甘草多糖是从中药甘草中提取的一种天然植物多糖，可以提高动物的免疫器官指数，促进T细胞、B细胞和自然杀伤细胞等免疫细胞的分化成熟，增强机体的免疫功能，从而提高动物生产性能。同时，甘草多糖还具有抗肿瘤、抗氧化、抗炎抑菌、抗病毒等生物学功能。文章主要综述甘草多糖的免疫调节作用及其在动物生产中的应用，为甘草多糖在畜禽养殖业中合理开发和推广应用提供参考。1甘草多糖的生物学功能1.1免疫调节甘草多糖是一种免疫增强剂，能促进T、B淋巴细胞增殖、分化，提高抗体、干扰素等细胞因子水平[1]，增强巨噬细胞和中性粒细胞吞噬能力，促进机体特异性和非特异性免疫功能，全面提升机体细胞免疫和体液免疫[2]。Wu等[3]研究表明，甘草多糖脂质体GPSL可以调节免疫活性，显著促进未成熟骨髓来源树突状细胞的增殖，增强成熟树突状细胞诱导T细胞增殖的能力，促进突状细胞分泌白细胞介素-2（IL-2），干扰素-γ（IFN-γ）和白细胞介素-10（IL-10）等细胞因子。王树琪等[4]对人外周血单核细胞进行培养，结果显示，加入400 μg/mL甘草多糖可以促进单核细胞分化成为树突状细胞，且树突状细胞形态更好，增殖与分化能力更强，在一定程度能够代替细胞因子的作用。Adila等[5]研究认为，甘草多糖可以与Toll样受体4（TLR4）结合，激活核因子κB（NF-κB）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路的信号传导通路，显著促进小鼠骨髓来源的树突状细胞的成熟，增加血清中的白细胞介素-12（IL-12）含量，改善环磷酰胺的副作用，提高小鼠的免疫功能。丛媛媛等[6]用浓度为25~400 μg/mL甘草多糖与小鼠RAW 264.7巨噬细胞系共同培养48 h，结果表明，甘草多糖可以增强巨噬细胞增殖率和吞噬活力，促进肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）、一氧化氮（NO）、一氧化氮合成酶（NOS）的释放及其mRNA表达水平。Chen等[7]研究表明，甘草多糖可以提高新疆乌拉尔小鼠脾脏和胸腺指数，增强血清中IL-2，细胞毒性T细胞和自然杀伤细胞（NK）细胞活性，并在一定范围将随着给药时间的增加而增加，显著提高小鼠免疫功能。热米拉·米吉提等[8]在小鼠脾淋巴细胞悬液中加入25~100 μg/mL的甘草多糖培养48 h，发现小鼠脾淋巴细胞增殖率明显提高，且促进T、B淋巴细胞增殖，体外诱导脾淋巴细胞，细胞因子lL-2、TNF-α分泌含量升高，显著增强小鼠细胞免疫功能。1.2抗肿瘤植物多糖类具有抗肿瘤的作用，其机制大多都是通过激活机体免疫系统完成。Ayeka等[9]研究表明，低分子量甘草多糖具有抗癌和抗肿瘤作用，其主要抑制肿瘤生长与改善小鼠整体健康的免疫调节活性，增加胸腺/脾脏指数和T淋巴细胞数量，增强血清中抗肿瘤细胞因子、IL-2、IL-6、IL-7水平，同时降低肿瘤细胞因子TNF-α水平。冯磊等[10]研究炙甘草多糖对小鼠巨噬细胞再极化的影响，结果表明，甘草多糖通过调节肿瘤细胞生存的微环境，抑制小鼠乳腺癌细胞增殖，诱导肿瘤相关巨噬细胞表达下降，刺激巨噬细胞的吞噬活性增强，促进IFN-γ释放，减少转化生长因子-β（TGF-β）释放，免疫活性增强。甘草多糖还可以调节肠道微生物菌群组成，抑制体内肿瘤生长和转移[11]。在特定浓度下甘草多糖通过阻断磷脂酰肌醇激酶（PI3K）和蛋白激酶B（AKT）通路诱导人肝细胞凋亡，抑制肝癌细胞增殖，且治疗肿瘤比磷酸盐缓冲盐水和环磷酰胺的效果更显著[12]。左博靖[13]研究发现，甘草多糖本身对肿瘤细胞并无杀伤作用，是通过抑制小鼠调节性T细胞功能和下调IL-10和TGF-β的分泌量参与肿瘤免疫，起到抗肿瘤作用。王丽等[14]使用500 mg/kg甘草多糖给小鼠灌胃14 d，发现能够提升小鼠淋巴细胞转化率，调节免疫，抑制变态反应，能够明显降低荷瘤小鼠肿瘤质量，其抑瘤率达到21.56%，具有显著的抗肿瘤作用。