黃芪多糖的研究應用

和興

郭小清、黃文偉

黃芪為豆科植物膜莢黃芪及蒙古黃芪的根。傳統中醫認為：黃芪性溫味甘，入肺、歸脾經，具有補氣升陽、固表止汗、托毒生肌、利水消腫等功效，是臨床上最常用的補氣藥物之一。現代醫學發現其藥理作用甚廣，除能增強機體免疫功能、增強細胞代謝、調節DNA復制以及RNA和蛋白質的合成外，還有固腎降壓、保肝抗炎的功能。
近年來的研究發現黃芪中含多糖、皂甙、黃酮、氨基酸等多種有效成分，這些活性成分均有促進抗體生成和免疫反應的作用，其中以對黃芪多糖(Astragalus Polysacharin，APS)的研究報道為多。黃芪多糖是黃芪的主要活性成分之一，經過高科技萃取、分離而得到的。可作為免疫促進劑或調節劑，同時具有抗病毒、抗腫瘤、抗衰老、抗輻射、抗應激、抗氧化等作用。
一、黃芪多糖成分、藥動學及毒性研究
     1.成分
國內學者劉星楷從黃芪中分離純化得白色粉末狀多糖，分子37500，證明為a-糖甙鍵連接，水解多糖檢出葡萄糖、豐乳糖和阿拉伯糖，克分子比為：1:0.95:O.70。有人用硫酸——苯酚比色法比較測定了黃芪地上部分多糖的含量。表明根的含量最高、莖葉次之、種子最少。由于莖葉產量大，易采收，是很有潛力的黃芪多糖藥源。
    2.藥動學
吳華兵等采用藥物體內累積動力學方法對黃芪注射液（主含黃芪多糖）進行藥效學研究。結果表明：黃芪注射液在體內蓄積性較小，屬快速消除代謝方式。
     3.毒性
劉潤珍等采用6222毫克/千克和200毫克/千克的劑量對小白鼠進行了急性毒性和亞慢性毒性試驗，各試驗組全部健活。體征、體重、外觀、行為無異常，剖檢心、肝、肺、腎等無毒性損害。試驗結果未發現該制劑任何毒副反應，表明長期使用無毒副作用、安全可靠。吳華兵等采用小白鼠64只隨機分為6組，靜脈給藥，求得LD50為35.76±1.02毫克/千克。結果表明：黃芪注射液的半數致死量很大，對人幾乎沒有毒副作用。

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二、藥理作用
     (一)對免疫系統的影響
免疫系統是機體的防御系統，可特異性地或非特異性排除侵入機體的異物。黃芪多糖具有免疫增強作用，對非特異性免疫或特異性免疫均有促進作用。
對免疫器官的促進作用
免疫器官的發育狀況會直接影響機體免疫力的高低，對動物免疫器官的影響主要體現在對胸腺、脾臟、法氏囊重量的影響以及對創傷動物免疫器官重量減輕的拮抗作用。黃芪多糖腹腔注射，能增加小鼠的脾臟重量及脾細胞數，并且能對抗免疫抑制劑潑尼松龍、強的松龍或環磷酰胺對脾、胸腺、腸淋巴結等免疫器官所造成的萎縮作用。梁華平報道黃芪多糖對創傷性小鼠脾臟、胸腺重量的減輕均有拮抗作用。龔國華報道黃芪多糖能促進雞法氏囊、脾的發育并能增加其重量。
對特異性免疫促進作用
特異性免疫是指由淋巴細胞參與的針對特定病原體的免疫反應。包括T淋巴細胞參與的細胞免疫(通過致敏淋巴細胞產生各種淋巴因子消滅侵入機體的特定病原微生物)和B淋巴細胞參與的體液免疫(通過漿細胞產生特異抗體而消滅病原微生物)。黃芪多糖能顯著提高機體的細胞免疫和體液免疫。胡庭俊報道黃芪多糖能使小鼠脾淋巴結細胞PKC活性明顯升高，可增加PHA誘導的小鼠體內淋巴細胞的轉化率，并能對抗環磷酰胺引起的淋轉率下降；也可增加小鼠外周淋巴細胞酸性非特異性酯酶（ANAE）活性細胞的陽性率，對抗強的松龍引起的ANAE陽性淋巴細胞的降低。陳洪亮等報道黃芪多糖能顯著提高脾淋巴細胞免疫功能，其作用是通過改變細胞內信息傳導實現的。郝鈺等證實黃芪多糖可通過增強淋巴細胞與內皮細胞的粘附而促進淋巴細胞再循環，增加淋巴細胞與抗原的接觸機會，從而擴大免疫反應，增強機體免疫功能。
