摘要:作者综述了中草药添加剂对动物生长性能、内分泌、免疫功能、细胞因子活性和基因表达的影响。
关键词:中草药;生长性能;内分泌;免疫功能;细胞因子
中草药添加剂兼有营养和药用的特性,目前研究和应用较多的有:麦芽、神曲、山楂、苍术、陈皮、松针、贯众、何首乌、甘草、黄芪、当归、党参、五加皮、大蒜、苦参、龙胆草、金荞麦、羊红膻、黄芩、刺五加、女贞子、五味子、白术、干姜和枸杞等等。
1 中草药添加剂的营养与促生长作用
常用中草药添加剂大多兼有营养与药用两种属性,富含蛋白质、氨基酸、维生素和微量元素等养分(谷新利,1998)。由于中草药富含营养成分,并具防病抗病功能,用作饲料添加剂可促进动物生长,提高生产性能。王玉山(1995)等试验结果表明,肉仔鸡日粮中添加1%～3%黄芪均可提高肉仔鸡增重,提高饲料利用率,以添加3%效果最好。刘靖(1993)试验结果表明,日粮中添加中草药复方(由远志、黄芪、陈皮、山药和甘草组成)1%～2%,可提高肉仔鸡增重13%～16%,降低料重比7%～8%。周自动(1994)等试验结果表明,肉仔鸡日粮中添加1%中草药复方(由茯苓、五味子、钩藤、黄芪、白术、得附、白芍、神昆布等组成),可提高增重13.24%,降低料重比5.68%。吴焕忠(1995)报道,日粮中添加由苦参、黄芪、苍术、小茴等组成的复方中草药1%可提高肉仔鸡增重26.81%,降低料重比19.19%。还有许多研究结果表明,蛋鸡日粮中添加中草药对其生产性能也有较大的改善(秦有武,1992;王凤和;1993;潘奇,1996;杜健,1999)。
2 中草药对甲状腺素分泌的调节
甲状腺素为调节机体代谢和生长发育的重要激素之一,甲状腺素包括三碘甲状腺原氨酸(T3)与四碘甲状腺原氨酸(T4)两种,其主要功能为促进蛋白质的合成,提高动物采食量。T3含量虽少,但其效价为T4修回日期:2003-06-19作者简介:马得莹(1971-),女,甘肃白银人,博士生,研究方向:动物营养与饲料科学。的数倍,通常以T3/T4比值的大小反映T4向T3转化的能力,该比值越高表明甲状腺功能越强(牧青译,1985)。医学研究结果表明(谢忠权,1996),人参、黄芪、枸杞子及女贞子等补益类中草药均具调节内分泌作用。石瑞如(1998)等试验结果表明,给老年大鼠分别口服人参、枸杞子与黄芪煎剂均可提高其血浆T3与T4水平,提示上述3味中草药具有调节机体内分泌作用。戴远威(1997)试验结果表明,雏鸡日粮中分别添加2%何首乌、补骨脂与淫羊霍,均可不同程度地提高甲状腺指数与甲状腺素T3与T4的含量。其中T3含量显著增高,表明这3种中草药均可促进甲状腺发育与甲状腺素的分泌。
3 中草药对动物免疫功能的影响与机理
医学研究结果表明,健脾补气类中草药大多具有增强动物免疫的功能。这类中草药主要有:人参、黄芪、党参、灵芝、白术、茯苓、薏苡仁、当归、熟地、阿胶、白芍、枸杞、五味子、女贞子、冬虫夏草、补骨脂、巴戟天、淫羊霍、大蒜、生姜、川芎、黄芩、刺五加、山楂等等。其增强免疫的主要成分为多糖、有机酸、生物碱、甙类和挥发油类(谢仲权,1996)。
3.1 中草药对免疫器官的影响 动物体的免疫器官主要包括胸腺、脾脏和法氏囊,免疫器官重量增强表明机体免疫机能提高,重量减少表明机体免疫状况变差。戴远威(1997)报道,雏鸡日粮中分别添加2%补骨脂、2%何首乌和1%补骨脂与何首乌混合物均可显著提高雏鸡脾脏指数与法氏囊指数。王运平(1998)报道,补中益气汤可显著提高脾虚小鼠脾脏重。孔祥英(1997)试验结果表明,黄芪与当归配伍可显著提高脾虚小鼠脾重与胸腺重。提示,上述几种中草药可促进脾脏、胸腺与法氏囊的发育,具免疫增强作用。