Huan等[15]研究发现，甘草多糖可以诱导肿瘤细胞凋亡，提高抗凋亡的BCL2-Associated X的蛋白质（Bax）蛋白表达，抑制促凋亡的B淋巴细胞瘤-2基因（Bcl-2）蛋白表达，导致基质金属蛋白酶（MMP）丢失和细胞色素c从线粒体释放到胞浆中，进而引起含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3（caspase-3）和含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-9（caspase-9）的凋亡级联反应，最终导致细胞裂解和凋亡，甘草多糖对抗癌药物的研发具有重要的作用。1.3抗炎抑菌甘草多糖具有抗炎和抗菌活性，可以促进炎性因子表达，治疗和预防和细菌感染，解除机体内代谢毒素和细菌毒素[16]。王丹阳等[17]采取棋盘法检测药物关系，结果表明，甘草多糖对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有较强的抑菌作用，其最小抑菌浓度值分别为100、200 g/L；且联合抗生素使用抑菌效果更明显。临床中感染副猪嗜血杆菌表现为多发性浆膜炎和关节炎症状，且具有高发病率和高死亡率的特征。杨裕等[18]研究发现，甘草多糖可以减少小鼠肺脏、肝脏、脾脏和心血上的细菌量，帮助小鼠抵抗副猪嗜血杆菌的感染，缩短机体清除细菌的时间。甘草多糖的作用效果与添加浓度相关。研究表明，随着甘草多糖质量浓度增加小鼠脾脏、肝脏和肺脏的细菌量逐渐减少，且甘草多糖可以提高小鼠抵抗核细胞增生性李斯特菌和鼠伤寒沙门菌感染的能力[19-20]。武晓英等[21]研究发现，慢性阻塞性肺疾病（COPD）小鼠在甘草多糖治疗下，促炎因子IL-17、IL-6和TNF-α的表达显著降低，抑制炎因子IL-10的表达极显著提高，肺组织和气管炎症得到有效修复。黄静[22]用不同浓度的甘草多糖与猪肠道上皮细胞共培养，结果表明，3.125~100.000 μg/mL的甘草多糖可不同程度降低TLR2、TLR4、TLR9受体和促炎因子IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α mRNA的表达，抑制产肠毒素大肠杆菌感染，减少猪肠道上皮细胞的炎性损伤，保护大肠杆菌感染下的猪肠道细胞免疫机能的正常。1.4抗氧化在生物体内，需氧代谢的氧化还原反应所产生的羟自由基过多，可能会引发不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应，损伤膜结构及功能而导致各种疾病发生。研究表明，甘草多糖对·DPPH自由基、羟自由基和超氧阴离子自由基都有清除能力，可以加强抗氧化防御系统，发挥抗氧化作用[23]。Hong等[24]研究发现，在日粮中加入甘草多糖后能显著升高高脂小鼠血清中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性，降低丙二醛（MDA）含量，可以提高总抗氧化能力，改善小鼠机体脂代谢带来的损伤，减轻氧化应激。乌兰其其格等[25]研究发现，加入甘草多糖能够增强酱油试样对羟基的清除能力。甘草多糖的抗氧化活性与其组成成分相关，有研究从甘草中提取出一种新的三螺旋多糖，其具有抗氧化和抗α-葡萄糖苷酶的作用，有助于降低血糖[26]。张光辉等[27]研究表明，在甘草多糖浓度为0.5 g/L时，新疆甘草多糖对·DPPH自由基的清除率和抗氧化活性最高。李青宇等[28]采用超临界CO2萃取甘草多糖，响应面分析其抗氧化活性，结果表明在一定的浓度范围内，甘草多糖对·OH自由基、·DPPH自由基、·O2-自由基的清除作用呈现线性关系，具有较强还原能力。甘草多糖抗氧化、抗自由基和抗衰老效果明显[29]。1.5其他功能甘草多糖有降尿酸作用[30]，其主要机制是抑制黄嘌呤氧化酶活性，阻碍尿酸合成从而减少体内尿酸值。