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复方益生菌粉提高小鼠免疫力的实验研究.pdf

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资源描述

1、456 食品与药品 Food and Drug 2023年第25卷第5期3.2 流动相的选择参考中国药典2020年版一部中黄芪、淫羊藿及陈皮5和相关文献6-10,以乙腈-0.1%磷酸溶液、乙腈-0.1%甲酸溶液、乙腈-0.2%甲酸溶液、乙腈-水梯度洗脱,乙腈-水等度洗脱。通过试验,结果以乙腈-0.2%甲酸溶液为流动相梯度洗脱,峰形好,4种成分分离度高,阴性样品干扰小。3.3 提取溶剂方法的选择参考文献2-10,试验中考察了甲醇、50%甲醇、70%甲醇、稀乙醇作为提取溶剂,以及加入不同体积(20,25,50 ml)的提取溶剂。结果用25 ml甲醇作为提取溶剂,提取率最高;考察了超声20,30,4

2、5,60 min,及回流45,60 min的提取效果,结果表明,加入25 ml甲醇超声处理30,60 min与回流60 min,测得的结果相差很小,因此选择操作简单的超声方法作为该试验的提取方法,省时、简便。参考文献1 肖展翅,江燕丽.甜梦胶囊联合黛力新治疗慢性失眠症的疗效与安全性J.中西医结合心脑血管病杂志,2017,15(5):624-626.2 柯桂萍,程葵.高效液相色谱法测定甜梦胶囊中淫羊藿苷的含量J.医药导报,2009,28(1):107-108.3 葛德洲,邓祖磊.高效液相色谱蒸发光散射法测定甜梦胶囊中黄芪甲苷含量J.中国药业,2015,24(5):31-32.4 高秀丽,曹恒仪,

3、王鹏娇.高效液相色谱法测定甜梦胶囊中淫羊藿苷的含量J.药物分析杂志,2007,27(12):1953-1955.5 国家药典委员会.中华人民共和国药典S.2020年版一部.北京:中国医药科技出版社:199-200,315-316,340-341.6 陈莉,王盛,孟楣.HPLC法测定含黄芪中药制剂中毛蕊异黄酮葡萄糖苷的含量J.中国药房,2018,29(15):2041-2045.7 李想,卢静华.HPLC 法同时测定加味香连丸中芍药苷、柚皮苷、橙皮苷和黄芩苷J.中成药,2015,37(9):1955-1958.8 承晨,李莉.HPLC法同时测定代代花中柚皮苷、橙皮苷、新橙皮苷和辛弗林的含量J.药

4、学与临床研究,2020,28(4):263-265,269.9 宋青,郑晖,黄锦燕,等.HPLC同时测定和胃消痞丸中柚皮苷、橙皮苷、新橙皮苷和黄芩苷的含量J.食品与药品,2021,23(5):425-428.10 徐文芬,杨雯,何顺志,等.一测多评法测定淫羊藿中淫羊藿苷和朝藿定A、B、CJ.药学与临床研究,2016,47(1):130-137.收稿日期:2022-06-08基金项目:北京中医药大学纵向发展基金(编号:2018-zxfzjj-002,81373780)作者简介:刘柘君,硕士研究生,研究方向:中西医结合药理学,E-mail:*通讯作者:孙文燕,博士,副教授,研究方向:中药药理学,E

5、-mail:复方益生菌粉提高小鼠免疫力的实验研究刘柘君1,刘振权2,孙文燕2(1.北京中医药大学 中医学院,北京 100029;2.北京中医药大学 中药学院,北京 100029)摘 要:目的 探究鼠李糖乳杆菌R9639、干酪乳杆菌Zhang和植物乳杆菌P9三株益生菌组成的复方益生菌粉对小鼠免疫力的影响。方法 将小鼠分为阴性对照组、低剂量组、中剂量组和高剂量组,每组各10只,并分别灌胃给予同等纯净水,0.21,0.42,1.25 mg/(kgd)复方益生菌,观察复方益生菌对小鼠体重、脏器/体重比、溶血素半数溶血值、抗体生成细胞数量、迟发型变态反应、淋巴细胞转化、碳廓清功能、腹腔巨噬细胞吞噬功能及

