在体外抵御PRRSV。宗敏玲发明的一种茶籽粕多糖复合物对猪蓝耳病有治疗效果。

1.2.3 猪圆环病毒病

谢小东等研究海藻多糖对感染猪圆环病毒2 型（PCV2）仔猪血清中细胞因子的影响。结果显示海藻多糖的所有试验组血清中IL-2、IL-6、IFN-γ、TNF-α、IgG 含 量均有不同程度升高。仔猪对海藻多糖添加剂量为200 mg/kg 饲料并连用7 d 的效果最佳。

Yang 等研究发现苦参多糖（SSP） 降 低 了PCV2 感 染RAW264.7 细 胞 中TNF-α 和IL-6的分泌量和iNOS、COX-2 酶活性，SSP 抑制了感染PCV2 的RAW264.7细胞中p65、ERK1/2、p38 和c-Jun蛋白的磷酸化水平。用SSP 处理PCV2 感 染 的RAW264.7 细 胞 后，HAT 和HDAC 酶的活性以及HAT1和HDAC1 的mRNA 表达水平均升高。同时，组蛋白H3 和H4 的乙酰化修饰表达均明显受到抑制。说明SSP 调控组蛋白乙酰化来调控炎症信号通路和炎症因子的分子机制，从而降低PCV2 的侵染对机体的损伤。

李志娟研究发现板蓝根多糖和黄芪多糖可以有效地降低和阻止PCV2 对健康猪只的侵染，最小抑制浓度分别是9.375 μg/mL 和18.750 μg/mL，最小阻断浓度是2.344 μg/mL。曹迷霞等研究发现西番莲多糖提取物（PEPE）可提升PCV2 感染RAW264.7 细胞的细胞活性。浓度100μg/mL 的 PEPE提升GSH 效果最佳。表明PEPE 可有效缓解PCV2 的侵染。贾妮娜等研究发现山豆根多糖（SSP）可降低由PCV2 感染的细胞中MCP-1、IL-8 表达量，效果最明显的是浓度为400 μg/mL 的SSP。表明SSP 可减少PCV2 给感染细胞带来的损伤。孙加节等研究发现人参复合多糖（GPS）可提升仔猪的抗体表达量和GSH-Px 的生物活力，表明GPS 可以提升机体对PCV2 的对抗能力。Xue 等研究发现黄芪多糖（APS）可以刺激NF-κB 信号通路，抑制PCV2 的基因表达。表明APS 可以预防PCV2。

1.2.4 传染性胃肠炎病毒

孙秋艳等研究发现浒苔多糖在体外对猪传染性胃肠炎病毒（TGEV）作用时间越长杀灭效果越好，浓度越高抑制TGEV 复制的效果越好，抑制TGEV 复制的最小浓度是1.57 mg/mL。最终得出在体外浒苔多糖对TGEV 具有阻断吸附和抑制复制的作用。

Pan 等研究发现山蓼多糖（PCP）对TGEV 诱导的细胞凋亡率可以有效减少，对活性氧（ROS）的表达量减少，对TGEV 复制抑制，使Bcl-2 和Bax 基因的表达量升高，使Bcl-2 蛋白的表达量提升。表明PCP 对TGEV 有较好的抑制作用。

胡蓉等研究发现朱砂七多糖可以阻断TGEV 对靶细胞的吸附作用，可以在体外抑制TGEV 的复制，最佳效果可抑制78.4%。表明朱砂七多糖可以抵抗TGEV 的侵染。

1.2.5 猪流感病毒

李永亮研究了板蓝根多糖对小鼠抗H3N2 型猪流感病毒的阻断、抑制和直接杀灭作用指数分别是10.158、19.291、0.038，板蓝根多糖 试 验 组IL-1β、IL-6 和TNF-α水平升高，促进IL-12 和IFN-γ 的分泌,增强机体抗病毒作用，表明板蓝根多糖通过抑制H3N2 病毒的复制和调整机体的免疫应答来促进机体的抗病毒能力。

