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小球藻多糖体外免疫调节活性研究



全 文 :2013年 4月
第 34卷第 7期
小球藻多糖体外免疫调节活性研究
王凌,孙利芹*,周妍
(烟台大学生命科学学院,山东烟台 264005)
摘 要:通过考察小球藻多糖对小鼠脾脏淋巴细胞增殖,腹腔巨噬细胞增殖、吞噬中性红、释放 NO能力的,研究了小
球藻多糖对小鼠体外免疫细胞功能的影响。结果显示,小球藻多糖可增强吞噬细胞的吞噬功能,促进巨噬细胞合成
NO,促进脾淋巴细胞及腹腔巨噬细胞的增殖。表明小球藻多糖具有增强小鼠细胞免疫功能的作用。
关键词:小球藻;多糖;免疫调节;生物活性
Immunomodulation Activities in vitro of Polysaccharides from Chlorella sp.
WANG Ling, SUN Li-qin*, ZHOU Yan
(Life Science College, Yantai University, Yantai 264005, Shandong, China)
Abstract:In order to study the effects of Chlorella polysaccharides on immunocell functions of mice, the
immunomodulatory activities of polysaccharides from Chlorella sp were evaluated by Splenocyte proliferation,
peritoneal macrophage activation, neutral red uptake by Raw264.7 cell and NO emission detection in vitro. The
results showed that the Chlorella polysaccharides could enhance the immunologic function of healthy mice. The
polysaccharide enhanced the phagocytic activity of neutral red, increased nitro oxide (NO) production,
stimulated spleen lymphocyte proliferation and macrophage proliferation obviously.
Key words:Chlorella sp; polysaccharide; immunomodulation; bioactivity
基金项目:山东省自然科学基金(Y2007D59);烟台市科技发展计划
(2009219)
作者简介:王凌(1982—),女(汉),硕士研究生,从事海洋活性物质方
面研究。
*通信作者:孙利芹,副教授,硕士生导师。
食品研究与开发
Food Research And Development
小球藻(Chlorella sp.)是一类普生性单细胞绿藻,
含有丰富的蛋白质、多糖、脂质、叶绿素、维生素、微量
元素和一些生物活性代谢产物,有“药物藻类”之美
誉 [1]。有研究表明,小球藻干粉或其提取物能使免疫低
下小鼠的细胞免疫功能有所恢复[2-4]。Tanaka等报道[3]
小球藻提取物在小鼠抗肿瘤 MethA的作用中,需要抑
制性 T淋巴细胞的参与,即通过淋巴器官中 T细胞的
活化,并增强肿瘤部位 T细胞的补充来抑制肿瘤转
移。Hasegawa等[5]研究给予白血病小鼠小球藻后,可恢
复其对单核增生李斯特氏菌的清除力,感染部位的 T
细胞数目增加。
多糖是小球藻提取液中主要的活性成分之一,在
抗肿瘤、抗病源菌、抗病毒方面具有显著效果[6]。施瑛、
盛建春等[7-8]针对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)
多糖进行了体外抗肿瘤和免疫功能的研究,而关于普
生小球藻多糖对正常小鼠细胞免疫系统影响的报道
较少。以普生小球藻为研究对象,以其多糖对小鼠脾
脏淋巴细胞增殖,腹腔巨噬细胞增殖、吞噬中性红及
释放 NO能力的影响为指标,详细考察了小球藻多糖
对健康小鼠细胞免疫系统的影响,以期为小球藻及其
多糖作为功能食品基料的开发奠定基础。
1 材料与方法
1.1 样品
小球藻多糖由小球藻藻泥经细胞破碎,热水提
取,Sevag法去蛋白,乙醇沉淀,透析,冷冻干燥得到多
糖干粉。精密称取多糖干粉 4 mg,溶于 20 mL 的
RPMI1640培养基中,得浓度为 200 μg/mL的多糖溶
