大量研究已經表明,庫拉索蘆荟具有較好的增強免疫力作用,其發揮功能作用的基礎物質主要是多糖。庫拉索蘆荟已被作為功能原料廣泛應用于增強免疫力功能的保健食品中,從原國家食品藥品監督管理總局數據查詢到以蘆荟為原料的增強免疫力保健食品有 23 個,這些産品多以多糖為功能性/标志性成分。我司也十分注重庫拉索蘆荟在增強免疫力方面的應用,研究了多個産品配方,并按增強免疫力功能檢驗方法驗證其保健功能。
1、多糖(乙酰化)——庫拉索蘆荟的特征性成分和功能物質基礎
蘆荟多糖(Aloe polysaccharide)是蘆荟凝膠的主要生物活性成分,多為 2,3 或 6位部分乙酰化的β-(1→4) 連接的甘露聚糖和β-(1→4) 連接的直鍊葡萄-甘露聚糖等多糖構成的混合物。每種多糖的分子量及葡萄糖與甘露糖的比例和乙酰化程度都不同,但均含有部分乙酰化多糖。美國 McAnalley 教授領導的 Carrington 實驗室從庫拉索蘆荟中提取到一種黏性多糖,并命名為 Acemannan(乙酰化甘露聚糖),它是一種取自蘆荟凝膠純化的白色非結晶型粉末,它基本上是由線性的 β-(1→4)-D-甘露糖基單元組成的一種長鍊聚合物,分子中随機分布着通過氧原子而與其連接的乙酰基團,乙酰化程度約為0.8 個乙酰基團/單體。Gowda 等研究表明,庫拉索蘆荟中至少有四種多糖,都是不同程度乙酰化的 β-(1→4)-D-甘露聚糖。Chow 等從庫拉索蘆荟中分離并命名為 BSW的多糖也是乙酰化多糖。
Femenia 等對庫拉索蘆荟全葉進行分離處理,分别對來自蘆荟葉片、蘆荟皮和蘆荟凝膠中的化學成分進行分析研究,結果顯示,蘆荟多糖主要由甘露糖和葡萄糖組成,在果膠型多糖中含量尤高。對多糖分級提取的研究證實,蘆荟植物中主要存在兩種類型的甘露聚糖。蘆荟全葉和蘆荟凝膠中具有結構和組成特征的活性成分是乙酰化葡甘聚糖,主要存在于薄壁細胞的細胞質中;在蘆荟皮的組織中,多糖主要存在于細胞壁基質中,其結構性成分為乙酰化甘露聚糖。對兩種多糖進行甲基化分析結果顯示,乙酰化多糖确實是蘆荟多糖的特征性成分。
國内研究人員也對庫拉索蘆荟中乙酰化多糖進行了廣泛研究。王蜀秀等從蘆荟中分離出三種多糖A90a、A90b 和 A60,分子量分别為 47000、12000 和 12000,推斷 A90b的結構為 β-(1→4)連接的直鍊葡萄甘露聚糖,A60 的結構為 β-(1→4)連接的甘露聚糖,在 2,3 或 6 位部分乙酰化。許志良等[6]從庫拉索蘆荟中分離純化得到 4 種多糖,其中主要是中性多糖,經結構鑒定表明,該糖是 C-6 部分被乙酰化的 β-(1→4)-D-甘露聚糖。陳偉等[7]采用凝膠柱層析純化,氣相色譜、紅外光譜、高碘酸氧化、Smith 降解等測定化學組成和結構,得出庫拉索蘆荟凝膠多糖主要為 β(- 1→4)乙酰化甘露聚糖。
研究還表明,庫拉索蘆荟中多糖的乙酰化程度,與多糖的活性呈明顯的正相關性。Chokboribal 等對脫乙酰化處理後的庫拉索蘆荟多糖進行化學結構和生物活性的研究,從而考察乙酰基在乙酰化多糖中的作用。試驗通過制備脫乙酰基的蘆荟多糖,比較其水溶性、折光性、晶體結構、顯微特征等物理化學性質和分子結構的變化情況,評價脫乙酰化多糖的促細胞增殖和基因表達能力。結果顯示,随着脫乙酰化程度的增加,乙酰化多糖的水溶性和親水性降低;完全脫酰化的多糖,構型和晶體結構發生改變,乙酰化多糖和完全脫酰化多糖分子具有不同的二聚體結構。