富硒酵母和人参粉组合物增强免疫力功能的研究.pdf

第 9 卷 第 4 期2023 年 8 月生物化工Biological Chemical EngineeringVol.9 No.4Aug.2023文章编号：2096-0387（2023）04-05富硒酵母和人参粉组合物增强免疫力功能的研究朱娅敏1,2，程倩1,2，梁秋元1,2（1.酵母功能湖北省重点实验室，湖北宜昌 443003；2.宜昌市营养健康食品工程技术研究中心，湖北宜昌 443003）摘 要：目的：评价富硒酵母和人参粉的组合物增强小鼠免疫力功能。方法：采用 3 个不同剂量组的富硒酵母和人参粉组合物对小鼠灌胃，分别为人体推荐日摄入量的 10 倍、20 倍、30 倍，即 0.153 g/kg BW、0.306 g/kg BW、0.459 g/kg BW，检测该组合物对小鼠各项免疫功能的影响。结果：经口给予小鼠不同剂量的受试物 30 d，高、中、低 3 个剂量组对小鼠体重增长及细胞免疫功能无影响；中、高剂量组能显著提升体液免疫和单核-巨噬细胞吞噬功能（P 0.05），高剂量组能提升 NK 细胞活性（P 0.05）。结论：富硒酵母和人参粉的组合物对小鼠有免疫增强功能。关键词：富硒酵母；人参；免疫力中图分类号：R392-33 文献标志码：AStudyonEnhancingImmuneFunctionofSelenium-RichYeastandGinsengPowderCompositionZHU Yamin1,2,CHENG Qian1,2,LIANG Qiuyuan1,2(1.Key Laboratory of Yeast Function in Hubei Province,Yichang 443003,China;2.Yichang Engineering Technology Research Center of Nutrition and Health Food,Yichang 443003,China)Abstract:Objective:To evaluate the combination of selenium-rich yeast and ginseng powder to enhance the immune function of mice.Methods:Different doses of selenium-rich yeast and ginseng powder compositions are administered to mice by intragastric administration.The three dose groups are 10,20 and 30 times of the recommended daily intake of human body,namely 0.153 g/kg BW,0.306 g/kg BW and 0.459 g/kg BW,to detect the effects of the composition on various immune functions of mice.Results:After oral administration of different doses of the test materials for 30 days,the weight gain and cellular immune function of mice in high,medium and low dose groups are not affected;humoral immunity and mononuclear macrophage phagocytosis are significantly improved in medium and high dose groups(P 0.05),and NK cell activity is increased in high dose groups(P 0.05).Conclusion:The composition of selenium-rich yeast and ginseng powder can enhance immune function in mice.Keywords:selenium-rich yeast;ginseng;immune硒（Se）是一种人体必需的微量元素，缺硒会增加高血压、糖尿病、心血管疾病、心脏病等的发生风险。硒是硒蛋白的重要组成部分，而硒蛋白对活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）和活性氮（Reactive Nitrogen Species，RNS）引发的氧化应激具有重要的抑制作用1。