對非特異性免疫的增強作用
非特異性免疫主要是機體單核巨噬細胞系統的各種巨噬細胞產生的非針對某特定病原體的防御機能。這些巨噬細胞具有強大的吞噬能力，能吞噬侵入機體的各種病原微生物，并且能產生各種細胞因子(如白細胞介素)殺滅病原微生物或調控機體的免疫機能。此外，這些巨噬細胞也是機體產生特異性免疫的基礎。試驗證明：黃芪多糖能顯著提高機體的非特異性免疫。郭世寧等報道黃芪多糖經腹腔注射，可增加小鼠腹腔巨噬細胞數量，顯著促進小鼠巨噬細胞的吞噬功能；還可對抗強的松龍或環磷酰胺對吞噬功能的抑制作用和促進網狀內皮質系統的吞噬功能，并能提高紅細胞免疫小鼠血清中溶血素的濃度，誘導白細胞介素的產生。
（二）抗病毒作用
黃芪多糖對干擾素系統有明顯的刺激作用，能促進機體對抗病毒誘生干擾素的能力，從而一定程度地抑制病毒的繁殖。鄒宏宇等研究表明黃芪多糖在體外實驗中有抗HBV和抑制HepG2-2.2.15細胞增殖的作用。李麗婭等觀察了其對流感病毒性肺炎小鼠肺指數及肺指數抑制率的作用以及對小鼠體內流感病毒增殖的影響。結果表明：黃芪多糖有明顯的抗流感作用。胡元亮等研究了黃芪多糖在雞胚成纖維細胞(CEF)上對雞新城疫病毒細胞感染力的影響，結果表明：黃芪多糖對新城疫病毒Ⅰ系和新城疫病毒Ⅳ系均有抑制作用，且抑制強度隨黃芪多糖濃度升高而增強。謝麟等報道黃芪多糖能使動物體誘生內源性干擾素，作用于細胞后產生抗病毒蛋白而抑制病毒蛋白合成，從而產生抗病毒感染作用。
（三）抗腫瘤作用
黃芪多糖主要通過調節細胞免疫功能，增強IL-2/LAK抗腫瘤作用或促進抗癌細胞因子的分泌、IL-2R受體的表達、LAK前體細胞的增生、防止過氧化等作用達到對腫瘤細胞的殺傷和抑制。姚金鳳等報道黃芪多糖能促進巨噬細胞合成，并能顯著增強小鼠腹腔巨噬細胞對黑色素瘤細胞的殺傷作用。黃芪多糖對肝癌BEL-7404細胞有殺傷作用；與順鉑聯合使用具有協同抗腫瘤作用。王光等實驗研究表明黃芪多糖可增強IL-2/LAK對小鼠黑色毒瘤（B16）有抗腫瘤作用。
（四）抗應激作用
黃芪多糖能明顯增加腎上腺重量，對小鼠數種缺氧模型具有顯著改善作用，能使正常及虛損小鼠抗寒生存時間明顯延長，對正常及陽虛小鼠具有明顯抗疲勞作用，還能顯著延長氫化可的松耗竭小鼠游泳時間。韓燕報道黃芪多糖對輻射后小鼠的體重、白細胞數目及肝細胞結構都有明顯的保護作用。曾廣仙等采用小鼠截肢應激模型，探討創傷應激狀態下小鼠免疫功能變化及黃芪多糖對應激狀態下機體免疫功能影響。結果表明創傷后小鼠細胞免疫功能明顯紊亂；而黃芪多糖體內應用可有效恢復其免疫功能。李樹鵬等試驗表明：給藥組小鼠的游泳時間均明顯延長，其中腹腔注射2％的黃芪多糖延長率達到94.14％。
（五）其它作用
黃芪多糖可顯著增強小鼠脾臟細胞RNA和DNA含量；對小鼠實驗性肝損傷有明顯保護作用，可對抗四氯化碳、對乙酰氨基酚和無水乙醇引起的小鼠血清谷丙轉氨酶（ALT）和谷草轉氨酶（AST）的升高，同時可明顯改善小鼠肝組織的病理變化；對糖尿病及其腎臟病變患者有降低血糖、減少蛋白質、提高對胰島素敏感性等作用。APS對成骨細胞增殖、活性有雙向調節作用；對人骨髓粒單集落、紅細胞集落的形成均有促進作用，對造血功能障礙有明顯保護作用，對血細胞下降有明顯的回升作用等。此外，黃芪多糖有較好的抗氧化作用，從而起到抗衰老的作用。

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三、黃芪多糖的研究應用
    (一)在增強機體免疫力上的應用
能促進機體的免疫器官發育
