郁春，楊德明，張世新，藍(lán)洪

（1.乾元浩生物股份有限公司北京100070；2.云南瑞特農(nóng)牧發(fā)展有限公司云南昆明650217；3.北京中農(nóng)勁騰生物技術(shù)股份有限公司北京102206）

淺議“分子自組裝植物提取物”對(duì)提高豬非特異性免疫和清除毒素的作用

郁春1，楊德明2，張世新3，藍(lán)洪3

（1.乾元浩生物股份有限公司北京100070；2.云南瑞特農(nóng)牧發(fā)展有限公司云南昆明650217；3.北京中農(nóng)勁騰生物技術(shù)股份有限公司北京102206）

含多糖、黃酮、殼聚糖和糖肽類等有效成份的植物提取物成份,因其安全性好而成為提高動(dòng)物非特異性免疫力和清除毒素的研究熱點(diǎn),但這類物質(zhì)存在效果不太理想、解毒能力差和高額成本的缺陷。研究證明通過分子量降解、基團(tuán)修飾和仿生化工等超分子自組裝工藝處理后,并同時(shí)合成含有鼠李糖脂生物表面活性素的植物提取物,可以增強(qiáng)解毒與提高動(dòng)物非特異性免疫力作用,為解除因中毒引起的豬群亞健康找到一條有效途徑。

1 豬體內(nèi)長期蓄積毒素危害健康

1.1 毒素在豬內(nèi)長期蓄積存在凡是進(jìn)入機(jī)體后與身體組織產(chǎn)生化學(xué)及物理作用,破壞正常生理機(jī)能,引起機(jī)體產(chǎn)生病理狀態(tài)的物質(zhì)稱為毒素。

豬體內(nèi)長期受到各種毒素蓄積,包括來自飼料中的霉菌毒素、劣質(zhì)油脂、飽和脂肪酸、植物毒素、蛋白質(zhì)過剩、重金屬（鉛、汞、砷、鎳、高鋅、高銅）等；來自動(dòng)物新陳代謝過程中產(chǎn)生的自由基、應(yīng)激毒素、腸毒素、尿酸、廢氣、多余脂肪、陳舊細(xì)胞等代謝廢物之毒；濫用抗生素后,在體內(nèi)之代謝毒素和對(duì)臟器的危害也是得到公認(rèn),其實(shí)濫用微生態(tài)同樣存在其代謝毒素危害機(jī)體；還有病原微生物毒素產(chǎn)生的內(nèi)毒素、外毒素、病毒毒素、寄生蟲崩解物等毒素的侵害也嚴(yán)重危害動(dòng)物健康,環(huán)境中被污染的飲水、氨氣、霧霾、真菌氣溶膠等毒素侵害也是日趨嚴(yán)重。

1.2 環(huán)境激素及其危害往往被養(yǎng)殖業(yè)忽視

而環(huán)境激素的毒害嚴(yán)重且最容易被忽視,環(huán)境激素亦稱環(huán)境荷爾蒙,亦稱環(huán)境內(nèi)分泌干擾劑(Environmental Endocrine Disrupting Chemical,簡(jiǎn)稱EDCs),是一類外源性化合物,它干擾生物為保持體內(nèi)平衡和調(diào)節(jié)發(fā)育過程的正常激素的產(chǎn)生、釋放、轉(zhuǎn)移、代謝、結(jié)合、反應(yīng)和消除,或在未受損傷的生物或其后代中引起不良的健康影響和內(nèi)分泌功能的改變[1]。廣義上的環(huán)境激素是存在于環(huán)境之中,以某種方式干擾正常內(nèi)分泌功能的天然或合成的化合物[2,3]。

環(huán)境激素主要來源于：①農(nóng)藥；②含苯胺、酚、烷基類、硝基類化合物為基礎(chǔ)的化工產(chǎn)品,包括消毒劑也是環(huán)境激素的重要來源；③垃圾焚燒，如二惡英污染；④工農(nóng)業(yè)用原料、產(chǎn)品及排放的廢棄物；⑤藥物：如類固醇類、己烯雌酚、避孕藥等；⑥植物激素：自然界中許多植物含有“植物雌激素”如豆科植物(大豆異黃酮)、白菜、卷心菜、芹菜等；⑦重金屬類(Hg、Pb、Cd等)化合物。

環(huán)境激素廣泛存在大氣、水體和土壤等環(huán)境介質(zhì)中,分布在地球圈,世界各地都能覓到其蹤跡。有高親脂性或脂溶性,通過食物鏈富集于動(dòng)物和人的脂肪及乳汁中,并可傳遞到嬰兒[4]。目前懷疑對(duì)人類健康有直接影響的環(huán)境激素有200多種,已被證實(shí)列入黑名單的有70種。