3.2 中草药对机体细胞免疫的影响 机体的细胞免疫主要包括淋巴细胞、单核细胞、造血干细胞及粒细胞等,在免疫应答中,淋巴细胞起核心作用。淋巴细胞包括T淋巴细胞和B淋巴细胞,分别由胸腺、法氏囊和骨髓诱导、分化和发育而来,主要存在于血液和外周免疫器官中。T淋巴细胞受有丝分裂原刺激后发生转化,通常以其转化率的高低来衡量淋巴细胞的功能状态与机体的免疫状况(Toivanen,1973;Lee,1977;Hovi,1978;Maslak,1995;Haq,1996)。Wang(1990)报道,枸杞多糖(LBP)对小鼠T淋巴细胞呈双向调节作用,每天注射5～10mg/kg枸杞多糖,连续7d,可提高其淋巴细胞转化率,但是注射高浓度25～50mg/kg则抑制淋巴细胞转化。胡国俊(1995)等研究结果表明,枸杞子可促进经PHA与PMA活化的淋巴细胞增殖,但对未活化淋巴细胞无效。Shan(1999)等研究结果表明,肉桂提取物可显著促进人淋巴细胞体外转化。此外,党参提取物也可增强人淋巴细胞活性。孔祥英(1997)等报道,给小鼠灌服黄芪与当归配伍(5∶1)煎剂,可显著提高免疫抑制小鼠T淋巴细胞转化率。薛晚利(1998)研究结果表明,加味当归补血汤(由黄芪、当归和白术组成)连续灌饲小鼠10d(50mg/kg·d)可提高免疫抑制小鼠淋巴细胞转化率。蔡溱(1998)试验结果表明,小鼠灌饲浓度为1、5和25ng/ml的女贞子提取物特女贞甙后,均可显著提高免疫抑制小鼠T淋巴细胞的转化率,以25ng/ml效果最佳。戴远威(1997)报道,鸡日粮中分别添加2%何首乌、淫羊霍和补骨脂提取物可显著提高血清淋巴细胞转化率。王超英(1998)试验结果表明,日粮中分别添加2%～3%黄芪、女贞子、淫羊藿、白术、党参和猪苓均可显著提高鸡外周血T淋巴细胞转化率。冯景奇等(1998)报道,当归多糖与当归内酯在体外可促进小鼠脾淋巴细胞增殖,其促进作用与剂量呈依赖关系,在一定范围内(16～50ng/ml)对未经活化的脾细胞无诱导增殖作用,当浓度较大时(250ng/ml)可显著增强T淋巴细胞转化率及细胞毒T细胞的杀伤活性。郭忻(1999)采用正交设计法对补中益气汤中各味中草药的免疫药理效应进行析因研究,结果表明,人参与黄芪的效果最佳,最好的配伍为黄芪与当归,可增强B淋巴细胞对PHA增殖反应。上述报道提示,中草药可通过提高淋巴细胞功能增强机体免疫功能。
NK细胞为一种异质性多功能免疫细胞,具自然细胞毒活性,同时也是T、B淋巴细胞及骨髓干细胞等的调节细胞,NK细胞还具有分泌干扰素(IFN)、白介素-2(IL-2)等细胞因子的功能,为免疫检测中理想的效应细胞。医学研究结果表明,黄芪与当归均可刺激或增强NK细胞杀伤活性。孔祥英(1997)研究结果表明,给小鼠灌饲黄芪当归合剂(5∶1)可显著增强免疫抑制小鼠NK细胞杀伤活性。蔡溱(1998)报道,给小鼠灌饲5、25和50ng/ml的特女贞甙,均可显著提高免疫抑制小鼠NK细胞杀伤活性。唐雪明(1997)报道,给蛋鸡每天分别注射0.2ml/只与0.4ml/只黄芪多糖,连续3d,均可显著提高其NK细胞杀伤活性。左增艳等(2000)试验结果表明,给荷瘤小鼠腹腔注射当归多糖(30～500ug/kg),连续8d,可显著增强其NK细胞对靶细胞的杀伤作用。许多研究结果表明,中草药具有增强NK细胞杀伤活性作用。
