馮衛(wèi)紅,姚 瀾,呂建華,潘美晨,范冬雨,李長田
(吉林農業(yè)大學食藥用菌教育部工程研究中心,吉林 長春 130118)
元蘑Sarcomyxa edulis(Y.C.Dai,Niem el? & G.F.Qin)T.Saito,T.Tonouchi & T.Harada 隸屬于真菌界Fungi,擔子菌門Basidiomycota,蘑菇綱Agaricomycetes,蘑菇目Agaricales,小菇科Mycenaceae,美味扇菇屬Sarcomyxa[1-5],又名亞側耳[6-7]、凍蘑及黃蘑,在東北地區(qū)也叫冬蘑和美味冬菇,是東北的重要栽培菇,地位僅次于猴頭菇和黑木耳,其形態(tài)似靈芝,顏色偏黃,也叫“黃靈菇”[8]。元蘑口感好,含有大量蛋白質、氨基酸、維生素和礦物質等營養(yǎng)元素[9-11],此外其還具有預防動脈硬化、提高機體免疫力、抑制腫瘤增殖等作用[12-14]。酒中放元蘑后直接飲用,有一定藥用價值[15]。元蘑生物活性高,國內外對其多糖在抗腫瘤、抗氧化、提高免疫力等方面作用比較關注[16-18],對其藥用價值也較為重視[19-20]。因此,本研究探討了元蘑菌絲發(fā)酵多糖對環(huán)磷酰胺造成免疫損傷小鼠的保護作用。
1.1 實驗動物 SPF 級昆明小鼠,4 周齡,體質量18~22 g,由四平市鐵西區(qū)愛普隆生物科技經銷處提供。
1.2 儀器 H2100R 型高速冷凍離心機(蘇州優(yōu)格曼機械有限公司);YW-SYS-20L 型生化培養(yǎng)箱(揚州市培英試驗儀器有限公司);352 型酶標儀(芬蘭Labsystems 公司);Milli-Q 型超純水機(美國Millipore 公司)。
1.3 元蘑發(fā)酵液多糖 元蘑菌株SE1(編號HMJAU 2016092521),由吉林農業(yè)大食藥用菌教育部工程研究中心提供。菌種活化發(fā)酵均采用cPDA 培養(yǎng)基,將長勢好的液體菌種按10%左右的接種量接入cPDA 培養(yǎng)基,25 ℃、150 r/min 進行發(fā)酵培養(yǎng)12 d。將發(fā)酵到多糖含量較高時期的發(fā)酵液用旋轉蒸發(fā)儀濃縮,溫度60 ℃,多糖-乙醇比為1∶4,過濾后加入無水乙醇。將沉淀的多糖放入50 ℃烘箱進行烘干,得到粗多糖。
2.1 造模及分組給藥 60 只小鼠適應性飼養(yǎng)1 周,隨機分為空白組、模型組、陽性組(0.02 mL/kg 黃芪精口服液)和元蘑多糖低、中、高劑量組(50、100、200 mg/kg),給藥組灌胃給予相應劑量藥物,空白組和模型組灌胃給予等體積生理鹽水,第5 天灌胃結束后,連續(xù)3 d 腹腔注射80 mg/kg環(huán)磷酰胺以建立免疫抑制小鼠模型,空白組腹腔注射等體積生理鹽水,并繼續(xù)灌胃給藥12 d。
2.2 ELISA 法檢測血清細胞因子水平 灌胃結束后,小鼠稱定體質量,眼球取血,3 000 r/min 離心10 min,分離得上層血清,按照ELISA 試劑盒說明書檢測血清IL-6、IL-1β、TNF-α 水平,用酶標儀于492 nm 波長處測定吸光度,根據(jù)標準曲線計算IL-6、IL-β、TNF-α 水平。
2.3 小鼠胸腺和脾臟指數(shù)計算 小鼠處死后用75%酒精消毒5 min,沿腹部正中線剖腹并取出胸腺和脾臟,去除筋膜組織,漂洗后吸干水分稱重,以胸腺或脾臟質量和體質量的比值表示胸腺和脾臟指數(shù)。
