周建弟,張 蕾,錢(qián) 斌,蔣予箭*,鄒慧君,李智慧,王 蘭
(1.國(guó)家黃酒工程技術(shù)研究中心,浙江 紹興 312000;2.浙江古越龍山紹興酒股份有限公司,浙江 紹興 312000;3.浙江工商大學(xué) 食品與生物技術(shù)學(xué)院,浙江 杭州 310012)
黃酒是中國(guó)特有的釀造酒,與啤酒、葡萄酒并稱(chēng)為世界三大發(fā)酵酒。黃酒發(fā)酵方式屬于雙邊發(fā)酵且伴隨著多種微生物共同發(fā)酵,特定的發(fā)酵工藝使黃酒具有獨(dú)特的風(fēng)味特征以及特定的功能性。隨著生活水平的不斷提高,消費(fèi)者的需求目標(biāo)已向健康保健轉(zhuǎn)變,單純的酒種已不能滿(mǎn)足消費(fèi)者的需要。研究表明[1-2],黃酒中吡嗪類(lèi)、核苷類(lèi)、黃酮類(lèi)、萜烯類(lèi)化合物等比較豐富,此外黃酒中游離氨基酸、功能性低聚糖、礦物質(zhì)元素和多酚類(lèi)物質(zhì)含量要明顯優(yōu)于其他酒類(lèi)。黃酒是富含功能性低聚糖的天然飲品,功能性低聚糖具有多種重要的生理功能,因此適量飲用黃酒能起到較好的保健作用[3]。黃酒中富含γ-氨基丁酸,具有提高記憶力、降血壓、活化肝腎及防止動(dòng)脈硬化等功能[4]。
功能性黃酒就是指在生產(chǎn)過(guò)程中添加功能因子后制成的一類(lèi)黃酒,對(duì)人體有一定的保健功能[5]。楊祖滔[6]研究表明,薏米茯苓黃酒中含有豐富的功能性成分,具有較強(qiáng)的抗氧化能力。此外,紅曲黃酒[7]、桑葚黃酒[8]、牡蠣黃酒[9]等新型的功能性黃酒得以被開(kāi)發(fā),這些新型黃酒適量飲用能夠改善機(jī)體免疫力。閆訓(xùn)友等[10]研究富含冬蟲(chóng)夏草發(fā)酵液中蟲(chóng)草素的功能性黃酒。趙貝等[11]研究阿魏藥酒表明,抗腫瘤作用可能與其免疫調(diào)節(jié)和抗氧化作用有關(guān)。李鴻儒等[12]研究附子藥酒表明,附子藥酒雖有一定抗腫瘤作用,但同時(shí)對(duì)阻止腫瘤生長(zhǎng)也有不利的方面。近年來(lái)富含中草藥成分的黃酒也被開(kāi)發(fā)出來(lái),許多學(xué)者對(duì)黃芪甲苷和三七[13-14]、麥冬[15-16]、甘草[17]、五味子[18]等進(jìn)行了大量研究,表明這些中草藥對(duì)提高人體免疫力方面具有很大的作用。因此,功能性黃酒的開(kāi)發(fā)具有很大的前景。
但是具有功能性的黃酒,其功能性表現(xiàn)尚不明確。因此本研究以低度傳統(tǒng)半干紹興黃酒為酒基,加入黃芪、麥冬、五味子、生曬參、甘草中藥提取物,增加皂苷、多糖等功能性成分含量,通過(guò)建立不同的小鼠免疫抑制模型,對(duì)小鼠進(jìn)行功能性黃酒的處理,以說(shuō)明功能性黃酒對(duì)提高機(jī)體免疫力的作用,為開(kāi)發(fā)新型的功能性黃酒提供參考。
中藥材(黃芪、五味子、生曬參、麥冬、甘草):杭州東仁堂醫(yī)藥零售十號(hào)大街店;清潔級(jí)美國(guó)癌癥研究所(institute of cancer research,ICR)小鼠(體質(zhì)量(20±2)g):浙江醫(yī)學(xué)科學(xué)院動(dòng)物中心;紹興黃酒(酒精度15%vol):浙江古越龍山紹興酒股份有限公司;環(huán)磷酰胺:上海生工生物工程股份有限公司;酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(enzyme-linked immuno sorbent assay,ELISA)試劑盒:上海邦奕生物科技有限公司;細(xì)胞裂解液:國(guó)家黃酒工程技術(shù)中心;磷酸緩沖液:國(guó)家黃酒工程技術(shù)中心。
BW3200S電子天平:上海精密儀器儀表有限公司;5910R高速冷凍離心機(jī):艾本德中國(guó)有限公司;BD FACSCalibur流式細(xì)胞儀:碧迪醫(yī)療器械(上海)有限公司;DFY-200C小型粉碎機(jī):上海利聞科學(xué)儀器有限公司;FE30 pH計(jì):瑞士梅特勒-托利多集團(tuán)。
1.3.1 功能性黃酒制作