6、NK细胞活性的影响。结果 与阴性对照组比较,低、中、高剂量组小鼠体重、胸腺/体重比值和脾脏/体重比值差异均无统计学意义(P0.05);高剂量组小鼠的迟发型变态反应程度显著增加(P0.01);低、中、高剂量组小鼠的抗体生产细胞数量、溶血素半数溶血值、淋巴细胞增殖能力、NK细胞活性、碳廓清功能和腹腔巨噬细胞吞噬能力均显著增加(P0.01)。结论 复方益生菌粉能提高小鼠免疫力,结果符合保健食品检验与评价技术规范中“具有增强免疫力功能”的评价标准。关键词:益生菌;增强免疫力;体液免疫;细胞免疫;腹腔单核-巨噬细胞功能;NK细胞活性中图分类号:R96 文献标识码:A 文章编号:1672-979X(202

7、3)05-0456-06DOI:10.3969/j.issn.1672-979X.2023.05.016食品与药品 Food and Drug 2023年第25卷第5期 457Experimental Study of Compound Probiotic Powder on Improvement of Mices Immunity LIU Zhe-jun1,LIU Zhen-quan2,SUN Wen-yan2(1.School of Traditional Chinese Medicine,Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 10

8、0029,China;2.School of Chinese Materia Medica,Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100029,China)Abstract:Objective To explore the effect of compound probiotic powder composed of Lactobacillus rhamnosus R9639,Lactobacillus casei Zhang and Lactobacillus plantarum P9 on the immunity of mice.M

9、ethods Mice were divided into negative control group,low-dose group,middle-dose group and high-dose group,with 10 mice in each group,and were given the same amount of purified water,0.21 mg/(kgd),0.42 mg/(kgd)and 1.25 mg/(kgd)compound probiotic powder by gavage,respectively.The impacts of compound p

10、robiotic powder on body weight,organ/body weight ratio,hemolysin half hemolytic value,antibody-producing cells,delayed type hypersensitivity(DTH)reaction,lymphocyte transformation,carbon clearance function,phagocytosis function of peritoneal macrophages and NK cell activity were observed.Results Com

11、pared with the negative control group,there were no significant differences in body weight,spleen/body weight ratio and thymus/body weight ratio among the low,middle and high dose groups(P0.05).The delayed allergic degree of mice in high dose group increased(P0.01).The hemolysis value of hemolysin,n

12、umber of antibody-producing cells,lymphocyte proliferation,NK cell activity,carbon clearance ability and macrophage phagocytic ability in low,middle and high dose groups all increased(P0.01).Conclusion Compound probiotic powder can improve mices immunity from four aspects:humoral immunity,cellular i

13、mmunity,macrophage phagocytosis and NK cell activity.The test results are in line with the evaluation standard of“having the function of enhancing immunity”in Technical Specification for Inspection and Evaluation of Health Food.Key Words:probiotics;enhance ment of immunity;humoral immunity;cellular

14、immunity;intraperiloneal monocargon-macnophage function;NK cell activity益生菌是指一类对人体有益处的微生物有机体,通常在人体肠道黏膜中定植,发挥维持肠道生态平衡、增强机体免疫力等重要作用1。随着研究不断深入,益生菌用于消化系统肿瘤患者和手术患者预后的辅助用药2。中医学者则通常立足于脏象气血理论,认为人体“正气存内,邪不可干”,此处的“正气”即机体抵御病邪的能力,即西医中的免疫力一词,治法多着眼于扶正祛邪、补中益气3。本研究根据保健食品检验与评价技术规范中有关增强免疫力的检测方法,研究复方益生菌粉增强小鼠免疫力的效果。1 材

15、料与方法1.1 受试材料鼠李糖乳杆菌R9639(活菌数2000亿CFU/g)、干酪乳杆菌Zhang(活菌数2000亿CFU/g)及植物乳杆菌P9(活菌数2000亿CFU/g)(北京科拓恒通),按照质量比4:2:4比例混合。1.2 实验动物及给药SPF级ICR雌性小鼠200只,体重1822 g(北京维通利华),适应性饲养7 d后,随机分为A、B、C、D和E 5个大组,每大组再随机分为阴性对照组、低、中、高剂量组各10只,具体分组及各组实验项目见表1。表1 动物分组动物分组编号具体实验项目A迟发型变态反应(DTH)B血清溶血素半数溶血值、抗体生成细胞测定C淋巴细胞转化实验、NK细胞活性实验D小鼠腹

