富校軼,孫茂成,高永欣,張佰榮,王舒然*
(1.吉林醫(yī)藥學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院,吉林 吉林 132013;2.吉林化工學(xué)院化工與生物技術(shù)學(xué)院,吉林 吉林 132022)
大豆肽免疫調(diào)節(jié)作用的研究進展
富校軼1,孫茂成1,高永欣1,張佰榮2,王舒然1*
(1.吉林醫(yī)藥學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院,吉林 吉林 132013;2.吉林化工學(xué)院化工與生物技術(shù)學(xué)院,吉林 吉林 132022)
通過體內(nèi)和體外實驗發(fā)現(xiàn),大豆肽是一類具有免疫調(diào)節(jié)作用的生物活性肽,可以改善機體的免疫功能,在功能性食品領(lǐng)域?qū)⒋笥兴鶠椤N恼戮痛蠖闺膶γ庖呦到y(tǒng)中非特異性免疫、細胞免疫和體液免疫等方面的調(diào)節(jié)作用進行綜述,并對目前研究過程中存在的問題進行了討論。
大豆肽;免疫調(diào)節(jié)作用;研究進展
大豆是生物活性肽極好的來源。大豆肽是指以大豆蛋白為原料,經(jīng)水解、分離和精制等過程后,獲得通常由3~6個氨基酸組成的相對分子質(zhì)量低于1 000的肽混合物[1-2]。但是也有一些大豆肽超出了定義的范圍,例如大豆源生物活性肽Lunasin由43個氨基酸組成[3]。
大豆源的生物活性肽具有多種健康益處,包括免疫調(diào)節(jié)、抗氧化和降膽固醇等作用[4],這些功效可以預(yù)防常見的慢性疾病,例如免疫力低下、心血管疾病、癌癥和肥胖。大豆肽可以在胃腸道中被吸收,從而在特定的靶器官中發(fā)揮作用。目前,大豆肽是食源生物活性肽研究領(lǐng)域中的一個熱點,具有廣闊的應(yīng)用潛力和巨大的市場價值。
首先從免疫調(diào)節(jié)的角度出發(fā),綜述了大豆肽免疫調(diào)節(jié)作用的研究現(xiàn)狀,主要包括大豆肽對免疫系統(tǒng)中非特異性免疫、細胞免疫和體液免疫的影響,從而為研發(fā)大豆肽功能性食品提供理論基礎(chǔ)。最后根據(jù)國內(nèi)外的研究成果,提出大豆肽在免疫調(diào)節(jié)作用研究中存在的問題和發(fā)展趨勢。
根據(jù)國家頒布的《保健食品功能學(xué)評價程序和檢驗方法》規(guī)定,對于一種具有免疫調(diào)節(jié)作用的活性物質(zhì)的功能評價指標是:采用動物喂養(yǎng)實驗或人體受食實驗,考察受試物質(zhì)對動物非特異性免疫、細胞免疫和體液免疫的相關(guān)檢測指標中,有2個以上的檢測結(jié)果顯陽性,方可確定該活性物質(zhì)具有免疫調(diào)節(jié)的作用。目前,國內(nèi)外關(guān)于大豆肽免疫調(diào)節(jié)作用的研究,大多數(shù)是采用動物實驗進行的,常用的免疫功能評價方法見附圖。
1.1.1 對免疫臟器指數(shù)的影響 胸腺和脾臟是重要的免疫器官。胸腺是哺乳動物的中樞免疫器官,是T淋巴細胞發(fā)育、成熟的部位,對機體的免疫力有著重要的影響;脾臟是人體最大的外周免疫器官,是B淋巴細胞發(fā)育、成熟的場所,也是機體在抗原刺激下發(fā)生免疫應(yīng)答的場所。胸腺和脾臟的重量直接反應(yīng)機體的免疫水平,是用來反映大豆肽對非特異性免疫調(diào)節(jié)作用的初級指標。
