食品中免疫调节物质的研究进展

王芙蓉，左昕怡，谢中国，郭湘蕾

（1.湖南文理学院生命与环境科学学院，湖南 常德 415000；2.水产高效健康生产湖南省协同创新中心，湖南 常德 415000；3.环洞庭湖水产健康养殖及加工湖南省重点实验室，湖南 常德 415000；4.水生动物重要疫病分子免疫技术湖南省重点实验室，湖南 常德 415000；5.水产生物资源与环境生态湖南省工程研究中心，湖南 常德 415000；6.常德市农业生物大分子研究中心，湖南 常德 415000）

免疫是人体通过免疫系统识别“自己”和“非己”成分，并通过免疫应答过程排斥或清除自身所产生的病变细胞以及进入人体内的抗原性物质的过程。免疫调节机制能帮助人体抵抗它所不希望的生物入侵，以维持人体生命的正常活动及生理的相对稳定，保持身体健康[1]。免疫调节是一个动态的平衡过程，如果机体对外界病原微生物的入侵作出的反应过低会造成身体的严重感染，反应过激则发生过敏反应。因此，免疫调节对维持人体内环境稳定具有十分关键的作用。随着时代的不断发展，慢性或急性疾病对人体的影响越来越大，利用免疫调节物质来调节免疫系统，保持或恢复身体健康的作用机理也越来越明晰。对比使用医药进行保健或者治疗的方式，食品保健更加安全且越来越受到消费者的信任与青睐，自然资源中的食品成分与人体免疫系统的兼容性也更强[2]。因此，利用自然资源中的活性物质调节免疫系统成为一项十分重要的研究内容。本文综述了具有免疫调节功能的活性物质及其作用机制的研究进展，对含有免疫调节功能的天然食品及经过加工后含有免疫调节活性物质的食品进行了概述，以期为开发具有调节免疫的功能食品提供理论依据，为保健食品研发提出展望。

1 人体的免疫调节

免疫系统是机体实现免疫调节功能的重要组成部分，由免疫器官（骨髓、胸腺、脾脏、淋巴结、扁桃体等）、免疫细胞（淋巴细胞、吞噬细胞、粒细胞、血小板等）、免疫活性物质（抗体、免疫球蛋白、溶菌酶、白细胞介素、干扰素等）组成。免疫系统具有清除、监控和防卫功能。针对大多数病原体的入侵，机体通过第一道防线（皮肤和黏膜）和第二道防线（体液中的吞噬细胞和杀菌物质）产生的非特异性免疫可起到调节作用。而针对特定的病原体的入侵，机体则通过由免疫器官和免疫细胞组成的第三道防线的特异性免疫调节来实现防御[2-3]。食品除了能为机体提供必需的基本营养物质和微量元素，还能帮助调节机体的免疫和代谢。人们通过日常饮食中长期、稳定地摄入含有免疫调节物质的食品，获得抵抗感染的免疫球蛋白和各种活性因子，以提高机体的免疫力，维持生理平衡，保持身体的健康[4-5]。

2 免疫调节功能物质的研究

2.1 多糖类

多糖是由醛糖或酮糖通过糖苷键连接而成的一类天然高分子化合物。它的来源广泛，种类丰富，是构成机体组成的重要部分，广泛参与调节细胞等多种生命活动，具有免疫调节、抗病毒感染、抗肿瘤等多种作用。常见的多糖有植物多糖、动物多糖和微生物多糖3大类。多糖调节免疫功能具有毒性低、不良反应低、无残留、效果好等优点，故常用于临床治疗。作为一种免疫调节物质，多糖目前也广泛应用于免疫调节的功能性食品中，占据了功能性食品市场的重要组成部分[6]。

2.1.1 植物多糖

植物多糖能通过免疫调节发挥多种生理活性，具有广谱免疫调节活性，作为天然的、无毒副作用的资源已成为天然产物的研究热点。目前已有许多植物多糖被开发利用制成功能性食品和食品添加剂应用于免疫调节方面。