Wang 等研究发现蓝根多糖（IRPS）缓解了H3N2 猪流感病毒（SIV）侵染小鼠的症状、病理改变，提升了血清中NO 和IgG 水平。IRPS 可以调节细胞因子的产生，以改善免疫反应和修复炎症的能力，试验表明不同浓度的IRPS 在小鼠体内外有不同程度的抗病毒作用，在SIV 侵染的试验小鼠模型中，有效的剂量为75 mg/kg。

1.2.6 伪狂犬病毒

张鹏宇等研究发现板蓝根多糖、黄芪多糖和干扰素对猪伪狂犬病毒（PRV）的半数抑制浓度分 别 为250 μg/mL、500 μg/mL和100.7 U/mL，三种物质联用时抑制病毒的效果最好，抑制率是70.26%。表明板蓝根和黄芪多糖在体外对猪伪狂犬病毒有一定的抑制作用。Huan 等（2022）研究表明三七多糖能显著抑制PRVXJ5 对PK15 细胞的感染性，三七多糖以剂量依赖性的方式阻断了PRV 对PK15 细胞的吸附和复制，表明三七多糖通过抑制病毒吸附和复制发挥抗病毒作用。

Huan 等、郇长超研究表明车前草多糖（PLP）能够有效抑制PRV感染。体外细胞实验表明，可以显著减少PRV 引起的细胞病变。通过在病毒感染的不同阶段添加车前草多糖，发现车前草多糖主要抑制病毒对细胞的吸附和入胞。

Tong 等研究发现板蓝根多糖可削弱PRV 表达，可在体外直接杀死PRV。表明板蓝根多糖可用于PR的治疗。

1.2.7 口蹄疫病毒

康永明研究发现双黄连黄芪多糖可以提高口蹄疫患病猪只的治愈率，治愈率高达90%。表明双黄连黄芪多糖可以抑制猪口蹄疫病毒的致病力。

1.2.8 猪细小病毒

王学兵等研究发现板蓝根多糖可以阻断和抑制猪细小病毒（PPV）的感染能力，有阻断效果的最低值是2.09 μg/mL，有抑制效果的最低值是4.19 μg/mL。

1.2.9 轮状病毒

刘英兰所发明的一种灰树花多糖通过猪肌肉注射（1.0 ～50 mg/kg）或者拌料（占预混料0.1%～10%）在防治猪轮状病毒性肠炎、猪流行性腹泻和猪传染性胃肠炎中效果较好。

2 提高猪免疫功能

植物多糖可增强机体的免疫能力，抵抗疾病的发生。作为疫苗佐剂可以提高猪只免疫效果，促进机体发挥特异性免疫、非特异性免疫。

2.1 疫苗佐剂

佐剂是一种添加到疫苗中以提高纯化抗原的免疫原性的物质。铝盐、油基乳剂和矿物油是最广泛接受的疫苗佐剂。多糖佐剂增强疫苗的免疫效果的同时安全、绿色和副作用少。

2.1.1 猪瘟疫苗

万思敬研究发现黄芪多糖可提升猪瘟疫苗5.3%～14.2%的抗体水平值，表明了黄芪多糖对猪瘟疫苗有明显的增强效果。朱道仙等研究发现黄芪多糖可有效提升猪瘟疫苗在血液中的抗体水平值和IL-2 含量，表明黄芪多糖提升猪瘟疫苗的免疫效果的机制是促进猪的体液免疫。方磊涵等研究发现添加绞股蓝多糖试验组的抗体效价升高，效果提升最多的是0.8%的绞股蓝多糖，试验表明绞股蓝多糖作为疫苗佐剂，可有效提高猪瘟疫苗免疫效果。

Wang 等采用人参、黄芪、党参、茯苓复方中药多糖，作为2 月龄仔猪免疫佐剂注射猪瘟疫苗，结果表明试验组血清IgG 和IgM 水平升高均高于对照组，其他如T 淋巴 细 胞CD3+、CD4+、CD8+ 和CD3+/CD8+水平也有改善，说明复方中药多糖增强了经典猪瘟疫苗的保护作用。冯鹤宇等研究发现海藻多糖可以提升仔猪血清中猪瘟抗体水平和IL-2、IFN-γ 浓度，表明海藻多糖可增强猪瘟疫苗的免疫效果。