黃芪多糖能促進雞法氏囊、脾的發育并能增加其重量，并且能促進雞脾等免疫活性，增強免疫器官重量；能使環磷酰胺所造成的免疫抑制轉至正常水平。李宏全等試驗表明黃芪多糖可提高雞的抗氧化作用，提示其可通過增強免疫器官中GSH-PX、SOD活性提高免疫防御和免疫監視。劉永杰等報道黃芪多糖能促進雛雞未成熟T淋巴細胞轉化并提高其活性，刺激T淋巴細胞和B淋巴細胞的功能。陳洪亮等報道黃芪多糖可顯著提高雞脾淋巴細胞的免疫功能。王金寶等報道復方黃芪多糖可顯著提高雞血液中白細胞、淋巴細胞數量，提高淋巴細胞百分率，并使因環磷酰胺降低的白細胞及淋巴細胞數量、淋巴細胞百分率恢復至正常水平。唐雪明等報道黃芪多糖能促進肉雞淋巴細胞的增殖，對35日齡雛雞NKC活力有顯著的增強作用。高文學等研究表明黃芪多糖能顯著或極顯著增強雛雞巨噬細胞(Mψ)活性和IL-1活性。郝艷紅等
以AA肉用雛雞為試驗動物，對雛雞注射黃芪多糖，結果表明：黃芪多糖注射組雛雞，IL-2誘生活性和淋巴細胞增殖反應均高于或顯著高于對照組雛雞。高學軍等以1日齡健康AA肉用雛雞為研究對象，結果表明黃芪多糖等對雛雞紅細胞免疫功能具有繼發性增強作用。
增強疫菌苗的免疫力
黃芪多糖除本身具有增強機體免疫力外，還可使疫菌苗的免疫力大大增強。謝明權等研究報道黃芪多糖能增強雞球蟲免疫保護力的效果，能有效抵抗5萬和25萬E.Tenella卵囊的攻擊。劉海清等研究結果表明黃芪多糖注射液與新城疫病毒Ⅳ疫苗聯合使用能提高免疫后雞的血清HI抗體效價。李繁等在確定黃芪多糖能增強雞球蟲免疫保護力，開展了免疫增強劑促進雞球蟲細胞免疫的機制研究。張樂萃等研究表明黃芪多糖作為新城疫油乳苗佐劑有明顯的增加免疫器官重量的作用。張述斌研究表明黃芪多糖對雞新城疫疫苗有明顯的免疫增強作用。王自然研究表明黃芪多糖注射液可以作為RHD疫苗的免疫增強劑，顯著加快HI抗體的產生速度、提高抗體水平以及延長抗體有效滴度的持續時間。中國農業科學院中獸醫研究所以黃芪煎劑作為口蹄疫疫苗佐劑，保護率提高20%。此外，樊福好等報道的免疫調節劑與抗球蟲藥物合用的抗球蟲效果表明黃芪多糖可明顯提高抗球蟲藥物的抗球蟲指數，改善球蟲感染雞的臨床癥狀，提高增重速度。
     (二)防制病毒性疾病的應用
新城疫
陸綱等報道黃芪多糖注射液對14400只患有雞新城疫的肉雞和蛋雞進行了治療試驗，結果APS注射液對自然感染雞新城疫的治愈率達到88.54%，比空白對照組高40%，差異極顯著，優于雞新城疫Ⅳ系疫苗緊急接種。實驗結果表明黃芪多糖注射液有較強的殺滅雞新城疫病毒的作用。
雞傳染性法氏囊病
黃芪多糖注射液能誘導機體產生干擾素，調節機體免疫功能，促進抗體形成。時秀梅等試驗研究表明復方黃芪多糖沖劑對傳染性法氏囊病毒具有較強的抑制作用，雞胚在120小時死亡1只外，其余均健活。王令等(2004)報道黃芪多糖注射液治療傳染性法氏囊，治愈率達98.6%。余建國(2000)應用黃芪多糖懸液發揮免疫促進劑作用，提高雛雞的免疫功能，注射3日齡雛雞，能顯著降低傳染性法氏囊病的發病率和死亡率。
雞馬立克氏病
近代研究發現黃芪多糖可以增強機體體內抗氧化酶系統的功能，降低LPO含量，減少活性氧自由基對機體的損傷，從而降低雞馬立克氏病的發病率和死亡率。郝艷紅等實驗表明：1日齡雛雞馬立克氏病強毒vMDV人工感染并注射APS后，可使雞馬立克氏病的發病率、死亡率下降，對照組62%，34%；APS組40%，9%，顯著增強中樞、外周淋巴器官和主要實質器官的含硒谷胱甘肽過氧化物酶(Se-GSHPX)活性，明顯降低各器官組織中過氧化脂質(LPO)的含量。劉永杰等報道，1日齡AA肉用雛雞以馬立克氏病強毒vMDV人工感染后，發病率33.75%，死亡率11.25%；而vMDV感染注射黃芪多糖的發病率為17.5%，死亡率為5%，且IL-2誘生活性和T淋巴細胞增殖反應顯著升高。