研究表明，白术多糖能调节免疫器官、免疫细胞、免疫分子这3个层次，不仅作用于机体的非特异性免疫，也作用于机体的特异性免疫，共同协调对机体的免疫调节作用[7]。银瑞等[8]通过观察记录不同给药剂量白术多糖对肺癌模型大鼠的相关免疫因子影响发现，对比模型组，白术多糖各个给药剂量组的大鼠脾脏指数和胸腺指数均极显著上升（P＜0.01），大鼠外周血中的溶酶菌含量和白细胞含量极显著增加（P＜0.01）。由此得出，白术多糖能提高肺癌模型大鼠的机体免疫功能。枸杞作为药食同源的食品，其多糖能激活自然杀伤细胞、巨噬细胞、树突细胞等多种免疫细胞诱导细胞因子的分泌，通过多层次多条途径调节机体的免疫系统。而枸杞本身也含有多种营养素，作为天然的食品资源，因其保健功能强、无不良反应等特点在功能性食品行业拥有广阔的发展前景[9]。从黄秋葵粗多糖中分离纯化得到的多糖能提高正常小鼠的脾腺指数和胸腺指数，促进脾淋巴细胞增殖，增加血清TNF-α、TNF-γ的分泌量，减少IL-10的分泌量，且对环磷酰胺诱导小鼠的免疫抑制剂有一定的缓解作用，具有良好的免疫调节功能[10]。张猛猛[11]采用水提法提取玛咖多糖后，再通过离子交换柱层析和葡聚糖凝胶柱层析纯化得到了一种新型玛咖多糖，它对肠道免疫系统和巨噬细胞具有明显的免疫调节作用。胡居吾等[12]将活化的巨噬细胞释放的细胞因子NO作为免疫刺激中巨噬细胞活化的指标之一，采用Griess试剂法测定NO的含量，发现蔓三七茎多糖能显著提高RAW264.7细胞内的NO含量，是一种十分具有潜力的免疫调节剂。另有研究表明，铁皮石斛中的多糖可通过调节一些细胞因子的水平和活性，并刺激T淋巴细胞和B淋巴细胞的增殖，对机体的免疫功能进行调节[13]。

许多植物多糖都是天然的免疫调节剂，具有较好的免疫调节作用。通过激活T淋巴细胞、B淋巴细胞、自然杀伤细胞、巨噬细胞、树突细胞等免疫细胞和补体系统，促进抗体和多种细胞因子的释放，对机体的免疫系统具有重要的调节作用。

2.1.2 动物多糖

动物体内的一些内源性多糖也被证明具有免疫调节作用，尤其是随着近几年对海洋生物资源的开发与利用，一些海洋动物多糖的生物活性也被渐渐熟知。海洋动物由于长期生活在高压、低温、缺氧、高盐的环境中，其多糖的结构与生物活性都更加独特，表现出较好的免疫调节、抗炎、抗肿瘤作用。

徐美玲[14]通过分离制备所得的鲍鱼性腺多糖和扇贝内脏多糖考察了其体外免疫调节活性，结果表明，鲍鱼性腺多糖和扇贝内脏多糖在体外能显著增强脾淋巴细胞的增殖能力和腹腔巨噬细胞的吞噬能力，具有较强的免疫调节功能，能提高正常和免疫低下小鼠的体液免疫及细胞免疫功能。同时，海参多糖能促进T细胞的免疫调节功能，调节外周血中T细胞表面CD2、CD28分子的表达，改善机体的细胞免疫调节[15]。牡蛎中也含有大量的糖原，具有增强机体免疫力、抗疲劳、抗凝血与抗氧化等功能。牡蛎糖胺聚糖能提高受损血管NO的释放能力，提高正常小鼠的脾淋巴细胞转化率，提高小鼠免疫调节能力[16]。

目前我国对动物多糖的研究主要集中在海洋动物方面。我国的海洋生物资源丰富，近几年来，海洋生物的药物研究也成为了热点，海洋生物资源作为自然界中比较未知的一部分，还有待进一步开发。

2.1.3 微生物多糖

微生物多糖是指由真菌和细菌合成的食用胶，具有较好的免疫调节、抗炎、抗肿瘤作用。目前广泛应用于功能食品中的真菌多糖主要包括灵芝、香菇、茯苓、冬虫夏草、黑木耳等真菌中的多糖。

研究表明，香菇多糖是一种T细胞免疫增强剂，能促进辅助性T细胞和巨噬细胞增殖，提高机体的免疫力，起到抗肿瘤的作用[17]。张丽霞等[18]从灵芝孢子粉中提取纯化多糖来研究灵芝多糖对小鼠细胞免疫功能的影响。结果表明，灵芝多糖能刺激小鼠T淋巴细胞的增殖，显著促进巨噬细胞TNF-α的分泌量，且两者都呈现剂量依赖关系。说明灵芝多糖能提高小鼠的免疫细胞活性，增强小鼠的免疫调节能力。而作为灵芝中上好等级的黑灵芝对小鼠的免疫调节功能也有重要的促进作用。研究表明，黑灵芝多糖能全面发挥对免疫抑制小鼠的免疫调节作用，不仅能增加免疫器官的总质量，还能促进细胞因子的分泌量，有望成为重要的生物免疫调节剂[19]。