16、腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞实验E脏器/体重比值、碳廓清实验用纯净水配制浓度为0.21,0.42,1.25 mg/(kgd)复方益生菌粉,对低、中、高3个剂量组小鼠进行灌胃,阴性对照组灌胃给予同等体积纯净水。每日给药1次,连续灌胃30 d后各组对应实验项目进行检测。1.3 主要试剂和仪器RPMI1640培养基(批号:SH30809.01,Hyclone);四季青胎牛血清(批号:11011-8611,458 食品与药品 Food and Drug 2023年第25卷第5期浙江天杭);CCK8试剂盒(批号:CA1210,北京百瑞极);刀豆蛋白A(ConA,批号:C8110),Hanks液,琼脂糖(批号:

17、A8530),台盼蓝染色液(批号:C0040-50),Giemsa染液(批号:G1015)(北京索莱宝),NP40(批号:N8030);绵羊红细胞(SRBC,批号:HQ80073),鸡红细胞(批号:HQ80071)(鸿泉生物);文奇氏试剂(批号:H1025,上海源叶);乳酸脱氢酶(LDH)测定试剂盒(批号:A020-2,南京建成生物工程研究所)。CO2培养箱(松下健康医疗器械);96孔板(美国康宁costar);倒置显微镜(日本OLYMPUS);油镜(日本OLYMPUS);低速离心机(北京北利时代);酶标仪(BIO-TEK)。1.4 实验方法1.4.1 小鼠体重差值及脏器/体重比 取小鼠胸腺和

18、脾脏称重,计算小鼠体重、胸腺/体重比值及脾脏/体重比值。1.4.2 小鼠体液免疫功能影响 1.4.2.1 血清溶血素半数溶血值(HC50)测定 于第31天对B组小鼠腹腔注射0.2 ml 的2%(V/V)SRBC,并于注射后第4 d摘眼球取血,置入离心管,离心1 h后收取上层血清。将血清稀释300倍后取50 l置于96孔板,依次加入25 l 10%(V/V)SRBC和50 l已制备好的补体,37 恒温培养箱30 min后终止反应并再次离心取0.05 ml上清,加文奇氏试剂0.15 ml作为样品。同时设半数溶血孔,取12.5 l 10%(V/V)SRBC,加文奇氏试剂至0.2 ml,各组试剂充分混

19、合,放置10 min后,于540 nm下测定各孔A值。溶血素具体数值以半数溶血值(HC50)表示,按式(1)计算。样品HC50=(A样品/Asrbc半数溶血)稀释倍数 (1)1.4.2.2 抗体生成细胞检测 将1 ml 压积SRBC加至5 ml空白小鼠血清中,于4 冰箱放置30 min,离心取上清,-70 保存作为补体待用。并于第31天对B组小鼠腹腔注射0.2 ml 的2%(V/V)SRBC,注射后第4天处死各组小鼠并取出脾脏于Hanks液中保存,磨碎脾脏筛网过滤并离心制成细胞悬液,细胞浓度调整为5106 个/ml,待用。将表层培养基加热溶解后置于45 水浴保温,与等体积 2倍浓度的Hanks

20、液混匀后,以每管0.5 ml的容量分装于试管中,再加入50 l的10%(V/V)SRBC和20 l脾细胞悬液,迅速混合,倾倒于已刷琼脂糖薄层的玻璃片上,待琼脂糖凝固,将玻片水平扣放在片架上放入CO2培养箱中继续孵育1.5 h,再加入已制备好补体,置于玻片凹槽内,培养1.5 h后,计数溶血空斑数。1.4.3 小鼠细胞免疫功能影响1.4.3.1 迟发型变态反应(DTH)测定 于第31天对A组每只小鼠腹腔注射0.2 ml 的2%(V/V)SRBC,经4 d免疫后,精确测量小鼠的左后足趾厚度,并在测量部位皮下注射20 l 20%(V/V)SRBC再次致敏,经24 h再次免疫后,观察并再次测量小鼠的左后