傳染性喉氣管炎
時秀梅等試驗研究表明復方黃芪多糖沖劑對傳染性喉氣管炎病毒具有較強的抑制作用。姜力等利用黃芪多糖注射液對患傳染性喉氣管炎的雞只，進行了用藥(肌注、飲水及不用劑量)，前后以強毒攻擊的治療和防治試驗。試驗結果表明，黃芪多糖注射液對雞傳染性喉氣管炎具有明顯的預防和治療效果。時秀梅等試驗表明復方黃芪多糖沖劑配成10%懸液口服，每日1次，對人工感染傳染性喉氣管炎病毒的病雞的治愈率達95.8%，明顯高于對照藥物；預防試驗組無一發病。郎景華等用黃芪多糖注射防制5萬余只3個月以上患喉氣管炎的成年雞，連用2～3天，治愈率在94.4%以上。
禽成髓細胞性白血病
魏萍等報道，3日齡AA肉雞在感染禽成髓細胞性白血病病毒(vAMV)的同時給予黃芪多糖，可降低禽成髓細胞性白血病的發病率和死亡率，提高脾和胸腺等免疫器官中脂質過氧化物(LPO)含量，顯著加強脾和胸腺等免疫器官對髓源性腫瘤細胞的清除作用。遲玉杰等研究表明: 3日齡肉用AA雛雞禽成髓細胞性白血病強毒(vAMV)人工感染后，禽成髓細胞性白血病(AMB)發病率86.70%、死亡率70.00%；vAMV感染雛雞注射黃芪多糖后，發病率64.10%、死亡率51.30%，且感染APS組的T-SOD、Mn-SOD活性初期顯著降低，中后期明顯高于感染組，而Cu、Zn-SOD活性則無明顯變化。
其它
試驗表明，黃芪多糖注射液可以誘導動物機體產生干擾素，從而具有廣譜抗病毒，促進抗體形成，增強機體免疫功能的作用，對豬圓環病毒病、豬流感、藍耳病等病毒性疾病有一定療效。
（三）作為飼料添加劑
黃芪多糖能增強細胞生理代謝作用，促進血液循環，增強動物機體的代謝，起到營養保健作用。研究表明：黃芪多糖可以促進雙歧桿菌和乳酸菌的生長，具有益生素的作用。因此，在禽飼料中適量添加APS，可達到保健促生長作用。
（四）抗應激
黃芪多糖可阻止應激反應警戒的腎上腺增生和胸腺萎縮,阻止應激反應抵抗期和衰竭期出現的異常反應從而起到抗應激作用,特別對營養物質代謝過程中酶的雙向調節效果顯著,在一定程度上減輕和消除了熱應激對蛋雞生理機能的影響。
此外，劉潤珍等用黃芪多糖注射液對4批次8000只健康京白雞從7日齡開始注射，產蛋前共注射5次，產蛋后改為飲水服用黃芪多糖注射液，可大大提高雛雞的抗病力和成活率，且對雛雞的增重、生長發育和蛋雞產蛋無任何不良影響。

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四、存在的問題及展望
（一）問題
重復性研究多，機理闡述不清；
不同的提取方法、不同的品種，提取的黃芪多糖組成成分不完全相同，其功能也有差異；
黃芪多糖的使用劑量同效應并不是完全成正比的，最佳劑量在不同的動物和不同的發育階段也是不同的；
黃芪多糖作為免疫增強劑，只是一個增強作用，不可代替疫苗的使用，單用黃芪多糖的非免疫動物的免疫保護效果很差；
實驗室的研究是不能完全適用于生產實踐的，因為兩者的環境條件相差很大；
畜禽在整個飼養期內，為預防各種疾病的流行需接種多種疫苗，添加各種化學藥物，這些成分很可能影響APS免疫效能的發揮，其影響程度如何，是否需要改變使用方法，如何制定切合生產實際的黃芪多糖使用策略等有待深入研究。
（二）展望
黃芪多糖具有增強機體的免疫、抗腫瘤、抗病毒、抗氧化、抗衰老等多種功能，能影響動物胸腺、脾臟和法氏囊等免疫器官的發育，促進淋巴細胞轉化和增殖及巨噬細胞吞噬功能，提高動物機體的細胞免疫和體液免疫能力。在獸醫臨床上，黃芪多糖不僅作為促生長飼料添加劑，還可以增強機體免疫力、防制畜禽病毒性疾病、抗應激等。由于黃芪多糖具有毒副作用小、無殘留等特點，已得到國際上的認可。