陈冬雪等[31]研究发现，甘草多糖对急性肝损伤具有保护作用，其机制可能与甘草多糖降低血清中谷草转氨酶（AST）、谷丙转氨酶（ALT）活性及肝脏组织中NOS、NO、MDA含量，提高抗氧化能力相关。赵云生等[32]研究表明，甘草多糖还具有抗炎、治疗骨关节炎与抗胃溃疡作用，甘草多糖的剂量越高，对毛细血管炎性渗透和胃溃疡的抑制作用越强，量效关系明显。钱俊[33]研究甘草多糖对萎缩性胃炎胃黏膜细胞的保护作用及其机制，发现甘草多糖可以提高胃黏膜组织中SOD和谷胱甘肽（GSH）活性，降低MDA的含量，起到对胃黏膜保护作用。甘草多糖对面粉品质也有影响，在面粉中添加甘草多糖，有可以提高面团的韧性和色泽[34]。此外，甘草多糖还可用于植物中，研究证明，甘草多糖对小麦幼苗叶片膜损伤和相关酶具有保护作用[35]。2甘草多糖在动物生产中的应用2.1甘草多糖在家禽生产中的应用马璐等[36]研究在日粮中添加不同水平甘草多糖对肉鸡免疫功能的影响，结果表明，甘草多糖提高肉鸡的免疫器官指数、新城疫抗体水平、免疫球蛋白、细胞因子和脾脏相关细胞因子的基因表达水平，全面提高机体免疫功能。有研究表明，采用水煮法和索氏法提取甘草多糖，不仅纯度高而且性质稳定，优化后的甘草多糖作为饲料添加剂，可以显著提高肉鸡日增重，降低料肉比和发病率，促进肠道有益菌如乳酸杆菌、双歧杆菌等大量增殖，减少大肠杆菌等有害菌，改善肠道微生物群环境，提高血清中新城疫疫苗的抗体滴度，促进肉鸡的生长性能和免疫功能[37]。衣蕾等[38]给蛋鸡肌肉注射4 g/L甘草多糖后，发现蛋鸡的体重增加明显，能有效促进T-AOC、GSH-Px和CAT活性，提高SOD活性，并降低MDA含量，高剂量组促生长和抗氧化效果最为明显。高焕等[39]采用MTT法比较对鸡胚成纤维细胞（CEF）生长及以3种加药方式抵抗新城疫病毒（NDV）感染细胞的影响，发现甘草多糖和甘草酸都能显著抑制NDV感染细胞，且甘草多糖的抗病毒活性优于甘草酸。2.2甘草多糖在水产动物上的应用研究表明，甘草多糖可以预防水产动物疾病，具有良好的抑菌清除作用。海产品在长时间冷冻保存过程中可能会发生氧化，导致品质和营养损失，从甘草中提取的甘草多糖对4 °C下储存的新鲜鱼片具有抗氧化作用，可以延长保鲜时间[40]。王文博等[41]研究甘草粗提物对鲫鱼的免疫调节作用，发现甘草粗提取物能够提高血清溶菌酶活性、血清杀菌活性，有效促进脾脏及胸腺的发育，增强鱼体对淡水鱼类的致病菌嗜水气单胞菌的吞噬和杀灭活性，明显提高鲫的抗应激能力，促进鲫的非特异性免疫功能。Du等[42]研究表明，甘草多糖对鲤鱼的肝脏具有保护作用，用1.0 g/kg甘草多糖预处理可显著抑制四氯二苯并-p-二噁英（TCDD）诱导的ALT、AST、乳酸脱氢酶（LDH）和碱性磷酸酶（AKP）活性增强，并且总蛋白（TP）、白蛋白（Alb）含量及CAT、GSH-Px、T-AOC和SOD活性显著升高，MDA形成明显被抑制，细胞色素、芳基烃受体和芳基烃受体核转运体mRNA的表达显著增强。2.3甘草多糖在反刍动物上的应用目前，甘草多糖在反刍动物方面的研究报道较少。常稚萍等[43]采用甘草多糖对组织培养细胞进行毒性测定，在光镜下观察细胞病变，结果表明，甘草多糖可以明显抑制牛痘病毒（VV）。王岳五等[44]研究表明，从甘草残渣中分离得到的一种中性水溶性甘草多糖，作为抗病毒制剂，可吸附于细胞表面或进入细胞内，对牛艾滋病病毒（BIV）具有明显的拮抗作用，抑制率达到36.2%。3展望甘草多糖具有多种生物活性，作为一种饲料添加剂，在一定程度上可以代替抗生素促进动物生长、调节机体免疫机制、抑制肿瘤生长和提高抗氧化能力等。但是，目前国内外关于甘草多糖在猪和反刍动物上的应用研究较少，在动物中的最适添加剂量也没有统一的标准，与其他动物饲料添加剂或防治药物的协同或拮抗作用还有待进一步深入研究。未来应该加强和改进甘草多糖研究的技术方法，降低生产成本，与其他药物进行不同配比组合成具有多功能的复合多糖，进一步提高甘草多糖的利用率和功能开发，促进畜牧业健康发展。