郭冬生等.免疫增强剂多抗甲素的作用机理及其研究进展 免疫增强剂多抗甲素的 作用机理及其研究进展 郭冬生1,彭小兰2司国利1 4.中国农业大学动物科技学院,北京100094:2.湖南省畜牧兽医研究所,湖南长沙410131) 摘要多抗甲素(α-甘露聚糖肽)是一种生物反应调节剂,是一种新型的免疫增强剂,现在已广泛用于人医 上,用于增强人体的免疫功能。介绍了多抗甲素消化酶分解产物甘露聚糖和碱性多肽的功能、多抗甲素的研究现状 并展望了其在畜牧生产上应用前景 关键词多抗甲素免疫增强剂作用机理 中图分类号:S859.79+6文献标识码:A文章编号:1007-9157(2003)02-0015-02 免疫增强剂 immuno- stimulator)是指单独使用1.2为有益菌提供营养 即能引起机体出现短暂的免疫增强作用的物质,按 MOS因其特有的糖苷键a-1,4糖苷键)不能 其性质可分为生物免疫增强剂、细菌性免疫增强剂、被动物消化酶消化利用,肠道内的有益菌奴歧杆菌 化学性免疫增强剂、中草药免疫增强剂等。多抗和乳酸菌)却能很好利用MOS而能大量繁殖:相反 甲素 polyactin,PAA)是一种生物免疫增强剂,具大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌则不能利用Mos4, 有多种生物活性的生物反应调节剂,是一种新型免使其饥饿而死。 Yasuis(1992)试验证实,某些双歧杆 疫增强剂121。 菌可以诱导分泌免疫球蛋白A的分泌1。 PAA是从a-溶血性链球菌lpha- hemolytic1.3调节免疫机能 reptococcl)33菌株培养液中提取的具有多种生物 甘露聚糖分子中含有磷酸成分。研究表明甘 舌性的α-甘露聚糖肽物质12,属于一种糖蛋白。当露聚糖中的磷酸含量较高时,对结合病原菌是不利 其进入消化道后,被消化酶分解为甘露聚糖低聚甘的,但对免疫调节功能则是重要的6。试验证明低聚 露糖)和碱性多肽两部分,而甘露聚糖经相应酶的不甘露糖对巨嗜细胞和单核细胞有积极影响,增强其 完全水解产生甘露寡糖魟os),通过这几种生物活吞噬作用;提高血清中溶菌酶水平;刺激肿瘤坏死因 性物质而发生作用 子NF)白细胞介素红)干扰素IFN)和NO水平 1甘露聚糖低聚甘露寡糖)的功能 升高。TNF能抑制肿瘤细胞:LL和IN是具有免疫 1.1吸附病原菌 活性的内源性肽,两者都可以激活或调节免疫应答 甘露聚糖吸附病原菌研究结果发现于1980年中心;NO由巨嗜细胞产生,而NO具有直接杀伤肿 末所做的甘露聚糖抑制肉鸡沙门氏菌感染能力的研瘤细胞的作用I·9。 究。当大肠杆菌或沙门氏菌与低聚甘露糖一起培养1.4结合霉菌毒素 时发现凝集现象,干扰了肠道病原菌的定植,从而打 霉菌毒素由需氧菌产生,是动物营养的最大挑 了病原菌附着-繁殖-致病的途径,并携带病原战之一’而酯代葡甘露聚糖 Esterified glucomannan) 菌排出体外。原因是寡聚糖与病原菌产生外源凝集是一种较好的霉菌素结合剂。Diaz(1999)在奶牛精 素结合,防止微生物在胃肠道上皮的附着。凝聚素与料混合物中添加500g/t的甘露聚糖可以使奶中的 糖分子的结合具有高度的特异性3.4。 Oyofo等黄曲霉素水平下降,从而减少霉菌素对人和动物的 (1989)报道,鸡饲喂阿拉伯糖、半乳糖和甘露糖后,毒副作用,降低霉菌素的免疫抑制作用1ˉl0l 沙门氏菌在鸡肠道上皮的吸附量分别为对照组的1.5改善营养物质的消化吸收 18%、39%和11%,表明甘露糖的效果优于其他 MOS通过发酵产生短链脂肪酸,降低pH值,抑 糖。1994-2007( hina academic journal electronic publis制有害菌生长,同时也剌激潲化道的蠕动而且通迹t