液,用直径为 0.22 μm的微孔滤膜过滤除菌备用。使用
时依次倍比稀释可得浓度为 100,50,25,12.5 μg/mL
的溶液。
1.2 试剂及仪器
刀豆蛋白 A(ConA)、脂多糖(LPS)、三羟甲基氨基
DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2013.07.007
基础研究
30
甲烷(Tris)、四甲基偶氮唑盐(MTT)、十二烷基磺酸钠
(SDS)均为 Sigma公司;RPMI-1640培养基:Gibco公
司;新生小牛血清:杭州四季青生物工程材料有限公
司;Synergy HT 型酶联免疫检测仪:美国 Bio-TEK
公司。
1.3 实验动物及细胞株
清洁级昆明种小鼠,雌雄不限,体重 18 g~22 g,山
东绿叶制药有限公司 (许可证号:SYXK (鲁)
20030020)。小鼠巨噬细胞样细胞株 RAW264.7(ATCC
TIB-71),上海细胞研究所提供。
1.4 实验方法
1.4.1 小鼠单核腹腔巨噬细胞 Raw264.7吞噬中性红
实验
取处于对数生长期的小鼠单核 -巨噬细胞
RAW264.7,胰酶消化收集细胞,用含 10 %胎牛血清
的 RPMI-1640培养液调整细胞浓度为 1×106/mL,加入
96孔板,100 μL/孔,置 37 ℃、5 %CO2培养 2 h,弃上
清,磷酸盐缓冲液洗 3次,洗去未贴壁的细胞,补充新
鲜培养液,加入用培养液稀释的不同浓度的小球藻
多糖 100 μL/孔,并以 100 μL LPS(2 μg/mL)、培养液
作阳性和阴性对照;培养 24 h后弃上清,每孔加入
0.08 %中性红溶液 100 μL,继续培养 20 min后,倾上
清,PBS洗 3遍,每孔加入细胞溶解液 0.2 mL,室温下
静置过夜,待细胞溶解后,即在酶联免疫检测仪上测
540 nm处的吸光度。
1.4.2 小鼠单核腹腔巨噬细胞 Raw264.7 释放 NO 能
力的检测
参照 1.4.1制备巨噬细胞悬液,调整细胞浓度为
2.5×105/mL,于 96孔板接种 100 μL/孔,置 37℃,5 %
CO2培养 24 h。加药同上。继续培养 48 h后,从每个孔
取 50 μL培养上清液到一个新的 96孔板中,加入等
量的 Griess 试剂,室温反应 10 min,30 min 之内在
520 nm~550 nm之间(540 nm)测定吸光度。根据标准
曲线计算 NO的含量。实验重复 3次。
1.4.3 小鼠单核腹腔巨噬细胞 Raw264.7增殖能力的
测定
参照 1.4.1,加药培养 24 h后,SRB法检测[8]。
1.4.4 小鼠脾淋巴细胞增殖实验
无菌取脾,制备小鼠脾淋巴细胞悬液,调整细胞
浓度为 8×106个/mL~10×106个/mL。按照 1.4.1加药,阳
性对照为ConA 100 μL/孔(10μg/mL),置 5 %CO2,37 ℃
培养 48 h。培养结束前 4 h,MTT法检测[9]。
1.4.5 数据处理
所有数据均以均值±标准差表示。 t 检验采用
SPSS11.5统计软件包完成,以 P<0.05表示差异显著;
P<0.01表示差异极其显著。
2 结果与讨论
2.1 小球藻多糖对小鼠巨噬细胞吞噬中性红能力的
影响
巨噬细胞作为机体免疫系统的重要组成成分,在
体液免疫和细胞免疫中发挥中心作用。它可以直接吞
噬外来异物及衰老的自身细胞,还可分泌白介素等细
胞因子,进而发挥抗病毒、抗肿瘤作用[10]。
表 1数据显示,小球藻多糖在 12.5μg/mL~200μg/mL
浓度范围内,均可显著或极显著促进巨噬细胞吞噬中
性红的作用(P<0.05或 P<0.01),浓度为 50 μg/mL时,
对巨噬细胞吞噬功能的增强作用最强,比空白对照组
高出 1.86倍,是阳性对照组(LPS)的 1.2倍,随后促进
作用有所下降。一般认为,巨噬细胞的代谢状况和其
吞噬能力直接相关,代谢旺盛,则说明巨噬细胞的吞
噬能力增强;代谢减弱,则吞噬功能下降。因此本实验
数据表明小球藻多糖能够促进机体巨噬细胞的代谢
能力。
2.2 小球藻多糖对小鼠腹腔巨噬细胞产生 NO的影响
在免疫细胞中 NO是由诱导型 NO合酶催化生成
的,正常情况下,哺乳动物体内可连续产生少量 NO,
细胞因子刺激免疫细胞可产生大量 NO。NO在免疫系
统中作为信号转导的一种重要介质而起作用[10]。不同
浓度小球藻多糖对腹腔巨噬细胞产生 NO的影响如表
2所示。可以看出,在 12.5 μg/mL~200 μg/mL的浓度范
围内,小球藻多糖可明显地促进小鼠腹腔巨噬细胞产
生 NO,并呈一定的剂量的依赖性,随着浓度的升高,
诱生 NO的能力增强,在浓度为 100 μg/mL时,其 NO
浓度是空白对照组的 1.96倍。但是与阳性对照组脂多
