黄芪多糖药理作用的研究进展

杨豆　张卫波

（陕西理工大学化学与环境科学学院,陕西汉中723001）

黄芪多糖药理作用的研究进展

杨豆张卫波

（陕西理工大学化学与环境科学学院,陕西汉中723001）

黄芪多糖因毒副作用小，其药理作用已是目前讨论的热点。本文通过介绍黄芪多糖的抗氧化、抗炎、调节免疫力等多种生物活性，指出其作为饲料添加剂的优势及存在的问题，并对其应用于饲料添加剂的前景做一展望。

黄芪多糖;免疫;饲料添加剂;前景

前言

黄芪是一种具有扶正补气的中药材，主要分为蒙古黄芪和膜荚黄芪，性温，味甘。从中医角度来看，黄芪具有补气固表、利水退肿、排脓生肌等功效。现代医学研究表明，黄芪含有黄芪多糖（APS）、黄芪皂苷、黄芪黄酮等生物成分，其中黄芪多糖常被用于临床医学。黄芪多糖是由植物黄芪干燥根经工艺提取分离而成，有研究表明，黄芪多糖粗提物中含有多糖组分,不含淀粉、蛋白质及核酸类物质，其中多糖组分有葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖等。

黄芪多糖存在于黄芪中，是一种具有多重药理作用的天然提取物。随着人们生活水平的提高，黄芪多糖具有的调节免疫力、抗肿瘤、抗氧化、促消化、抗炎等能力备受人们的青睐。在现代畜牧业中，对于动物疾病的治疗已向疾病预防转型，将黄芪多糖作为添加剂已是目前饲料工业发展的必然趋势。研究黄芪多糖的多种生物活性，有助于研究开发新型饲料，对于中草药现代化药用活性研究也起到一定的推动作用。

1　APS对免疫功能的影响

免疫器官是指能够实现免疫能力的器官或者组织，可分为中枢免疫器官和外周免疫器官，中枢免疫器官包括骨髓、胸腺、鸟类法氏囊，外周免疫器官含有淋巴结、脾脏、扁桃体等。免疫器官的发育情况及免疫器官的重量是衡量动物免疫能力的生物特性指标。

林旋等通过在基础饲料中添加不同剂量的黄芪多糖，结果显示100mg/kg组的免疫器官增重效果不明显，500mg/kg组的增重效果逐渐增加，当添加剂量达到1000mg/kg和1500mg/kg的两个实验组的增重效果最为明显。孙波等通过进行分组实验测定500mg/kg和1000mg/kg黄芪多糖对免疫器官指数的影响，发现黄芪多糖均能显著提高肉鸡胸腺指数、脾脏指数、法氏囊指数，且1000mg/kg的添加量效果更好。黄芪多糖的浓度在一定范围内，动物的增重效果和免疫器官指数随浓度的增大而增加，并且添加量在1000mg/kg以上效果最为显著。

饲料中添加黄芪多糖可以不同程度的促进免疫器官的成熟与发育。随动物日龄的增加，免疫器官发育逐渐完全，免疫能力随之增加，黄芪多糖的效果也逐渐减弱，因此，在动物幼龄阶段喂养黄芪多糖对动物的生长发育最为有利。

1.2.1T、B淋巴细胞、吞噬细胞

T、B淋巴细胞分别是造血干细胞进入胸腺和骨髓中发育而来，其免疫效果在特异性免疫中占主要位置。在体液免疫阶段，无特异性的吞噬细胞将处理过的抗原呈递给T细胞，T细胞分化效应T细胞将抗原呈递给B细胞，刺激B细胞分化产生抗体与抗原结合，发挥免疫应答。在细胞免疫阶段，T细胞分泌细胞因子激活靶细胞内的溶酶体酶进而发生细胞免疫应答。

张训海等将黄芪多糖分成5个浓度加入体外培养的鸡脾脏淋巴细胞中，以MTT法检测其对脾脏淋巴细胞增殖的影响。结果显示，加入不同剂量的黄芪多糖组在一些时间点均能显著提高抗体效价，其中中等剂量组效果最好，并研究出黄芪多糖在300mg/L时能显著促进鸡脾脏淋巴细胞的增殖。李树义通过体内和体外实验探讨黄芪多糖对小鼠免疫功能的影响。体内实验：对小鼠灌服不同剂量的APS并与NC组（灌服生理盐水）做对比，取样测定小鼠各项免疫指标，发现APS三组小鼠巨噬细胞吞噬率和吞噬指数、左右后足重量、抗体积数、脾脏指数和胸腺指数明显高于NC组。体外实验:取小鼠脾细胞，将APS组与BC组（空白组）进行对照，测定出APS组细胞增殖活性显著高于BC组；APS组IL-2、IFN-γ的浓度明显高于NC组，并随黄芪浓度的增加而增多，在一定浓度范围内呈剂量依赖关系；APS组CD3+、CD19+细胞的表达均高达BC组。

