多糖是通过糖苷键由醛糖或酮糖连接而成,广泛存在于动物、植物、微生物中[1]。多糖作为机体能量的来源,参与各种生物合成反应[2]。中药多糖具有多种生物活性,如抗癌、抗氧化、抗炎和免疫刺激活性等。因多糖天然、毒副作用小、无污染等优点使其在动物生产中作为饲料添加剂被广泛应用。1多糖的生物活性1.1调节免疫中药多糖具有免疫调节剂的特性,可以通过免疫器官、免疫细胞、免疫分子进行免疫调节。段俊英[3]研究发现,在肉鸡日粮中添加0.1%黄芪多糖能够显著增加胸腺、脾脏、法氏囊指数,增强肉鸡的免疫功能。Sun等[4]研究玉屏风多糖对断奶兔的肠微生物区系及肠屏障的影响,发现发酵和非发酵的玉屏多糖能够改善肠道菌群平衡,具有维持肠屏障完整性及维护肠道黏膜的功能,说明玉屏多糖对免疫器官有一定的作用。中药多糖能够刺激B淋巴细胞[5]和T淋巴细胞[6]的增殖,从而使免疫作用增强。中药多糖对于除B淋巴细胞、T淋巴细胞之外的免疫细胞也有影响,芦荟多糖能够影响巨噬细胞和自然杀伤细胞活性[7]。黄芪多糖能够增加白细胞的吞噬能力[8]。据报道,槐根中提取的槐根多糖能够通过刺激机体抗体的产生,从而降低鸭甲型肝炎病毒的数量[9]。研究发现,板蓝根多糖对于IL-2、IL-4和INF-γ等的免疫因子的调节可产生影响[10]。地黄多糖能够促进免疫球蛋白lgG的分泌,从而发挥抗猪2型圆环病毒的作用[11]。1.2抗肿瘤中药多糖抗肿瘤活性主要通过2种方式来实现。一种是激活机体的免疫系统,中药多糖不直接作用与肿瘤细胞而是通过增强免疫力来实现。冯娜等[12]给瘤小鼠灌服车前子多糖能够使肿瘤重量减轻,小鼠胸腺和脾脏指数增加,细胞因子TNF-α含量升高,增加CTX诱导免疫抑制小鼠的吞噬指数,促进CoA及LPS诱导的T、B淋巴细胞增殖进而发挥抗肿瘤作用。李学波等[13]发现,给老年消化道恶性肿瘤患者注射香菇多糖能够激活补体系统,使补体C3增多,增强机体免疫机能,提高临床缓解率。另一种方式是多糖可以调控有关癌症基因的表达来抑制肿瘤生长。Rui等[14]研究发现,用100~1 000 μg/mL的褐藻多糖处理Du-145人前列腺癌细胞,褐藻多糖能够抑制肿瘤生长,抑制血管生成,降低肿瘤组织中血红蛋白含量,降低CD31和CD105 mRNA表达,并通过JAK-STAT3通路,使肿瘤组织中磷酸化的JAK和STAT3均减少,并且激活STAT3调节基因的启动子,能够显著减少VEGF、Bcl-XL、Cyclin D1基因的表达。赵俊霞[15]研究表明,刺五加多糖能够抑制肺癌细胞的增殖并且促进其凋亡,其机制可能刺五加多糖能够上调凋亡基因bax、p53的基因表达量,下调bcl2凋亡抑制基因的表达,使肿瘤细胞内凋亡信号系统得到重建,而达到促使肿瘤细胞凋亡的目的。1.3抗氧化Shulei等[16]研究发现,给鸡肌肉注射枸杞多糖可以使血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)升高,丙二醛(MDA)降低,增强肉鸡抗氧化能力。有研究表明,黄芪多糖可以通过抑制NF-κB通路,抑制活性氧的生成,从而发挥抗氧化的作用[17]。中药多糖具有清除ROS的能力,这可能与每个单糖单元都含有活性羟基,可以与羟基或超氧阴离子自由基结合形成水有关。刘城移等[18]研究蝉虫草菌丝多糖对肝细胞氧化损伤影响,发现蝉虫草菌丝多糖能够清除OH-、ABTS自由基、DPPH自由基,增强ROS的清除能力,还能够调节抗氧化酶的活性,从而使受氧化损伤肝细胞的存活率得到提升。此外,有些中药多糖通过阻断NF-κB途径抑制ROS的产生[19]。还有的多糖通过ERK/Akt通路抑制PDGF-BB诱导的炎症和ROS的产生[20]。1.4抗炎多糖抗炎功能是通过调节炎性因子表达量和抑制炎症关键酶的活性而产生作用。板蓝根多糖可降低LPS处理的RAW264.7细胞的NO、IL-1β、TNF-α促炎介质的产生,其抗炎作用与抑制TLR4和NF-κB炎症通路有关[21]。