廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧所水產(chǎn)研究室 廣州510640）
摘要：酵母β-葡聚糖是一種效果顯著的、純天然口服免疫增強(qiáng)劑。本文對(duì)β-葡聚糖的研究歷史、機(jī)體吸收機(jī)制、生理作用以及在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用情況等進(jìn)行了較全面、系統(tǒng)的綜述。
關(guān)鍵詞：β-葡聚糖；酵母；免疫增強(qiáng)劑；水產(chǎn)飼料
1．歷史
在二十世紀(jì)四十年代，Pillemer博士首次發(fā)現(xiàn)并報(bào)道酵母細(xì)胞壁中有一種物質(zhì)具有提高免疫力的作用。但當(dāng)時(shí)并不知道這種物質(zhì)是什么，更不清楚該物質(zhì)促進(jìn)免疫作用的機(jī)制。之后，經(jīng)過(guò)圖倫大學(xué)Diluzio博士的進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，酵母細(xì)胞壁中提高免疫力的物質(zhì)是一種多糖——β-葡聚糖，并從面包酵母中分離出了這種物質(zhì)。
從二十世紀(jì)七十年代開(kāi)始，越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始了對(duì)β-葡聚糖生理功能的深入研究。
最近，廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧所水產(chǎn)研究室從啤酒酵母中分離出了β-1，3-D一葡聚糖，對(duì)分子結(jié)構(gòu)與分子量進(jìn)行了精密測(cè)定，產(chǎn)品現(xiàn)己規(guī)模化生產(chǎn)。
2．β-葡聚糖的吸收機(jī)制
一般地，簡(jiǎn)單的多糖在消化道中都會(huì)被水解成葡萄糖，為機(jī)體提供能量。但象β-葡聚糖這樣的長(zhǎng)鏈多糖卻并不能被水解利用。在消化道表面有一種粘性物質(zhì)，被稱(chēng)為糖萼或“絨毛”，糖萼上具有與長(zhǎng)鏈多糖結(jié)合的受體。這里有兩種不同的受體。一種是非特異性受體，可與絕大多數(shù)多糖結(jié)合，從而形成一種結(jié)構(gòu)參與保護(hù)消化道免受胃酸的破壞并阻止外來(lái)抗原的侵入。另一種為特異性受體，可與β-葡聚糖這類(lèi)具特殊結(jié)構(gòu)的多糖特異性結(jié)合。β-葡聚糖在結(jié)構(gòu)上是不同于一般多糖（如淀粉、糖原、湖精等）的，因?yàn)橐话愣嗵鞘且?#946;-l，4-糖苷鍵連結(jié)，而葡聚糖則是以β-1，3健結(jié)為主體，且有一些β-1，6鍵的側(cè)枝，有利于一般糖類(lèi)的線形分子結(jié)構(gòu)，而是形成螺旋形分子結(jié)構(gòu)。正是由于這種特殊的分子結(jié)構(gòu)才能與特異性受體結(jié)合。當(dāng)β-葡聚糖結(jié)合到特異性受體后，通過(guò)胞吞作用（或胞飲作用）使多糖（β-葡聚糖）最終穿過(guò)腸上皮而進(jìn)入淋巴系統(tǒng)，并從淋巴系統(tǒng)進(jìn)入血液系統(tǒng)。
3．β-葡聚糖在哺乳動(dòng)物的生理作用
國(guó)際上許多著名的研究，包括哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院、圖倫大學(xué)、華盛頓大學(xué)以及美國(guó)空軍放射生物學(xué)研究所等都證實(shí)β-葡聚糖具有顯著提高免疫力的作用。研究表明β-葡聚糖能提高巨噬細(xì)胞的吞噬能力。巨噬細(xì)胞能識(shí)別并殺死外來(lái)異物，促進(jìn)受損組織的修復(fù)，并進(jìn)一步激活細(xì)胞因子、啟動(dòng)免疫應(yīng)答過(guò)程、活化T細(xì)胞和B細(xì)胞。關(guān)于β-葡聚糖的機(jī)體免疫保護(hù)功能可以概括為以下幾個(gè)方面。
3．1 抗癌、抗腫瘤作用
目前研究抗癌功能的主要目標(biāo)就是加強(qiáng)存在于高等哺乳類(lèi)組織中的巨噬細(xì)胞的活性及吞噬能力。β-葡聚糖的功能之一，便是可以增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的能力。1981年挪威癌癥研究中心及瑞典Uppsala大學(xué)比較了42種天然多糖類(lèi)的免疫力，發(fā)現(xiàn)從酵母、真菌中提取的葡聚糖將小白鼠體內(nèi)巨噬細(xì)胞的吞噬能力提高10借以上，在其后的研究中指出，其他哺乳動(dòng)物包括人類(lèi)的免疫效應(yīng)亦有同樣的結(jié)果。