糖相比,促进作用稍弱。表明小球藻多糖可通过诱导
和激活腹腔巨噬细胞来产生 NO,从而达到增强细胞
表 1 小球藻多糖对小鼠巨噬细胞吞噬中性红活性的影响(x±s,n=9)
Table 1 Effect of Chlorella polysaccharides on neutral red uptake
of mouse macrophage(x±s,n=9)
实验组 给药剂量/(μg/mL) 吸光度 OD540
空白对照组 - 0.756±0.007
脂多糖(LPS) 2 1.168±0.013**
小球藻多糖
200 1.155±0.021**
100 1.178±0.009**
50 1.406±0.074**
25 1.032±0.039*
12.5 1.095±0.009**
注:与对照组相比,*P<0.05;**P<0.01。
王凌,等:小球藻多糖体外免疫调节活性研究基础研究
31
免疫能力的目的。
2.3 小球藻多糖对小鼠腹腔巨噬细胞增殖的影响
小球藻多糖对小鼠腹腔巨噬细胞增殖的影响见
图 1。
在 12.5 μg/mL~100 μg/mL的浓度范围内,小球藻
多糖可显著地促进小鼠腹腔巨噬细胞增殖,与对照组
相比有极显著差异(P<0.01)。在 50 μg/mL时,促进作
用最强。随后随浓度继续增加,促进作用减弱,至
200 μg/mL 时,与空白对照组相比,无显著性差异
(P>0.05)LPS在 2 μg/mL浓度下可极显著促进小鼠腹
腔巨噬细胞的增殖(P<0.01)。这一结果与 2.1中小球
藻多糖对巨噬细胞吞噬中性红能力影响结果一致,进
一步证明了巨噬细胞代谢功能与吞噬能力这一关系。
2.4 小球藻多糖对小鼠脾淋巴细胞增殖的影响
脾脏是机体内重要的免疫器官,富含 T、B淋巴细
胞,加之其易于分离,是体外试验中淋巴细胞的重要
来源。测定淋巴细胞体外增殖反应是检测淋巴细胞功
能的常用方法 [10-11]。本研究中图 2数据显示,低浓度
(12.5 μg/mL)的小球藻多糖与空白对照组相比,无显
著性差异(P>0.05),在 25 μg/mL~200 μg/mL的浓度范
围内,小球藻多糖可极显著地刺激并促进脾淋巴细胞
的增殖(P<0.01),且随多糖浓度提高,刺激作用不断增
强,表明小球藻多糖对脾淋巴细胞增殖活性呈现明显
的剂量依赖性。
3 结论
小球藻多糖在 12.5 μg/mL~200 μg/mL 浓度范围
内,对巨噬细胞吞噬中性红有明显的促进作用,并可
显著地促进小鼠腹腔巨噬细胞增殖,二者都在 50μg/mL
时促进作用达最大值;实验浓度范围内,小球藻多糖
可明显地促进小鼠腹腔巨噬细胞产生 NO,并呈一定
的剂量的依赖性,在浓度为 100 μg/mL时,其 NO浓度
是空白对照组的 1.96倍,但是与阳性对照组脂多糖相
比,促进作用稍弱;在 25 μg/mL~200 μg/mL的浓度范
围内,小球藻多糖可极显著地刺激并促进脾淋巴细胞
的增殖(P<0.01),且随多糖浓度提高,作用增强,表明
小球藻多糖对脾淋巴细胞增殖活性呈现明显的剂量
依赖性。本次研究结果显示小球藻多糖在机体免疫调
节等方面可能有重要作用和良好的应用前景。
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表 2 小球藻多糖对小鼠腹腔巨噬细胞产生 NO的影响(x±s,n=9)
Table 2 Effect of Chlorella polysaccharides on NO production(x±
s,n=9)
实验组 给药剂量/(μg/mL) NO 浓度/(μmol/mL)
空白对照组 - 3.598±0.509
脂多糖(LPS) 2 8.905±0.385**
小球藻多糖
200 7.408±0.763**
100 7.068±1.503**
50 6.728±0.385**
25 6.116±0.976**
12.5 4.823±0.787*
注:与对照组相比,*P<0.05;**P<0.01。
0.14
0.12
0.10
0.08
0.06
0.04
0.02
0.00




OD
57
0
12.5 25 50 LPS
浓度/(μg/mL)
100 200 对照
**
** **
****
图 2 小球藻多糖对小鼠脾淋巴细胞增殖的影响
Fig.2 Effect of Chlorella polysaccharides on the spleen
lymphopoiesis of mouse(x±s,n=9)
0.12
0.10
0.08
0.06
0.04
0.02
0.00




OD
57
0
12.5 25 50 LPS
浓度/(μg/mL)
100 200 对照
**
**
**
**
**
图 1 小球藻多糖对小鼠腹腔巨噬细胞增殖的影响