许多试验都证明食源性真菌多糖具有较强的免疫调节作用，随着对食源性真菌多糖的化学结构和生物活性的不断深入，食源性真菌多糖的免疫调节作用也被应用于生物医疗与功能性食品行业中。我国食用菌资源丰富，通过进一步的深入、合理开发，定会有更广阔的应用前景。

2.2 氨基酸类

氨基酸作为构成机体第一营养要素蛋白质的组成单位，不仅参与机体的蛋白质合成、提供营养，还参与动物的细胞免疫和体液免疫，对调节机体的免疫功能起着重要作用。常见的具有免疫调节作用的氨基酸有甘氨酸、精氨酸、色氨酸、谷氨酰胺等。氨基酸作为新型的天然免疫调节剂，其用量有较为严格的要求。较低的添加量可能达不到免疫调节作用，而过高的添加量则可能导致代谢紊乱，影响机体整体对氨基酸的吸收。因此，在应用氨基酸作为免疫调节剂时，需要把握好用量。

甘氨酸虽然是自然界中结构最简单的氨基酸，其作用却复杂多样。长期缺乏甘氨酸会导致免疫应答能力下降，影响机体的正常营养代谢和健康。它在调节白细胞分泌的细胞因子数量和进行免疫调节功能方面有重要的作用[20]。精氨酸通过两条重要途径进行调节免疫，起到免疫防御作用。一方面，精氨酸被M2型巨噬细胞分泌的精氨酸酶分解为鸟氨酸和尿素，促进胶原的形成和细胞分裂，对受损的组织进行细胞再生和伤口的修复，生成多胺，进一步调控巨噬细胞。另一方面，精氨酸在一氧化碳合酶的作用下生成NO和瓜氨酸，而NO通过调节巨噬细胞、T细胞以及NK细胞的活性来抑制抗体应答反应与肥大细胞反应能力，进而进行免疫调节[21]。另有研究表明，色氨酸作为一种必需氨基酸，对于调节肠道微生物组成和维持肠道免疫平衡起着重要作用。色氨酸可以通过促进小鼠肠道乳杆菌的迅速增殖来影响肠道免疫平衡[22]。L-茶氨酸是一种非蛋白氨基酸，它是茶叶中独有的氨基酸，现被广泛用于食品添加剂中，具有增强免疫、预防疾病、抗氧化等功能。研究表明，茶氨酸能减少由长时间运动引起的免疫功能紊乱，并通过促进免疫细胞中谷胱甘肽的合成来增强免疫功能，激活树突细胞，增强免疫监控能力[23]。

2.3 脂肪酸类

脂肪是动物体内重要的营养物质和供能物质，在动物体生长发育的过程中发挥着巨大的作用。因此作为机体重要的营养物质和供能物质，脂肪也影响着机体的新陈代谢，只有正确合理地摄入，才能保证机体的免疫能力增强。

研究表明，多不饱和脂肪酸可以有效提高机体的免疫应答，有助于机体抵抗免疫性疾病[24]。另有研究表明，共轭亚油酸能从增强体液免疫、细胞免疫和单核-巨噬细胞功能这3个方面有效调节机体的免疫能力[25]。目前，共轭亚油酸作为一种具有多种生理活性的不饱和脂肪酸，在食品、保健食品和医药行业都有较为广阔的应用前景。

2.4 维生素类

维生素是维持生命体正常生理功能的一类微量有机物，与前几类免疫调节物质不同的是，它不直接产生能量，但参与人体的代谢调节，对人体生长、代谢和发育同样有着重要的作用。大多数的维生素不能由人体直接合成，而需要通过饮食来摄入。一些维生素可以调控固有免疫细胞和适应性免疫细胞的生长和分化，刺激一些细胞因子的表达来调控免疫应答。

