蕭建斌,陳思遠(yuǎn),陳由強(qiáng),蘇經(jīng)遷
(1.福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 福建師范大學(xué)南方海洋研究院,福建 福州 350117;2.福建師范大學(xué)南方生物醫(yī)學(xué)研究中心 福建省天然免疫生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 福州 350013)
鮑魚屬于軟體動物門,腹足綱,單殼貝類,又名“鰒魚”,位列中國“四大海味”之首[1]。鮑魚富含人體所需的蛋白質(zhì)、維生素和無機(jī)鹽等,口感極佳,故具有很高食用價值,從古至今都作為名貴海產(chǎn)品深受人們喜愛[2]。在中醫(yī)上認(rèn)為,鮑魚有潤肺養(yǎng)胃、滋陰補(bǔ)陽、養(yǎng)肝固腎的功效[3]。隨著鮑魚人工養(yǎng)殖技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,鮑魚開始逐漸步入尋常百姓家庭,鮑魚的深加工也開始飛速發(fā)展[4]。目前,鮑魚的深加工主要以鮑魚肌肉為主,大量的鮑魚內(nèi)臟未被充分利用,造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)[5]。因此,對鮑魚內(nèi)臟進(jìn)一步開發(fā)利用勢在必行。
鮑魚內(nèi)臟脂質(zhì)(Lipid of abalone viscera,LAV)是由鮑魚內(nèi)臟提取得到的混合脂質(zhì),含量約為鮑魚內(nèi)臟4%,是食品、醫(yī)藥和化工等行業(yè)的重要原材料之一[6]。LAV中含有大量的脂肪酸ω-3、ω-6和ω-9,其中脂肪酸ω-3型多不飽和脂肪酸,在降膽固醇和降血脂方面均具有良好功效[7]。對鮑魚內(nèi)臟的研究表明,其富含的多糖、多肽和礦物質(zhì)等多種營養(yǎng)物質(zhì)具有抗腫瘤、增強(qiáng)免疫力和抗氧化等功能[8,9]。但是關(guān)于LAV增強(qiáng)免疫功能的生理活性還尚不清楚,因此本試驗(yàn)以C57BL/6小鼠為研究對象,探究LAV對小鼠的免疫調(diào)節(jié)作用,為鮑魚內(nèi)臟加工再利用和保健功能的開發(fā)提供理論依據(jù)。
C57BL/6 小鼠,雌雄各半,體重18~25 g,所有小鼠均喂養(yǎng)于福建師范大學(xué)南方醫(yī)學(xué)中心動物實(shí)驗(yàn)房。LAV由福建省水產(chǎn)研究所提供。
濃縮精制魚油購買于冰島LYSI公司;刀豆蛋白(ConA)購買于美國Sigma公司;綿羊紅細(xì)胞(SRBC)、RPMI 1640培養(yǎng)基、Hank's液、0.5%MTT溶液購買于北京索萊寶科技有限公司;胎牛血清(FBS)購買于美國Gibco公司;豚鼠血清購買于北京博爾西科技有限公司;二硝基氟苯(DNFB)購買于上海麥克林生化科技有限公司。其余藥品均為國產(chǎn)分析純。
IC1000 細(xì)胞計(jì)數(shù)儀,上海睿鈺生物科技有限公司;Infinite 200全自動酶標(biāo)儀,瑞士TECAN公司;MCO-170AICDL-PC二氧化碳培養(yǎng)箱,日本松下公司;Avanti J-26S XP高速冷凍離心機(jī),美國貝克曼公司。
小鼠灌胃前,進(jìn)行稱重,按照平均重量將小鼠分成空白對照組(C)、陽性藥物組(PC)、LAV低劑量組(LD)、LAV中劑量組(MD)、LAV高劑量組(HD),每組6只,雌雄各半。LD、MD和HD組分別用LAV(用量分別為17、33、66 mg/kg)進(jìn)行灌胃,PC組用濃縮精制魚油(33 mg/kg)進(jìn)行灌胃,C組給予同等劑量的玉米油進(jìn)行灌胃。藥品均用玉米油配制,每天灌胃給藥1次,每只小鼠灌胃劑量為0.1 mL,自由飲食。
在末次給藥12 h后,無菌取出各組小鼠脾臟,于盛有無菌 Hank's液的平皿中將小鼠脾臟研碎,參考王璐等[10]的方法制成細(xì)胞懸液,計(jì)數(shù)細(xì)胞,用無菌RPMI 1640培養(yǎng)液將細(xì)胞濃度調(diào)整為1×107個/mL。將細(xì)胞懸液各取1 mL放入24孔培養(yǎng)板中,設(shè)置3個復(fù)孔,分別加入ConA液(終濃度為5 μg/mL),每組再設(shè)置3孔作為空白對照。將培養(yǎng)板置于37 ℃的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72 h,培養(yǎng)結(jié)束前6 h,從每孔中精密吸取上清液0.7 mL,棄掉,同時每孔加0.7 mL不含牛血清的RPMI 1640培養(yǎng)液和100 μL 0.5%MTT溶液,繼續(xù)培養(yǎng)至結(jié)束。從每孔中吸取0.8 mL溶液,棄掉,同時向每孔中加入1.0 mL的DMSO,混勻,使紫色結(jié)晶物完全溶解后,分裝到96 孔培養(yǎng)板中,利用全自動酶標(biāo)儀,測定OD570的值,按照公式計(jì)算淋巴細(xì)胞增殖能力。