Fig.1 Effect of Chlorella polysaccharides on the proliferation of
mouse peritoneal macrophage(x±s,n=9)
与对照组相比,*P<0.05;**P<0.01。
与对照组相比,*P<0.05;**P<0.01。
王凌,等:小球藻多糖体外免疫调节活性研究 基础研究
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收稿日期:2012-09-22
糯玉米化学变性淀粉的消化性比较
胡丹,邬应龙*
(四川农业大学食品学院,四川雅安 625014)
摘 要:糯玉米淀粉经过酯化,乙酰化,羟丙基化和交联化学变性后,分别测定生淀粉和糊化淀粉的快速消化淀粉,慢
速消化淀粉和抗性淀粉含量以评价其消化性,同时测定其部分理化性质。研究结果表明,除交联淀粉外,其他变性淀
粉都具有较高的透明度和抗凝层性。在未糊化的状态下,乙酰化淀粉,辛烯基琥珀酸淀粉,羟丙基淀粉和交联淀粉的
抗性淀粉含量分别是 28.4 %,14 %,57.8 %和 39.6 %,而原淀粉仅为 5.7 %。糊化之后,与原淀粉相比,所有的化学变
性淀粉都能减少快速消化淀粉的含量,其中羟丙基淀粉含有最低的快速消化淀粉含量。与生淀粉一样,糊化之后的所
有化学变性淀粉都能增加抗性淀粉的含量。其中羟丙基淀粉与乙酰化淀粉,其慢速消化淀粉和抗性淀粉的总量要高
于交联淀粉和辛烯基琥珀酸淀粉。
关键词:快速消化淀粉;慢速消化淀粉;抗性淀粉;变性淀粉
Digestion Profiles and Some Physicochemical Properties of Native and Modified Waxy Corn Starch
HU Dan,WU Ying-long*
(College of Food Science, Sichuan Agricultural University, Yaan 625014, Sichuan, China)
Abstract:Waxy corn starch was chemically modified by esterification (OSA), acetylation (AC),
hydroxypropylation(HP), and crosslinking(CL).The effects of these modifications on the nutritionally important
starch fractions, namely rapidly digestible starch (RDS), slowly digestible starch (SDS), and resistant starch
(RS), were studied in both uncooked and cooked starches. Light transmissivity, resistant sink stability and
gelatinization parameters of the native and modified starches were also studied. OSA, HP, and AC increased the
light transmissivity, where CL decreased the light transmissivity. The amount of resistant starch (RS) in prime
starches were 28.4 % ,14 %,57.8 % and 39.6 % in the acetylated, esterified, hydroxypropylated, and cross-
linked starches, respectively, whereas the unmodified starch contained 5.7 %. By gelatinization, compared with
基金项目:四川省科技支撑计划项目(2009NZ0077-007)
作者简介:胡丹(1987—),女(汉),硕士研究生,硕士,研究方向:功能性食品。
*通信作者:邬应龙(1963—),男(汉),教授,博士,研究方向:功能性食品。
食品研究与开发
Food Research And Development
2013年 4月
第 34卷第 7期基础研究
DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2013.07.008
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