视黄酸是维生素A的衍生物，有研究表明，它可以通过增强宿主细胞的抗感染能力起到免疫增强效果。它对肠道白细胞的分化调节功能表明其对黏膜免疫耐受有着重要意义。同时，它还对系统性红斑狼疮模型中的小鼠表现出缓解病情的作用，说明它是一种有待开发的潜在免疫调节剂[26]。维生素B作为维生素家族中的一大类，其中许多人体所需的维生素B族成员均对机体的免疫调节有作用。维生素B1依靠氧化酶的活性调节血红素，进而影响免疫细胞中细胞间黏附分子的表达；维生素B2通过影响脂肪的代谢和三羧酸循环过程，进而影响B细胞和T细胞的成熟以及相关的免疫应答；维生素B3主要介入吞噬细胞的抗炎作用以间接影响T细胞的免疫应答；维生素B5通过转化为辅酶A参与细胞的各种能量代谢，进而调节抗体的合成；维生素B7则能对治疗自身免疫性疾病起到作用。维生素C作为一种高效的抗氧化剂，对各类免疫细胞的分化和成熟都有一定的促进作用[27]。有研究表明，维生素D可以同时调节固有免疫和适应性免疫，是一种重要的免疫调节剂。由于免疫细胞能够表达1α-羟化酶并合成维生素D受体的活性代谢物，也进一步表明了维生素D免疫调节特性[28]。维生素E中具有免疫调节作用的是α-生育酚，它的缺失会导致细胞周期紊乱，细胞膜完整性被破坏，并引起炎症反应。研究表明，从食物中获取维生素E对淋巴细胞、NK细胞和巨噬细胞都有一定的调节作用[27]。

2.5 其他

除了上述提到的几大类免疫调节物质，自然界还存在许多其他的具有免疫调节作用的活性物质。如多酚类、活性肽、青蒿素、益生菌及其他天然抗氧化因子等，有待进一步深入研究作用机理并开发利用。

我国是一个地域宽广，自然资源丰富的国家。因此合理地开发利用更多的有效自然资源对人体的生长发育与健康生活有着重大意义。21世纪以来，世界各国都在将医学从治疗型向预防型方向转变，而利用食品中的免疫调节物质来帮助我们抵抗外界异物的入侵，做好机体的防御工作有着较好的作用。因此，研究食品中的免疫调节物质有着重要意义。

3 具有免疫调节功能的食品

刘绍等[5]曾将具有免疫调节作用的食品称为“免疫食品”，并将其分为以下4类：1）含抗原的食品，即通过食物摄入的方式，激发人体免疫系统产生抗体，以抵御病原性生物的入侵。这类食品通常为一些转基因食品，包括免疫香蕉、土豆等。2）含抗体的食品，即该类食品中含有免疫球蛋白成分，能产生免疫功能。此类食品在市面上主要以免疫牛奶，免疫鸡蛋，牛初乳等形式出现，或通过加工使食品中含有这类成分。3）具有免疫调节作用的天然食品，如香菇、灵芝、枸杞、三七、黄芪、白术、玛咖、扇贝、鲍鱼等。4）经过加工后含有免疫调节物质的食品，这类功能性食品中通常含有一种或多种免疫调节物质协同产生作用，食用后能提高机体的免疫力或有效调节机体的免疫系统。

目前市场上具有调节免疫作用的功能性食品主要以具有免疫调节作用的天然食品和经过加工后含有免疫调节物质的食品为主。但是许多功能活性成分在食品加工的过程中会有损失或者失去活性，因此如何保证功能性食品中的有效成分含量及活性也是需要进一步解决的问题。而未来的功能性食品的市场中也需要研发与加工出更多具有免疫调节功能的食品，供消费者选择。随着越来越多的免疫调节活性物质被开发，国内外也有许多学者对食品免疫调节这方面作出了研究。

