牛膝多糖的生物学功能

王长斌，龙 云，罗 阳，李剑波，※

（1.湖南省郴州市北湖区畜牧水产事务中心，湖南郴州423000；2.湖南德农牧业集团有限公司，湖南花垣416000；3.湖南省畜牧兽医研究所，湖南长沙410131）

植物牛膝是苋科多年生草本植物，主要分布于河南、山西、河北、山东、四川等地，具有“补肝肾，强筋骨，逐瘀通经，引血下行”等功效[1]。牛膝多糖（Achyranthes bidentata polysaccharide，ABPS）是从植物牛膝中提取的一种水溶性果聚糖，空间结构以呋喃环为主，果糖和葡萄糖组成摩尔比为8.7∶1.0，平均相对分子质量为1400，根据提取物结构的不同，分为怀牛膝多糖[2]和川牛膝多糖[3]。据文献报道，从植物牛膝中提取得到的牛膝多糖具有增强机体免疫功能、抑制肿瘤生长和提高白细胞活性等生理功能[4-7]。在动物生产应用上，主要表现在免疫调节、抗菌消炎、抗癌等，因此本文重点介绍牛膝多糖的这些功能作用，为牛膝多糖在动物生产中的应用提供参考。

1 免疫调节作用

牛膝多糖是一种免疫调节剂，易刺激动物机体的免疫系统，但目前其作为免疫增强剂的作用机制还没有统一定论，可能原因是因为牛膝多糖作用于不同受体动物的靶点不同。邵树军等[8-9]探讨了牛膝多糖对正常及免疫低下小鼠和其红细胞免疫功能的影响，发现连续10 d 注射60 mg/（kg·d）牛膝多糖能显著提高免疫低下小鼠NK 细胞和小鼠外周血液中TNF 的活性，促进正常小鼠外周血液中YNK细胞及TNF 活性的增强，还能显著提高小鼠红细胞C3b 受体花环结合率和红细胞粘附免疫复合物花环结合率。宁勇等[10]报导，牛膝多糖能增强单核细胞的吞噬作用，显著诱导和激活单核细胞肿瘤坏死因子TNF-α 和白细胞介素IL-6 的表达。吕建新等[11]研究发现，再体外试验条件下，牛膝多糖能促进人胸腔巨噬细胞内乳酸脱氢酶和酸性磷酸酶的活力提高，对胸腔巨噬细胞表达的TNF-α 和IL-6 具有显著的剂量效应。陈清华等[12]研究了牛膝多糖的免疫调节作用机制，发现牛膝多糖可以显著提高仔猪细胞因子TNF、IL-1β、IL-2、IL-6 的表达量和血清淋巴细胞的转化率，同时通过脂多糖刺激断奶仔猪，牛膝多糖能够缓解免疫应激对仔猪生长的抑制，减少内分泌激素等炎性介质在动物体能的累积[13]。杨兵等[14]研究发现添加牛膝多糖能够显著改善断奶仔猪氧化应激反应并提高机体免疫力，对断奶仔猪的健康状态有一定的改善作用。季敬璋等[15]报道，牛膝多糖能诱导人T 细胞分泌IFN-γ，而抑制IL-4 的分泌，同时验证了该发生机制是由于牛膝多糖能够促进Th1 类细胞因子的分泌而导致的。综上所述，牛膝多糖能诱导机体巨噬细胞因子的表达，增强免疫细胞的增殖、活化和成熟，在生产中对动物机体的免疫功能具有积极调节作用。