計(jì)算公式:
式中:A——淋巴細(xì)胞增殖能力;
OD1——ConA孔中OD值;
OD2——對照孔的OD值。
采用姚滿林等[11]的方法。小鼠腹部脫毛,用50 μL 1%DNFB溶液均勻涂抹致敏。第2天同劑量重復(fù)致敏,5 d后,用DNFB溶液10 μL均勻涂抹于小鼠左耳(兩面)進(jìn)行攻擊,24 h后,用頸椎脫臼的方法處死小鼠,剪下左右耳殼,用打孔器取下直徑8 mm的耳片,稱重。用左右耳重量之差表示DTH的程度。
參考趙慶楓等[12]的方法。自首次灌胃處理后的第55天開始,每組實(shí)驗(yàn)鼠注射0.2 mL 2%SRBC,連續(xù)腹腔注射5 d,1次/d。末次注射12 h后,無菌取出脾臟,制成細(xì)胞懸液,進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù),稀釋處理后,細(xì)胞終濃度調(diào)整為3×107個/mL。在新的離心管中,加入0.1 mL脾臟細(xì)胞懸液,0.3 mL 10%豚鼠血清和0.3 mL 10%SRBC混懸液,混合均勻。以不加細(xì)胞懸液做空白對照,37 ℃保溫l h,通過冰浴終止反應(yīng),離心,取上清液轉(zhuǎn)移至96孔板,每孔100 μL,使用酶標(biāo)儀測定OD540值,以O(shè)D值表示抗體細(xì)胞生成水平。
參考朱艷等[13]的方法。在灌胃處理的第55天,每組實(shí)驗(yàn)鼠腹腔注射0.2 mL 4%SRBC懸液,連續(xù)腹腔注射5 d,1次/d。在末次灌胃處理1 h后,眼球取血置于離心管內(nèi),放置約2 h,將凝固血與管壁剝離,使血清充分析出,2000 r/min離心10 min,收集血清。取10μL血清以生理鹽水稀釋200倍。在200 μL稀釋后的血清中分別加0.2 mL 4%SRBC和0.2 mL 10%豚鼠血清,混合均勻,同時設(shè)置不加血清即200μL生理鹽水的空白組進(jìn)行對照。將4%SRBC隨實(shí)驗(yàn)組共同溫浴,測定OD數(shù)值作為SRBC半數(shù)溶血OD值。37 ℃孵育30 min,0 ℃冰浴下終止反應(yīng),3000 r/min離心10 min,吸取200 μL上清,分裝至96孔板中,酶標(biāo)儀測定OD540值,溶血素的水平以半數(shù)溶血值(HC50)表示,按下式計(jì)算HC50:
參考張思哲等[14]的方法。自首次灌胃處理后的第30天,用頸椎脫臼的方法處死小鼠,無菌條件下酒精浸泡3 min,每鼠腹腔無菌注射2 mL含2%FBS的PBS,收集腹水于無菌離心管中,1000 r/min 離心5 min,棄上清液,用RPMI 1640完全培養(yǎng)液吹打細(xì)胞使其成為單細(xì)胞懸液,計(jì)數(shù)后將細(xì)胞濃度調(diào)整為1×106個/mL。將巨噬細(xì)胞接種于96孔板(200 μL/孔),于37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3 h,每孔棄100 μL培養(yǎng)液后,各加入100 μL 0.072%中性紅溶液,繼續(xù)培養(yǎng)30 min,棄去中性紅溶液,用PBS清洗3次以除去未被吞噬的中性紅,之后每孔加入100 μl 細(xì)胞裂解液,振蕩混勻,用酶標(biāo)儀測定540 nm處的吸光值,吞噬能力以O(shè)D值表示。
兩組間比較用t檢驗(yàn),由Graphpad prism 7.0和Adobe Illustrator軟件繪圖。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(*,P<0.05;**,P<0.01;***, P<0.001)。