2.4 小鼠脾臟淋巴細胞增殖檢測 各組小鼠脾臟放入有200 目篩網的平板內,用1.5 mL RPMI-1640 培養(yǎng)基沖洗研磨,細胞懸液裝入1.5 mL 離心管,1 500 r/min 離心5 min,紅細胞裂解液重復裂解2 次,離心后用培養(yǎng)基洗滌,沉淀重懸于2 mL 含10%胎牛血清的培養(yǎng)基中,臺盼藍染色后調整各組細胞密度至1×106/mL,接種于96 孔板,每孔100 μL,再加100 μL ConA 溶液;另設對照孔,僅加200 μL 培養(yǎng)基,于37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h,MTT 法檢測OD570值,計算各組脾臟淋巴細胞增殖率。
2.5 糞便氨含量檢測 參考文獻[21-22]報道,用靛酚藍比色法測定糞便氨含量。取約50 mg 結腸糞便樣品,加NH4+溶解液和蛋白沉淀液各500 μL,混勻,5 000 r/min 離心2 min,取200 μL 上清液加入含3.8 mL 超純水的試管中,即樣品溶液。96 孔板每孔加入200 μL 樣品溶液,每組設3 個復孔,對照液(僅無糞便,其他添加溶液同樣品液)調零,用酶標儀測定樣品液吸光度值,根據(jù)糞便質量、稀釋倍數(shù)等換算關系計算糞便樣品中的氨含量,以μmol/g 糞便表示。
2.6 HE 和AB-PAS 染色觀察小腸組織病理結構 取小鼠小腸組織,經固定、脫水、包埋、切片后,行常規(guī)HE 和AB-PAS 染色,觀察小腸組織病理形態(tài)及杯狀細胞數(shù)量[23-24]。
2.7 統(tǒng)計學分析 通過SPSS 26 軟件進行處理,數(shù)據(jù)以(±s)表示,組間比較采用單因素方差分析。以P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。
3.1 元蘑菌絲發(fā)酵多糖對免疫抑制小鼠胸腺和脾臟指數(shù)的影響 胸腺調節(jié)免疫器官、免疫細胞[25];脾臟產生免疫應答,合成活性物質[26]。表1 顯示,與空白組比較,模型組小鼠胸腺和脾臟指數(shù)均降低(P<0.05,P<0.01);與模型組比較,元蘑多糖低劑量組小鼠脾臟指數(shù)升高(P<0.05)。
表1 各組小鼠胸腺、脾臟指數(shù)比較(±s, n=10)
表1 各組小鼠胸腺、脾臟指數(shù)比較(±s, n=10)
注:與空白組比較,△P<0.05,△△P<0.01;與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01。
3.2 元蘑菌絲發(fā)酵多糖對免疫抑制小鼠細胞因子水平的影響 細胞因子一般可分為Th1、Th2、Th17、Treg4 種類型,Th2 型主要協(xié)助合成抗體[27],IL-1β 可以誘發(fā)炎癥反應及調節(jié)多種免疫功能[27-28]。表2 顯示,與空白組比較,模型組小鼠血清IL-6 水平降低(P<0.01);與模型組比較,元蘑多糖高劑量組小鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6 水平均升高(P<0.05,P<0.01),中劑量組IL-6 水平升高(P<0.01)。
表2 各組小鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6 水平比較(±s, n=10)
表2 各組小鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6 水平比較(±s, n=10)