將實(shí)驗(yàn)用中藥材在40℃烘干至恒質(zhì)量,將其粉碎至40目大小均勻顆粒。稱(chēng)取黃芪20 g、五味子4 g、生曬參20 g、麥冬8 g、甘草8 g,將藥材以1∶1.5(g∶mL)的料液比,利用體積分?jǐn)?shù)為75%的乙醇在37℃條件下浸提12 h,并在70℃的條件下回流5h,經(jīng)過(guò)濾、在溫度50℃條件下進(jìn)行真空濃縮,用紹興黃酒作為酒基,用浸提液勾兌成8度的功能性黃酒,測(cè)定功效成分含量,并進(jìn)行試驗(yàn)。
1.3.2 小鼠建模實(shí)驗(yàn)
將小鼠飼養(yǎng)在潔凈的環(huán)境中,環(huán)境溫度穩(wěn)定在(22±2)℃,保持12 h的白天和夜晚循環(huán)飼養(yǎng),經(jīng)過(guò)1周的適應(yīng)性飼養(yǎng)后進(jìn)行相關(guān)的免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)。取60只ICR小鼠,12只一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
建模組和給藥組小鼠進(jìn)行環(huán)磷酰胺[19-20]建模處理,模型1:腹腔注射環(huán)磷酰胺,劑量80 mg/kg體質(zhì)量,連續(xù)注射3 d,在試驗(yàn)的第11、12、13天,皮下注射環(huán)磷酰胺,劑量80 mg/kg體質(zhì)量。在試驗(yàn)的第21、22、23天后再?gòu)?qiáng)化一次,即皮下注射環(huán)磷酰胺,劑量80 mg/kg體質(zhì)量。模型2:腹腔注射環(huán)磷酰胺劑量40 mg/kg體質(zhì)量連續(xù)7 d,停用環(huán)磷酰胺3 d,然后再用以同樣的方法強(qiáng)化(即腹腔注射環(huán)磷酰胺劑量40 mg/kg體質(zhì)量連續(xù)7 d,停用環(huán)磷酰胺3 d)。
給藥實(shí)驗(yàn),于環(huán)磷酰胺實(shí)驗(yàn)處理后分別于第9、10、11天和第19、20、21天后再?gòu)?qiáng)化一次。每周稱(chēng)質(zhì)量一次,記錄死亡情況。按體質(zhì)量進(jìn)行給藥(功能性黃酒喂食),各組給藥劑量為小鼠體質(zhì)量×10 mL/kg,給藥30 d。
1.3.3 分析檢測(cè)
(1)小鼠體質(zhì)量的測(cè)定
通過(guò)對(duì)不同實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行處理,每星期對(duì)小鼠進(jìn)行稱(chēng)質(zhì)量,記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
(2)小鼠免疫器官的測(cè)定
末次給藥24 h后,脊椎脫臼處死小鼠,及時(shí)取出小鼠的胸腺、脾臟、腎臟、肝臟,生理鹽水沖洗后,用濾紙吸干水分,進(jìn)行稱(chēng)質(zhì)量,按下列公式計(jì)算胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)、腎臟指數(shù)、肝臟指數(shù):
式中:I為胸腺指數(shù)/脾臟指數(shù)/腎臟指數(shù)/肝臟指數(shù);W1為胸腺/脾臟/腎臟/肝臟質(zhì)量,mg;W0為小鼠體質(zhì)量,g。
(3)小鼠血漿中免疫球蛋白M含量測(cè)定
動(dòng)物眼眶采血,放在非抗凝血試管中,室溫靜置2 h后,2 500 r/min離心10 min,取上清,測(cè)定免疫球蛋白M(immunoglobulin M,IgM)。采用ELISA法進(jìn)行測(cè)定,具體操作均按照試劑盒說(shuō)明書(shū)處理。
(4)小鼠血漿中T細(xì)胞分型的測(cè)定
