菊糖酸奶對小鼠免疫器官指數和血清免疫球蛋白的影響

熊政委，鄭 韻，蘭 洋，茍珍瓊，劉 衛，董 全,*

（1.西南大學食品科學學院，重慶 400715；2.重慶第二師范學院生物與化學工程系，重慶 400067）

菊糖酸奶對小鼠免疫器官指數和血清免疫球蛋白的影響

熊政委1,2，鄭 韻1，蘭 洋1，茍珍瓊1，劉 衛1，董 全1,*

（1.西南大學食品科學學院，重慶 400715；2.重慶第二師范學院生物與化學工程系，重慶 400067）

以脾臟指數、胸腺指數、體質量及免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）IgG、IgA、IgM含量為評價指標，研究菊糖酸奶對小鼠免疫器官指數和血清免疫球蛋白的影響。結果表明：菊糖能夠刺激酸奶中乳酸菌的增加。與普通酸奶相比，菊糖酸奶能夠更好地提高小鼠免疫功能，經相關性分析發現IgG、IgA與酸奶中乳酸菌的含量顯著相關。由此可見，菊糖刺激了酸奶中乳酸菌的增加，從而增強了酸奶對機體免疫功能的影響。在菊糖添加量為50 g/L時，菊糖酸奶對小鼠的免疫增強效果最好。

菊糖酸奶；小鼠；脾臟指數；胸腺指數；血清免疫球蛋白

菊糖（inulin）是一種生物多糖，由D-呋喃果糖分子經β（2→1）糖苷鍵連接而生成，末端常含有一個葡萄糖基，聚合度通常為2～60，平均聚合度為10[1]。菊糖具有降低血清中血脂和膽固醇含量、促進礦物質的吸收、預防便秘和治療肥胖等功能[2]。我國廣泛種植富含菊糖的植物如菊芋等，其資源豐富、價格便宜，是加工生產菊糖及其制品的良好原料[3]。菊糖作為新的天然食品配料具有極廣闊的應用前景[4]。

關于菊糖對免疫功能的影響已有研究報道[5-7]，但將菊糖添加到酸奶中，將菊糖酸奶作為 一個整體對免疫功能的影響還尚不清楚。本實驗利用小鼠實驗，研究菊糖酸奶對小鼠免疫器官指數、血清免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）的影響。以脾臟指數、胸腺指數、體質量及IgG、IgA、IgM含量為評價指標，研究菊糖酸奶對小鼠免疫功能的影響，以期找到菊糖最佳添加量，為菊糖酸奶的生產與應用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

清潔級雄性昆明小鼠，體質量18～22 g，購自重慶騰鑫比爾實驗動物銷售有公司，許可證號：SCXK（渝）2012-0006；菊糖 廣州市澤玉生物科技有限公司；純牛奶（蛋白質含量2.9%，脂肪含量3.6%） 內蒙古蒙牛乳業股份有限公司；酸奶凍干發酵劑（m（嗜熱鏈球菌）∶m（保加利亞乳桿菌）=1∶1） 常州益菌加生物科技有限公司。

1.2 儀器與設備

SW-CJ-1FD超凈工作臺 蘇凈集團蘇州安泰空氣技術有限公司；YLS-Q6灌胃器 北京吉安得爾科技有限公司；FA2004A電子天平 上海精天電子儀器有限公司；JJ0.3/25均質機 廊坊通用機械制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 菊糖酸奶的制備

1.3.1.1 工藝流程

菊糖→與鮮牛乳混合→均質→殺菌→冷卻→添加發酵劑、穩定劑→培養→冷卻→冷藏→成品

1.3.1.2 操作要點

菊糖與鮮牛乳混合：將菊糖添加到鮮牛乳中分為4 組，添加質量濃度分別為0、40、50、60 g/L，同時每組添加50 g/L的白糖。

均質：混合溶液用均質機在25 MPa條件下均質1～2 次[8]。

殺菌：將混合溶液放在水浴鍋中，85 ℃條件下持續殺菌30 min[9]。冷卻：殺菌后將原料乳冷卻到42 ℃，然后接種發酵。接種：在超凈工作臺中，將混合發酵劑添加到鮮牛乳中。

