湖南农业大学动物科技学院 杨永生 邓惠中 罗佳捷 贺建华*
银耳多糖(TPs)是银耳的主要功能成分,其种类较多,大多数是以α-(l→3)-D-甘露糖为主链的杂多糖,主要分为以下几类:酸性杂多糖、中性杂多糖、酸性低聚糖、胞壁多糖、胞外多糖(马素云等,2010;杨世海等,1993)。银耳多糖主要是由甘露糖、木糖、葡萄糖醛酸、核酸糖、半乳糖和葡萄糖组成,还有少量的果糖和岩藻糖,其分子中有典型的乙酞基结构,所不同的只是各种银耳多糖所含这些糖基的比例不同 (洪阁等,2010;姜瑞芝等,2006;Khondkar等,2002)。
银耳多糖是从银耳子实体、孢子、发酵液中分离纯化的带有分支的杂多糖。银耳多糖的主要提取方法有水提取法、碱提法、酶提法等。崔蕊静等(2004)通过对银耳多糖的提取工艺的研究表明,酶法浸提效果最佳,碱浸提法其次,两者均优于热水浸提法。并认为酶法提取银耳多糖溶液的最适条件为:料水比1∶50,加入1%的果胶酶,置于45℃水浴锅中恒温酶解45 min,然后迅速升温至98℃灭酶,并保温浸提60 min。黄秀锦(2008)试验表明,酶法提取银耳多糖溶液的最适条件为:料水比1∶60,加入0.7%的果胶酶,酶解50 min,浸提时间 60 min,通过 DEAE-Sepharose Fast Flow和SephadexG-200柱层析后可得到纯度较高的TPP2多糖。
王玢(2009)用碱法提取银耳多糖液的研究表明,在提取过程中,各因素对银耳多糖液提取的影响依次为:温度>pH值>时间>料液比,得出的最优的提取工艺条件为:温度90℃,pH值9,时间4 h,料液比1∶100;此条件下,银耳多糖得率为27.4%。
何伟珍和吴丽仙(2008)对银耳采用水煮提取法,得到的粗产品采用季铵盐(CTAB)沉淀法纯化,纯化后精品中银耳多糖的含量大幅提高。
银耳多糖的各项提取、分离工艺到还不是十分的纯熟,还有待进一步优化,以使其更利于工业化生产。
银耳多糖能维持机体免疫系统的动态平衡,当机体免疫系统受损或功能低下时,能够刺激各种免疫细胞成熟、分化和繁殖,使机体的免疫系统恢复平衡。银耳多糖主要是通过调节体液免疫、细胞免疫和免疫因子来影响机体免疫的。
林志彬(1985)研究报道,腹腔注射200 mg/kg银耳多糖可使正常小鼠脾脏重量明显增加。徐文清(2006)通过小鼠碳粒廓清实验、溶血素实验,表明银耳孢子多糖对由化疗药环磷酰胺造成的免疫功能低下小鼠的网状内皮系统吞噬功能具有明显的激活、增强作用,银耳孢子多糖能明显增加小鼠溶血素的含量,并能拮抗环磷酰胺引起的免疫功能抑制,说明银耳孢子多糖可提高免疫功能低下小鼠的体液免疫能力。
银耳多糖可通过对IL-2、IL-6和TNF-αm-RNA的表达来促进这些细胞因子的生成(崔金莺和林志彬,1996;马莉和林志彬,1992)。胡庭俊等(2005)应用反向离子对高效液相色谱法测定小鼠脾脏淋巴细胞蛋白激酶C(PKC)活性,银耳多糖能够提高PKC的活性。而PKC可激活淋巴细胞中的cAMP反应元件结合蛋白,并使其与IL-2的启动子结合,进而促进IL-2表达 (Solomou等,2001)。IL-2具有广谱免疫增强活性,能促进细胞毒性T前体细胞分化为细胞毒性T细胞,激活B细胞增殖分化分泌抗体,并促进自然杀伤细胞功能及干扰素释放,所以血清IL-2水平的提高也直接促进了淋巴细胞转化率(LTR)的升高(Granelli-Piperno等,1984)。银耳多糖较抗生素能够提高生长肥育猪各阶段LTR、IL-2和IgG水平,对免疫功能有改善作用(文敏等,2010)。崔金莺和林志彬(1996)研究表明,100 mg/L银耳多糖可促进ConA诱导的脾细胞培养上清IL-2的活性、增强LPS活化的小鼠腹腔巨噬细胞产生IL-6的能力,25 mg/L和100 mg/L明显增强小鼠腹腔巨噬细胞TNF-α活性。银耳孢子发酵物(TSF)同样具有提高猪LTR、IL-2、Et和猪瘟抗体滴度的功能(傅祖良等,2009)。