第 ! 期 郭冬生等 $ 免疫增强剂多抗甲素的作用机理及其研究进展 ·"#· 免疫增强剂多抗甲素的 作用机理及其研究进展 郭冬生 " ， 彭小兰 ! 司国利 " （"% 中国农业大学动物科技学院， 北京 "&&&’(；!% 湖南省畜牧兽医研究所， 湖南长沙 ("&")"） 摘要 多抗甲素 * ! + 甘露聚糖肽, 是一种生物反应调节剂，是一种新型的免疫增强剂，现在已广泛用于人医 上，用于增强人体的免疫功能。介绍了多抗甲素消化酶分解产物甘露聚糖和碱性多肽的功能、多抗甲素的研究现状， 并展望了其在畜牧生产上应用前景。 关键词 多抗甲素 免疫增强剂 作用机理 中图分类号：-.#’$ /’ 0 1 文献标识码：2 文章编号："&&/ + ’"#/ *!&&) ,&! + &&"# + &! 免疫增强剂（344567 + 89345:;97<）是指单独使用 即能引起机体出现短暂的免疫增强作用的物质，按 其性质可分为生物免疫增强剂、细菌性免疫增强剂、 化学性免疫增强剂、中草药免疫增强剂等 &"’。多抗 甲素 （=7:>;?9362@ A22）是一种生物免疫增强剂，具 有多种生物活性的生物反应调节剂，是一种新型免 疫增强剂&!’。 A22 是从 ! + 溶血性链球菌（2:=B; + BC47:>93? 89<C=97?7??3）))D 菌株培养液中提取的具有多种生物 活性的 ! + 甘露聚糖肽物质&!’，属于一种糖蛋白。当 其进入消化道后，被消化酶分解为甘露聚糖（低聚甘 露糖）和碱性多肽两部分，而甘露聚糖经相应酶的不 完全水解产生甘露寡糖 （EF-）@ 通过这几种生物活 性物质而发生作用。 ! 甘露聚糖（低聚甘露寡糖）的功能 "% " 吸附病原菌 甘露聚糖吸附病原菌研究结果发现于 "’.& 年 末所做的甘露聚糖抑制肉鸡沙门氏菌感染能力的研 究。当大肠杆菌或沙门氏菌与低聚甘露糖一起培养 时发现凝集现象，干扰了肠道病原菌的定植，从而打 断了病原菌附着 + 繁殖 + 致病的途径，并携带病原 菌排出体外。原因是寡聚糖与病原菌产生外源凝集 素结合，防止微生物在胃肠道上皮的附着。凝聚素与 糖分子的结合具有高度的特异性 G )， ( H 。F>7I7 等 *"’.’, 报道，鸡饲喂阿拉伯糖、半乳糖和甘露糖后， 沙门氏菌在鸡肠道上皮的吸附量分别为对照组的 ".J 、)’J 和 ""J ，表明甘露糖的效果优于其他 糖。 "% ! 为有益菌提供营养 EF- 因其特有的糖苷键（! + "，( 糖苷键）不能 被动物消化酶消化利用，肠道内的有益菌（双歧杆菌 和乳酸菌）却能很好利用 EF- 而能大量繁殖；相反， 大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌则不能利用 EF-G )，( H ， 使其饥饿而死。K;8538*"’’!,试验证实，某些双歧杆 菌可以诱导分泌免疫球蛋白 2 的分泌G # H 。 "% ) 调节免疫机能 甘露聚糖分子中含有磷酸成分。研究表明甘 露聚糖中的磷酸含量较高时，对结合病原菌是不利 的，但对免疫调节功能则是重要的G 1 H 。试验证明低聚 甘露糖对巨嗜细胞和单核细胞有积极影响，增强其 吞噬作用；提高血清中溶菌酶水平；刺激肿瘤坏死因 子（LMN）、白细胞介素（OP）、干扰素（ONM）和 MF 水平 升高G / H 。LMN 能抑制肿瘤细胞；OP 和 ONM 是具有免疫 活性的内源性肽，两者都可以激活或调节免疫应答 中心；MF 由巨嗜细胞产生，而 MF 具有直接杀伤肿 瘤细胞的作用G .