發酵：在42 ℃條件下，發酵4～6 h，待乳達到凝固狀態，酸度達到70～80 °T時停止發酵[10]。

冷卻后熟：將發酵后的酸乳冷卻至10～15 ℃，于0～4 ℃的冰箱中放置24 h[11]。

1.3.1.3 發酵劑的制備

酸奶發酵劑必須先經過活化。在無菌操作臺上取約2.5 g乳酸菌干凍粉，接種到經121 ℃滅菌15 min處理過的脫脂乳培養基進行培養至凝固。用滅過菌的吸管從培養基底部吸取1～2 mL培養液，在無菌條件下接種到滅菌脫脂乳中培養至凝固。反復接種3 次，使菌種充分的活化，最后接入滅菌過的脫脂乳培養基的三角瓶中進行培養至凝固，4 ℃冷藏，作為工作發酵劑使用[12]。

1.3.1.4 乳酸菌數的測定

使用MRS培養基，經過梯度稀釋，將平皿倒置于40 ℃恒溫箱內培養24～48 h，觀察長出的細小菌落，計菌落數目，按照常規的方法選擇有30～300 個菌落的平皿進行計算[13]。酸奶中乳酸菌活菌數以CFU/mL表示。

1.3.2 菊糖酸奶對小鼠免疫功能的影響

脾臟指數、胸腺指數的變化可以反映小鼠體內免疫能力的變化[14]。本實驗通過測定灌胃菊糖酸奶一段時間后小鼠的脾臟指數、胸腺指數的變化來探討菊糖酸奶對于小鼠免疫功能的影響[15]。

小鼠經過3 d的適應性飼養后，取體質量為20～23 g的小鼠，按體質量隨機分為4 組，每組8只，分別灌胃菊糖質量濃度為0（對照組）、40、50、60 g/L的酸奶，灌胃量為0.5 mL/次，每天1 次，正常飲食飲水，連續灌胃10 d[16]，再禁食1 d，禁食后第2天摘眼球取血，再用頸椎脫臼法處死小鼠，取其脾臟和胸腺，電子天平稱質量，并按照下式計算脾臟指數、胸腺指數。

1.3.3 菊糖酸奶對小鼠體質量的影響

每隔3 d對小鼠空腹稱取體質量，計算每次的體質量平均增量。

1.3.4 菊糖酸奶對小鼠免疫球蛋白（IgA、IgM、IgG）的影響

將摘眼球取血得到的血液置于4 ℃冰箱里過夜后，3 000 r/min離心15 min，分離上清液即得到血清[17]，標記組別、日期，采用間接酶聯免疫吸附分析法測定IgA、IgM和IgG的含量。

1.4 數據處理

數據采用SPSS 17.0軟件進行統計分析，不同組間與對照組的比較采用方差分析，P＜0.05為差異具有顯著性。

2 結果與分析

2.1 菊糖添加量對酸奶中乳酸菌含量的影響

圖1 不同菊糖添加量條件下酸奶中的乳酸菌數Fig.1 Effect of added insulin on the number of lactobacilli in yoghurt

如圖1所示，菊糖能夠極顯著地刺激酸奶中乳酸菌的增加，菊糖質量濃度為50 g/L時乳酸菌含量最高，為（6.80±0.15）×109CFU/mL。

2.2 菊糖酸奶對小鼠體質量的影響

由表1可知，灌胃菊糖酸奶的小鼠的體質量增長速率比對照組（0 g/L劑量組）的小鼠增長速率快，尤其是灌胃前3 d，菊糖質量濃度為50 g/L組增長最快。到第10天，灌胃菊糖酸奶的組別與對照組（0 g/L劑量組）相比，體質量存在顯著或極顯著差異。因此，菊糖酸奶對小鼠體質量的增加有促進作用。

表1 菊糖酸奶對小鼠體質量的影響Table1 Effect of inulin-supplemented yogurt on body weight in mic e g

2.3 菊糖酸奶對小鼠脾臟指數、胸腺指數的影響

圖2 菊糖酸奶對小鼠脾臟指數（a）、胸腺指數（b）的影響Fig.2 Effect of inulin-supplemented yogurt on spleen index (a) and thymus index (b) inmice