21、足趾厚度,计算首次致敏后和再次致敏后小鼠左后足趾厚度的差值,即通过足趾肿胀度表征DTH的程度。1.4.3.2 ConA诱导的淋巴细胞转化试验 于第31天对C组小鼠处死后浸于75%乙醇中灭菌10 min,并在无菌条件下取出脾脏,制备无菌脾细胞悬液并用RPMI1640不完全培养基调整细胞浓度为3106 个/ml,按照CCK8法测定淋巴细胞增殖情况,将脾细胞分两孔加入培养板,每孔200 l,一孔加入15 l ConA液,另一孔对照,在CO2培养箱中培养72 h,培养结束前4 h每孔吸取上清0.7 ml,加入100 l不含牛血清的RPMI 1640培养基和10 l CCK8,继续培养4 h,结束时加入

22、1 ml酸性异丙醇,混匀后于450 nm下测定A值,计算加入ConA和未加入ConA各孔的A差值,按式(2)计算。淋巴细胞的增殖能力=A加ConA孔-A不加ConA孔 (2)1.4.4 小鼠单核-巨噬细胞功能影响1.4.4.1 碳廓清实验 取稀释后浓度为10 ml/kg印度墨汁,于第31天尾静脉注射E组小鼠,注射后开始计时,于注射后第2 min和第10 min分别眼眶取血20 l,并分别与2 ml 0.1%Na2CO3溶液混合均匀。于600 nm波长处检测吸光度值(A),称量小鼠肝重及脾重,并按式(3)(4)计算吞噬指数。式中:K代表廓清指数;代表吞噬指数。食品与药品 Food and Dru

23、g 2023年第25卷第5期 459廓清指数 (3)吞噬指数 (4)1.4.4.2 小鼠腹腔巨噬细胞吞噬实验 于第31天将D组小鼠腹腔注射20%SRBC 1 ml,并于0.5 h后处死小鼠并使其呈仰卧位,注射生理盐水洗液2 ml至小鼠腹腔,按揉腹部1 min后吸出生理盐水洗液1 ml,分别均匀的滴于2片载玻片上,移至37 孵箱中孵育30 min。然后用生理盐水漂洗载玻片后干燥。在甲醇溶液中固定1 min后,用4%的Giemsa进行染色3 min,用蒸馏水漂洗晾干。通过40显微镜观察巨噬细胞的形态并计数,按式(5)(6)进行计算。吞噬率(%)=吞噬鸡红细胞的巨噬细胞数/总巨噬细胞数100%(5)

24、吞噬指数=被吞噬的鸡红细胞总数/总巨噬细胞数 (6)1.4.5 NK细胞活性1.4.5.1 乳酸脱氢法(LDH)测定NK细胞活性 于第30天将靶细胞YAC-1传代培养并调整细胞浓度为4105个/ml,并于第31天对C组小鼠处死后置于75%乙醇中灭菌后无菌取脾镊子磨碎后筛网过滤、离心弃上清液,向细胞浆中加入0.5 ml灭菌水20 s,再加入Hanks液清洗3次并离心,用1 ml含小牛血清的RPMI1640完全培养液重悬,测定活细胞数量为95%以上后,用RPMI1640 完全培养基制成脾的单细胞悬液作为效应细胞,并调整细胞浓度为2107个/ml,靶细胞和效应细胞比例约为50:1。取靶细胞和效应细胞

25、溶液各50 l,加入U型96孔板中,其中靶细胞自然释放孔中分别加入靶细胞和培养液各100 l,靶细胞最大释放孔分别加靶细胞和1%NP40各100 l,均设3个平行孔,37 CO2培养箱中培养4 h后,离心5 min,吸取上清100 l铺于新的96孔板中,加入LDH基质液100 l,室温反应10 min后,加入盐酸溶液(1 mol/L)30 l终止反应,采用酶标仪490 nm处测定A值。按式(7)进行计算。NK活性=(A反应孔-A自然释放孔)/(A最大释放孔-A自然释放孔)100%(7)1.5 数据分析应用SPSS19.0软件对以上符合正态分布的计量数据资料进行单因素方差分析和组间LSD检验,若