硒还是谷胱甘肽过氧化物酶的活性中心，在机体的抗氧化损伤体系中发挥作用，保护细胞（特别是细胞膜和细胞膜器）及组织免受过氧化物的损害2。因此，机体硒水平的高低直接影响机体抗氧化能力，以及对相关疾病的抵抗能力3。近年来的研究表明，硒对机体的免疫调节功能起着重要的作用。例如，SHOJADOOST 等4发现在鸡日粮中补充硒可以增强鸡抗病毒免疫能力，从而可能对控制家禽病毒感染产生有益作用；GAZDIK 等5评估了补硒对皮质激素依赖性哮喘患者（Orticoid-Dependent Asthmatics，CDA）外周血分析的选定免疫参数的影响，临床研究作者简介：朱娅敏（1980），女，湖北宜昌人，本科，高级工程师，研究方向为生物制药、保健食品。第 4 期27朱娅敏等：富硒酵母和人参粉组合物增强免疫力功能的研究表明，硒可显著改善细胞和体液免疫功能的参数。硒几乎存在于所有的免疫细胞中，可通过谷胱甘肽过氧化物酶和硫氧还原酶的酶活性调节免疫细胞的功能。硒还具有促进免疫球蛋白合成作用，补硒可提高细胞和体液免疫的功能6。此外，机体内硒的水平会影响1 型和 2 型辅助 T 细胞（Th1 细胞、Th2 细胞）之间的平衡，硒可以通过 ROS、核因子 B（NF-B）、铁死亡和核转录因子红系 2 相关因子 2（Nrf2）途径影响身体的免疫功能7。富硒酵母中有机硒含量占总硒量的 99%以上8，并且均是以和硒代半胱氨酸的形式存在9，更易被人体吸收利用。许国洋等10研究发现，重组富硒酵母有利于缓解环磷酰胺对小鼠的免疫抑制，其中中剂量组最佳。梁家豪等11发现，在羔羊日粮中添加 0.3 mg/kg 的富硒酵母，可提高羔羊的生长性能，增强机体免疫力、抗病力及抗氧化功能。人参是一种珍贵的药食同源中药材，其主要功效成分是人参皂苷。人参有调节中枢神经系统、治疗心血管疾病、增强造血功能、提高免疫力等功能。大量研究证实，人参中的人参皂苷可通过增强巨噬细胞吞噬功能、增加细胞免疫、促进 NK 细胞活性等方式起到调节机体免疫的作用12，从而增强小鼠的非特异性免疫13。有研究指出，长期食用人参也可调节体液免疫反应和脾细胞功能14。郭奕维等15研究发现，人参皂苷 Rg3 通过增强 T 细胞增殖、抑制凋亡、增加细胞因子分泌等方式增强程序性死亡受体 1（PD-1）抑制剂对弥漫性大 B 细胞淋巴瘤的抗肿瘤作用。郑厚胜等16证明人参皂苷 Rg3 可明显改善环磷酰胺致免疫功能低下小鼠的免疫功能。何昕17用人参皂苷Rg3 处理食管癌放疗患者外周血后，诱导了淋巴细胞的增殖；IgM、IgG 抗体分泌增多，与对照组比较均有明显差异，且呈剂量依赖性，说明人参皂苷 Rg3 对食管癌放疗患者的体外免疫具有促进作用，并且浓度越大，促进作用越强。目前暂无富硒酵母和人参联合使用的研究，仅有人将人参叶皂甙和硒联用以协同增强鸡新城疫疫苗的免疫功效18。本研究将富硒酵母和人参粉配伍产生协同作用，获得增强免疫力作用，并证实复方制剂的功能。1 材料与方法1.1 样品富硒酵母，由安琪酵母股份有限公司提供；人参粉，购自吉林宏久生物科技公司；复配成组合物粉，富硒酵母和人参粉质量比 1 25。1.2 实验动物及环境SPF级昆明种雌性小鼠200只，体重为1822 g，由湖北省实验动物研究中心提供。饲养环境：SPF 级动物实验室，室内温度 20 26、湿度 40%70%。1.3 主要仪器与试剂Multiskan MK3 酶标仪，美国 Thermo Labsystems公司；WIGGENS WCI-180 CO2培养箱，德国 Wiggens公司；CX33 生物显微镜，日本 OLYMPUS 公司；TS2倒置显微镜，日本尼康公司。绵羊红细胞（SRBC），上海源叶生物科技有限公司；鸡红细胞，自制；YAC-1 细胞，武汉尚恩生物技术有限公司；印度墨汁，BR，上海士锋生物科技有限公司；琼脂糖，美国 Sigma；小牛血清，浙江天杭生物科技股份有限公司；Hanks 液，北京索莱宝科技有限公司；MTT，美国 Sigma；ConA，美国 Sigma；RPMI1640 培养液，美国 Gibco；磷酸盐缓冲液，北京索莱宝科技有限公司；甲醇，分析纯，佛山西陇化学有限公司；丙酮，分析纯，广州市浩盈化工有限公司；酸性异丙醇，分析纯，天津益仁达化工有限公司；二硝基氟苯，分析纯，西亚化学科技(山东)有限公司；Na2CO3，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；冰醋酸，分析纯，深圳市勋业化学试剂有限公司；1%乙基苯基聚乙二醇，北京雷根生物技术有限公司。1.4 试验方法动物分为 5 个实验组，每组 40 只，分别进行迟发型变态反应实验、淋巴器官/体重比值定和碳廓清实验、刀豆球蛋白 A（ConA）诱导的小鼠淋巴细胞转化实验和自然杀伤（NK）细胞活性测定、血清溶血素的测定和抗体生成细胞检测、小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞实验。