如圖2所示，灌胃菊糖質量濃度為50 g/L時小鼠脾臟指數、胸腺指數均最高。灌胃菊糖酸奶的組別均高于對照組（0 g/L）。40、50、60 g/L劑量組的胸腺指數與對照組相比存在顯著或極顯著差異，50、60 g/L劑量組的脾臟指數與對照組相比存在顯著性差異，說明菊糖酸奶具有增強免疫功能。其主要原因有兩方面：1）菊糖本身具有增強免疫功能[18]；2）菊糖刺激酸奶中有益微生物的增加，酸奶的免疫刺激功能與乳酸菌密切相關[19]。在菊糖質量濃度為50 g/L時，乳酸菌等微生物含量最高，菊糖酸奶對小鼠的免疫功能影響也最為明顯。60 g/L劑量組的乳酸菌含量明顯少于50 g/L劑量組，因此其對小鼠的免疫功能也稍遜于50 g/L劑量組。

2.4 菊糖酸奶對血清免疫球蛋白的影響

免疫球蛋白是介導體液免疫的主要抗體，血清抗體含量的高低在一定程度上反映了機體對疾病的抵抗能力[20]。血清免疫球蛋白的測定是檢查體液免疫水平常用的方法，通常檢測IgG、IgA、IgM這3 類免疫球蛋白就可以代表血清免疫球蛋白的總體水平。由表2可知，菊糖酸奶與普通酸奶（0 g/L）相比，能顯著提高血清中的IgG、IgA含量，但對IgM含量的效果不顯著。其中50 g/L劑量組小鼠的血清中IgG、IgA的含量最高。

表2 菊糖酸奶對小鼠血清免疫球蛋白含量的影響Table2 Effect of inulin-supplemented yogurt on serum immunoglobulin levels in mice

將菊糖酸奶乳酸菌數與小鼠IgG、IgA含量做相關性分析，發現乳酸菌數與IgG含量顯著相關（r=0.992，P=0.008），同時與IgA含量（r=0.951，P=0.049）也顯著相關。因此，菊糖可以通過刺激酸奶中的有益微生物的增加，使小鼠免疫力得到增強。

3 結 論

將菊糖添加到酸奶中，能夠刺激酸奶中乳酸菌的增長，與未添加菊糖的普通酸奶相比，菊糖酸奶能夠顯著提升小鼠的脾臟指數和胸腺指數、血清中IgG和IgA含量，進過相關性分析發現，乳酸菌數與血清中IgG、IgA的含量顯著相關。因此，菊糖可以通過刺激酸奶中乳酸菌含量的增加進一步提高小鼠的免疫功能。在菊糖質量濃度為50 g/L時，菊糖酸奶對小鼠免疫功能提升的效果最好。

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Effect of Inulin-Supplemented Yogurt on Immune Organ Indexes and Serum Immunoglobulin in Mice

XIONG Zheng-wei1,2, ZHENG Yun1, LAN Yang1, GOU Zhen-qiong1, LIU Wei1, DONG Quan1,*
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China; 2. School of Biological and Chemical Engineering, Chongqing University of Education, Chongqing 400067, China)

Feeding experiments were carried out on mice to research the effect of yoghurt with added inulin on spleen and thymus indices, body weight and the serum levels of immunoglobulin (Ig) G, IgA and IgM. Inulin could stimulate the growth of lactobacilli in yogurt. Compared with ordinary yogurt, inulin-fortified yogurt could improve the immune function of mice. Correlation analysis showed that IgG and IgA were associated with the significant number of lactic acid bacteria in yogurt. Thus, yogurt with added inulin had an enhanced effect on immune function by facilitating the growth of lactic acid bacteria. Yogurt with 50 g/L inulin was the most effective in enhancing the immune function of mice.

inulin-supplemented yogurt; mice; spleen index; thymus index; serum immunoglobulin

TS252.59

A

1002-6630（2014）21-0216-03

10.7506/spkx1002-6630-201421042

2014-01-24

國家高技術研究發展計劃（863計劃）項目（2011AA100805-2）

熊政委（1989—），男，碩士研究生，研究方向為食品安全與質量控制。E-mail：842406970@qq.com

*通信作者：董全（1962—)，男，教授，博士，研究方向為現代食品加工理論與技術。E-mail：dongquan@swu.edu.cn