環(huán)境激素可改變體內(nèi)糖類和脂肪的代謝,使酶活性改變,改變體內(nèi)激素及其受體水平(特別是胰島素),從而導(dǎo)致機(jī)體病變和生長抑制[5,6]。環(huán)境激素可導(dǎo)致人體內(nèi)分泌系統(tǒng)失調(diào),最明顯的影響是使人的生殖系統(tǒng)能力下降,這也正是人們目前最為關(guān)注的[7,8],環(huán)境激素?fù)p害人和動(dòng)物免疫系統(tǒng)已經(jīng)得到證實(shí)[9,10],研究證明含氯聯(lián)苯成份的環(huán)境激素可抑制動(dòng)物胸腺發(fā)育而降低免疫力[11]。

1.3 豬場(chǎng)飲水管道的二次污染也容易被忽視

豬場(chǎng)飲水管道中廣泛存在的飲水二次污染也容易被忽視,當(dāng)源頭水未被染污或者僅輕微污染時(shí),但未端水卻的致病菌卻嚴(yán)重超標(biāo),這是因?yàn)樗苤袕V泛存在生物膜導(dǎo)致以大腸桿菌為首的病原菌大量繁殖[12-14]。而且加氯消毒劑不會(huì)減少有生物膜污染管道中的細(xì)菌數(shù)[15],還會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的腸道健康問題。

1.4 毒素是導(dǎo)致豬亞健康的根本原因

腸道內(nèi)細(xì)菌或內(nèi)毒素突破腸黏膜屏障,進(jìn)入腸系膜淋巴結(jié)或門靜脈系統(tǒng),并到達(dá)遠(yuǎn)離腸道的其他器官。腸道細(xì)菌易位(Bacterial translocation,BT)[16],細(xì)菌和毒素易位原因是腸黏膜通透性增加、腸上皮細(xì)胞屏障破壞[17]。

毒素引起免疫抑制和生殖障礙等危害,是導(dǎo)致豬亞健康的根本原因,要消除豬亞健康,則必須清除毒素和提高機(jī)體非特異性免疫力。

2 含多糖類等植物提取物的價(jià)值及其缺陷

清除毒素是近年來養(yǎng)豬業(yè)面臨的迫切問題,針對(duì)目前養(yǎng)豬業(yè)嚴(yán)重的毒素困擾,實(shí)踐證明,用霉菌毒素吸附劑等途徑,尚無達(dá)到理想效果。

黃芪、人參、辣木、葛花等植物的提取中,一般含有多糖、黃酮、殼聚糖、糖肽、生物堿等有效成份,經(jīng)研究證明這些成份有提高免疫力與抗病毒作用,而且安全無毒,是目前作為清除毒素與提高動(dòng)物非特異性免疫手段的研究熱點(diǎn)與方向。

2.1 含多糖類等植物提取物具有提高免疫力的功能

植物提取物中以含有多糖、黃酮和糖肽等主要成份,這些成份可提高免疫器官重量和指數(shù)[18,19]；激活巨噬細(xì)胞、T、B淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞[20，21]；激活白細(xì)胞介素、干擾素等細(xì)胞因子[22]；激活網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)和補(bǔ)體[23],促進(jìn)紅細(xì)胞免疫功能[24],促進(jìn)抗體產(chǎn)生[25]。

2.2 含多糖類等植物提取物具有抗病毒的功能

試驗(yàn)證明,糖、黃酮和糖肽等植物提取成份可通過免疫機(jī)制實(shí)現(xiàn)抗病毒和抗腫瘤功能[26],可通過抑制病毒膜來直接抑制病毒[27],還能作用于病毒受體,阻止病毒進(jìn)入其它細(xì)胞；抗自由基氧化作用,減少病毒危害。

2.3 含多糖類等植物提取物面臨提高免疫力效果與解毒能力差的缺陷和高額成本難題

植物多糖的生理活性與其分子量和分子量分布及化學(xué)結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。一般植物提取普通工藝的產(chǎn)品,活力往往很低,比如從茯苓直接提取出的堿性多糖含量雖高,但活性低幾乎沒有抗腫瘤活性[28]。多數(shù)的多糖需要分子量降解工藝處理,活性才理想[29],經(jīng)化學(xué)修飾的植物提取物行能增加免疫力與抗病毒效果[30]；而且某些中藥提取物重金屬不同程度的超標(biāo)也存在毒副作用（安全性差）[31]；