通过多组实验证明，APS能够显著增强机体固有免疫、细胞免疫和体液免疫水平，提高抗体的数目及合成能力，调整免疫功能。此外，APS也具有免疫增强剂的功效，能够刺激T、B细胞和吞噬细胞的增殖，当APS剂量达到最适时，机体发挥免疫能力最强。

1.2.2树突状细胞

树突状细胞（DC）是目前所知机体功能最强的专职抗原呈递细胞，广泛分布在全身各组织器官。未成熟的DC内吞处理异常抗原，DC趋于成熟并将抗原呈递给CD4+T细胞和CD8+T细胞，此过程对机体自身免疫平衡及阻止病理性自身免疫性疾病有着重要的影响。

骆殊等通过动态观察黄芪多糖对树突状细胞形态与数量变化的影响，以及在DC成熟后其免疫活性的不同。结果表明，在300ug/ml的黄芪组中，细胞数量较对照组及其余各黄芪组为低；在对于各组DC免疫表型的检测中，发现在黄芪多糖200ug/ml浓度内，对CD1a、HLA-DR、CD80、CD86、CD40的表达，有黄芪多糖干预的实验组均高于等于对照组，且差异均有显著性（P＜0.01）。因此，黄芪多糖对DC的形态和数量没有多大影响，但对成熟DC的免疫有增强效果，且可诱导DC表型和功能的成熟，从而促进T细胞的增殖反应。

1.2.3自然杀伤细胞（NK）

NK细胞属于新发现的第三类淋巴细胞，主要存在于外周血和脾脏中，在人外周血中占淋巴细胞的5%～10%。无MHC限制，不依赖抗体，能自发溶解多种肿瘤细胞和被病毒感染细胞，并且NK细胞的杀伤活性与T、B细胞相比，NK细胞表面标志的特异性具有相对性。

谢红艳等研究了经PI刺激以后,APS组小鼠脾脏内NK细胞中IL-4+细胞明显高于OVA组和正常组(P＜0.05),且IFN-γ+细胞的比例明显下降(P＜0.05)，APS可以通过调节NK功能来促进体液免疫应答。曾鹏云等研究出黄芪多糖能提高HL-60细胞对NK细胞杀伤活性的敏感性。邓黎黎发现黄芪多糖能可以通过上调白血病细胞MICA的表达增强白血病细胞对NK细胞的杀伤敏感性。

有研究证明，NK细胞通过分泌干扰素、IL-2等来调节免疫功能。黄芪多糖对NK细胞的促进作用主要是通过诱导淋巴细胞产生干扰素刺激NK细胞增殖，也可增大细胞体积，在现代医学上，黄芪多糖能够增强NK细胞的杀伤敏感性以提高治疗疗效。

2　APS对肿瘤细胞的影响

利用中草药预防并杀死肿瘤细胞已是现代医学研究的热点。实验研究证明，APS对肿瘤细胞有明显的抑制作用。任美萍等研究发现黄芪多糖对K562,SMMC-7721，HCT116和A549细胞的增殖无明显影响，在50和100mg/kg时，对H22的抑瘤率分别为32.84%，45.09%，对S180的抑瘤率分别为36.55%，50.35%，且能提高荷瘤小鼠血清中IL-2和TNF-α的水平。朱振元等人通过研究黄芪多糖纯化组分的抗肿瘤活性，得到两种纯化组分APS-I和APS-II，此两个纯化组分对小鼠H22腹水瘤的抑制效果很好，在50mg/kg、100mg/kg时，APS-Ⅰ和APS-Ⅱ的抑瘤率分别为55.47%和47.72%。

黄芪多糖能够明显抑制肿瘤细胞的活性，而APS-Ⅰ较APS-Ⅱ抑瘤效果更好，对器官组织也具有保护作用。虽然黄芪多糖的抑瘤机理还未明确给出，但有研究人员推测，其应该通过增强机体免疫力达到抑瘤效果，且经过多组实验发现中草药组分黄芪多糖相较于传统抑瘤药物更具有优势。

3　APS对抗氧化作用的影响

自由基，又称游离基，是一种具有高度氧化活性的原子团。适量的自由基对机体自身的抗氧化系统活性起到促进作用，但过量的自由基可最终导致蛋白质死亡、蛋白酶失活、细胞死亡。SOD、CAT、GSH-PXS及MDA是检测氧化应激水平的指标。白东清等用不同水平的APS测定黄颡鱼体内SOD、CAT、LSZ的活力，均明显提高，MDA含量与对照组相比显著降低，在0～1200mg/kg范围内黄芪多糖添加水平与LSZ活力成正比,所有组织内LSZ活力较对照组均有显著性地提高(P＜0.05)。在饲料中添加适宜的APS对黄颡鱼抗氧化功能有积极作用，添加量为1200mg/kg对LSZ活力影响最佳。