，’ H 。 "% ( 结合霉菌毒素 霉菌毒素由需氧菌产生，是动物营养的最大挑 战之一，而酯代葡甘露聚糖 （Q89C<3I3CR S:5?74;66;8） 是一种较好的霉菌素结合剂。T3;U*"’’’ , 在奶牛精 料混合物中添加 #&& S V 9 的甘露聚糖可以使奶中的 黄曲霉素水平下降，从而减少霉菌素对人和动物的 毒副作用，降低霉菌素的免疫抑制作用G # W "& H 。 "% # 改善营养物质的消化吸收 EF- 通过发酵产生短链脂肪酸@ 降低 =X 值，抑 制有害菌生长，同时也刺激消化道的蠕动，而且通过
兽药与饲料添加剂 VETERINARY PHARMACEUTICALS& FEED ADDITIVES 2003年第8卷 微生物区系的改变而改变肠道形态肠绒毛高度、腺料添加剂将被逐渐限制使用,甘露聚糖肽可能有很 窝深度),更加有利于营养物质的消化吸收5。New-好的发展前景,特别是疾病多发而免疫力低下的幼 man等血993)报道,在1~35日龄犊牛的奶中添加畜、雏禽和奶牛上。而且PAA的来源也较简单,通过 MoS时,生长速度提高8%,采食量提高10%ml 特殊菌种的微生物发酵即可获得。不过其应用效果、 2碱性多肽的功能 经济效益等有待于更多更深入的研究 肽不仅是机体蛋白质代谢的底物,而且还具有 其他重要的生物学作用。碱性多肽能作用于革兰氏 参考文献 阳性菌的细胞成份——一肽聚糖,切断连接N-乙酰1]杨汉春.动物免疫学[M].北京:中国农业大学出版 葡胺和N-乙酰胞壁酸的聚糖链,丧失其坚韧性,细 社,1996. 菌发生低渗透型的裂解,从而杀伤细菌21。肽还有21强文安.多抗甲素抗肿瘤转移作用及其机理U.药理 促进巨嗜细胞的吞噬作用,促进淋巴细胞和脾细胞 学报,1994,5):340-34 的增殖作用,从而增强机体免疫力13。 [3]张日俊.生物技术在饲料工业中的应用[J].饲料工 业,2001,8):1-6 3PAA的研究现状 4]冯定远,于旭华.生物技术在动物营养和饲料工业中 PAA目前大多数用于对人体的研究上,临床及 的应用[J.饲料工业,2001,90):1-7 动物试验证明,PAA有增强免疫功能与抗肿瘤功[5]臧建军,车向荣.功能性寡糖作用机理的研究进展[ 能。强文安等⑩995)研究报道,PAA对正常小鼠尤 饲料研究,2002,9):13-19 其是荷瘤小鼠脾淋巴细胞有明显的促增殖作用,而[6] Peter Spring.酵母细胞壁在家禽营养中的作用山J.饲 淋巴细胞增殖的反应已成为反映机体免疫功能的有 料工业,2001,(10):1-7 效指标之一。试验表明,PAA对外周血淋巴细胞增7]马布仁,刘晓波,曾祥元多抗甲素雏小鼠巨嗜细胞分 殖也有直接刺激作用。恶性肿瘤放、化疗过程中常出 泌细胞因子及Ⅱ-2受体的表达[J.中国抗生素杂 现白细胞WBs)减少,病人易合并感染,抵抗力降 志,1995,1):35-37 低,影响放、化疗的继续进行。李文军等⑩998)研究 [8]刘晓波,马布仁,曾祥元.多抗甲素对小鼠巨嗜细胞功 能的影响[J.中国药理学通报,1994,6):445-447 发现,PPA能促进白细胞增加,增加抗病力叫.198191强文安等。多抗甲素对人免疫功能的影响.中国抗 年 Siegel提出了红细胞免疫系统”的概念,并推测 生素杂志,1994,4):313-317 红细胞阻止癌细胞在血液循环中的扩散。李娜等10王彦波,许梓荣,汪以真.饲料中的霉菌毒素U.饲料 (1996)利用荷S180瘤小鼠研究发现,PAA具有提 博览.2002.8):26-28 高红细胞免疫功能,从而抑制肿瘤细胞的作用。同时1孙长勉,架新红,汉丽梅.