每个实验组均设置低、中、高 3 个剂量组采用富28生物化工2023 年硒酵母和人参粉组合物对小鼠灌胃，以及阴性对照组采用蒸馏水灌胃，每个处理 10 只。3 个剂量组分别为人体推荐日摄入量（0.92 g，即 0.015 3 g/kg BW）的 10 倍、20 倍、30 倍，即 0.153 g/kg BW、0.306 g/kg BW、0.459 g/kg BW。1.5 判定标准参考 保健食品检验与评价技术指南19中“增强免疫力功能检验方法”观察 3 个剂量组对小鼠体重的增长、细胞免疫功能、体液免疫和单核-巨噬细胞吞噬功能、NK 细胞活性测定的结果，并参考其判定。1.6 数据处理各结果均使用“平均值 标准差”表示，用Minitab 20 软件对实验数据进行 t 检验分析。2 结果与分析2.1 对小鼠淋巴器官/体重比值的影响小鼠淋巴器官与体重的比值如表 1 所示，各剂量组生长情况良好，与阴性对照组相比，各剂量组小鼠的胸腺/体重和脾脏/体重的比值均无明显差异（P 0.05），说明富硒酵母与人参粉的组合物对小鼠淋巴器官/体重比值无影响。表 1 对小鼠淋巴器官/体重比值的影响组别末期体重/g胸腺/体重比值（10-3）脾脏/体重比值（10-3）阴性对照组32.51.5a3.821.49a4.030.68a低剂量组32.61.3a3.390.68a4.730.92a中剂量组33.11.7a2.950.80a4.491.20a高剂量组32.71.5a3.170.81a4.881.16a注：同列不同英文字母表示差异显著（P 0.05），同列相同英文字母表示差异不显著（P 0.05）。下同。2.2 对细胞免疫功能的影响通过小鼠 ConA 诱导的脾淋巴细胞增殖实验和对小鼠 2,4-二硝基氟苯（DNFB）诱发的迟发性超敏（DTH）反应实验，与阴性对照组相比，3 个剂量组对脾淋巴细胞增殖有提高趋势，但差异不显著（P 0.05）；小鼠耳重量差随剂量增加有增大趋势，但差异不显著（P 0.05）。如表 2 所示，说明受试物对小鼠细胞免疫功能无显著影响。表 2 对细胞免疫功能的影响组别ConA 诱导脾淋巴细胞 增殖 OD 差值DNFB 诱导 DTH 左右耳 重量差/mg阴性对照组0.0930.067a11.652.12a低剂量组0.1190.080a11.902.52a中剂量组0.1150.094a12.403.43a高剂量组0.1440.097a13.743.93a2.3 对体液免疫功能的影响通过小鼠抗体生成细胞（溶血空斑数）和血清溶血素试验评价富硒酵母和人参粉的复合物对体液免疫的影响，结果见表 3。与阴性对照组相比，高剂量组的溶血空斑数明显增多（P 0.05），说明高剂量组能提高小鼠抗体生成细胞数量；低、中剂量组与阴性对照组并无显著性差异（P 0.05）。与阴性对照组相比，中、高剂量组的血清溶血素含量显著提高（P 0.05），而低剂量组无显著差异。如表 3 所示，低剂量组与中、高剂量组均存在显著差异。这些结果说明，受试物中、高剂量对小鼠体液免疫功能有提升作用。表 3 对抗体生成细胞功能和溶血素滴度水平的影响（均数 标准差）组别溶血空斑数（/106脾细胞）血清溶血素（抗体积数）阴性对照组230.421.71b55.725.5b低剂量组227.821.77b67.617.9ab中剂量组227.020.82b77.525.7a高剂量组249.620.52a80.59.9a2.4 对单核-巨噬细胞功能的影响通过小鼠碳廓清实验和小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞实验评价受试物对单核-巨噬细胞功能的影响。与阴性对照组比较，高剂量组能显著提高小鼠碳廓清吞噬指数（P 0.01）和小鼠吞噬指数（P 0.01），而中、低剂量组与对照组相比无显著差异，（P 0.05），结果见表 4。表 4 对小鼠碳廓清功能和腹腔巨噬细胞吞噬能力的影响组别小鼠碳廓清吞噬指数 腹腔巨噬细胞吞噬能力吞噬百分率/%吞噬指数阴性对照组2.380.69b24.203.360.3920.058b低剂量组2.790.67b23.102.510.3980.076b中剂量组2.430.84b23.903.030.4590.073ab高剂量组3.481.15a24.703.430.5190.092a第 4 期29朱娅敏等：富硒酵母和人参粉组合物增强免疫力功能的研究2.5 对小鼠 NK 细胞活性的影响如表 5 所示，与阴性对照组相比，富硒酵母和人参粉组合物的低、中剂量组 NK 细胞活性稍有增强，但差异不显著（P 0.05）。高剂量组与对照组和低剂量组对比有显著差异（P 0.05），与中剂量组对比无显著差异（P 0.05）。