動(dòng)物眼眶采血,放在抗凝血試管中,按說(shuō)明書(shū)處理后,流式細(xì)胞儀測(cè)定T淋巴細(xì)胞亞細(xì)胞群分化簇3(cluster of differentiation3,CD3)、分化簇 4(cluster of differentiation 4,CD4),分化簇 8(cluster ofdifferentiation8,CD8)。具體步驟如下:取500 μL血漿至細(xì)胞流式管,加入2 mL紅細(xì)胞裂解液,靜置10 min,然后加入磷酸鹽緩沖液至流式管頂部,2 000 r/min離心10 min。棄去上清液,再次加入2 mL紅細(xì)胞裂解液,靜置10 min,然后加入磷酸鹽緩沖液至流式管頂部,2 000 r/min離心10 min??醇t細(xì)胞裂解程度,是否需要再次裂解。全程放在低溫環(huán)境中操作。最后一次棄去上清液,沉淀加入100微升磷酸鹽緩沖液,各加10 μLCD3、CD4、CD8鼠抗人熒光單克隆抗體,4℃避光放置30 min。然后加入磷酸緩沖液至流式管刻度稍微以下,2 000 r/min離心10 min。離心結(jié)束后,棄去上清液,再加入100 μL的磷酸緩沖液。通過(guò)熒光單克隆抗體對(duì)組織細(xì)胞內(nèi)抗原進(jìn)行定性、定量,在流式細(xì)胞儀上計(jì)數(shù)1×105個(gè)/kg以上細(xì)胞,分別記錄T淋巴細(xì)胞(CD3+),輔助誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞(CD3+CD4+),抑制細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞(CD3+CD8+)以及T輔助細(xì)胞/T抑制細(xì)胞(CD4+/CD8+)表達(dá)的陽(yáng)性率。
1.3.4 數(shù)據(jù)處理及分析
采用Origin 8.5軟件、Excel和SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行作圖和差異顯著性分析。所有的數(shù)據(jù)都以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差”表示,P<0.05時(shí)表示差異顯著。
功能性黃酒是指以黃酒為基酒,通過(guò)添加特定中草藥成分的萃取濃縮液而形成的一種新型黃酒,使其能夠增強(qiáng)機(jī)體免疫力,改善人體亞健康,但不以治療為目的[5]。黃芪、麥冬、甘草、生曬參、五味子均記載于《中國(guó)藥典》[21],且允許用于保健食品。通過(guò)《中國(guó)藥典》推薦攝入量查詢(xún)以及問(wèn)詢(xún)中醫(yī),確定了功能性黃酒的基本配方見(jiàn)表1。
表1 人體推薦攝入量和功能性黃酒配方Table1 Recommended intake and functionalHuangjiuformula
依據(jù)表1功能性黃酒配方,對(duì)該功能性黃酒中的功效成分進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)已有的檢測(cè)方法[22-25],進(jìn)行總皂苷、總多糖、總多酚、總黃酮的含量測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 功能性黃酒中功效成分含量Table2 Content of functional components in functionalHuangjiu
由表2可知,功能性黃酒中含有皂苷、多糖、多酚及黃酮等功效成分。
通過(guò)環(huán)磷酰胺作為免疫抑制劑建立免疫抑制模型的實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)小鼠進(jìn)行建模處理,建立不同的免疫抑制模型以驗(yàn)證不同處理組的免疫提升效果,建模結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 小鼠建模及處理方法Table3 Modeling and treatment methods of mice
由表3可知,空白對(duì)照組:8度空白黃酒;模型組1:在造?;A(chǔ)上,喂食8度空白黃酒;模型組2:在造?;A(chǔ)上,喂食8度空白黃酒;給藥組1(模型組1+藥物):在造模基礎(chǔ)上,喂食藥酒。藥酒酒精度8度,生藥量0.91 g/mL;給藥組2(模型組1+藥物):在建模基礎(chǔ)上,喂食藥酒。藥酒酒精度8度,生藥量0.91 g/mL。
小鼠體質(zhì)量變化是小鼠免疫力的最直觀的體現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)30 d后,對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠進(jìn)行稱(chēng)質(zhì)量,每周小鼠的體質(zhì)量變化見(jiàn)表4。