寡聚糖在动物饲料中的应 有报道说,红细胞能使NK细胞对肿瘤靶细胞K562 用[.饲料工业,20009):30-31 和937的杀伤力显著增加1s。刘小康等(2000)研究 12」李崇婕.增益素简介UJ河北畜牧兽医,2001,17 表明,PAA能促进N鼠巨嗜细胞释放大量NO.从而 对外源性抗原及肿瘤细胞等起到杀伤作用16 13]张子仪.中国饲料科学[J.北京:中国农业出版社 巨嗜细胞(M)在机体免疫反应中是一类重要141李文军,李二红,多抗甲素治疗放、化疗引起的白细 效应细胞。PAA能从多个侧面调整MΦ的吞噬作 胞减少的疗效观察[.中国抗生素杂志,1998,1) 用。M的活性过程可分为3个阶段:应答阶段、激 发阶段和触发阶段。研究表明,淀粉是MΦ的活化[5」李娜,邓守谦,王信隆.多抗甲素对荷sl80瘤小鼠红 剂,使休止状态的M成为应答MΦ,在PAA的作用 细胞免疫功能的影响[].中华微生物学和免疫学杂 下,其活性进一步加强,使M分泌大量生物活性物 志,1996,5):356-358 质,这种生物活性物质产生免疫调节作用。关于161刘小康,周黎明,强文安,多抗甲素诱导小鼠巨嗜细 PAA免疫调节作用的研究报道很多,不再赘述。 胞产生一氧化氮及其抗肿瘤作用[J.中国抗生素杂 志,20001):62-63 4前景与展望 作者简介:郭冬生(1975-),男,湖南人,现在中国农业大学动物 PAA在人体上是一种行之有效的免疫增强剂 科技学院攻读动物营养硕士学位 但在畜牧业上的研究报道甚少。随着抗生素作为饲 收稿日期:2002-12-28 o1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
·!"· 兽药与饲料添加剂 !"#"$%&’$( )*’$+’,"-#%,’./ 0 1""2 ’22%#%!"/ #$$% 年 第 & 卷 微生物区系的改变而改变肠道形态（肠绒毛高度、腺 窝深度），更加有利于营养物质的消化吸收’ ( ) 。*+,- ./0 等 （!11%）报道，在 ! 2 %( 日龄犊牛的奶中添加 345 时，生长速度提高 &6 ，采食量提高 !$6 ’ !! ) 。 ! 碱性多肽的功能 肽不仅是机体蛋白质代谢的底物，而且还具有 其他重要的生物学作用。碱性多肽能作用于革兰氏 阳性菌的细胞成份———肽聚糖，切断连接 * 7 乙酰 葡胺和 * 7 乙酰胞壁酸的聚糖链，丧失其坚韧性，细 菌发生低渗透型的裂解，从而杀伤细菌 ’ !# ) 。肽还有 促进巨嗜细胞的吞噬作用，促进淋巴细胞和脾细胞 的增殖作用，从而增强机体免疫力’ !% ) 。 " #$$ 的研究现状 899 目前大多数用于对人体的研究上，临床及 动物试验证明，899 有增强免疫功能与抗肿瘤功 能。强文安等 （!11(）研究报道，899 对正常小鼠尤 其是荷瘤小鼠脾淋巴细胞有明显的促增殖作用，而 淋巴细胞增殖的反应已成为反映机体免疫功能的有 效指标之一。试验表明，899 对外周血淋巴细胞增 殖也有直接刺激作用。恶性肿瘤放、化疗过程中常出 现白细胞 （:;5）减少，病人易合并感染，抵抗力降 低，影响放、化疗的继续进行。李文军等（!11&）研究 发现，889 能促进白细胞增加，增加抗病力’ !< ) 。!1&! 年 5=+>+? 提出了 “红细胞免疫系统”的概念@ 并推测 红细胞阻止癌细胞在血液循环中的扩散’ !( ) 。李娜等 A!11"B 利用荷 5!&$ 瘤小鼠研究发现@ 899 具有提 高红细胞免疫功能@ 从而抑制肿瘤细胞的作用。同时 有报道说@ 红细胞能使 *C 细胞对肿瘤靶细胞 C("# 和 1%D 的杀伤力显著增加’ !( ) 。