摘要:試驗選取540尾黃顙魚(Pelteobagrus fulvidraco),對其連續投喂含不同水平香菇多糖(Lentinan,LNT)的配合飼料8周。采用Percoll密度梯度離心等技術,對黃顙魚頭腎巨噬細胞與外周血白細胞進行分離純化,使用NBT還原法、Griesse試劑顯色法與MTT法測定頭腎巨噬細胞呼吸爆發活性與外周血白細胞的增殖能力,以探討香菇多糖對黃顙魚免疫細胞活性的影響。結果表明香菇多糖各水平組均能提高黃顙魚頭腎巨噬細胞的氧呼吸爆發活性,且1 200~1 500 mg/kg水平組提高作用極顯著(P<0.01);香菇多糖各水平組能提高黃顙魚頭腎巨噬細胞氮呼吸爆發活性,其中600 mg/kg水平組活性顯著提高(P<0.05),900~1 500 mg/kg水平組活性提高效果極顯著(P<0.01);投喂香菇多糖還能顯著提高黃顙魚外周血白細胞的增殖能力(P<0.05),且600~1 500 mg/kg水平組促進作用極顯著(P<0.01)。可見,香菇多糖可以有效地提高黃顙魚免疫細胞的活性。
關鍵詞:黃顙魚;香菇多糖;免疫細胞活性;呼吸爆發;細胞增殖
中圖分類號: R979.5 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2011)09-1855-04
Effects of Lentinan on the Activity of Immunological Cells of Yellow Catfish (Pelteobagrus fulvidraco)
BAI Dong-qing,WU Xuan,ZHU Guo-xia,NING Bo
(Tianjin Key Laboratory of AQU-Ecology and Aquaculture, National Demonstration Center of Teaching Practice, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China)
Abstract: 540 yellow catfish(Pelteobagrus fulvidraco) were selected and fed with different levels of Lentinan for 8 weeks. Then the head kidney macrophages and peripheral blood leukocytes of yellow catfish were separated by Percoll continuous density gradient centrifugation. Furthermore, NBT reduction, Griesse reagent colorimetry and MTT assay were used to evaluate the respiratory burst activity of head kidney macrophages and proliferation of peripheral blood leukocytes in order to discuss the effects of LNT on the activity of immunological cells of yellow catfish. The results indicated that oxygen respiratory burst activity of head kidney macrophages was enhanced at all the levels of LNT; and extremely increased at the levels of between 1 200 mg/kg and 1 500 mg/kg(P<0.01). The nitrogen respiratory burst activity of all the LNT groups was also increased, and 600 mg/kg LNT level increased significantly(P<0.05), and was significantly improved at 900~1 500 mg/kg LNT level(P<0.01). The activity of proliferation of peripheral blood leukocytes of all the LNT groups was enhanced(P<0.05); and was significantly enhanced at the levels of from 600 mg/kg to 1 500 mg/kg(P<0.01). In conclusion, LNT could effectively enhance the activity of immunological cells of yellow catfish.