26、数据资料不符合正态分布,则采用非参数检验统计学处理。结果以平均值标准差(s)表示,P0.05表示差异具有统计学意义。2 结果与分析2.1 小鼠体重差值及脏器/体重比小鼠体重差值及脏器/体重比 结果见表2。由表2可见,实验期间各组小鼠生长发育良好,体重随给药时间延长而增加,各剂量组与阴性对照组比较显示差异无统计学意义(P0.05)。由图1可见,各剂量组小鼠胸腺/体重比值及脾脏/体重比值与阴性对照组相比差异无统计学意义(P0.05)。结果表明,不同剂量的复方益生菌粉对小鼠体重和淋巴器官影响较小。表2 复方益生菌粉对小鼠体重的影响(s,n=10)组别始重/g终重/g高剂量组23.321.0529.8

27、51.40中剂量组24.110.5830.491.65低剂量组23.710.6730.692.36阴性对照组23.401.0031.061.45A:胸腺/体重比值;B:脾脏/体重比值图1 复方益生菌对小鼠脏器/体重比值的影响2.2 复方益生菌小鼠体液免疫功能影响2.2.1 血清溶血素半数溶血值 结果见表3。由表3可见,低、中、高剂量组小鼠溶血素半数溶血值均高于阴性对照组,差异有统计学意义(P0.01)。结果表明,复方益生菌能有效促进SRBC细胞发生溶血反应,提高产生溶血素的能力。2.2.2 抗体生成细胞数 结果见表3。由表3可见,低、中、高剂量组小鼠的抗体生成细胞数均高于阴性对照组,差异有统计

28、学意义(P0.01)。结果表明,复方益生菌能有效增加小鼠抗体生成细胞的数量。xx460 食品与药品 Food and Drug 2023年第25卷第5期表3 复方益生菌粉对小鼠体液免疫的影响(s,n=10)组别HC50溶血空斑数(个/全脾细胞)高剂量组80.371.50*313.9053.28*中剂量组76.730.70*207.4418.32*低剂量组75.740.41*151.7814.29*阴性对照组69.361.27101.0015.78注:*P0.01 vs 阴性对照组2.3 小鼠细胞免疫功能影响2.3.1 迟发型变态反应 结果见表4。由表4可见,与阴性对照组相比低、中剂量组差异无统

29、计学意义,而高剂量组小鼠的足趾肿胀程度差值显著性增大(P0.01),因此可进一步猜测随着剂量再次增加,其淋巴细胞诱导的细胞免疫功能可能会一定程度的再次增强。2.3.2 淋巴细胞增殖能力 结果见表4。由表4可见,随着复方益生菌粉剂量的增加,低、中、高剂量组均能显著增加ConA诱导的小鼠淋巴细胞转化能力,促进淋巴细胞的增殖,低、中、高剂量组均高于阴性对照组,差异有统计学意义(P0.01)。结果表明,复方益生菌能有效增强小鼠的淋巴细胞免疫功能。表4 复方益生菌粉对小鼠细胞免疫的影响(s,n=10)组别淋巴细胞增殖能力足趾肿胀程度差值/mm高剂量组0.2220.010*0.2150.097*中剂量组0

30、.1850.017*0.1700.0945低剂量组0.0970.010*0.1170.071阴性对照组0.0690.0180.1050.086注:*P0.01 vs 阴性对照组2.4 复方益生菌小鼠单核-巨噬细胞功能影响2.4.1 小鼠碳廓清功能 结果见表5。由表5可见,低、中、高剂量组小鼠吞噬指数均高于阴性对照组,差异有统计学意义(P0.01)。结果表明,复方益生菌能针对小鼠的碳廓清功能有显著增强作用,提高小鼠单核-巨噬细胞吞噬能力。2.4.2 腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞指数 结果见表5。由表5可见,低、中、高剂量组小鼠巨噬细胞的吞噬能力均高于阴性对照组,差异有统计学意义(P0.01)。结果表

