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富硒酵母和人参粉组合物增强免疫力功能的研究

2023-09-19朱娅敏程倩梁秋元

生物化工 2023年4期
关键词:人参酵母小鼠

朱娅敏,程倩,梁秋元

(1.酵母功能湖北省重点实验室,湖北宜昌 443003;2.宜昌市营养健康食品工程技术研究中心,湖北宜昌 443003)

硒(Se)是一种人体必需的微量元素,缺硒会增加高血压、糖尿病、心血管疾病、心脏病等的发生风险。硒是硒蛋白的重要组成部分,而硒蛋白对活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)和活性氮(Reactive Nitrogen Species,RNS)引发的氧化应激具有重要的抑制作用[1]。硒还是谷胱甘肽过氧化物酶的活性中心,在机体的抗氧化损伤体系中发挥作用,保护细胞(特别是细胞膜和细胞膜器)及组织免受过氧化物的损害[2]。因此,机体硒水平的高低直接影响机体抗氧化能力,以及对相关疾病的抵抗能力[3]。近年来的研究表明,硒对机体的免疫调节功能起着重要的作用。例如,SHOJADOOST 等[4]发现在鸡日粮中补充硒可以增强鸡抗病毒免疫能力,从而可能对控制家禽病毒感染产生有益作用;GAZDIK 等[5]评估了补硒对皮质激素依赖性哮喘患者(Orticoid-Dependent Asthmatics,CDA)外周血分析的选定免疫参数的影响,临床研究表明,硒可显著改善细胞和体液免疫功能的参数。硒几乎存在于所有的免疫细胞中,可通过谷胱甘肽过氧化物酶和硫氧还原酶的酶活性调节免疫细胞的功能。硒还具有促进免疫球蛋白合成作用,补硒可提高细胞和体液免疫的功能[6]。此外,机体内硒的水平会影响1 型和2 型辅助T 细胞(Th1 细胞、Th2 细胞)之间的平衡,硒可以通过ROS、核因子κB(NF-κB)、铁死亡和核转录因子红系2 相关因子2(Nrf2)途径影响身体的免疫功能[7]。

富硒酵母中有机硒含量占总硒量的99%以上[8],并且均是以和硒代半胱氨酸的形式存在[9],更易被人体吸收利用。许国洋等[10]研究发现,重组富硒酵母有利于缓解环磷酰胺对小鼠的免疫抑制,其中中剂量组最佳。梁家豪等[11]发现,在羔羊日粮中添加0.3 mg/kg 的富硒酵母,可提高羔羊的生长性能,增强机体免疫力、抗病力及抗氧化功能。

人参是一种珍贵的药食同源中药材,其主要功效成分是人参皂苷。人参有调节中枢神经系统、治疗心血管疾病、增强造血功能、提高免疫力等功能。大量研究证实,人参中的人参皂苷可通过增强巨噬细胞吞噬功能、增加细胞免疫、促进NK 细胞活性等方式起到调节机体免疫的作用[12],从而增强小鼠的非特异性免疫[13]。有研究指出,长期食用人参也可调节体液免疫反应和脾细胞功能[14]。郭奕维等[15]研究发现,人参皂苷Rg3 通过增强T 细胞增殖、抑制凋亡、增加细胞因子分泌等方式增强程序性死亡受体1(PD-1)抑制剂对弥漫性大B 细胞淋巴瘤的抗肿瘤作用。郑厚胜等[16]证明人参皂苷Rg3 可明显改善环磷酰胺致免疫功能低下小鼠的免疫功能。何昕[17]用人参皂苷Rg3 处理食管癌放疗患者外周血后,诱导了淋巴细胞的增殖;IgM、IgG 抗体分泌增多,与对照组比较均有明显差异,且呈剂量依赖性,说明人参皂苷Rg3 对食管癌放疗患者的体外免疫具有促进作用,并且浓度越大,促进作用越强。

目前暂无富硒酵母和人参联合使用的研究,仅有人将人参叶皂甙和硒联用以协同增强鸡新城疫疫苗的免疫功效[18]。本研究将富硒酵母和人参粉配伍产生协同作用,获得增强免疫力作用,并证实复方制剂的功能。