Mansell和他的回事們將β-葡聚糖注射到惡性黑素瘤患者的皮下粘液囊中，然后進(jìn)行活組織檢查，發(fā)現(xiàn)注射處有大量激活的巨噬細(xì)胞，而沒(méi)有發(fā)現(xiàn)黑素瘤。
3．2 提高抗病力
β-葡聚糖能有效地提高機(jī)體免疫力，這在許多動(dòng)物包括人類(lèi)在內(nèi)都得到了證實(shí)。以小白鼠為例，1982年圖倫大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究表明，以β-葡聚糖免疫的小白鼠在經(jīng)過(guò)高濃度的大腸桿菌注射后數(shù)小時(shí)內(nèi)，不論死亡率還是血液中細(xì)菌濃度都較未處理者低得多，證明β-葡聚糖的確具有免疫保護(hù)功能。
3．3 抗氧化作用
Patchen博士報(bào)道β-葡聚糖能夠有效地清除提體內(nèi)的自由基，從而保護(hù)巨噬細(xì)胞在遭受輻射期間和輻射后都能免受自由基的攻擊，使這些巨噬細(xì)胞繼續(xù)正常發(fā)揮其重要的功能。
3．4 抗輻射作用
美國(guó)空軍輻射生物學(xué)研究所給小白鼠以致死劑量的輻射處理，發(fā)現(xiàn)事先口服β-葡聚糖的動(dòng)物有70%的個(gè)體完全不受輻射的影響。
3．5 是有效的口服免疫刺激劑
九十年代初，Baylor醫(yī)學(xué)院的Wyde博士報(bào)道，大鼠口服β-1,3-D-葡聚糖同樣能刺激非特異性免疫，巨噬細(xì)胞的吞噬能力顯著提高，與注射的效果相當(dāng)。
4．β-葡聚糖在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用
β-葡聚糖不僅對(duì)高等哺乳動(dòng)物有增強(qiáng)免疫力的功效，而且還能顯著提高魚(yú)、蝦等水產(chǎn)動(dòng)物的免疫功能。研究表明，β-葡聚糖能和魚(yú)蝦巨噬細(xì)胞上對(duì)β-葡聚糖結(jié)構(gòu)高度專(zhuān)一的受體結(jié)合，活化巨噬細(xì)胞；β-葡聚糖還能和甲殼動(dòng)物血液中一種專(zhuān)一性蛋白反應(yīng)，并與淋巴細(xì)胞上的專(zhuān)一性受體結(jié)合，誘導(dǎo)顆粒性血淋巴細(xì)胞中酚氧化酶原釋放，酶原進(jìn)一步經(jīng)β-葡聚糖催化成具有活性的酸氧化酶，后者迅速將酚氧化為醌，機(jī)體借助醌類(lèi)的高反應(yīng)活性殺死病原體。
4．1 對(duì)魚(yú)類(lèi)的影響
日本九州大學(xué)針對(duì)淡水的鯉科魚(yú)類(lèi)和海水的青甘參（Seriola quinqueradiata）進(jìn)行β-葡聚糖的免疫功能實(shí)驗(yàn)，證明在淡、海水魚(yú)類(lèi)，以β-葡聚糖作為免疫保護(hù)的對(duì)照組，進(jìn)行高濃度的病原性細(xì)菌注射后，其成活率遠(yuǎn)高于未處理組。而在冷水性的大西洋鮭，挪威水產(chǎn)養(yǎng)殖研究中心于1990年的報(bào)告中指出，β-葡聚糖亦能有效地增強(qiáng)大西洋鮭對(duì)對(duì)殺鮭氣單胞菌。鰻弧菌、殺鮭弧菌、魯氏耶而森菌等病原菌的抵抗力（表1）。還有研究表明在鰻魚(yú)飼料中添加 0．06－0．1％葡聚糖，可使鰻魚(yú)腸炎發(fā)病率降低30－50％，同時(shí)也能刺激鰻魚(yú)食欲，促進(jìn)生長(zhǎng)。β-葡聚糖還可提高鯰魚(yú)、斑點(diǎn)又尾回對(duì)愛(ài)德華氏菌的抵抗力。
對(duì)于冷水性的大西洋鮭魚(yú)（Salmo salar L），挪威水產(chǎn)養(yǎng)殖研究中心于1990年報(bào)告中指出，飼喂葡聚糖可使感染冷水性弧菌病的大西洋鮭的成活率由17%左右提高到70％左右，同疫苗聯(lián)合使用，則可使感染冷水性弧菌病的大西洋鮭的成活率提高到90％（表l）。
表1：使用葡聚糖和/或疫苗對(duì)大西洋鮭抗弧菌（Vibrio damsela）感染的影響
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處理
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疫苗