31、明,复方益生菌能增强小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬活性,提高小鼠单核-巨噬细胞的功能。注:*P0.01 vs 阴性对照组2.5 复方益生菌NK细胞活性NK细胞活性结果见表6。由表6可见,低、中、高剂量组小鼠的NK细胞活性均高于阴性对照组,差异有显著性(P0.01),复方益生菌能够增强小鼠的NK细胞活性,增强NK细胞功能。表6 复方益生菌粉对小鼠NK细胞活性的影响(s,n=10)组别细胞活性/%高剂量组109.688.56*中剂量组68.774.25*低剂量组53.884.50*阴性对照组34.944.28注:*P0.01 vs 阴性对照组3 结论与讨论机体免疫功能的强弱与抗疾病能力的强弱及疾病的预后具

32、有密不可分的联系4-5。单核-巨噬细胞和NK细胞主要参与非特异性免疫,T淋巴细胞主要参与细胞免疫,B淋巴细胞主要参与体液免疫,因此,以上细胞均在机体免疫反应过程中发挥重要作用6,其变化与否及变化程度是评价益生菌对机体免疫调节作用的重要指标。本文根据保健食品检验与评价技术规范有关检测方法和判定标准,围绕单核-巨噬细胞功能、NK细胞活性、体液免疫和细胞免疫等方面,评价并验证复方益生菌粉对小鼠免疫功能的具体影响。本文所用的复方益生菌粉由鼠李糖乳杆菌R9639、干酪乳杆菌Zhang和植物乳杆菌P9等3种益生菌菌株组成,菌株均为目前国内外重点开发的Lactobacillus属细菌,均能耐受酸性胃液、碱性

33、肠液,进入肠道并成功黏附于肠黏膜,通过影响多种细胞因子的释放发挥抗炎等特性7-9。有研究表明,多种益生菌的复合搭配能更好地发挥益生菌本身的功能,促进CD8T淋巴细胞和B淋巴细胞增殖转化,xx表5 复方益生菌粉对小鼠单核-巨噬细胞功能的影响(s,n=10)组别吞噬率%吞噬鸡红细胞指数吞噬指数高剂量组4.160.40*0.04160.004*7.0340.268*中剂量组2.880.40*0.0290.004*6.2000.117*低剂量组1.430.10*0.0140.001*5.0430.182*阴性对照组0.810.160.0080.0014.3030.262xx食品与药品 Food and

34、 Drug 2023年第25卷第5期 461使前者发挥细胞毒作用释放穿孔素等细胞因子攻击病原微生物,使后者转化为浆细胞分泌sIgA使病原微生物失去黏附功能,发挥维护肠道平衡、增加肠道免疫功能的作用,从而加强机体先天性免疫反应和适应性免疫反应10-12。本研究结果表明,各剂量复方益生菌对小鼠胸腺指数和脾脏指数无差异,初步明确了其安全性。体液免疫实验结果表明,低、中、高剂量的复方益生菌能使小鼠血清溶血素半数溶血值及抗体生成数显著增加;细胞免疫实验结果表明,高剂量复方益生菌能显著增强小鼠迟发型免疫反应和淋巴细胞增殖能力;单核-巨噬细胞免疫实验结果表明,低、中、高剂量复方益生菌能显著增强小鼠碳廓清功能

35、和巨噬细胞吞噬活性;最后通过NK细胞实验表明,低、中、高剂量复方益生菌能显著增强小鼠NK细胞功能和活性。综上所述,由3株益生菌组成的复合益生菌无明显毒性作用,对小鼠健康状态无显著负面影响,并能从体液免疫、细胞免疫、单核-腹腔巨噬细胞吞噬能力和NK细胞活性等4个方面起到增强免疫功能的作用,通过保健食品检验与评价技术规范中对增强免疫力实验结果判定标准的界定,认为该产品具有增强免疫力的作用,并为后续的开发和临床应用提供了新的理论依据。参考文献1 陈莹,江剑平.益生菌在保健食品中的应用研究进展J.保健医学研究与实践,2020,17(6):89-92.2 Kamierczak-Siedlecka K,R

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