1 材料与方法

1.1 样品

富硒酵母,由安琪酵母股份有限公司提供;人参粉,购自吉林宏久生物科技公司;复配成组合物粉,富硒酵母和人参粉质量比1 ∶25。

1.2 实验动物及环境

SPF 级昆明种雌性小鼠200 只,体重为18 ~22 g,由湖北省实验动物研究中心提供。

饲养环境:SPF 级动物实验室,室内温度20 ~26 ℃、湿度40%~70%。

1.3 主要仪器与试剂

Multiskan MK3 酶标仪,美国Thermo Labsystems公司;WIGGENS WCI-180 CO2培养箱,德国Wiggens公司;CX33 生物显微镜,日本OLYMPUS 公司;TS2倒置显微镜,日本尼康公司。

绵羊红细胞(SRBC),上海源叶生物科技有限公司;鸡红细胞,自制;YAC-1 细胞,武汉尚恩生物技术有限公司;印度墨汁,BR,上海士锋生物科技有限公司;琼脂糖,美国Sigma;小牛血清,浙江天杭生物科技股份有限公司;Hank’s 液,北京索莱宝科技有限公司;MTT,美国Sigma;ConA,美国Sigma;RPMI1640 培养液,美国Gibco;磷酸盐缓冲液,北京索莱宝科技有限公司;甲醇,分析纯,佛山西陇化学有限公司;丙酮,分析纯,广州市浩盈化工有限公司;酸性异丙醇,分析纯,天津益仁达化工有限公司;二硝基氟苯,分析纯,西亚化学科技(山东)有限公司;Na2CO3,分析纯,国药集团化学试剂有限公司;冰醋酸,分析纯,深圳市勋业化学试剂有限公司;1%乙基苯基聚乙二醇,北京雷根生物技术有限公司。

1.4 试验方法

动物分为5 个实验组,每组40 只,分别进行迟发型变态反应实验、淋巴器官/体重比值定和碳廓清实验、刀豆球蛋白A(ConA)诱导的小鼠淋巴细胞转化实验和自然杀伤(NK)细胞活性测定、血清溶血素的测定和抗体生成细胞检测、小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞实验。

每个实验组均设置低、中、高3 个剂量组采用富硒酵母和人参粉组合物对小鼠灌胃,以及阴性对照组采用蒸馏水灌胃,每个处理10 只。3 个剂量组分别为人体推荐日摄入量(0.92 g,即0.015 3 g/kg BW)的10 倍、20 倍、30 倍,即0.153 g/kg BW、0.306 g/kg BW、0.459 g/kg BW。

1.5 判定标准

参考《保健食品检验与评价技术指南》[19]中“增强免疫力功能检验方法”观察3 个剂量组对小鼠体重的增长、细胞免疫功能、体液免疫和单核-巨噬细胞吞噬功能、NK 细胞活性测定的结果,并参考其判定。

1.6 数据处理

各结果均使用“平均值±标准差”表示,用Minitab 20 软件对实验数据进行t检验分析。

2 结果与分析

2.1 对小鼠淋巴器官/体重比值的影响

小鼠淋巴器官与体重的比值如表1 所示,各剂量组生长情况良好,与阴性对照组相比,各剂量组小鼠的胸腺/体重和脾脏/体重的比值均无明显差异(P>0.05),说明富硒酵母与人参粉的组合物对小鼠淋巴器官/体重比值无影响。

表1 对小鼠淋巴器官/体重比值的影响

2.2 对细胞免疫功能的影响

通过小鼠ConA 诱导的脾淋巴细胞增殖实验和对小鼠2,4-二硝基氟苯(DNFB)诱发的迟发性超敏(DTH)反应实验,与阴性对照组相比,3 个剂量组对脾淋巴细胞增殖有提高趋势,但差异不显著(P>0.05);小鼠耳重量差随剂量增加有增大趋势,但差异不显著(P>0.05)。如表2 所示,说明受试物对小鼠细胞免疫功能无显著影响。

