乳脂链球菌胞外多糖对小鼠DTH及免疫器官的影响
吴士云孙德坤孙力军(安徽科技学院工学院安徽凤阳233100)
【中图分类号】R446.63【文献标识码】A【文章编号】1672-5085(2009)14-0042-02
【摘要】本文经口给予小鼠不同剂量乳脂链球菌胞外多糖30d,采取SRBC诱导小鼠DTH反应模式及免疫器官质量增加的方式研究了乳脂链球菌胞外多糖的免疫调节活性。结果表明:与对照组相比,剂量组小鼠的足跖厚度增厚明显;小鼠脾脏、胸腺器官质量得到提高,其中胸腺增重的效果显著;各组均未见免疫抑制现象。
【关键词】乳脂链球菌胞外多糖DTH免疫
乳链球菌属的乳酸菌(LAB)是乳制品的重要生产菌种,食品级乳链球菌主要有乳酸链球菌和乳脂链球菌。LAB能产生胞外多糖(Exopolysaccharides,EPS),LABEPS安全性高,可取代植物源和动物源食品添加剂[1]。LABEPS具有一定抗肿瘤作用,促进T淋巴细胞的增殖,增强人体免疫力,对人体细胞具有保护作用[2]。
乳链球菌EPS生理活性的研究更多集中在乳酸链球菌的尼生素和EPS对菌种自身的保护作用,PetronellaJ[2]等报道乳链球菌乳脂亚种Lactococcuslactisssp.cremorisNZ4010的EPS具有抗噬菌体感染、抑制抗生素对菌种破坏、保护菌种顺利通过人体肠道系统。近来乳链球菌EPS的免疫活性引起关注,MasanoriTohno[3]等利用分子克隆技术将猪蛋白基因RP105/MD-1转入细胞中,用Lactococcuslactisssp.CremorisEPS培养转化细胞,发现EPS强烈激活核因子-β表达,并诱导经RP105途径的各种细胞因子表达。
本文作者寻得一株EPS产量较高的乳链球属乳脂链球菌,动物实验表明EPS具有免疫调节活性。
1材料与方法
1.1乳脂链球菌PB-1
1.2EPS的分离提取[4]
取10mL发酵液于离心管中,冷冻离心去除菌体。上清液用蛋白酶等处理以脱除蛋白,再添加3倍体积的冷乙醇于上清液中,4℃下静置过夜。冷冻离心得沉淀物,用冷乙醇洗涤沉淀物数次,用蒸馏水溶解EPS、脱色、透析24h除盐,100℃下干燥得EPS。
1.3实验方法[5]
选取40只16-18g左右的SPF小鼠作为研究对象,按照体重随机分成对照组和三个剂量组,每组10只小鼠,雌雄各半。小鼠每日每只经口给予胞外多糖1.8mg(100mg/kg体重,高剂量HD)、0.9mg(50mg/kg体重,中剂量MD)和0.45ml(25mg/kg体重,低剂量LD),连续给予受试物30d,对照组(NC)给予正常饲料和无菌水。
1.3.1绵羊红细胞诱导的迟发型变态反应(DTH)
经口给予EPS和灭菌水30d后,小鼠用2%(v/v)绵羊红细胞(sheepredbloodcell,SRBC)腹腔免疫,4d后测量左足跖部的厚度,然后在测量部位皮下注射20%(v/v)SRBC,注射后24h测量左前足的足跖厚度,同一部位测量3次,取平均值(见表1)。
1.3.2免疫器官增重指数的测定
小鼠经口给予EPS和灭菌水30d后称重,活杀小鼠测定脾脏和胸腺的重量,计算免疫器官指数(见表2)。
脾脏指数=脾(mg)/体重(g)胸腺指数=胸腺(mg)/体重(g)
1.4统计方法实验数据以表示,SPSS14.0软件进行统计处理和显著性检验。
2结果与分析
2.1乳脂链球胞外多糖对小鼠迟发型变态反应(DTH)的影响
表1乳脂链球菌胞外多糖对小鼠迟发型变态反应DTH的影响
Table1EffectofEPSondelayedhypersensitivity(DTH)inmice()
组别剂量(mg/kg)足跖增厚值(mm)
NC00.459±0.127
HD1000.671±0.133**
MD500.663±0.215*
LD250.565±0.223*
注:P*<0.05,P**<0.01
由表1知:和对照组相比,剂量组小鼠足跖厚度的增厚值高。统计分析表明乳脂链球菌EPS对小鼠迟发型变态反应具有显著影响,而且高剂量组的影响效果明显,可见EPS能刺激小鼠机体的细胞反应。
2.2乳脂链球胞外多糖对小鼠免疫器官重量的影响
胸腺和脾脏是体内重要的免疫器官,在淋巴细胞的成熟过程中起着重要作用,胸腺指数和脾指数是评价机体免疫机能状况的重要指标之一。
表2乳脂链球胞外多糖对小鼠免疫器官重量的影响