刘小康等A#$$$B研究 表明@ 899 能促进 * 鼠巨嗜细胞释放大量 *4@ 从而 对外源性抗原及肿瘤细胞等起到杀伤作用’ !" ) 。 巨嗜细胞 A3!B 在机体免疫反应中是一类重要 效应细胞。899 能从多个侧面调整 3! 的吞噬作 用。3! 的活性过程可分为 % 个阶段E 应答阶段、激 发阶段和触发阶段。研究表明，淀粉是 3! 的活化 剂，使休止状态的 3! 成为应答 3!，在 899 的作用 下，其活性进一步加强，使 3! 分泌大量生物活性物 质，这种生物活性物质产生免疫调节作用。关于 899 免疫调节作用的研究报道很多，不再赘述。 % 前景与展望 899 在人体上是一种行之有效的免疫增强剂， 但在畜牧业上的研究报道甚少。随着抗生素作为饲 料添加剂将被逐渐限制使用，甘露聚糖肽可能有很 好的发展前景，特别是疾病多发而免疫力低下的幼 畜、雏禽和奶牛上。而且 899 的来源也较简单，通过 特殊菌种的微生物发酵即可获得。不过其应用效果、 经济效益等有待于更多更深入的研究。 参 考 文 献 ’! ) 杨汉春 F 动物免疫学 ’3) F 北京：中国农业大学出版 社，!11"F ’# ) 强文安 F 多抗甲素抗肿瘤转移作用及其机理 ’G) F 药理 学报@ !11<@ （(）：%<$ 2 %<<F ’% ) 张日俊 F 生物技术在饲料工业中的应用 ’G) F 饲料工 业@ #$$!@ （&）：! 2 "F ’< ) 冯定远，于旭华 F 生物技术在动物营养和饲料工业中 的应用’G)F 饲料工业@ #$$!@ （!$）：! 2 DF ’( ) 臧建军，车向荣 F 功能性寡糖作用机理的研究进展’G)F 饲料研究@ #$$#@ （1）：!% 2 !1F ’" ) 8+H+I 5JI=0>F 酵母细胞壁在家禽营养中的作用 ’G) F 饲 料工业@ #$$!@ A!$ B：! 2 DF ’D ) 马布仁，刘晓波，曾祥元 F 多抗甲素雏小鼠巨嗜细胞分 泌细胞因子及 KL 7 # 受体的表达 ’G) F 中国抗生素杂 志，!11(，（!）：%( 2 %DF ’& ) 刘晓波，马布仁，曾祥元 F 多抗甲素对小鼠巨嗜细胞功 能的影响’G)F 中国药理学通报@ !11<@ （"）：<<( 2 <<DM ’1 ) 强文安等 F 多抗甲素对人免疫功能的影响 ’G) F 中国抗 生素杂志@ !11<@ （<）：%!% 2 %!DF ’!$ ) 王彦波，许梓荣，汪以真 F 饲料中的霉菌毒素’G)F 饲料 博览@ #$$#@ （&）：#" 2 #&F ’!! ) 孙长勉，栾新红，汉丽梅 F 寡聚糖在动物饲料中的应 用’G)F 饲料工业@ #$$$@ （1）：%$ 2 %!F ’!# ) 李崇婕 M 增益素简介 ’G) F 河北畜牧兽医，#$$!@ !D （&）：%(F ’!% ) 张子仪 F 中国饲料科学 ’G) F 北京：中国农业出版社， #$$!F ’!< ) 李文军，李二红 F 多抗甲素治疗放、化疗引起的白细 胞减少的疗效观察 ’G) F 中国抗生素杂志@ !11&@ （!）： D&F ’!( ) 李娜，邓守谦，王信隆 F 多抗甲素对荷 5!&$ 瘤小鼠红 细胞免疫功能的影响 ’G) F 中华微生物学和免疫学杂 志@ !11"@ （(）：%(" 2 %(&F ’!" ) 刘小康，周黎明，强文安 F 多抗甲素诱导小鼠巨嗜细 胞产生一氧化氮及其抗肿瘤作用 ’G) F 中国抗生素杂 志@ #$$$@ （!）："# 2 "%F 作者简介：郭冬生A!1D( 7 B，男，湖南人，现在中国农业大学动物 科技学院攻读动物营养硕士学位。 ’收稿日期：#$$# 7 !# 7 #& )