乙酰化多糖的生物活性與脫乙酰化程度呈負相關,乙酰化多糖可誘導細胞增殖、VEGF 和 I 型膠原蛋白表達;而完全脫酰化的多糖則沒有活性。可見,乙酰基存在對蘆荟乙酰化多糖的分子結構、物理性質和生物活性具有重要作用。綜上,多糖是庫拉索蘆荟中的主要功能成分之一,且其乙酰化程度與活性呈正相關性。QB/T 2489《食品原料用蘆荟制品》已将多糖和 O-乙酰基(可間接反映多糖的乙酰化程度和含量)列為食品用蘆荟原料的重要指标。
2、庫拉索蘆荟增強免疫力功能研究
2.1 國内研究
陳浩等按照《保健食品功能學評價程序和檢驗方法》,20 ml/kg 庫拉索蘆荟汁灌胃給予小鼠 15 d,可增強小鼠足趾腫脹度和溶血空斑數,說明蘆荟具有增強細胞和體液免疫作用。吳廣楓等[10]報道,庫拉索蘆荟多糖按 3 mg/kg 和 6 mg/kg 灌胃給予小鼠 10 d,能顯著增加試驗小鼠的脾髒和胸腺指數、提高血清碳粒廓清速率,顯著增加足趾腫脹度、提高血清溶血素水平。王莉等亦報道,庫拉索蘆荟多糖提取物 2.5mg/kg、5.0mg/kg灌胃給予小鼠 7 d,可增加小鼠免疫器官脾髒、胸腺指數,增加小鼠腹腔巨噬細胞吞噬百分率和吞噬指數,具有增強免疫力的作用。顔燕等報道,庫拉索蘆荟凝膠漿給予經口灌胃小鼠 30 d 後,34.2 ml/kg 劑量組小鼠的足趾腫脹明顯增高,5.7 ml/kg、11.4 ml/kg 和 34.2 ml/kg 組的抗體生成細胞數明顯增高,11.4 ml/kg、34.2 ml/kg 組腹腔巨噬細胞吞噬百分率和吞噬指數明顯高于對照組,11.4 ml/kg、34.2 ml/kg 組 NK 細胞活明顯增高,11.4 ml/kg 組胸腺/體重比值明顯增高,說明蘆荟凝膠漿能增強小鼠的細胞免疫功能、體液免疫功能、單核一巨噬細胞功能和NK 細胞活性。
姜梅等研究蘆荟凝膠原汁對小鼠免疫功能的影響,蘆荟凝膠原汁以 1 ml/隻劑量飼喂小鼠 10 天,測定各組小鼠的脾髒和胸腺重量、巨噬細胞吞噬功能及淋巴細胞數量與功能。與對照組相比,蘆荟凝膠原汁使小鼠免疫器官脾髒、胸腺重量有不同程度的增加;小鼠腹腔巨噬細胞的吞噬百分數從 17.33%增長至 53.17%,吞噬指數從 0.28 增長至1.23;小鼠外周血液中的 T 淋巴細胞數量和功能也有顯著增加。說明蘆荟凝膠原汁對小鼠的機體免疫功能有一定的增強作用。賈紹華等研究庫拉索蘆荟多糖對 S180 小鼠紅細胞促淋巴細胞、粒細胞免疫粘附腫瘤細胞能力的影響,将小鼠随機分 6 組:空白組、生理鹽水組、黃芪多糖提取液 25 mg/kg組、庫拉索蘆荟多糖組 25、50、100 mg/kg 劑量組,每日腹腔給藥 1 次,每次 0.2 ml,連續 7d,結果表明,庫拉索蘆荟多糖各劑量均可顯著提高 S180 小鼠紅細胞對淋巴細胞、粒細胞免疫粘附腫瘤細胞能力,從而通過調節機體的免疫功能來增強機體的抗腫瘤作用。還有許多動物功能試驗研究都證實,蘆荟多糖有增強免疫力的功能。中山大學蔣林等研究表明,蘆荟中的乙酰化甘露聚糖能提高肉仔雞的體液免疫功能。
2.2 國外研究