普通工在藝的植物提取物,其高額提取成本也是嚴(yán)重制約在養(yǎng)殖場(chǎng)廣泛發(fā)揮最大效果的原因,很難在養(yǎng)殖場(chǎng)有高性價(jià)比。

3 “分子自組裝植物提取物”是清除毒素與提高免疫力的有效途徑

3.1 含仿生工業(yè)技術(shù)的“分子自組裝植物提取物”增強(qiáng)免疫和抗病毒的效果

通過烷基化、磷酸酯化、二乙基氨基乙基化、碘化基團(tuán)修飾工藝,可得到高活性的多糖片段或寡糖,通過硫酸酯化具有明顯的抗病毒作用、抗腫瘤和抗凝血等活性[32],經(jīng)過乙酰化基團(tuán)修飾,提高免疫活性和抗病毒[33－35],化學(xué)基團(tuán)修飾植物多糖類,是超分子自組裝的其中一道工序（如圖1）。

3.2 用“分子自組裝植物提取物”工藝,可低成本合成含鼠李糖脂的生物活性素來解毒

分子自組裝是分子與分子在一定條件下,依賴非共價(jià)鍵分子間作用力自發(fā)連接成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的分子聚集體的過程,將體系中的組分按恰當(dāng)比例混合后所發(fā)生的自聚集或有序排列[36]。

將辣木、黃芪等植物提取其黃酮、多糖、糖肽等有效成份后,經(jīng)側(cè)芽孢桿菌和云芝菌等生物酶催化,然后再進(jìn)行烷基化和磷酸酯化基團(tuán)修飾,并將核心成份用仿生工業(yè)進(jìn)行半人工合成,完成超分子自組裝工藝,可合成含有鼠李糖脂生物表面活性劑的植物提取物[37]。

通過仿生化學(xué)半人工合成而降低了植物提取物成本,當(dāng)含有鼠李糖脂生物表面活性素的植物提取時(shí),具有了解毒功能[38],彌補(bǔ)了植物提取物解毒能力弱的缺陷。

3.3 “分子自組裝植物提取物”,含鼠李糖脂的植物提取物特殊解毒機(jī)理

分子自組裝植物提取物,通過接觸靶器官后解毒,相當(dāng)于起到類似啟動(dòng)機(jī)體自愈開關(guān)的功效。具體解毒原理如下：

3.3.1 去基團(tuán)解毒去霉菌毒素基團(tuán)解毒/腦腸肽攝取基團(tuán)被“激活”自組裝系統(tǒng)（如圖2）。

將生物酶裝載到羧基化鼠李糖脂生物表面活性素上后,在常溫常壓下將霉菌毒素的羥基和酰基活性基團(tuán)去除,使霉菌毒素失去活性而解毒；同時(shí),腦腸肽激素?cái)z取被霉菌毒素去除的?；蟊患せ疃杆倩謴?fù)采食量與促進(jìn)胃腸組織修復(fù),因?yàn)槟X腸肽是一種由胃分泌的生長調(diào)節(jié)激素,具有調(diào)節(jié)垂體激素分泌、引起食欲、調(diào)節(jié)攝食和飲水、調(diào)節(jié)胃腸收縮活動(dòng)、修復(fù)胃黏膜組織和提高免疫力作用,還有調(diào)節(jié)生殖系統(tǒng)中性腺的發(fā)育及激素的分泌[39]。

3.3.2 抗氧化解毒黃酮提高肝組織內(nèi)抗氧化物酶、過氧化氫酶等活性,有明顯的抗氧化作用。

3.3.3 中和解毒黃酮吸附絡(luò)合多余金屬離子和保護(hù)酶分子中-SH基,起到中和解毒作用。

3.3.4 誘導(dǎo)病毒與腫瘤細(xì)胞凋亡

羥基化黃酮可抗淋巴白血球活性、增強(qiáng)抗炎和誘導(dǎo)肺腫瘤細(xì)胞凋亡而解毒。

3.3.5 相催化解毒鼠李糖脂生物表面活劑的成膠束能力,在其cmc值達(dá)到10-3時(shí),可將胃腸道內(nèi)和肝臟中沉積的不飽和脂肪催化成勻相,使其被打散成為小分子狀態(tài)而被吸收或排出體外。

3.3.6 鈍化與多層封閉重金屬解

毒鼠李糖脂生物活性劑中的親水基團(tuán)可以螯合重金屬離子,封閉其電性而其失去活性,然后經(jīng)疏水基團(tuán)中的膠原纖維不吸收原理將其遷移到體外。