國明明等利用環(huán)磷酰胺建立免疫功能低下的小鼠模型,觀察大豆肽對免疫功能低下小鼠的免疫調(diào)節(jié)作用,發(fā)現(xiàn)大豆肽對免疫功能低下小鼠的機體免疫力有一定的增強作用,能顯著提高免疫低下小鼠的脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)[5]。富校軼等以正常小鼠為實驗對象,研究超濾大豆蛋白肽對小鼠免疫功能的調(diào)節(jié)作用,發(fā)現(xiàn)超濾大豆蛋白肽具有增加免疫力的作用,但是脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)均沒有顯著差異[6],可能是大豆肽對小鼠的免疫調(diào)節(jié)功能與小鼠本身的免疫水平有關(guān),大豆肽僅能增加免疫低下小鼠的免疫臟器指數(shù),卻對免疫正常小鼠的免疫臟器指數(shù)沒影響。
附圖 常用的免疫功能評價方法
1.1.2 對巨噬細胞的影響 巨噬細胞是機體非特異性免疫功能的重要組成部分。巨噬細胞是由骨髓干細胞分化生成,具有吞噬病原微生物或其他異物的作用。因此通過測定巨噬細胞的吞噬能力和殺菌能力來反映大豆肽對非特異性免疫調(diào)節(jié)作用的影響。
Yamauchi等以無菌小鼠為實驗對象,通過放射性核素釋放實驗測試大豆肽對巨噬細胞吞噬作用的影響,發(fā)現(xiàn)大豆肽對巨噬細胞吞噬作用顯著高于酪蛋白肽[7]。Maruyama等利用胰蛋白酶水解大豆蛋白獲得了一種氨基酸序列為MITLAIPVNKPGR的大豆肽,這種活性肽表現(xiàn)出增強巨噬細胞吞噬能力的活性,這種活性歸因于N-端的蛋氨酸殘基和N-端的第三個氨基酸殘基的影響[8]。
細胞免疫功能即T淋巴細胞功能,一般通過測定脾淋巴細胞增殖和T淋巴細胞亞群來評價大豆肽對細胞免疫的調(diào)節(jié)作用。
1.2.1 對脾淋巴細胞增殖的影響 免疫應(yīng)答的重要過程是淋巴細胞的活化,而T淋巴細胞的活化是細胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答中不可缺少的內(nèi)容。T淋巴細胞活化的主要表現(xiàn)為細胞的分裂增殖,克隆擴增,并出現(xiàn)分化,由靜止狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樾?yīng)細胞并執(zhí)行各種功能。T淋巴細胞受到刀豆蛋白(ConA)刺激后,可出現(xiàn)代謝旺盛、蛋白質(zhì)和核酸合成增加、細胞體積增大并能進行分裂的淋巴母細胞。T淋巴細胞對ConA反應(yīng)性的大小,可以反映機體的細胞免疫水平。
Kong等在體外利用MTT(四甲基偶氮唑鹽)法檢測大豆肽對淋巴細胞增值的影響,從而評價大豆肽的免疫調(diào)節(jié)作用,發(fā)現(xiàn)低分子量的和含正電荷的大豆肽可以顯著的增強免疫調(diào)節(jié)作用[9]。黃文凱等在體外利用MTT法對比了超濾前后大豆肽對脾淋巴細胞的增值能力,超濾后的大豆肽對脾淋巴細胞增值能力促進更強[10]。
1.2.2 對淋巴細胞亞群的影響 T細胞亞群是機體免疫系統(tǒng)中重要組成部分之一,包括Th(輔助T細胞,主要為CD3、CD4)及Ts(抑制性T細胞,主要為CD8),2者在免疫應(yīng)答時互助互抗,維持相對平衡。通過測定T淋巴細胞亞群可以反映機體的免疫能力。
Egusa等用根霉菌產(chǎn)生的肽酶R制得的大豆肽在體外誘導(dǎo)小鼠脾細胞,利用流式細胞術(shù)檢測CD4+,CD8+,CD11b+和 CD49b+,從而反映脾細胞的淋巴細胞亞群。CD4+代表Th,是輔助T細胞的表面抗原,它分泌細胞因子及其表達的表面分子調(diào)節(jié)免疫網(wǎng)絡(luò)中其他細胞的生物活性,對啟動免疫反應(yīng)、決定免疫反應(yīng)的強弱及最終表現(xiàn)形式起關(guān)鍵性的作用;CD8+代表Ts,是早期抗感染抗腫瘤的分子。CD11b+是典型的巨噬細胞和樹突狀細胞的表面抗原,這些細胞在機體的防御功能中占有重要的地位。