证明受试物高剂量组能提高小鼠 NK 细胞活性。表 5 对小鼠 NK 细胞活性的影响组别NK 细胞活性/%阴性对照组29.7810.91b低剂量组36.007.86b中剂量组38.4414.60ab高剂量组43.979.13a3 讨论与结论富硒酵母主要是通过抗氧化提高机体的免疫力，人参对机体免疫力的提升可能与人参皂苷改善中性粒细胞和巨噬细胞的吞噬能力，以及抗氧化能力有关20。已有将富硒酵母和中药配伍进行的功能研究，但功能主要集中在提高免疫、抗衰老等21-22。富硒酵母的生物利用度比亚硒酸钠更高，ZHANG 等23报道了由富硒酵母转化成体内的硒代蛋氨酸，结果表明富硒酵母在大鼠体内的生物利用度为 87%。HAMAD 等24 的研究也证实了这一点。本实验将富硒酵母和人参复配，研究了其复合物的免疫力功能。富硒酵母和人参粉配伍的组合物每人每天推荐摄入量为 0.92 g，即 0.015 3 g/kg BW。本实验设计的 0.153 g/kg BW、0.306 g/kg BW、0.459 g/kg BW 三个剂量组分别为正常人体每日摄入量的 10 倍、20 倍、30 倍，同时设阴性对照组。动物经过连续灌胃后测试，3 个剂量组对小鼠体重的增长、小鼠细胞免疫功能没有显著影响；中、高剂量组能显著提升体液免疫和单核-巨噬细胞吞噬功能（P 0.05），高剂量组能提升 NK 细胞活性（P 0.05）。按照 保健食品检验与评价技术指南 中的建议，综合以上各项试验结果，可以认为富硒酵母和人参粉组合物具有增强免疫力功能。随着国家对传统中医药发展的重视，国家发布了按照传统既是食品又是中药材的物质目录管理规定，从目录制管理改为申报制，相关物质的应用更加开放。2021 年，国家卫生健康委发布 关于对党参等 9 种物质开展按照传统既是食品又是中药材的物质管理试点工作的通知 指出，对党参、肉苁蓉、铁皮石斛、西洋参、黄芪、灵芝、山茱萸、天麻、杜仲叶 9 种物质开展按照传统既是食品又是中药材的物质生产经营试点工作。将生物制品与食药物质相结合，研究其功效对新药研发和食药同源类保健食品的发展有着重要的意义。参考文献1 BATTIN E E,BRUMAGHIM J L.Antioxidant activity of sulfur and selenium:a review of reactive oxygen species scavenging,glutathione peroxidase,and metal-binding antioxidant mechanismsJ.Cell Biochemistry&Biophysics,2009,55(1):1-23.2 ROTRUCK J T,POPE A L,GANTHER H E,et al.Selenium:biochemical role as a component of glutathione peroxidaseJ.Science,1973,179(4073):588-590.3 董湘玉,沈阳,宁淑敏.病毒性心肌炎与血硒、免疫功能的关系J.实用儿科临床杂志,2000(3):156-157.4 SHOJADOOST B,KULKARNI RR,YITBAREK A,et al.Dietary selenium supplementation enhances antiviral immunity in chickens challenged with low pathogenic avian influenza virus subtype H9N2J.Veterinary immunology and immunopathology,2019,207:62-68.5 GAZDIK F,HORVATHOVA M,GAZDIKOVA K,et al.The influence of selenium supplementation on the immunity of corticoid-dependent asthmaticsJ.Bratisl Lek Listy,2002,103(1):17-21.6 彭西,崔恒敏.硒对免疫功能影响的研究进展 J.中国兽医科学,2010(8):867-872.7 XIA X.Toward improved human health:efficacy of dietary selenium on immunity at the cellular levelJ.Food&Function,2021,12(3):976-989.8 刘杰,徐林,吴根福.富硒酵母的研究进展 J.饲料工业,2009(22):44-48.9 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