由表4可知,從第二周開(kāi)始造模組小鼠的體質(zhì)量均低于空白組小鼠體質(zhì)量,存在顯著性差異(P<0.05),說(shuō)明通過(guò)環(huán)磷酰胺處理,小鼠的免疫功能遭到抑制,實(shí)驗(yàn)建模成功。對(duì)比給藥1組和給藥2組可知,在給藥1組的條件下,免疫恢復(fù)效果要好于給藥2組。且給藥2組與模型組相比,體質(zhì)量反而減少,可能是由于模型2組造模程度太深,這與宋雁等[19]研究結(jié)果相似。
表4 不同建模模型對(duì)小鼠體質(zhì)量的影響Table4 Effects of different modeling models on body mass of mice
胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)是與免疫相關(guān)的主要臟器指數(shù)[26-27]。實(shí)驗(yàn)30 d后,對(duì)小鼠進(jìn)行解剖,取下小鼠的脾臟、胸腺、肝臟和腎臟進(jìn)行稱(chēng)質(zhì)量,結(jié)果分別見(jiàn)圖1和圖2。
圖1 不同建模模型對(duì)小鼠胸腺和肝臟指數(shù)的影響Fig.1 Effects of different modeling models on thymus and liver indexes of mice
圖2 不同建模模型對(duì)小鼠腎臟與脾臟指數(shù)的影響Fig.2 Effects of different modeling models on kidney and spleen indexes of mice
由圖1和圖2可知,模型1組和給藥1組的胸腺指數(shù)與空白組相比,分別降低了54.27%和46.34%,并且存在顯著性差異(P<0.05);模型2組和給藥2組的脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)與空白組相比,脾臟指數(shù)分別增加了157.25%和113.99%,胸腺指數(shù)分別降低了24.34%和41.46%,并且存在顯著性差異(P<0.05)。給藥1組和模型1組相比,給藥組的脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)分別增加了28.78%和17.33%,說(shuō)明給藥組較模型組對(duì)小鼠的免疫器官有改善作用,且趨勢(shì)靠近空白組;給藥2組和模型2組相比,給藥組的脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)無(wú)顯著性變化(P>0.05),但是都有一定程度的降低,分別降低了17.17%和25.01%,并且趨勢(shì)遠(yuǎn)離空白組。造模組的肝臟指數(shù)和腎臟指數(shù)與空白組相比,無(wú)明顯變化(P>0.05)。綜上結(jié)果表明,在模型1的基礎(chǔ)上,給藥組對(duì)小鼠的免疫器官具有一定的改善作用;在模型2的基礎(chǔ)上,給藥組對(duì)小鼠的免疫器官無(wú)改善作用。這說(shuō)明小鼠的免疫機(jī)制破壞程度加大,給藥組已失去提高免疫力的作用。
免疫球蛋白M(IgM)主要分布在血液中,在機(jī)體免疫反應(yīng)中出現(xiàn)最早,具有強(qiáng)大的抗感染作用。不同造模模型對(duì)小鼠血漿中IgM含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖3。
圖3 不同建模模型對(duì)小鼠血漿中免疫球蛋白的影響Fig.3 Effects of different modeling models on immunoglobulin in mice plasma