3.3 中草药对机体非特异性免疫的影响 巨噬细胞为一类重要的免疫调节细胞,不仅能吞噬病原和异物,参与特异性免疫反应,而且能分泌补体、酶和干扰素等多种生物活性物质,对NK细胞、B细胞进行双向调节,激发T、B淋巴细胞产生免疫应答,参与特异性免疫反应(胡长灯,1987)。Jin(1994)等研究结果表明,黄芪煎剂可提高免疫抑制小鼠巨噬细胞产量。王淑兰(1990)等报道,给小鼠每天灌服枸杞子水煎剂25g/kg,可提高巨噬细胞的吞噬功能,促进巨噬细胞产生。胡元亮等(2000)研究结果表明,分别给3日龄与24日龄雏鸡皮下注射0.2ml与0.4ml淫羊霍-蜂胶合剂可显著提高鸡腹腔巨噬细胞的吞噬活性。傅勤(1996)研究结果表明黄芪水煎剂可增强免疫抑制小鼠巨噬细胞的吞噬活性。王立人等(1997)试验结果表明,黄芪刺五加合剂可显著提高免疫功能低下小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬活性。王运平(1998)报道,补中益气汤可显著提高免疫抑制小鼠巨噬细胞吞噬率和吞噬指数,表明补中益气汤可活化巨噬细胞,促进巨噬细胞的吞噬功能。上述研究结果提示,中草药增强细胞免疫的另一机理为提高NK细胞的杀伤活性与巨噬细胞的吞噬活性。
3.4 中草药对体液免疫的影响 动物体血清中抗体水平高低为评估其免疫状况的重要指标之一。Kajimura(1997)等试验结果表明,黄芪多糖具有提高老龄大鼠抗体产量的功能。王淑兰等(1990)报道,给小鼠灌饲枸杞水煎剂25g/kg·d与枸杞多糖(LBP)0.125g/kg·d均可显著提高血清中抗羊红细胞(SRBC)抗体效价。戴寿芝(1997)报道,老年人服用枸杞子后血清IgG、IgA与IgM含量均提高。王玲(1995)报道,LBP可显著促进受辐射损伤小鼠抗体形成能力的恢复。薛晚利等(1998)试验结果表明给小鼠灌饲加味当归补血汤(50mg/d),连续10d,可显著提高其血清凝集素与脾溶血空斑形成。戴远威(1997)报道,雏鸡日粮中分别添加2%何首乌、2%补骨脂与2%淫羊霍均可极显著提高血清新城疫抗体滴度。魏彦明(1997)研究结果表明给小鼠灌饲复方中草药(由黄芪、白术与甘草组成)0.4ml/d·只,连续7d,可显著提高其血清凝集素水平,对免疫抑制小鼠血清凝集素的下降有极显著的颉颃作用。由于血清凝集素水平代表血清抗体水平,可反映机体的免疫状况高低,此结果提示,该中草药复方具增强免疫的功能。王立人(1997)报道黄芪刺五加合剂可显著提高免疫抑制小鼠血清抗体水平。王培训(1998)报道,四君子汤可提高脾虚小鼠血清抗体水平。王运平(1998)试验结果表明,给小鼠灌饲补中益气汤水煎剂可促进免疫抑制小鼠抗SRBC抗体的产生。上述报道提示,中草药增强机体免疫功能的另一机理为促进体液免疫。
3.5 中草药对细胞因子的调控 细胞因子为机体免疫系统的中心调节因子,由淋巴细胞、NK细胞及巨噬细胞等多种细胞分泌,具有调节免疫,参与炎症反应等多种功能(Dinarello,1986;Miossec,1986;Beutler等,1987)。根据其结构与功能分为以下几大类:白细胞介素(IL)、干扰素(IFN)、集落刺激因子(CSF)、肿瘤坏死因子(TNF)、转化生长因子(TGF)与趋化性细胞因子家簇(金伯泉,2001)。研究结果表明,黄芪、枸杞、苍术、人参、冬虫夏草、当归、女贞子、补骨脂、何首乌,淫羊霍、五味子、黄芩、刺五加、白术等均具促诱生细胞因子的功能(游自立,1993)。