市场上常见的具有免疫调节作用的功能性食品主要由以下5类组成。1）从海洋生物中提取有效成分制成的保健食品。刘昌衡等[29]对海参复方口服液的免疫调节功能作出了研究，发现试验组增加了受试动物腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞的能力，使抗体生成细胞增多，并且增强了小鼠的血清溶血素反应，说明海参复方口服液具有增强免疫力的作用，为其作为功能性食品的开发提供了合理的依据。李婉[30]通过对牡蛎体外免疫活性评价进行追踪，获得了一个免疫活性较强的肽段，并利用它开发出了百香果味牡蛎口服液和椰浆味牡蛎口服液两种免疫赋活产品。2）以天然的植物为原料的保健食品。蔡淑娴等[31]研究表明，茶叶中含有多种功能性成分，如茶氨酸、儿茶素、茶多糖等，具有很好的调节免疫功能。它能通过调节肠道免疫、代谢免疫、炎症免疫、癌症免疫以及抑制病原微生物的感染，降低人体发生免疫介导性疾病的可能。许艺敏等[32]研究紫苏提取物、富硒茶和鹿角灵芝的复方粉剂免疫调节作用，得出了最优的制备工艺，发现复方鹿角灵芝茶能提高小鼠的细胞因子IL-2、IL-10和IFN-γ的分泌量，为复方鹿角灵芝茶的保健品市场开发提供了依据。张海平[33]以黄芪和山楂为主要原料开发出了复方山楂黄芪抗衰老保健饮料，并对其工艺进行了优化，得出该产品对抗衰老和免疫调节均有较好的功能效果评价。另有研究开发出了一种由西洋参和大枣组成的中药配方“深枣茶”，并通过对小鼠的免疫调节试验得出该茶可以防止氧化应激，有助于增强免疫，可以作为潜在的抗氧化活性剂[34]。李勇等[35]对贵州的苦荞茶、苦荞米、苦荞挂面、苦荞面粉、苦荞羹5种特色食品进行了研究分析，综合评价了它们的免疫调节作用。试验结果表明，这5种食品均可以提高免疫力低下小鼠的血清血溶素水平以及血清中IgG和IgM含量，增加其胸腺指数和脾脏指数，具有一定的免疫调节功能。葛仙米是一种含有多种活性物质的蓝藻，葛仙米藻胆蛋白和多糖都具有强大的增强免疫生物活性，可以作为一种潜在的免疫增强剂进行开发利用，并且它已经被国家列入新食品原料，未来在食品行业具有非常好的应用前景[36]。3）富含维生素及其他微量元素的保健食品。红树莓作为一种在我国起步较晚但是营养活性成分十分丰富的水果，含有多种维生素与矿物质，近年来被越来越多的学者深入研究。有研究表明，红树莓原液对免疫抑制小鼠有免疫调节功能，外加其具有抗氧化、抗菌、抗炎、抑制肥胖等功效，现被广泛应用于香料、食品、功能性食品中[37]。4）以动物初乳为原料加工而成的保健食品。牛初乳中不仅含有丰富的营养物质，它还是除人初乳以外唯一含有免疫因子和生长因子的天然食物，具有增强机体免疫力的功能作用。随着对牛初乳研究的深入和我国奶牛养殖业的快速发展，牛初乳作为一种具有免疫调节作用的天然物质被广泛应用于功能性食品中。某乳业股份有限公司通过评价小鼠进食乳珍产品后的免疫功能，发现其产品可增强细胞免疫功能、体液免疫功能及单核—巨噬细胞的吞噬功能，具有一定的免疫调节作用[38-39]。5）肽类保健食品。食源性免疫活性肽具有低过敏性、无毒、高安全性等优点，其来源广泛，在大米、大豆，小麦、藻类、乳品、海洋生物中大量存在。免疫活性肽在人类营养健康和疾病调节中发挥着不可代替的作用。目前，食源性免疫活性肽已被逐渐应用到新型功能性食品的研发中，成为保健食品市场中不可或缺的一部分[40]。伴随着越来越多的免疫调节物质被开发与利用，保健食品市场中具有免疫调节作用的功能性食品种类也日益丰富起来。具有调节免疫作用的功能性食品作为功能性食品市场中品种丰富、消费者需求量大的一类食品，在未来定会有更广阔的发展前景。

4 结论与展望

综上所述，了解食品中的免疫调节物质对开发利用自然资源中的免疫调节活性物质具有重要意义。随着环境污染和生活方式变化，人们对身体健康保护意识的加强，食用具有免疫调节功能的食品成为广大消费者的需求。我国功能性食品市场正在逐步扩大，未来对于功能性食品需求量也会日益增加，具有免疫调节功能的保健食品市场具有广阔的发展前景。当然，目前也存在许多问题需要进一步深入探讨与解决。其一，无论是含免疫调节物质的天然食品还是经过加工含有免疫调节功能的食品，通常都不止一种免疫调节物质在发挥作用，更多的是各种活性物质的协同作用，这对提纯某一种免疫调节物质及其研究它的作用机制产生了困难。其二，在免疫调节物质的提纯或食品加工过程中，由于加工条件的作用，许多免疫活性物质会发生变性失活，由此产生的活性成分的变化和其含量的变化也是需要关注的问题。其三，目前应用到免疫调节功能食品中的活性成分大多是从较为名贵的药食同源生物中获得，原料的成本过高，使得最终开发所得的功能性食品的消费市场难以符合大众的消费水平。