Table2EffectofEPSontheweightofimmunityorgansinmice()
组别剂量(mg/kg)脾脏/体重(mg/g)胸腺/体重(mg/g)
NC04.571±1.2432.033±0.267
HD1004.817±1.151*2.769±0.352*
MD504.813±0.632*2.758±0.491*
LD254.594±1.3162.387±0.513
注:P*<0.05,P**<0.01
由表2知:剂量组小鼠脾脏和胸腺指数均有所增加,和对照组比较,HD和MD的小鼠免疫器官指数差异显著。说明乳脂链球菌EPS可促进小鼠脾脏和胸腺质量增加,从而促使胸腺和脾脏更好地产生成熟免疫细胞。
3讨论
DTH体现机体细胞免疫功能,本文观察到经口饲喂小鼠25-100mg/gEPS30d后,其足跖厚度明显增厚,说明乳脂链球EPS可显著激发SRBC诱导小鼠的DTH。实验数据显示该现象有一定剂量依赖性,即随着EPS量的增大,小鼠足跖增厚能力加强。由此推断EPS可增强小鼠细胞免疫功能。
本研究给予小鼠50-100mg/kg的剂量EPS30d,明显提高其胸腺指数和脾脏指数,刺激小鼠机体的细胞免疫反应。胸腺可供给机体成熟的T-淋巴细胞,胸腺质量提高可增强其形成成熟T-淋巴细胞能力。脾脏内有巨噬细胞和淋巴细胞,还可储备一定血液,其质量的提高对小鼠机体健康是有益的。有实验证明[6],采用适宜浓度乳脂链球菌EPS培养巨噬细胞,可促进巨噬细胞产生干扰素和白介素。
4结论
乳脂链球菌EPS可促进小鼠DTH反应,增加胸腺和脾脏的质量,而且各剂量组间均未见免疫抑制现象。表明开发乳脂链菌的相关发酵食品作为免疫调节产品是可行,开发乳脂链球EPS作为食品添加剂来增强的食品健康功能也是很有潜力的。
参考文献
[1]VandenBerg,D.J.C.,andetal,ProductionofanovelextracellularpolysaccharidebyLactobacillussake0-1andcharacterizationofthepolysaccharide[J].Appl.Environ.Microbiol,1995,61:2840–2844.
[2]LooijesteijnPJ,andetal.PhysiologicalfunctionofexopolysaccharidesproducedbyLactococcuslactis[J].International.JournalofFoodMicrobiology,2001,64(2):71-80.
[3]MasanoriTohno,andetal.MolecularcloningofporcineRP105/MD-1involvedinrecognitionofextracellularphosphor-polysaccharidesfromLactococcuslactisssp.cremoris[J].MolecularImmunology,2007,44:2566-2577.
[4]ZhennaiYang,andetal.Separation,purifiationandcharacterisationofextracellularpolysaccharidesproducedbyslime-formingLactococcuslactisssp.cremorisstrains[J].InternationalDairyJournal,1999,9(9):631-638.
[5]GabrielVinderola,andetal.EffectsoftheoraladministrationoftheexopolysaccharideproducedbyLactobacilluskefiranofaciensonthegutmucosalimmunity[J].Cytokine,2006,36(5):254-260.
[6]SusumuMasuda,andetal.InductionofIFN-1/andIL-laproductioninmacrophagesstimulatedwithphosphopoly-saccharideproducedbyLactococcuslactisssp.cremoris[J].InternationalJournalofFoodMicrobiology,1996,31:99-106.