3.5.1 中草药对IL-2活性与基因表达的调控 IL-2主要由T淋巴细胞分泌,此外NK细胞也可分泌IL-2,IL-2具有诱导B细胞分化与活化,诱导NK细胞的发育以及激活NK细胞等多种功能。大量事实证明,IL-2对免疫系统具有重要调节作用,几乎影响机体免疫反应各个方面(Swain,1991)。许多研究结果表明(骆和生,1999),枸杞子、苍术、人参、冬虫夏草、鸡血藤、女贞子、补骨脂、黄芪等均可提高脾虚小鼠IL-2活性,另外,枸杞子与苍术还能明显提高ConA诱导的IL-2受体的基因表达。Kurashige(1999)等研究结果表明,黄芪提取物可提高免疫抑制小鼠IL-2产量。匡彦德(1989)试验结果表明,冬虫夏草可诱导脾细胞IL-2受体基因表达,且表达量与受ConA诱导表达量相近。吕世静(1997)报道,给小鼠灌饲巴戟天煎剂,可显著提高ConA诱导的脾淋巴细胞分泌IL-2。吴梧桐(1989)报道,当归可显著增强ConA诱导的IL-2的产生。刘永杰(1999)试验结果表明,对感染马立克氏病强毒雏鸡注射香菇多糖与黄芪多糖,显著提高其IL-2诱生活性。此外,还有许多研究结果表明(龙振洲,1985;潘菊芬,1997;陈香美,1995;祝红焰,2000;熊晓玲,1991),茯苓、淫羊霍、黄芩、刺五加、女贞子、补骨脂、何首乌、鸡血藤等中草药均可显著提高脾虚小鼠脾淋巴产生IL-2活性或其基因表达。
3.5.2 中草药对IFN活性与基因表达调控 IFN主要由T细胞产生,分为 型和 型IFN, 型IFN包括IFN-α和IFN-β, 型IFN为IFN-γ,其中IFN-γ免疫调节作用最强。具有活化NK细胞与巨噬细胞等功能(Old,1987;Galvani,1988)。Kurashige(1999)等研究结果表明,黄芪提取物可提高免疫抑制小鼠IFN-γ的产量。另有许多研究表明(杨吉成,1990;杨吉成,1991杨吉成,1993;钱农,1997;田志刚,1991;赵晓东,1997),刺五加多糖及其甙、银耳多糖、茯苓多糖、黄芪多糖及人参多糖等均拥有IFN促诱生效应。钱农等(1997)测定了人参多糖、人参皂甙、茯苓多糖、云芝多糖及刺五加多糖对受PHA和NDV刺激的人淋巴细胞分泌IFN-α与IFN-γ,结果表明,上述5种成分均可提高人淋巴细胞中IFN-α与IFN-γ的抗体效价。提示,上述5种成分具IFN促诱生作用。
3.5.3 中草药对IL-1活性与基因表达调控 医学研究结果表明(Dinarello,1986;Le等,1987;Old,1987;Heinrich等,1990),IL-1主要由巨噬细胞受到抗原刺激后产生,IL-1可通过多种方式参与免疫,可激活巨噬细胞,诱导T细胞分泌IL-2,表达IL-2受体,继而活化T细胞。IL-1还能诱导胸腺细胞分泌IL-6,诱导巨噬细胞分泌IL-1、IL-8、IFN和TNF等多种细胞因子。由此可见,IL-1具有重要免疫调节作用。高文学(2000)报道,给雏鸡注射香菇多糖与黄芪多糖均可显著提高其IL-1的诱生活性。王培训(1998)报道,复方肾气汤可显著提高肾虚与脾虚小鼠IL-1活性,四君子汤可提高脾虚小鼠IL-1活性,对肾虚小鼠无效,两复方对正常小鼠IL-1活性均无影响。人参三醇为人参的有效成分,赵武术研究结果表明(1994),人参三醇可提高脾虚小鼠IL-1活性。另外,淫羊霍(陈香美,1995)等也具有促IL-1诱生作用。
3.5.4 中草药对IL-6活性与基因表达调控 IL-6由多种淋巴样细胞和一些非淋巴样细胞分泌,具促进淋巴细胞、胸腺细胞、造血干细胞等免疫细胞的分化与增殖作用,还能促进T淋巴细胞分泌IL-2(Dinarello,1984;Bagby等,1988;Charters等,
1989)。杜守英(1994)研究结果表明,枸杞水提物可促进LPS诱导的全血中IL-6的生成。田志刚(1993)报道,人参三醇皂甙促进PHA活化人淋巴细胞分泌IL-6。
上述报道表明,中草药不仅具有增强细胞免疫与体液免疫的功能,还能通过促诱生细胞因子及其提高其基因表达等多种途径发挥免疫增强功能。