4　APS对消化系统的影响

消化系统是宿主与病原之间联系的第一道防线，其健康问题也是现在研究的热点。罗燕等采用传统灌服大黄水煎剂于脾虚证形成后灌服黄芪多糖，结果发现黄芪多糖对大黄引起的肠蠕动加快有明显的抑制作用，且中剂量黄芪多糖效果较为显著，并且给已口服大黄水的小鼠灌服黄芪多糖，检测出机体对D-木糖的吸收有所回升，其中中剂量黄芪多糖较为明显。此实验证明黄芪多糖可改善脾虚小鼠小肠的吸收功能。

黄玉章等用黄芪多糖不同水平分组喂养罗飞鱼，证实日粮中添加黄芪多糖可提高罗非鱼肠绒毛长度、隐窝深度和肌层厚度,增加肠道黏液细胞和上皮内淋巴细胞的数量,且以1000和1500mg/ kg两个添加量效果较好。陶浩通过研究APS对肉仔鸡肠道功能的调控发现各试验组的小肠形态结构都比对照组完整,各试验组在十二指肠、空肠及回肠的绒毛高度和宽度、黏膜厚度、绒腺比值及绒毛表面积均高于对照组,APS对小肠形态结构发育影响的效果在7日龄阶段高于14日龄阶段。

黄芪多糖可通过改善消化系统的形态结构，进而提高机体的消化能力，加强小肠对营养物质的吸收作用，促进动物的生长发育完全。对于日龄越小的动物，黄芪多糖对其小肠环境的改善效果越好。因此，对幼龄动物注射或者饲料中添加黄芪多糖能够提高营养物质吸收，促进其生长速度。与此同时，黄芪多糖通过对消化系统的改善有利于免疫能力的提升。

5　APS对抗炎调节免疫功能的影响

炎症是血管系统中活性组织对损伤因子所进行的防御反应，多伴随着机体免疫功能的紊乱。黄芪多糖是中草药黄芪的重要组成成分，具有抗炎和免疫调节等生物学活性，且无残留、毒副作用小。在细胞水平上、分子水平上抑制炎症反应，调节免疫能力增强、抑制。

李承德等将黄芪多糖应用于哮喘大鼠，发现经过黄芪多糖干预28天后，与模型组比较，大鼠BALF中炎症细胞数量明显下降，肺组织炎症表现明显缓解。实验证明黄芪多糖可明显减轻哮喘大鼠肺部炎症。王筱菲等探索硫酸化修饰对APS抗炎活性的影响，发现与LSP刺激组相比，100μg/mL的APS和SPAS均降低了三种添加方式下三种炎症因子的表达(P＜0.05)，添加剂APS和SPAS均可降低TLR4的mRNA和蛋白表达，且不受添加方式和计量的影响。结果表明，SAPS和APS通过降低炎症因子和TLR4表达、提高紧密连接蛋白表达发挥抗炎活性，达到相同效果的SAPS剂量低于APS，且预防添加时效果更好。

黄芪多糖较好的抗炎效果对炎症疾病的治疗发挥着重要的作用。在现代医学领域，对黄芪多糖的研究已达到细胞、分子水平，但是黄芪多糖提高机体抗炎能力的作用机制还不够明确，同时，对用其他物质修饰黄芪多糖以提升其抗炎能力的研究有所缺乏，应进一步进行研究。

6　展望

中草药的药理作用依然是现在研究的热点，而中草药具有的高效、毒性低等优点为开发该类产品提供了保障，市场上已有多种将中草药作为添加剂的产品。迄今为止，已有上百种多糖化合物从天然产物中分离出来。黄芪多糖作为多糖类化合物的一种，一方面可以代替抗生素类药物，减少药物残留对机体的损害；另一方面可作为新型的免疫调节剂应用在现代畜牧业之中。

目前，黄芪多糖的产品开发受限于其自身结构，为进一步开发黄芪多糖类产品，以后的研究方向可通过改变黄芪多糖的自身结构与其他物质结构相结合，增强黄芪多糖自身的生物活性，提高其免疫调节功能。同时，黄芪多糖也可结合其他饲料添加剂，既改变添加剂单一，又可增加饲料中添加剂生物活性，改善肉、蛋类食品中的营养物质以满足现代人们对生活水平的要求。黄芪多糖内含有的营养物质及药物成分，相比较于常用饲料添加剂，具有效果显著、功能全面等优点，而且黄芪多糖拥有资源丰富、价格低廉的优势，在未来饲料行业必定会有较好的应用开发前景。

（略）