据报道,辣木叶多糖能降低炎性因子的含量,降低一氧化氮合成酶(iNOS)活性,从而具备抗炎作用[22]。1.5其他活性随着中药多糖研究的不断深入,发现中药多糖具有抗病毒、抗糖尿病和保护肝脏等生物活性[23]。2多糖在动物生产中的应用2.1提高生产性能研究发现,给仔猪饲料中添加0.1%的黄芪多糖,平均日增重提高25.6 g,能够提高仔猪生长性能,获得可观的经济效益[24]。Gabriel等[25]在非洲鲶鱼的膳食中补充芦荟多糖,发现1%芦荟多糖能够显著提高其生长参数(最终体重、增重、生长率)。Deng等[26]用冬虫夏草菌丝多糖饲喂太平洋对虾52 d,能够显著增加太平洋对虾的增重和健康水平。枸杞多糖能够提高母兔的生产性能,对母兔的血清生化指标未产生不利影响,降低母兔在泌乳期的失重,提高仔兔断奶成活率,促进仔兔的生长发育[27]。2.2提高疫苗免疫活性研究发现,以香菇多糖作为稀释液稀释猪瘟疫苗对猪进行免疫接种,相比专用稀释液组,能够显著提高血清中猪瘟抗体水平[28]。Chen等[29]给经新城疫疫苗(ND)免疫的肉鸡口服黄芪多糖,发现与只注射疫苗的肉鸡相比,黄芪多糖组肉鸡淋巴细胞增殖率、抗体水平、IL-2浓度均有所提高。Zhao等[30]研究表明,白术多糖能够提高ND免疫雏鸡的CD4+、CD8+百分比,提高HI抗体滴度,促进外周血淋巴细胞增殖。2.3改善肠道生态环境研究表明,断奶仔猪日粮中添加绞股蓝多糖能够促进仔猪肠道乳酸杆菌和双歧杆菌的增殖,抑制大肠杆菌的增殖[31]。李开菊等[32]报道,给乌鸡灌服适量的素花党参多糖溶液可调节肠道微生态平衡。Yang等[33]研究表明,将黄芪或人参多糖添加到仔猪日粮中可以增加肠道菌群数量和多样性,促进仔猪健康生长。2.4抗应激刘延鑫等[34]研究表明,在肉牛日粮中添加一定量黄芪多糖可以稳定血清无机离子平衡,改善机体抗氧化能力,提高Na+/K+_ATP酶活性,减少呼吸道和消化道发病率,降低肉牛运输应激。在仔猪饲料中添加白术茯苓多糖能有效缓解仔猪早期断奶应激,提高仔猪的生长性能,最佳添加量为0.02%~0.08%[35]。李婉雁等[36]给热应激雏鸡饲喂白术多糖,发现白术多糖对热应激下雏鸡的血清生化指标及激素含量的稳定性具有积极的作用。2.5精液保存陈帅[37]发现,在精液稀释液中添加25 mg/L的香菇多糖可显著提高精液的保存效果,精子活率、前向运动率、曲线速率等得到显著提高。李方舟等[38]在山羊的冷冻精液稀释液中分别添加海带多糖、枸杞多糖和海带、枸杞多糖,或混合添加,发现每种添加方法对精液的保存均具有良好的效果。此外,丹参多糖、黄芪多糖、茯苓多糖对于猪精液的保存均具有良好的效果[39-40]。2.6改善肉品质胡宇超等[41]在肉羊基础日粮中添加不同水平的发酵麸皮多糖,饲喂56 d,可以降低背最长肌的剪切力,提高肉的嫩度;麦麸皮多糖对含硫氨酸也会产生影响,从而改善肉质风味;麦麸皮多糖能提升肌肉中的抗氧化酶的活性,最优添加量为100 mg/kg。在獭兔基础日粮中添加黄芪多糖,能够改善兔肉品质,最佳的添加量为400 mg/kg[42]。在肉仔鸡饲粮中添加苜蓿多糖,其胸肌、腿肌的pH45 min值和pH24 h值呈上升趋势,滴水、蒸煮损失率和剪切力呈下降趋势,说明苜蓿多糖具有改善鸡肉品质的作用[43]。3展望中药多糖具有免疫调节、抗肿瘤、抗炎等多种生物活性,作为饲料添加剂能够提高动物健康水平、提高生产性能。但目前,研究仍存在不足之处,生产中缺乏多糖的质量控制程序,对中药多糖的作用机制了解不够完全,延缓中药多糖的开发与研究进展。研究人员需要在多糖的纯度和结构表征上达成共识,并确定可靠的方法来生产出统一标准的产品。
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