CD49b+是自然殺傷細胞(NK)的表面抗原,表達于NK細胞,用于從淋巴和非淋巴組織單細胞懸液以及外周血或者體液中分選NK細胞。結(jié)果發(fā)現(xiàn)大豆肽可以顯著提高CD8+,CD11b+和CD49b+的數(shù)量,代表可以激發(fā)脾細胞的免疫功能[11-12]。Yimit等利用流式細胞術(shù)檢測食用大豆肽的健康志愿者前臂靜脈血中的淋巴細胞亞群,發(fā)現(xiàn)大豆肽可以顯著提高CD11b+和CD56+的數(shù)量,表明大豆肽可以調(diào)節(jié)機體的細胞免疫[13]。
1.2.3 對自然殺傷細胞(NK)的影響 NK細胞被認為是機體天然免疫的第一道防線,發(fā)揮連接非特異性免疫和特異性免疫的橋梁作用,是機體天然免疫防御系統(tǒng)中重要的效應(yīng)細胞,具有非特異性直接清除各種異物,殺傷細胞內(nèi)寄生的病原體,溶解各種病毒感染的細胞或腫瘤細胞而不需要明顯的抗原刺激。
余承高等以建立的大鼠高脂肥胖模型為研究對象,觀察大豆肽對實驗大鼠的免疫調(diào)節(jié)作用,結(jié)果顯示大豆肽對NK細胞有顯著的增強作用[14]。
體液免疫功能即B淋巴細胞功能,B淋巴細胞是淋巴干細胞在鳥類法氏囊和哺乳類動物的骨髓中分化成熟而來,成熟的B細胞主要定居于淋巴結(jié)皮質(zhì)淺層的淋巴小結(jié)和脾臟的紅髓和白髓的淋巴小結(jié)內(nèi)。B細胞在抗原刺激下可分化為漿細胞,合成和分泌免疫球蛋白,主要執(zhí)行機體的體液免疫。
1.3.1 對抗體生成細胞(PFC)的影響 通過檢測溶血過程中血紅蛋白的量來反映其抗體產(chǎn)生水平,在一定程度上代表了機體的體液免疫水平。國明明研究大豆肽對環(huán)磷酰胺致免疫低下小鼠和D-半乳糖致衰老小鼠的免疫調(diào)節(jié)作用,通過比濁法測定PFC,發(fā)現(xiàn)PFC顯著增加,結(jié)果表明大豆肽能誘導(dǎo)免疫低下小鼠和衰老小鼠的體液免疫應(yīng)答,提高機體特異性免疫功能[15]。
1.3.2 對血清溶血素的影響 血清溶血素水平可反應(yīng)機體的體液免疫功能,是體液中抗體、補體等免疫因子參與的免疫反應(yīng)。李紅勝以含有大豆肽的鼠糧飼喂小鼠,比濁法測定小鼠血清溶血素,隨著大豆肽添加量的增加,血清溶血素隨之升高,大豆肽對免疫小鼠溶血素的產(chǎn)生具有明顯的激發(fā)作用,一定程度的提高小鼠特異性免疫功能[16]。
細胞因子指一類由細胞分泌、具有多種功能的高活性小分子蛋白質(zhì),其在免疫細胞分化發(fā)育、免疫應(yīng)答、免疫調(diào)節(jié)、炎癥反應(yīng)、造血功能中發(fā)揮重大作用。
Yoshikawa等發(fā)現(xiàn)大豆肽可以誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生腫瘤壞死因子,從而起到免疫調(diào)節(jié)的作用[17]。Tsuruki等研究表明大豆源生物活性肽soymetide-4對TNF-α有明顯的激活作用,而且這種免疫活性肽還可以抑制依托泊苷誘導(dǎo)新生大鼠脫發(fā)[18]。Egusa等利用大豆肽在體外誘導(dǎo)小鼠脾細胞,通過流式細胞術(shù)檢測IL-2,IL-4,IL-12和INF-γ四種淋巴因子,結(jié)果顯示大豆肽可以增加這四種淋巴因子的數(shù)量,具有免疫調(diào)節(jié)作用[11]。