体内代谢产生和外源性因素产生的自由基均可诱导细胞衰老和凋亡,而银耳多糖能清除自由基,具有较好的抗氧化作用(Chen,2010;吴琼等,2009;Inoue 等,2004)。 刘培勋等(2005)对从银耳孢子发酵物中用碱液提取得到的4个多糖组分的抗氧化活性进行研究,用清除羟自由基实验、清除超氧阴离子自由基实验、抗H2O2诱导的红细胞氧化溶血实验考察4个多糖组分的抗氧化活性,证明4个多糖组分均具有一定的清除羟自由基、氧自由基和抑制红细胞溶血的活性的作用。银耳多糖对D-半乳糖致衰老模型小鼠心肌细胞具有抗凋亡和抗氧化作用,且这种作用具有剂量相关性(曲丹等,2009)。
银耳多糖能够提高机体超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等抗氧化酶的活力,从而促进机体内自由基的清除,减轻脂质过氧化发生,保护生物膜,起到一定的抗氧化、抗衰老的作用(蔡东联等,2008)。颜军等(2006)通过体外化学模拟系统测定银耳多糖消除羟自由基、超氧阴离子自由基以及防止油脂质氧化的性能,试验结果表明,银耳多糖清除羟自由基的作用明显,50%清除量为0.112 mg/mL,对超氧自由基的清除能力随着多糖浓度而升高,50%清除量为0.264 mg/mL,油脂抗氧化性能介于维生素E和维生素C之间。
正常微生物是动物胃肠道中不可缺少的组成部分,通常又分为有益微生物(如双歧杆菌属、乳酸杆菌属等)和有害微生物群 (如产气荚膜梭菌属、葡萄球菌属等),而肠道菌群与动物的健康和正常生长有着密切关系。有益微生物菌群通常覆盖在胃肠道黏膜上皮表面,并能阻止病原微生物在肠道黏膜组织上的定殖。据目前的研究结果来看,银耳多糖具有与果寡糖、甘露寡糖、木糖的类似作用,能直接到达后肠作为双歧杆菌和乳酸杆菌特异性的营养物质,促进肠道理想微生物菌群的形成,增强动物对外源性病原菌的抵抗能力,从而改善肠道的健康状况。
吴子健等(2008)研究表明,银耳多糖添加为3~7 g/L时可促进嗜酸乳杆菌L101的增殖,其中5 g/L为最适添加量,在发酵16 h后,活菌数可达8.13×108cfu/mL,而当剂量大于9 g/L添加量会抑制菌体的增殖。邹健(2006)、傅祖良等(2009)对断奶仔猪的研究发现,银耳多糖能够促进肠道内乳酸杆菌和双歧杆菌的增殖,抑制大肠杆菌生长,减少仔猪腹泻,并能增加肠绒毛高度,降低隐窝深度,有利于动物的健康和促进养分的吸收,从而提高生产性能。
目前,甘露寡糖、果寡糖等在畜牧生产中的应用已经取得了较好的效果。银耳多糖在猪生产中研究应用有少量报道,而在家禽和反刍动物生产中的应用鲜见报道。
文敏等(2010)试验表明,银耳多糖可以提高生长肥育猪各阶段的生产性能,其促生长效果优于抗生素,并且还具有提高免疫功能和改善肉质的作用。吴玉玲(2007)试验表明,0.4%银耳多糖对断奶仔猪的促生长效果与喹烯酮加高铜组相当,并且与哇烯酮加高铜组相比,银耳多糖可以增强细胞免疫与体液免疫功能,认为银耳多糖促进断奶仔猪的生长可能与增强细胞免疫功能和促进IGF-1的分泌有关。邹键(2006)研究结果表明,银耳多糖能改善断奶仔猪生产性能,但当添加到一定量时出现负效应(0.5%);银耳多糖最适添加量为0.4%,可减少断奶应激,降低腹泻率,促进结肠和盲肠中双歧杆菌与乳酸杆菌的增殖而抑制大肠杆菌的繁殖,促进肠黏膜的生长,提高断奶仔猪机体抗氧化能力。
对生长育肥猪而言,银耳多糖对体重低于20 kg的促生长的效果略低于抗生素 (文敏等,2010;傅祖良等,2009)。这说明银耳多糖在改善肠道菌群和免疫力方面存在一个适应过程,不如抗生素效果直接快速。然而当体重高于20 kg时,银耳多糖的促生长效果超过抗生素。
上述研究结果都表明,银耳多糖能改善动物的生产性能、肠道黏膜形态、肠道菌群和机体免疫,并存在剂量相关效应,当添加量为0.4%时效果最佳。
植物多糖因其独特的生物学功能,具有广泛的应用前景。目前虽然对银耳多糖有了些相关的研究,但主要是在鼠、兔等动物上的机体免疫方面的研究。银耳多糖能改善畜禽生产性能,增强畜禽免疫力,添加到饲料中可以在一定程度上取代饲用抗生素而不影响动物生产性能,随着银耳多糖的提取工艺的改进,其在畜牧生产中的应用潜力将进一步体现。
[1]蔡东联,沈卫,曲丹,等.银耳多糖对D-半乳糖致衰老模型小鼠抗氧化能力的影响[J].氨基酸和生物资源,2008,30(4):52 ~ 54.