2 抗炎症作用

牛膝多糖中因含有甾酮类、皂苷类、生物碱等成分而具有抗菌作用。彭颖等[16]研究发现当牛膝多糖浓度为0.8 mg/mL 时，大肠杆菌对细胞的粘附抑制最为明显，说明该浓度下牛膝多糖对大肠杆菌的抑制作用最强。陈清华等[17]以160 头28 日龄的断奶仔猪为试验对象，研究牛膝多糖对仔猪肠道微生物的影响，发现牛膝多糖组在抑制肠道大肠杆菌和促进肠道有益菌方面明显优于抗生素组，且这种效果与牛膝多糖的添加量有关。田庚元等[18]用不同的硫酸化试剂合成的牛膝多糖硫酸酯，具有抑制乙型肝炎病毒HBsAg 和HBeAg 的活性的功能，对Ⅰ型单纯性疱疹病毒也有明显的抑制作用。刘颖华等[19]也发现硫酸酯化后的牛膝多糖具有抗单纯疱疹病毒Ⅱ型活性的功能。此外，牛膝多糖对慢性支气管哮喘具有减轻作用[20]。李昌崇等[21]通过对哮喘气道炎症Th1/Th2 平衡作用机制的研究发现，牛膝多糖能明显减轻哮喘大鼠的气道炎症，显著降低慢性嗜酸粒细胞（EOS）等炎症细胞的产生，在哮喘的治疗中可以减少地塞米松的添加量。

3 抗癌症作用

经过结构修饰的牛膝多糖生物活性得到了很大的改善，可以通过升高机体血液中白细胞的数量来抑制肿瘤细胞在体内的增殖、分化。邓乐华等[22]对ABPS 进行羧甲基化处理，发现牛膝多糖中羧甲基主要取代在糖链呋喃环碳-4 位上，其产物具有较好的抑制小鼠Lewis 肺癌和S180 肿瘤的效果，并能提高小鼠NK 细胞活性。张健等[23]研究发现在碱性水溶液中羟乙基化的牛膝多糖，葡萄糖碳-6和果糖碳-1 或碳-6 位上被取代，药理实验发现这类衍生牛膝多糖对荷Lewis 肺癌小鼠NK 活性具有一定促进作用。同样在碱性水溶液中羟丙基化修饰的牛膝多糖对小鼠Lewis 肺癌和B16 黑色素瘤均有明显的抑制作用，同时能促进Lewis 肺癌小鼠的NK 细胞活性[24]。陈晓明等[25]研究了牛膝多糖磷酸酯的抗肿瘤活性，采用小鼠Lewis 肺癌足趾接种模型和小鼠S180 肉瘤皮下接种模型，发现牛膝多糖磷酸酯对肿瘤有明显的抑制作用，并能提高NK 活性。

4 抗氧化、抗衰老作用

牛膝多糖能调节细胞的增殖、分化和凋亡，一定程度上调节机体内天然和固有的活性氧成分，在小鼠衰老模型中，牛膝多糖能减缓甚至阻断脑组织和肝脏组织的过度氧化，从而达到延缓衰老的作用。谈锋等[26]研究了牛膝多糖的组分及抗衰老活性，发现大分子组分牛膝多糖对果蝇无抗衰老作用，而不同阶段小分子组分的牛膝多糖能显著使果蝇平均体质量增加3.85%～5.47%，果蝇平均寿命延长2.61%～3.16%。梁越欣[27]研究发现，牛膝多糖能提高经H2O2处理的2BS 细胞的存活率，降低细胞的SA-β-gal 染色阳性率以及抑制丙二醛（MDA）和单胺氧化酶-B（MAO-B）的水平，提高了超氧化物歧化酶（SOD）活力，从而达到抗衰老作用。

5 抗凝血作用

牛膝多糖具有活血作用。毛平等[28]研究了牛膝多糖的抗凝血作用，发现牛膝多糖能延长小鼠凝血时间、大鼠血浆凝血酶原时间、白陶土部分凝血活酶时间，具有凝血作用，认为牛膝活血的功效可能与牛膝多糖的抗凝血作用有关。

6 展望

我国中草药资源丰富，应用于畜牧生产的中草药约有l 000 多种。牛膝多糖也是中兽医中常用的药物之一，除了具有调节动物免疫、抗炎症、抗癌症等功能外，还具有促进生长和降低血糖的功效。目前牛膝多糖的研究主要集中在小鼠的免疫调控上，在禽类和反刍动物上应用的研究较少，因此，加强牛膝多糖在禽类及反刍动物营养与免疫调控方面的作用机制和分子机制研究，将有助于阐明牛膝多糖的生物学活性，对指导牛膝多糖作为新兴免疫调节剂的开发与应用具有重义。