庫拉索蘆荟多糖的免疫調節作用已得到廣泛研究和證實,而庫拉索蘆荟多糖分子中存在不同程度的乙酰化,乙酰化多糖在增強免疫力方面具有重要作用。Peng 等用高濃縮提純的乙酰化多糖經腹腔注射于皮下植入小鼠肉瘤細胞 CFW 小鼠,約有 40%試驗動物在腫瘤細胞移植期(移植 1.5×106 個細胞)存活下來,而對照組則在 20-46 天内全部死亡。研究數據顯示,用乙酰化多糖對腹腔巨噬細胞進行體内治療能刺激單核因子的巨噬細胞生成,包括白細胞介素-1 和腫瘤壞死因子。研究數據還進一步表明,乙酰化甘露聚糖治療組的惡性毒瘤在腫瘤細胞植入時即通過免疫系統細胞被浸潤,從而壞死和退化。該研究綜合表明,乙酰化甘露聚糖能激發單核因子生成,導緻小鼠免疫攻擊發起,引起植入惡性毒瘤衰亡,體現免疫調節作用。國外也有多項研究表明庫拉索蘆荟中的乙酰化甘露聚糖具有免疫調節作用。
3、應用研究示例
我司注重庫拉索蘆荟制品在增強免疫力方面的研發,先後開展過多個以庫拉索蘆荟為核心的配方功能試驗(委托保健食品試驗機構湖南省疾病預防控制中心開展)。現擇取其中三個簡要介紹如下。
3.1 配方一
基礎配方:庫拉索蘆荟全葉脫色凍幹粉、沙棘果粉、三七提取物;添加結晶果糖、三氯蔗糖、甜橙果粉、麥芽糊精等制成固體飲料;規格 7.5g/袋,推薦日食用量:成人7.5g/天。
試驗結果:在本實驗條件下,經口灌喂給予小鼠(按人體推薦劑量的 5 倍、10 倍、30 倍設低、中、高劑量組)。與對照組相比,中劑量和高劑量能顯著提高小鼠遲發型變态反應能力、NK 細胞活性、抗體生成細胞數(P<0.05),高劑量組能顯著提高小鼠半數溶血值(P<0.05),各劑量對小鼠體重增長、胸腺/體重比值、脾髒/體重比值、單核-巨噬細胞碳廓清能力、淋巴細胞轉化能力及巨噬細胞吞噬雞紅細胞能力均無顯著影響(P>0.05)。提示該配方具有增強免疫力功能。
3.2 配方二
基礎配方:庫拉索蘆荟凝膠汁、庫拉索蘆荟全葉脫色濃縮汁、黃芪提取物;制成軟飲料,規格 225ml/瓶,推薦日食用量:成人 225ml/天。
試驗結果:取樣品進行冷凍幹燥,得冷凍幹燥粉,每 1g 冷凍幹燥粉相當于飲料62.5ml。以人體推薦劑量的 5 倍、10 倍、30 倍設低、中、高劑量組,經口灌喂小鼠,試驗時間 30 天。與對照組相比,中劑量和高劑量組能顯著提高小鼠遲發型變态反應能力、抗體生成細胞數、NK 細胞活性(P<0.05),高劑量組能夠顯著提高小鼠半數溶血值、單核-巨噬細胞碳廓清能力(P<0.05),各劑量對小鼠體重增長、胸腺/體重比值、脾髒/體重比值、淋巴細胞轉化能力及巨噬細胞吞噬雞紅細胞能力均無顯著影響(P>0.05)。提示本配方具有增強免疫力功能。
3.3 配方三
基礎配方:庫拉索蘆荟全葉脫色凍幹粉、山楂粉、紅心火龍果粉、茶葉提取物、維生素 C、羅漢果甜苷等;制成固體飲料,規格為 8g/袋,推薦日食用量:成人 8g/天。
試驗結果:以人體推薦劑量的 5 倍、10 倍、30 倍設低、中、高劑量組,經口灌喂小鼠,試驗時間 30 天。與對照組相比,中劑量和高劑量組能顯著提高小鼠遲發型變态反應能力、NK 細胞活性(P<0.05),高劑量組能夠顯著提高抗體生成細胞數、小鼠半數溶血值(P<0.05),各劑量對小鼠體重增長、胸腺/體重比值、脾髒/體重比值、淋巴細胞轉化能力、單核-巨噬細胞碳廓清能力及巨噬細胞吞噬雞紅細胞能力均無顯著影響(P>0.05)。提示本配方具有增強免疫力功能。
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