2.1.2 猪肺炎支原体疫苗

熊祺琰等研究发现“左旋咪唑+黄芪多糖”混合佐剂通过增强猪只细胞免疫，有效增强猪肺炎支原体疫苗的免疫效果。

2.1.3 口蹄疫疫苗

封海波等研究发现黄芪多糖、白术多糖、黄芩多糖和金银花多糖均可增加猪血液中淋巴细胞值、IgG 抗体滴度和CD8+T 细胞中的IFN-γ 的表达量，表明黄芪多糖、白术多糖、黄芩多糖和金银花多糖使猪的体液免疫和细胞免疫均有增强，加强猪口蹄疫疫苗的免疫作用。Li 等研究表明APS 增加血淋巴细胞（PBL）中CD3（+）CD8（+）CD3（+）CD4（+）CD8（+）辅助记忆细 胞 和CD3（+）CD4（+）CD4（+）CD8（+）自然杀伤细胞数量。APS 作为疫苗佐剂提高口蹄疫病毒（FMDV）疫苗的免疫效果。

2.1.4 猪繁殖与呼吸综合征疫苗

Peng 等研究表明中高剂泰山马尾松花粉多糖（TPPPS）可提升血液中抗体滴度和T 淋巴细胞水平，TPPPS 可以有效地增强PRRSV 亚单位疫苗的接种效果。Zhuge 等研究表明黄芪多糖作为免疫佐剂可增强免疫反应，通过不同的机制影响PRRSV 感染期间免疫细胞的活性，加强对PRRSV 的疫苗效果。

2.1.5 猪萎缩性鼻炎疫苗

Bussy 等研究发现绿藻硫酸盐多糖（MSP）作为疫苗佐剂在猪萎缩性鼻炎疫苗注射后，提高了血液中的抗体水平。表明MSP 可作为猪萎缩性鼻炎疫苗的增强剂来增强免疫。

2.1.6 猪伪狂犬病疫苗

汪安国发明了一种茯苓多糖中药组合物能有效提高猪瘟和猪伪狂犬病疫苗抗体水平。

2.2 增强免疫功能

免疫组织的发育是免疫功能的基础，淋巴细胞的发育和成熟程度常被当做免疫的指标。植物多糖通过影响免疫释放因子和免疫细胞，从而对免疫功能起到调节作用。

WANG 等研究发现黄芪多糖组和人参多糖组均可增加TNF-α、IL-6 的表达量，它可能通过交流激活TLR4 介导的MyD88 依赖的信号通路来介入仔猪的免疫功能，这表明黄芪多糖和人参多糖可以提升断奶仔猪的免疫功能。Hou 等研究发现牛膝多糖提高了ADG、CP 和GE、血清ALB、IgA 和IL-2、十二指肠上皮内淋巴细胞、回肠黏膜SIgA 水平，添加量为500 mg/kg 提升量最大，表明牛膝多糖可以增强断奶仔猪的免疫功能。罗梦圆等研究发现海藻多糖提升了血清中的IL-2、 IL-6、TNF-α、IFN-γ 和IgG水平，添加200 mg/kg时提升量最大，表明海藻多糖可以提升猪只免疫功能。

杨昌海发明一种通过芦荟多糖和酵素代替常用的抗生素，可提高猪只免疫力和生长潜力。

席兴军发明公开了一种水溶性山竹多糖饲料添加剂，可以提高猪禽的抗病性能。

3 总结

植物多糖可增强猪群的抗菌、抗病毒能力和猪只免疫功能。作为饲料添加剂在养猪生产应用中安全、范围广、效益高和无残留。然而植物多糖的作用机理不够明确，具体何种类型的植物多糖更加适用于养猪场，有待深入研究，临床用量使用标准参差不齐，随着多糖生物学研究的日益热化，研究越来越深入清晰，植物多糖在我国养猪行业必将应用越来越广泛，在我国养猪产业实现应有的价值。