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飼料
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弧菌感染
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成活率
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|
葡聚糖
|
+
|
常規(guī)
|
+
|
90%
|
|
葡聚糖
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-
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常規(guī)
|
+
|
70%
|
|
對(duì)照1
|
+
|
常規(guī)
|
+
|
56%
|
|
對(duì)照2
|
-
|
常規(guī)
|
+
|
17%
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4．2 β-葡聚糖對(duì)蝦類(lèi)的影響
不僅在魚(yú)類(lèi)及哺乳類(lèi)，葡聚糖對(duì)蝦類(lèi)等無(wú)脊椎動(dòng)物也具有免疫保護(hù)的功能，臺(tái)灣省水產(chǎn)試驗(yàn)所于1996年報(bào)告中指出，在草蝦飼料中每公斤添加0．2克的葡聚糖便可以將病原注射的草蝦存活率由0%提高到90％以上（表2）。
表2：用添加不同含量葡聚糖的飼料飼喂對(duì)蝦以弧菌（Vibrio damsela）注射感染后對(duì)蝦的存活率
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葡聚糖含量
（g.kg飼料）
|
存活率（%）
|
|
1小時(shí)
|
24小時(shí)
|
48小時(shí)
|
92小時(shí)
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196小時(shí)
|
|
0
|
70
|
70
|
20
|
0
|
0
|
|
0．2
|
100
|
90
|
90
|
90
|
90
|
|
2
|
90
|
90
|
90
|
90
|
90
|
|
10
|
100
|
100
|
100
|
100
|
100
|
美國(guó)蛋白質(zhì)公司的研究結(jié)果表明，葡聚糖可提高對(duì)蝦抵抗白斑病（White Spot Disease）和弧菌?。?/span>Vibrio Disease）感染的能力（表3－4）。
表3：葡聚糖對(duì)提高對(duì)蝦抵抗白斑病感染的存活率
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感染后天數(shù)
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0
|
2
|
4
|
6
|
8
|
10
|
12
|
14
|
16
|
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對(duì)照組
|
100
|
80
|
70
|
60
|
58
|
40
|
10
|
5
|
5
|
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試驗(yàn)組
|
100
|
90
|
88
|
85
|
80
|
75
|
65
|
60
|
60
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表4：葡聚糖對(duì)提高對(duì)蝦抵抗弧菌感染的存活率
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感染后天數(shù)
|
0
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2
|
4
|
6
|
8
|
10
|
12
|
14
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16
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對(duì)照組
|
100
|
80
|
78
|
75
|
65
|
55
|
18
|
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