注:與空白組比較,△△P<0.01;與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01。
3.3 元蘑菌絲發(fā)酵多糖對免疫抑制小鼠脾臟淋巴細胞增殖的影響 表3 顯示,與模型組比較,元蘑多糖各劑量組和陽性組對ConA 誘導小鼠脾臟淋巴細胞增殖能力有一定促進作用(P<0.05),且呈劑量依賴性。
表3 各組小鼠脾臟淋巴細胞增殖率比較(±s, n=10)
表3 各組小鼠脾臟淋巴細胞增殖率比較(±s, n=10)
注:與空白組比較,△P<0.05;與模型組比較,*P<0.05。
3.4 元蘑菌絲發(fā)酵多糖對免疫抑制小鼠糞便氨含量的影響 表4 顯示,模型組小鼠糞便氨含量高于空白組(P<0.05);元蘑多糖高、中劑量組小鼠糞便氨含量低于模型組(P<0.05,P<0.01)。
表4 各組小鼠糞便氨含量比較(±s, n=10)
表4 各組小鼠糞便氨含量比較(±s, n=10)
注:與空白組比較,△P <0.05;與模型組比較,* P <0.05,**P<0.01。
3.5 元蘑菌絲發(fā)酵多糖對免疫抑制小鼠小腸組織病理結構的影響 HE 染色結果如圖1 所示,空白組小鼠小腸絨毛排列整齊,上皮細胞柱形,組織結構清晰;模型組小腸組織明顯腫狀,絨毛變短萎縮甚至斷裂脫落;與模型組比較,元蘑多糖組小腸組織在形態(tài)結構上有一定的改善,絨毛長度及數(shù)量均高于模型組;另外,環(huán)磷酰胺及元蘑多糖對腸壁厚度均無明顯影響。
圖1 各組小腸組織HE 染色圖
AB-PAS 染色結果如圖2 所示,小腸組織結構形態(tài)與HE 染色結果大致相同,空白與陽性組小腸絨毛相對更完整,數(shù)量更多,排列整齊,組織結構也更清晰;與空白組比較,模型組杯狀細胞數(shù)(藍染)減少;與模型組比較,元蘑多糖組杯狀細胞數(shù)增多。
圖2 各組小腸組織AB-PAS 染色圖
元蘑是珍貴的食藥用菌,生物活性較高,其中具有生物活性化合物主要是多糖類,多糖的生物活性范圍較廣,是生命活動所需的基本物質,主要存在于元蘑子實體及菌絲體發(fā)酵液中。據(jù)報道,食用菌多糖能提高巨噬細胞的吞噬能力,具有調節(jié)免疫能力。除多糖類化合物外還有三萜類化合物、麥角甾醇、礦物質元素、黃酮類化合物等。食藥用菌的三萜類化合物在自然界中大量存在,在純天然物質中占比較大,可以用于保肝、鎮(zhèn)痛、消炎、抑菌以及防治心腦血管疾病等[29]。食用菌對金屬元素有富集的能力,吳英等[30]研究發(fā)現(xiàn),食用菌中含有很多對人體有益的礦物質,且富集大量的鍺和硒。食用菌黃酮類化合物具有神經保護、抗病毒、抗氧化以及抗癌等多種活性??婂X江等[31]針對4 種食用菌進行實驗研究,發(fā)現(xiàn)食用菌子實體中的總黃酮含量較髙,平菇黃酮含量最髙,且抗腫瘤活性最強,能夠直接殺傷MCF7 細胞,秀珍菇抗氧化能力最強。
免疫抑制模型有3 種制備方式,一是使用免疫抑制劑致使免疫力低下,二是輻射誘導免疫低下,三是強電流刺激引起免疫低下[32]。本研究采用環(huán)磷酰胺注射誘導免疫低下模型,該模型穩(wěn)定,免疫抑制效果明顯,且不會危及小鼠生命。本文就元蘑多糖的藥理活性進行了初步研究探討,發(fā)現(xiàn)元蘑多糖可提高免疫抑制小鼠的細胞因子水平,尤其是對IL-6 的提高更為明顯,可改善脾臟指數(shù),促進脾臟淋巴細胞增殖,其中多糖高劑量組糞便氨含量低于模型組,對受損小鼠小腸組織形態(tài)結構具有改善作用。
綜上所述,元蘑菌絲發(fā)酵多糖可提高環(huán)磷酰胺免疫損傷小鼠的免疫功能。