腸道不僅是消化和吸收器官,也是體內(nèi)最大的免疫器官,是免疫系統(tǒng)中第一道屏障。腸道粘膜菌群的平衡是維持機體免疫功能的重要保障。左偉勇等在日糧中添加2%大豆肽后,能顯著降低21齡仔豬空腸腸道大腸桿菌,提高乳酸桿菌數(shù),大豆肽可改善仔豬腸道微生物菌群結(jié)構(gòu),調(diào)控機體腸道免疫功能[19]。趙芳芳通過體外實驗和肉仔雞飼養(yǎng)實驗,發(fā)現(xiàn)大豆肽可以顯著促進有益菌的增值,并使大腸桿菌等有害菌數(shù)量顯著下降,大豆肽通過調(diào)節(jié)雞腸道菌群平衡起到免疫調(diào)節(jié)的作用[20]。
盡管大豆源生物活性肽可以調(diào)節(jié)機體的免疫功能,但是從目前的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀中發(fā)現(xiàn),仍然還有很多問題需要我們?nèi)ッ媾R和解決:
(1)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)不同方法獲得的大豆肽在發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用上有很大的差異,但是仍然不清楚制備方法對大豆肽免疫調(diào)節(jié)作用的影響機理。
(2)目前的大豆肽多為混合肽,應(yīng)該明確混合物中到底是哪些分子結(jié)構(gòu)具有免疫調(diào)節(jié)作用,便于今后大豆肽的研究和開發(fā)。
(3)應(yīng)對大豆肽免疫調(diào)節(jié)的機制進行深入研究,比如與免疫相關(guān)的信號通路等。
(4)應(yīng)對大豆肽在體內(nèi)的吸收和分布等代謝特性進行研究。
大豆肽不僅可以提高大豆產(chǎn)品的附加值,也可以賦予大豆產(chǎn)品特殊的功能。隨著對大豆肽的深入研究,相信大豆肽將具有更為廣闊的應(yīng)用前景。
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Progresson ImmunologicalRegulation of Soybean Peptides
Fu xiaoyi1,Sun Maocheng1,Gao Yongxin1,Zhang Bairong2,Wang Shuran1
(1.SchoolofPublic Health,Jilin MedicalCollege,Jilin 132013,Jilin,China;2.College ofChemical Engineering and Biotechnology,Jilin Institute ofChemical Technology,Jilin 132022,Jilin,China)
Soybean peptides is a class of bioactive peptides with immunological regulation function in numerous studies.The present situations of immunological regulation of soybean peptides,including nonspecific immunity,cellular immunity and humoral immunity were summarized in this review.Then the potentialproblemsofsoybean peptides in the research processwere discussed at last.
Soybean peptides;Immunological regulation;Progress
TQ937
A
1674-3547(2014)01-0038-05
2013-12-23
富校軼,女,高級工程師,主要從事大豆精深加工研究,E-mail:wfuxiaoyi@163.com
王舒然,男,教授,從事食品與疾病關(guān)系研究,E-mail:shuranwang@163.com