由圖3可知,造模組與空白組相比,小鼠血漿中免疫球蛋白M含量分別降低了50.37%、38.21%、162.90%、和69.25%,并且存在顯著性差異(P<0.05)。給藥1組的IgM含量與模型1組相比,增加了24.49%,說(shuō)明給藥組較模型組對(duì)小鼠的免疫器官有改善作用,且趨勢(shì)靠近空白組;給藥2組的I gM含量與模型2組相比,減少了19.16%,不存在顯著性差異(P>0.05)。綜上所述,在模型1的基礎(chǔ)上,給藥組對(duì)小鼠產(chǎn)IgM具有一定的調(diào)節(jié)作用;在模型2的基礎(chǔ)上,給藥組對(duì)小鼠產(chǎn)IgM無(wú)明顯調(diào)節(jié)作用。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)分別對(duì)T淋巴細(xì)胞(CD3+),輔助誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞(CD3+CD4+),抑制細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞(CD3+CD8+)以及T輔助細(xì)胞/T抑制細(xì)胞(CD4+/CD8+)進(jìn)行測(cè)定,不同造模模型對(duì)小鼠血漿中T細(xì)胞分型的影響結(jié)果分別見(jiàn)圖4和圖5。
圖4 不同造模模型對(duì)小鼠血漿中T細(xì)胞分型(CD3+、CD3+CD4+)的影響Fig.4 Effect of different modeling models on T cell typing(CD3+、CD3+CD4+)in mice plasma
圖5 不同造模模型對(duì)小鼠血漿中T細(xì)胞分型(CD3+CD8+、CD4+/CD8+)的影響Fig.5 Effect of different modeling models on T cell typing(CD3+CD8+、CD4+/CD8+)in mice plasma
由圖4可知,與空白組相比,模型1組、給藥1組、模型2組、給藥2組的CD3+CD4+含量分別增加了7.45%、6.44%、6.72%和8.46%,并且存在極顯著性差異(P<0.01)。由圖5可知,與空白組相比,模型1組、給藥1組、模型2組、給藥2組的CD3+CD8+含量分別降低了22.08%、19.53%、30.27%和32.23%,并且存在極顯著性差異(P<0.01);與空白組相比,模型1組、給藥1組、模型2組、給藥2組的CD4+/CD8+比值分別增加了34.07%、27.88%、46.46%和54.42%,并且存在極顯著性差異(P<0.01)。給藥1組的CD3+含量、CD3+CD4+含量、CD3+CD8+含量、CD4+/CD8+比值與模型1組相比,分別降低了0.94%,增加了3.27%,降低了4.62%,雖然都不存在顯著性差異(P>0.05),但是給藥組數(shù)據(jù)更接近空白組;給藥2組的CD3+含量、CD3+CD4+含量、CD3+CD8+含量、CD4+/CD8+比值與模型2組相比,分別增加了1.63%,減少了2.81%,增加了5.44%,但是都不存在顯著性差異(P>0.05)。
結(jié)果表明,在模型1的基礎(chǔ)上,給藥組對(duì)小鼠血漿中T細(xì)胞分型含量具有一定的調(diào)節(jié)作用;在模型2的基礎(chǔ)上,給藥組對(duì)小鼠血漿中T細(xì)胞分型含量沒(méi)有明顯的調(diào)節(jié)作用。
通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的體質(zhì)量、免疫器官指數(shù)、血漿中免疫球蛋白M、血漿中T細(xì)胞分型等指標(biāo)對(duì)小鼠建模模型進(jìn)行驗(yàn)證。與空白組相比,兩個(gè)模型組小鼠的體質(zhì)量、免疫器官指數(shù)、免疫球蛋白M、血漿中T細(xì)胞含量都有顯著性的變化,說(shuō)明本試驗(yàn)的兩個(gè)建模成功。給藥1組與模型1組相比,免疫器官指數(shù)增加,IgM含量增加,CD4+/CD8+比值降低,且給藥組的數(shù)據(jù)較模型組更接近于空白組,說(shuō)明給藥組對(duì)小鼠免疫具有一定的調(diào)節(jié)作用;給藥2組與模型2組相比,體質(zhì)量降低,免疫器官指數(shù)降低,IgM含量降低,CD4+/CD8+比值增加,說(shuō)明造模程度深,小鼠的免疫調(diào)節(jié)能力破壞大,無(wú)法恢復(fù)。但是通過(guò)給藥1組和模型1組的數(shù)據(jù)對(duì)比,可以驗(yàn)證得到該配方具有調(diào)節(jié)免疫力的功能。綜上,本研究免疫功能調(diào)節(jié)驗(yàn)證試驗(yàn)探索出了較優(yōu)造模模型,即模型組1。并且由模型組1的建模試驗(yàn)結(jié)果證明,功能性黃酒具有提高機(jī)體免疫力的功能。