4 可立健是“分子自組裝植物提取物”產(chǎn)品,可用于豬場(chǎng)消除亞健康

圖1 化學(xué)基團(tuán)修飾工藝

圖2 自組裝系統(tǒng)

可立健是含有羧基化鼠李糖脂生物表面活性素的植物提取物,因?yàn)檫M(jìn)行了基團(tuán)修飾和生物催化,從而提高了清除豬體內(nèi)毒素與增免效果而消除亞健康,因?yàn)榉律I(yè)的半人工合成催化技術(shù)而將高額的鼠李糖脂和植物提取物成本降低到可供豬場(chǎng)使用。

豬場(chǎng)僅需使用兩周,即可看見明顯的眼屎淚斑減少消失、皮毛光亮、關(guān)節(jié)腫大癥狀緩解、采食量恢復(fù)正常、眼神清亮、尿液正常、抗病力強(qiáng)、生長和繁殖功能正常、抗生素臨床效果大幅度提升等亞健康和中毒癥消失表現(xiàn),實(shí)驗(yàn)室可檢測(cè)出谷草轉(zhuǎn)氨酶、血紅蛋白、紅細(xì)胞等生化指標(biāo)恢復(fù)正常。

使用可立健后,可不再需要使用解毒劑、抗應(yīng)激、腸道保健等動(dòng)保產(chǎn)品,抗生素使用大幅度降低,既減少抗生素在養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中的大量使用，又可提高畜產(chǎn)品的生產(chǎn)率及安全性。■

（編輯：趙曉松）

[1]Evanthia DK,Jean,Pierre B,Linda C,et a1. Endocrine disrupting chemicals:an endocrine society statement[J].Endocr Rev,2009,30(4): 293-342.

[2]孫春歧.環(huán)境激素的研究進(jìn)展[J].承德民族師專學(xué)報(bào).2003,23(2),72-75.

[3]郭艷英,楊良等.環(huán)境激素研究進(jìn)展探討[J].云南環(huán)境科學(xué).2004,23(3),12-15.

[4]陳正夫,朱堅(jiān),周亞康等.環(huán)境激素的分析與評(píng)價(jià)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004:1-10.

[5]方改霞,李冰冰,陳蘭英.環(huán)境激素的危害與防治研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2009,34(1)：65-67.

[6]齊文啟,孫宗光,邊歸國等.環(huán)境監(jiān)測(cè)新技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004：72-80,485-501.

[7]李金花.環(huán)境荷爾蒙概述[J].云南環(huán)境科學(xué). 2003,22(4),28-30.

[8]章志青.環(huán)境激素對(duì)人體健康的影響及其防治對(duì)策[J].紹興文理學(xué)院院報(bào),2004,24(7), 109-112.

[9]王寧.環(huán)境內(nèi)分泌干擾物健康效應(yīng)生物學(xué)機(jī)制研究進(jìn)展[J].職業(yè)衛(wèi)生與應(yīng)急救援,2004,22 (4),194-196.

[10]孟海濤.環(huán)境激素類農(nóng)藥的危害[J].職業(yè)衛(wèi)生與應(yīng)急救援,2003,21(3),125-127.

[11]章杰.染料和助劑工業(yè)中的環(huán)境荷爾蒙問題[J].印染,1999,02:42-45.

[12]賀北平.水中有機(jī)物特性與飲用水凈化工藝相關(guān)性的研究[D].北京:清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系.1996.

[13]Kalmbach S,Manz w Bendinger B,a1.In situ probing revealsaquabacterium corlM-rlune as a widespread and highly abundantbacterial species in drinking water biofilm-ms[J].Wat. Res.2000,34(2)：575 581.

[14]Macdonald R.Brozel V S.Community analysis of bacterialbiofilms in a simulated rec-irculating cooling-water system byfluorescent in sire hybridization with RNA-targeted 0ligonucleotide probes[J].Wat.Res.,2000,34 (9):2439-2446.

[15]張向誼,潘虹,劉文君等,某市給水管網(wǎng)管壁中微生物生長特性研究[J].給水排水, 2005,40(10):1-6.

[16]Ed miston J,Condon R.Bacterial translocation [J].Surg Gyn Obstet,1991,173:73-83.

[17]Riordan SM,Williams R.Gut flora and hepatic encephalopathy in patients with cirrhosis[J],N Engl J Med,2010,362:1140-1142.