Key words: yellow catfish(Pelteobagrus fulvidraco); Lentinan(LNT); activity of immunological cells; respiratory burst activity; proliferation
隨著人們對水產品質量要求的不斷提高與治療用抗生素長期使用導致養殖品種耐藥性增強兩者間矛盾的深化,尋求一種低毒、安全、高效的新型免疫增強劑替代藥物,已經成為水產養殖領域中的重要任務。香菇多糖(Lentinan,LNT)是從香菇子實體中分離出的天然活性成分[1],并因其具有良好的抗腫瘤、抗病毒、調節機體免疫力、刺激干擾素形成等功效逐漸引起了人們的關注。但目前,關于使用香菇多糖增強機體免疫力的研究還主要集中在臨床與畜禽養殖中,在水產動物中使用甚少,而在黃顙魚(Pelteobagrus fulvidraco)中還未見報道。基于此,本研究選取優質經濟魚類——黃顙魚作為研究對象,對其投喂含不同水平香菇多糖的配合飼料,通過檢測其頭腎巨噬細胞的呼吸爆發活性與外周血白細胞的增殖能力,尋求適宜的添加水平,并為日后黃顙魚疾病防治及免疫增強劑的開發提供理論依據。
1材料和方法
1.1試驗材料
1.1.1試驗用魚及養殖條件2齡健康黃顙魚540尾取自天津農學院養殖漁場,平均體重(61.8±2.0)g,平均體長(19.5±2.0)cm。試驗魚飼養于架設在養殖池中的1.5 m×1.5 m×1.0 m的18個網箱中,每箱隨機投放黃顙魚30尾(雌雄各半)。香菇多糖以300、600、900、1 200、1 500 mg/kg 5個水平添加于飼料中,每組3個平行,以不添加多糖的基礎飼料(粗蛋白38.14%,粗灰分12.37%,粗脂肪3.08%,水分12.36%)為對照。試驗期間水溫保持在(26±2)℃,每天連續充氧,試驗期間每天換水1/3左右。日投餌率為2%,每日投喂3次。
1.1.2多糖的制備試驗用香菇多糖粗提物(純度50%)購于陜西方晟生物科技公司,粗多糖采用Sevage法[2]去除蛋白,并采用DEAE-纖維素柱層析和Sephadex G-200凝膠柱進一步純化香菇多糖[3],最終采用苯酚-硫酸法[4]測定多糖的有效含量。香菇多糖經過逐步分離純化后,最終的純度大于90%。
1.1.3試劑L-15培養基、脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)、Hanks溶液、佛波豆寇乙酸酯(Phorbol Myristate Acetate,PMA)、硝基藍四氮唑(NBT),肝素鈉、超氧化物歧化酶標準品和噻唑蘭[3-(4,5-Dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide,MTT]購于Sigma公司;新生小牛血清購自Gibco公司。鏈霉素/青霉素購于北京鼎國生物技術有限責任公司。硅石-聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone,Percoll)、細胞培養板購于Pharmacia公司;Griess試劑購于上海碧云天生物技術有限公司。
1.2試驗方法
1.2.1黃顙魚頭腎巨噬細胞與外周血白細胞的分離使用MS-222麻醉后,采用Bayne法[5]分離黃顙魚頭腎巨噬細胞。使用Percoll密度梯度法[6]分離頭腎巨噬細胞,并使用臺盼藍進行細胞活性檢測并計數,以確保活細胞的數量大于90%,調整細胞濃度為1.0×107個/mL。27 ℃培養備用。在無菌的條件下進行尾靜脈抽血,外周血白細胞的分離方法同頭腎巨噬細胞。
1.2.2免疫細胞活性指標檢測頭腎巨噬細胞氧呼吸爆發活性的測定采用NBT法[7]。每個多糖水平組細胞設8個平行,以添加LPS(500 μg/mL)的細胞液作為陽性對照,以檢測細胞在培養過程中的活性。使用Therm 3001型酶聯免疫檢測儀,在620 nm下,測定吸光值。頭腎巨噬細胞氮呼吸爆發活性的測定采用Griess試劑法[8],其他操作同氧呼吸爆發活性測定。在540 nm下測定吸光值。外周血白細胞的增殖采用MTT法[9]檢測,每個多糖水平組細胞設12個平行,以添加LPS(500 μg/mL)的細胞液作為陽性對照,培養24 h后,在570 nm下測定各孔光吸收值,記錄結果。每個指標檢測中每個水平均檢測6尾魚。
