豆粉与乳清蛋白复配增强免疫功能的研究
2024-04-27刘双全
摘 要:目的:通过小鼠免疫功能试验评估豆粉、乳清蛋白粉、复配蛋白粉3种受试物是否具有增强免疫力的功效。方法:利用随机分组法进行实验,将200只昆明种小鼠分为对照组、豆粉组、乳清蛋白粉组和复配蛋白粉组,分别评估不同受试物的免疫功能。结果:豆粉、乳清蛋白粉、复配蛋白粉均能有效增强小鼠免疫功能,豆粉有效剂量为600 mg·kg-1 bw·d-1,乳清蛋白粉有效剂量为400 mg·kg-1 bw·d-1,复配蛋白粉有效剂量为1 g·kg-1 bw·d-1。结论:3种受试物均能有效增强小鼠免疫功能,其中复配蛋白粉的效果最好。
关键词:豆粉;乳清蛋白粉;复配蛋白粉;细胞免疫;体液免疫
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
豆粉含有丰富的营养元素,包括优质蛋白质、人体必需脂肪酸、微量元素、维生素及多种矿物质,是理想的营养元素补充剂[1]。有研究表明,食用豆类蛋白可以有效降低人体中胆固醇含量并预防心血管疾病[2]。乳清蛋白富含免疫球蛋白等具有功能特性的蛋白质[3]。这些组分能够通过对抗自由基和清除自由基来增强人体免疫力[4]。研究发现,以含有磷脂的乳清蛋白粉和牛磺酸为主要原料制成的营养粉能够有效改善小鼠的记忆力[5]。豆粉、乳清蛋白等单一蛋白质含有较为丰富的营养元素,但单一蛋白质很难满足人体对大量营养元素的全部需求。为解决这一问题,利用豆粉及乳清蛋白开发具有免疫功能的双蛋白产品是行之有效的思路。本研究通过动物功能评价试验评估了豆粉、乳清蛋白粉、复配蛋白粉的免疫功能,为开发增强人体免疫功能的新型蛋白补充剂提供理论基础和科学依据。
1 材料与方法
1.1 受试物及用量
豆粉:冲服,成年人每日推荐用量66.67 mg·kg-1 bw;乳清蛋白粉:冲服,成年人每日推荐用量50 mg·kg-1 bw;复配蛋白粉(含豆粉40%,乳清蛋白粉30%,辅料30%):冲服,成年人每日推荐用量167 mg·kg-1 bw。
1.2 主要仪器和试剂
TopPette移液器,大龙兴创实验仪器(北京)股份公司;SPX-70标准生化培养箱,上海赛伦生物技术股份有限公司;BS-600M全自动生化分析仪,深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司;TGL20M高速冷冻离心机,江苏新春兰科学仪器有限公司。
刀豆蛋白(Con A),西安莱葆生物技术有限公司;小牛血清,美国GIBCO公司;异丙醇(分析纯),云南新蓝景化学工业有限公司;DNFB,美国Sigma公司。
1.3 实验方法
选择重量18~22 g的SPF級昆明种小鼠200只,分为对照组、豆粉组、乳清蛋白粉组及复配蛋白粉组。豆粉组用量为600 mg·kg-1 bw·d-1,乳清蛋白粉组用量为400 mg·kg-1 bw·d-1,复配蛋白质粉组用量为1 g·kg-1 bw·d-1。所有实验动物均通过口腔途径每日灌胃一次,每次灌胃量为20 mL·kg-1 bw,对照组使用等容积的纯净水通过口腔途径每日灌胃一次。动物实验严格遵循《实验动物管理条例》。
1.3.1 细胞免疫功能试验
小鼠耳廓肿胀度试验:对小鼠进行25 d药物注射,处理后摘除小鼠左侧和右侧耳朵,称量并比较左右耳朵的质量差异。ConA诱导淋巴细胞转化试验:小鼠给药30 d后处死,无菌条件下摘除脾脏制成单细胞悬液,并加入80 μL的ConA液,对照组加入相同量的培养液,培养72 h后加入500 μL异丙醇并充分混匀。使用酶标仪测定570 nm位置处的光吸收值。脾淋巴细胞的增殖能力通过Con A孔的吸光度值减去无Con A孔的吸光度值进行计算。
1.3.2 体液免疫功能试验
用小鼠血清溶血素生成试验评估小鼠的体液免疫功能。在小鼠给药30 d后,进行眼眶采血,低温冷冻离心并取血清,用生理盐水将血清稀释。取100 μL放入血凝试验盘里,然后向每孔添加100 μL的山羊血压积红细胞悬浮液(0.5%,v/v),混合均匀,计算抗体积数。