[18]程相朝,張春杰,李銀聚,等.中藥免疫增強(qiáng)劑對(duì)肉仔雞免疫器官生長發(fā)育及免疫活性細(xì)胞影響的研究[J].中獸醫(yī)學(xué)雜志,2002, (3):6-8.

[19]王自然.中藥免疫增強(qiáng)劑在豬瘟疫苗免疫中的免疫調(diào)節(jié)作用研究[J].中獸醫(yī)醫(yī)藥雜志,2006,(2).

[20]Qing-yang Liu,You-ming Yao,Yan Yu,et al. Astragalus polysaccharides attenuate postbum sepsisiva inhibiting negative immunoregulation of CD4+CD25-T cells[J].plose one, 2011,6(7):1-9.

[21]唐小江,祝壽芬.山大黃對(duì)小鼠免疫功能的影響[J].中國藥理與臨床,1999.15(4):27-29. [22]Liu F,Ooi VEC,Fung MC,et al.Analysis of immunomodulating cytokine mRNAs in the mouse induced by Mushroom polysaccharides [J].Life science,1999,64(12):1005-1011.

[23]鄧小紅.中藥免疫增強(qiáng)劑研究進(jìn)展[J].重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版）,2006,23(6) 556-559.

[24]Chang L,Jiang L,Yi M,et al.polysaccharides from the root of Angelica sinensis promotes hematopoiesis and thrombopoiesis through the P13K/AKT pathway[J].BMC Complement Altern Med,2010,10:79.

[25]Liu Gana,Zhang SH,Yang XL,et al.Immunomodulation and antitumor activity by a polysaccharide protein complex form Lyeiun barbarun[J]int immunopharmacol,2004.4(4): 563-569.

[26]鄭曉廣,沈新元,楊慶.甲殼質(zhì)及其衍生物在保健領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].河南師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,1999,27(3):46-50.

[27]鄧成華,楊祥良,王雁等.硫酸酯化及羧甲基化虎奶多糖衍生物對(duì)抗HSV-2病毒作用[J].中國地方病學(xué)雜志,2000,19(4):251-253.

[28]王永江,吳學(xué)謙,毛建衛(wèi)等.茯苓多糖的提取及羧甲基化工藝研究進(jìn)展[J].農(nóng)產(chǎn)品加工, 2008(10):58-60.

[29]方積年.多糖研究的現(xiàn)狀[J].藥學(xué)學(xué)報(bào), 1986,21(12):944-948.

[30]Carlucci.M,Pujiol C,Ciancia M.et al.Antiherptic and anticoagulant properties of carrageenans from the red seaweed Gigartina skottsbergii and their cyclized derivatives: correlation between structure and biological activity.International Journal of Biological Macromolecules,1997,20(7)：97-107.

[31]Emst E,Thompson Coon J.Heavy metals in traditional Chinese medicines：a systematic renew[J].Clin Pharmacol Ther.2001,70(6): 497-504.

[32]王長云,管華詩.多糖抗病毒作用研究進(jìn)展.卡拉膠及其抗病毒作用[J].生物工程進(jìn)展, 2000,20(1)：17-20.

[33]Eflerbroek P M,Lefeber D J,van Veghel R,et al.O-Acetylation of cryptococcal capsular glucuronoxylomannan is essential for interference with neutrophil migration[J].J Immunol,2004,173(12):7513-7520.

[34]Kao G,Tsai C M.Quantification of O-Acetyl, N-Acetyl and phosphate groups and Determination of the extent of Oacetylation in bacterial vaccine polysaccharides by high-performance anion exchang chromatography with conductivity detection (HPAEC-CD)[J].Vaccine,2004,22(3.4): 335-344.

[35]Lewis,A L,Nizet V,Varki A.Discovery and characterization of sialicacid Oacetylation in group B treptococcus[J].Proc Nail Acad Sci USA,2004,101(30)：11123-11128.

[36]Whitesides G M,Graybowski B.Science, 2002,295:2418-2421.

[37]杜瑾,郝建安,張曉青,等.微生物合成鼠李糖脂生物表面活性劑的研究進(jìn)展,化學(xué)與生物工程2015,Vo1.32 No.5-9.

[38]BANAT I M,FRANZETTI A,GANDOLFI I,et a1.Microbial bio-surfactants production,applications and future potential[J].Appl Microbiol Biotechnol,2010,87(2):427-444.

[39]馬國光,郭鴻綜述,腦腸肽ghrelin在胃腸功能中的研究進(jìn)展腸外與腸內(nèi)營養(yǎng)[J].腸外與腸內(nèi)營養(yǎng)2011,11(6):377-379.

10.3969/j.issn.1008-4754.2016.12.017