[2]崔金莺,林志彬.银耳多糖对小鼠 IL-2、IL-6、TNF-α 活性及其 mRNA表达的影响[J].北京医科大学学报,1996,4:244 ~ 248.
[3]崔蕊静,李凤英,李春华.银耳多糖的提取及其在饮料中的应用[J].中国食用菌,2004,23(2):39 ~41.
[4]傅祖良,王康宁,吴仿琪,等.银耳孢子发酵物及与pGRF基因质粒合用对断奶仔猪生长、部分免疫指标及肠道菌群的影响 [J].动物营养学报,2009,21(5):777 ~ 783.
[5]何伟珍,吴丽仙.银耳多糖的提取分离与纯化[J].海峡药学,2008,7:33~35.
[6]洪阁,刘培勋,高小荣,等.银耳碱提多糖的纯化、化学表征及其抗氧化作用的研究(英文)[J].植物研究,2010,2:221 ~ 227.
[7]胡庭俊,梁纪兰,程富胜,等.银耳多糖对小鼠脾脏淋巴细胞蛋白激酶C活性的影响[J].中草药,2005,1: 81 ~ 84.
[8]黄秀锦.银耳多糖的提取、分离、纯化及其功能性质研究[J].食品科学,2008,1:134 ~ 136.
[9]姜瑞芝,陈怀永,陈英红,等.银耳孢糖的化学结构初步研究及其免疫活性[J].中国天然药物,2006,1:73 ~ 76.
[10]林志彬,秦泽莲,夏鸿林,等.银耳多糖对小鼠免疫功能和肝匀浆细胞色素 P-450 含量的影响[J].中国药理学报,1985,6(3):201 ~ 204.
[11]刘培勋,高小荣,徐文清,等.银耳碱提多糖抗氧化活性的研究[J].中国生化药物杂志,2005,3:169 ~170.
[12]马莉,林志彬.银耳多糖对小鼠脾细胞产生白细胞介素2(IL-2)的影响[J].药学学报,1992,1:1 ~ 4.
[13]马素云,贺亮,姚丽芬.银耳多糖结构与生物活性研究进展[J].食品科学,2010,23:411 ~ 416.
[14]曲丹,蔡东联,张浩,等.银耳多糖抗心肌细胞凋亡作用的实验研究[J].第二军医大学学报,2009,30(4):383 ~ 386.
[15]王玢.银耳制品的制备及其生理功效研究:[硕士学位论文][D].北京:首都师范大学,2009.
[16]文敏,贾刚,李霞,等.银耳多糖对生长肥育猪生产性能、免疫功能及肉质的影响[J].动物营养学报,2010,22(6):1644 ~ 1649.
[17]吴琼,代永刚,高长城,等.酸降解水溶性银耳多糖及抗氧化作用研究[J].食品科学,2009,30(13):93 ~ 96.
[18]吴玉玲.银耳多糖替代喹烯酮和高铜对断奶仔猪生产性能及免疫功能影响:[硕士学位论文][D].雅安:四川农业大学,2007.
[19]吴子健,陈庆森,闫亚丽,等.银耳多糖对嗜酸乳杆菌L101发酵生长影响的研究[J].食品研究与开发,2008,29(11):22 ~ 25.
[20]徐文清,银耳孢子多糖结构表征、生物活性及抗肿瘤作用机制研究:[博士学位论文][D].天津:天津大学,2006.
[21]颜军,郭晓强,邬晓勇,等.银耳多糖的提取及其清除自由基作用[J].成都大学学报(自然科学版),2006,52(1):35 ~ 38.
[22]杨世海,尹春梅,缪双红.银耳多糖及其药理作用的研究进展[J].中草药,1993,24(3):153 ~ 157.
[23]邹健.银耳多糖对断奶仔猪生产性能和肠道菌群及免疫功能的影响:[硕士学位论文][D].雅安:四川农业大学,2006.
[24]Chen B.Optimization of extraction of Tremella fuciformis polysaccharides and itsantioxidantand antitumouractivitiesin vitro[J].Carbohydrate Polymers,2010,81(2):420 ~ 424.
[25]Granelli-Piperno A,Andrus L,Reich E.Antibodies to interleukin 2.Effects on immune responses in vitro and in vivo[J].J Exp Med,1984,160(3):738~750.
[26]Inoue M,Inoue M,Sato E F,et al.Free radical theory of apoptosis and metamorphosis[J].Redox Rep,2004,9(5):237 ~ 247.
[27]Khondkar P,Aidoo K E,Tester R F.Sugar profile of extracellular polysaccharides from different Tremella species[J].Int J Food Microbiol,2002,79(1 ~ 2):121 ~ 129.
[28]Solomou E E,Juang Y T,Tsokos G C.Protein kinase C-theta participates in the activation of cyclic AMP-responsive element-binding protein and its subsequent binding to the-180 site of the IL-2 promoter in normal human T lymphocytes[J].J Immunol,2001,166(9):5665 ~ 5674.