1.2.3數據處理試驗數據用平均值±標準誤表示,數據分析采用SPSS17.0軟件包中的單因素方差分析(one-way-ANOVA)。
2結果與分析
2.1香菇多糖對黃顙魚頭腎巨噬細胞氧呼吸爆發活性的影響
連續投喂黃顙魚含不同水平香菇多糖的飼料8周后,檢測其頭腎巨噬細胞氧呼吸爆發活性發現:較高濃度的LPS(陽性對照)能顯著提高頭腎巨噬細胞氧呼吸爆發活性(P<0.01),這說明試驗中培養的細胞狀態良好;與空白對照組相比,各水平香菇多糖均能提高黃顙魚頭腎巨噬細胞的氧呼吸爆發活性,在1 200~1 500 mg/kg水平時提高作用極顯著(P<0.01);其中1 200 mg/kg和1 500 mg/kg組間差異不大(P>0.05)(圖1,表1)。從提高黃顙魚頭腎巨噬細胞氧呼吸爆發活性的角度考慮,飼料中香菇多糖的適宜添加量為1 200 mg/kg。
2.2香菇多糖對黃顙魚頭腎巨噬細胞氮呼吸爆發活性的影響
用不同水平的香菇多糖飼料投喂黃顙魚8周后,測定各組黃顙魚頭腎巨噬細胞氮呼吸爆發活性。與圖1相似,陽性對照組(LPS組)巨噬細胞氮呼吸爆發活性明顯提高(P<0.01);黃顙魚頭腎巨噬細胞氮呼吸爆發活性隨香菇多糖水平的增加而提高。與空白對照相比,除300 mg/kg多糖組氮呼吸爆發活性提高不明顯外,其余各組氮呼吸爆發活力依次分別提高23.94%(P<0.05),34.29%、57.8%、71.5%(P<0.01),且1200 mg/kg和1500 mg/kg水平組間活性變化不大(P>0.05)(圖2,表1)。從頭腎巨噬細胞氮呼吸爆發活性提高角度分析,選擇1 200 mg/kg香菇多糖水平添加到飼料中較適宜。
2.3香菇多糖對黃顙魚外周血白細胞增殖的影響
用含有不同水平的香菇多糖飼料投喂黃顙魚8周后,黃顙魚外周血白細胞增殖活性明顯提高,陽性對照組(LPS作用組)外周血白細胞增殖明顯提高;與空白對照組相比,各多糖水平組黃顙魚外周血白細胞增殖能力依次分別提高1.4(P<0.05)、2.3、2.6、3.4與4.0倍(P<0.01),且1 500 mg/kg水平組的增殖能力高于陽性對照組(P<0.01),(見圖3,表1)。可見,從提高黃顙魚外周血白細胞增殖角度考慮,飼料中添加香菇多糖適宜水平為1 200~1 500 mg/kg。
3討論
3.1香菇多糖提高免疫細胞活性的作用機理
香菇多糖具有能抵抗多種細菌、病毒和寄生蟲入侵的免疫學活性,這種免疫作用并非直接攻擊病原體,而是通過激活免疫細胞,促使其成熟、分化和增殖,改善機體平衡,從而達到增強機體自身免疫作用的目的[10]。其提高免疫細胞活性作用機理可以概括為以下兩點:①香菇多糖具有活化巨噬細胞的作用,而活化后的巨噬細胞可分泌活性氧、一氧化氮、白介素等與免疫應答及炎癥有關的生物活性物質。②香菇多糖是一種胸腺依賴型T細胞導向并有巨噬細胞參與的特殊免疫佐劑[11],可以促進淋巴細胞活化因子(LAE)產生,刺激或恢復輔助性T細胞活性功能,提高淋巴細胞轉化率,促進抗體形成,也可被稱為免疫復原物質。
3.2香菇多糖對動物免疫細胞活性的影響
國內外學者在香菇多糖提高陸上動物機體免疫細胞活性方面已進行了一定的研究,但在水產動物上的研究相對較少,尤其是在黃顙魚中的使用尚未見報道。體外培養時,香菇多糖能明顯促進鯉魚頭腎巨噬細胞的氧呼吸爆發活性,且100 μg/mL濃度組效果最佳;能極顯著地提高鯉魚外周血白細胞的增殖能力;但對氮呼吸爆發活性影響不大,且存在高濃度抑制現象[12]。香菇多糖協同ConA或LPS能顯著促進小鼠脾淋巴細胞的增殖[13];還可誘導小鼠腹腔巨噬細胞NO生成量增加,并可增高iNOS活性,且呈明顯的劑量依賴關系[14,15]。體內注射香菇多糖能明顯提高荷瘤小鼠外周血白細胞的總數,尤以淋巴細胞數增加最為顯著[16]。投喂香菇多糖可提高雞血液中淋巴細胞的轉化水平[17];靜脈注射香菇多糖還可以增加小鼠與家兔因放、化療而減少的白細胞數量[18]。本試驗中口服香菇多糖能促進黃顙魚頭腎巨噬細胞氧呼吸爆發活性和外周血白細胞的增殖能力,這與上述研究結果相互印證,而本試驗中頭腎巨噬細胞氮呼吸爆發活性與香菇多糖量存在明顯的劑量依賴關系,高濃度組作用極顯著,這與曹麗萍等[12]研究結果不符,究其原因可能是與魚的種類、香菇多糖添加方式或添加劑量不同有關。
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