1.3.3 小鼠廓清试验
小鼠施用药物30 d后,眼眶取血20 μL,加入到2 mL 0.1% Na2CO3的溶液中,用酶标仪测量其在600 nm波长处的光密度数值,并计算吞噬指数。
1.3.4 小鼠NK细胞活性试验
小鼠给药30 d后处死,无菌条件下摘除脾脏。将摘除的脾脏研磨并过200目筛网,制成单细胞悬液,用完全培养液调整细胞浓度。将100 μL的靶细胞和脾淋巴细胞分别加入96孔板中。按流程操作完成后,使用酶标仪测量490 nm处的光密度值(OD),并计算NK细胞活性。
1.4 统计与分析
使用SPSS 20.0对数据进行处理,并进行单因素方差分析和非参数检验,P<0.05表示差异显著,具有统计学意义。
2 结果与分析
2.1 细胞免疫功能
豆粉、乳清蛋白粉、复配蛋白粉对小鼠细胞免疫功能的影响如表1所示。相比于对照组,3类测试样本的DTH指数没有显著差别(P>0.05);复配蛋白粉可以促进小鼠淋巴细胞增殖,并且与对照组相比差异具有显著性(P<0.05)。结果表明,复配蛋白粉能有效提高小鼠淋巴细胞的增殖能力。
2.2 体液免疫功能
小鼠溶血素生成实验可以测定被测物质对小鼠体液免疫功能的影响[6]。由表2可知,对照组小鼠溶血空斑数为9.42±0.76(×103个/全脾)。与对照组相比,豆粉组、乳清蛋白粉组和复配蛋白粉组小鼠的溶血空斑数量都有所增加。小鼠抗体积分数也是检测小鼠体液免疫功能的重要指标。对照组小鼠抗体积分数为45.36±8.75。与对照组相比,豆粉组、乳清蛋白粉组和复配蛋白粉组小鼠抗体积数均有显著增强,差异均具有统计学意义(P<0.05)。
2.3 小鼠廓清试验及NK细胞活性试验
由表3可知,对照组小鼠廓清试验吞噬指数为4.31±0.42。相较于对照组,豆粉组、乳清蛋白粉组和复配蛋白粉组小鼠的吞噬指数都得到了明显的提高,差异具有统计学意义(P<0.05)。其中,复配蛋白粉对于小鼠免廓清试验吞噬指数的影响最为明显,表明相比于豆粉和乳清蛋白粉,复配蛋白粉对小鼠免疫力的增强效果更好。
小鼠NK细胞活性试验是检测受试物提高免疫功能效果的重要指标[7]。由表3可知,对照组小鼠NK细胞活性为20.36%±2.75%。相较于对照组,豆粉组、乳清蛋白粉组、复配蛋白粉组小鼠的NK细胞活力都有显著提高,差异具有统计学意义(P<0.05)。其中,复配蛋白粉改善小鼠免疫力的效果明显好于豆粉和乳清蛋白粉。
3 讨论
豆粉和乳清蛋白粉均含有大量人体必需氨基酸,是人体补充蛋白质的理想来源[8]。但单一来源的蛋白质营养元素组成丰富性较差,不能满足人体的全部需求。因此,本文利用豆粉和乳清蛋白粉开发了复配蛋白粉。小鼠细胞免疫试验、小鼠体液免疫试验、小鼠廓清试验和小鼠NK细胞活性试验结果表明,豆粉剂量为600 mg·kg-1 bw·d-1时能够有效增强小鼠的免疫功能,乳清蛋白粉剂量为400 mg·kg-1 bw·d-1时能够显著增强小鼠免疫功能,复配蛋白粉剂量为1 g·kg-1 bw·d-1时能够有效增强小鼠免疫功能。综上所述,复配蛋白粉对小鼠免疫功能的增强作用更加显著。
4 结论
本研究系统评价了豆粉、乳清蛋白粉、复配蛋白粉对小鼠免疫功能的影響。试验结果显示,与对照组小鼠相比,豆粉组、乳清蛋白粉组合复配蛋白粉组小鼠的抗体积分数、NK细胞活性、廓清试验吞噬指数均有不同程度的提高,且复配蛋白粉还能够显著增强小鼠的淋巴细胞增殖能力,表明3种受试物均能增强小鼠的免疫功能,且均不会使小鼠产生不良反应,复配蛋白粉增强小鼠免疫功能的效果最好。本研究为利用不同类型的蛋白质开发功能更加强大的双蛋白补充剂提供了理论基础和研究方向。
参考文献
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作者简介:刘双全(1993—),男,山东德州人,本科,工程师。研究方向:食品药品检测。