淋巴細(xì)胞具有免疫識別功能,在免疫應(yīng)答中起到關(guān)鍵作用,可通過特異性抗原途徑來誘導(dǎo)活化,也可以通過ConA等刺激物的途徑來誘導(dǎo)活化[15]。結(jié)果如圖1所示,C組的淋巴細(xì)胞增殖能力為0.205,PC組的淋巴細(xì)胞增殖能力為0.363,相對于C組提高了77%(P<0.05)。LD、MD和HD的增殖能力分別為0.246、0.334、0.460,與C組相比,分別提高了20%(P>0.05)、63%(P<0.05)和124%(P<0.01),3個劑量組呈一定的劑量依賴性,說明口服LAV對提高小鼠的脾淋巴細(xì)胞增殖能力具有促進(jìn)作用。
圖1 LAV對小鼠脾臟淋巴細(xì)胞增殖能力的影響
耳腫脹是遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)中的一種,可用于檢測體內(nèi)細(xì)胞免疫功能[16]。結(jié)果如圖2所示,C組的平均DTH程度為17.9 mg,PC組的DTH程度平均為24.4 mg,與C組相比增加了22.6%(P<0.05)。LD組、MD組和HD組的DTH程度平均為20.6 mg、21.9 mg和23.7 mg,與C組相比DTH程度分別增加了15.1%(P<0.05)、22.3%(P >0.05)和32.4%(P<0.05)。
圖2 LAV對DNFB誘導(dǎo)小鼠DTH的影響
抗體生成細(xì)胞是淋巴系細(xì)胞,包含B細(xì)胞和T細(xì)胞,其中B細(xì)胞是抗體生成細(xì)胞前體,在細(xì)胞膜表面具有以單一特異性抗體作為抗原受體,一旦與抗原結(jié)合就直接或借助于T細(xì)胞進(jìn)行增殖分化,因而通過測定抗體細(xì)胞生成水平可表示體液免疫的水平[17]。結(jié)果如圖3所示,PC組的抗體生成細(xì)胞水平與C組相比上調(diào)了23.3%(P<0.05),在實(shí)驗(yàn)組中,LD組與C組的抗體生成細(xì)胞水平?jīng)]有顯著變化(P>0.05),MD和HD組的抗體生成細(xì)胞水平與C組相比分別上調(diào)13.5%(P<0.05)和17.9%(P<0.05)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明,中、高劑量的LAV能顯著提高抗體生成細(xì)胞水平,對小鼠的體液免疫產(chǎn)生有益作用。
圖3 LAV對小鼠抗體生成細(xì)胞水平的影響
利用SRBC刺激小鼠進(jìn)行免疫應(yīng)答,從而產(chǎn)生特異性抗體,通過檢測紅細(xì)胞溶血過程中血紅蛋白的量可以反映抗體產(chǎn)生的水平[18]。如圖4所示,C組的溶血素表達(dá)水平為680,HD組的HC50為749,相比C組提高了10.1%(P<0.01)。LD組和MD組的HC50為741和752,分別升高了9.0%(P<0.05)和10.6%(P<0.01)。
圖4 LAV對小鼠血清溶血素的影響
腹腔巨噬細(xì)胞吞噬能力可反映體內(nèi)單核巨噬細(xì)胞的免疫功能,在一定程度上反應(yīng)小鼠非特異性免疫水平[19]。由圖5可知,PC組小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬能力相對C組提高了29.98%(P<0.01)。與C組相比,LAV的LD、MD和HD三個劑量組均可改善小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬能力,且MD和HD組的效果更佳,吞噬能力分別提高了19.4%(P<0.05)和16.9%(P<0.01)。
圖5 LAV對小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬能力的影響
細(xì)胞免疫和體液免疫構(gòu)成機(jī)體的特異性免疫系統(tǒng),并分別通過T細(xì)胞和B細(xì)胞發(fā)揮作用[20]。在非特異性免疫中,腹腔巨噬細(xì)胞可以抵抗或者清除外來異物或抗原,并可以通過吞噬指數(shù)反映其吞噬能力[21],因此本文從體液免疫、細(xì)胞免疫及非特異性免疫功能等方面評價LAV對小鼠免疫功能的調(diào)節(jié)作用。結(jié)果表明LAV能夠通過增強(qiáng)小鼠細(xì)胞免疫、體液免疫,改善小鼠巨噬細(xì)胞吞噬活性等途徑從而增強(qiáng)小鼠機(jī)體免疫機(jī)能,但是具體的免疫作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究。
綜上所述,LAV具有突出的免疫調(diào)節(jié)作用,高劑量的LAV的效果與市場上的魚油類似,本研究為鮑加工過程中所產(chǎn)生副產(chǎn)物的多元化開發(fā)和全值化利用提供了初步的理論依據(jù)。