表2 对细胞免疫功能的影响

2.3 对体液免疫功能的影响

通过小鼠抗体生成细胞(溶血空斑数)和血清溶血素试验评价富硒酵母和人参粉的复合物对体液免疫的影响,结果见表3。与阴性对照组相比,高剂量组的溶血空斑数明显增多(P<0.05),说明高剂量组能提高小鼠抗体生成细胞数量;低、中剂量组与阴性对照组并无显著性差异(P>0.05)。与阴性对照组相比,中、高剂量组的血清溶血素含量显著提高(P<0.05),而低剂量组无显著差异。如表3 所示,低剂量组与中、高剂量组均存在显著差异。这些结果说明,受试物中、高剂量对小鼠体液免疫功能有提升作用。

表3 对抗体生成细胞功能和溶血素滴度水平的影响(均数±标准差)

2.4 对单核-巨噬细胞功能的影响

通过小鼠碳廓清实验和小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞实验评价受试物对单核-巨噬细胞功能的影响。与阴性对照组比较,高剂量组能显著提高小鼠碳廓清吞噬指数(P<0.01)和小鼠吞噬指数(P<0.01),而中、低剂量组与对照组相比无显著差异,(P>0.05),结果见表4。

表4 对小鼠碳廓清功能和腹腔巨噬细胞吞噬能力的影响

2.5 对小鼠NK 细胞活性的影响

如表5 所示,与阴性对照组相比,富硒酵母和人参粉组合物的低、中剂量组NK 细胞活性稍有增强,但差异不显著(P>0.05)。高剂量组与对照组和低剂量组对比有显著差异(P<0.05),与中剂量组对比无显著差异(P>0.05)。证明受试物高剂量组能提高小鼠NK 细胞活性。

表5 对小鼠NK 细胞活性的影响

3 讨论与结论

富硒酵母主要是通过抗氧化提高机体的免疫力,人参对机体免疫力的提升可能与人参皂苷改善中性粒细胞和巨噬细胞的吞噬能力,以及抗氧化能力有关[20]。已有将富硒酵母和中药配伍进行的功能研究,但功能主要集中在提高免疫、抗衰老等[21-22]。富硒酵母的生物利用度比亚硒酸钠更高,ZHANG 等[23]报道了由富硒酵母转化成体内的硒代蛋氨酸,结果表明富硒酵母在大鼠体内的生物利用度为87%。HAMAD 等[24]的研究也证实了这一点。

本实验将富硒酵母和人参复配,研究了其复合物的免疫力功能。富硒酵母和人参粉配伍的组合物每人每天推荐摄入量为0.92 g,即0.015 3 g/kg BW。本实验设计的0.153 g/kg BW、0.306 g/kg BW、0.459 g/kg BW三个剂量组分别为正常人体每日摄入量的10 倍、20 倍、30 倍,同时设阴性对照组。动物经过连续灌胃后测试,3 个剂量组对小鼠体重的增长、小鼠细胞免疫功能没有显著影响;中、高剂量组能显著提升体液免疫和单核-巨噬细胞吞噬功能(P<0.05),高剂量组能提升NK 细胞活性(P<0.05)。按照《保健食品检验与评价技术指南》中的建议,综合以上各项试验结果,可以认为富硒酵母和人参粉组合物具有增强免疫力功能。

随着国家对传统中医药发展的重视,国家发布了《按照传统既是食品又是中药材的物质目录管理规定》,从目录制管理改为申报制,相关物质的应用更加开放。2021 年,国家卫生健康委发布《关于对党参等9 种物质开展按照传统既是食品又是中药材的物质管理试点工作的通知》指出,对党参、肉苁蓉、铁皮石斛、西洋参、黄芪、灵芝、山茱萸、天麻、杜仲叶9 种物质开展按照传统既是食品又是中药材的物质生产经营试点工作。将生物制品与食药物质相结合,研究其功效对新药研发和食药同源类保健食品的发展有着重要的意义。

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