β-葡聚糖及其在水生動物中的應(yīng)用研究

■曹俊明 趙紅霞 黃燕華 王國霞 胡俊茹 陳 冰 吳春玉

（廣東省農(nóng)業(yè)科學院動物科學研究所，廣東廣州 510640）

1 葡聚糖的結(jié)構(gòu)

葡聚糖以D-葡萄糖單體通過糖苷鍵連接而形成的多糖。葡聚糖的結(jié)構(gòu)具有多樣性，由于D-葡萄糖殘基彼此間結(jié)合樣式的不同而分為多種，包括α-(1,2)-、β-(1,2)-、α-(1,3)-、β-(1,3)-、α-(1,4)-、β-(1,4)-、α-(1,6)-、β-(1,6)-等形式。其中異碳頭糖苷鍵是以β方式連接的為β-葡聚糖，主鏈結(jié)構(gòu)由β-1,3-糖苷鍵連接，通常還含有不同比例和大小的β-1，3、β-1，4、β-1,6 鍵連接的支鏈，主要以細胞結(jié)構(gòu)成分(如細胞壁)的形式存在；如果形成的葡聚糖是α-葡聚糖,則它屬于淀粉，如直鏈淀粉（α-1,4鍵）、支鏈淀粉（由α-1,4鍵的主鏈上支出α-1,6鍵的側(cè)鏈）等。

β-葡聚糖是一種以纖維形式存在的均一多糖，位于禾本科植物的胚乳細胞和一些細菌、真菌細胞的細胞壁上。細菌中的β-葡聚糖是由D-葡萄糖通過β-1,3鍵相連組成的線性大分子，沒有分支；真菌中的β-葡聚糖是由D-葡萄糖通過β-1,3鍵相連組成的線性骨架和通過β-1,6鍵與主干相連的分支構(gòu)成，這些分支之間的間隔各不相同，且分支較短；酵母中的β-葡聚糖是由D-葡萄糖通過β-1,3鍵相連組成的線性骨架和通過β-1,6鍵與主干相連的分支構(gòu)成，與一般真菌不同，酵母β-葡聚糖中的分支較長；谷物中的β-葡聚糖是D-葡萄糖殘基通過β-1，3和β-1，4糖苷鍵連接，由1 200個以上的β-D-葡萄糖殘基以一定的比例互相連接起來的線性大分子，不同谷物β-葡聚糖的含量、兩種糖苷鍵的比例和組合方式、寡糖的長度都有所不同。

2 β-葡聚糖的來源

β-葡聚糖的來源具有多樣性。按照β-1,3-D-葡聚糖的來源不同，可以大致將之分為真菌類提取多糖、酵母多糖、植物提取多糖及其它來源多糖。

真菌多糖中具有明顯免疫活性的種類很多，主要有香菇多糖、裂褶菌多糖、云芝多糖、茯苓多糖、銀耳多糖、豬苓多糖、金針菇多糖、蟲草多糖、靈芝多糖、核盤菌多糖、黑木耳多糖、猴頭菌多糖等。研究最早的是香菇多糖，其主鏈是β-1,3-D-葡聚糖，主鏈上約有23%的葡萄糖殘基通過C6分支點連有側(cè)鏈，基本結(jié)構(gòu)是每5個葡萄糖殘基直鏈連接有2個β-1,6-葡糖殘基支鏈的重復(fù)單元。

酵母是一種重要的食品和工業(yè)微生物，在其細胞壁中存在大量的以β-1,3-D為主鏈、β-1,6-D為側(cè)鏈的β-葡聚糖。β-葡聚糖由于其特殊的結(jié)構(gòu)在酵母細胞壁中起著不可替代的作用，其中，β-1,3-葡聚糖起著構(gòu)建整個細胞壁骨架的作用，而β-1,6-葡聚糖可以給甘露糖蛋白提供結(jié)合錨點，并通過共價鍵的形式與β-1,3-葡聚糖和幾丁質(zhì)相連接。因此，β-葡聚糖對酵母細胞壁的連接和穩(wěn)定起到至關(guān)重要的作用。酵母β-葡聚糖包括堿不溶性β-1,3-葡聚糖、堿溶性β-1,3-葡聚糖、中間插有β-1,3鍵的無定性酸溶性β-1,6-葡聚糖、連接有蛋白質(zhì)的無定性堿不溶性甘露聚糖，其中以堿不溶性β-1,3-葡聚糖占絕大多數(shù)。酵母堿不溶性β-1,3-葡聚糖是一種活性多糖，制備酵母β-葡聚糖即提取堿不溶性的β-1,3-葡聚糖，制備的關(guān)鍵是除去蛋白質(zhì)、甘露聚糖和脂質(zhì)等雜質(zhì)。

植物提取多糖主要包括小麥多糖、大麥多糖、燕麥多糖、莜麥多糖、黑麥多糖、青稞多糖、大豆多糖、山藥多糖、甘薯多糖等。燕麥多糖的研究較多，其β-葡聚糖基本結(jié)構(gòu)是由D葡萄糖以β-1,3、1,4-糖苷鍵連接而成的線性多糖，這兩種糖苷鍵的比例大致為3∶7。

3 β-葡聚糖的生理作用

多糖的生物活性和結(jié)構(gòu)之間存在構(gòu)效關(guān)系，與其分子量、溶解度、黏度、支化度、鏈構(gòu)象及結(jié)晶度有關(guān)。研究結(jié)果表明，多數(shù)具有突出生物學活性的多糖都具有β-1,3-D-葡聚糖的主鏈結(jié)構(gòu)。

3.1 免疫調(diào)節(jié)

β-葡聚糖具有免疫調(diào)節(jié)作用和潛在的免疫治療劑作用。β-葡聚糖調(diào)節(jié)免疫的能力受到其多聚物的長度、分支程度和三級結(jié)構(gòu)特性的影響，這些特性主要影響碳水化合物和它們受體之間相互作用的方式。不同來源β-葡聚糖的功能存在差異。β-1,3-葡聚糖的免疫刺激作用可能與細胞毒性巨噬細胞、T輔助細胞和自然殺傷細胞的活化有關(guān)，并且能促進T淋巴細胞的分化和激活，所以它是體液免疫和細胞免疫的調(diào)節(jié)器。β-葡聚糖作為營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)，能夠刺激機體生長，改善營養(yǎng)物質(zhì)吸收，并可通過刺激細胞改善免疫系統(tǒng)的功能。一些真菌的β-葡聚糖能直接激活白細胞，觸發(fā)細胞吞噬作用，促進抗菌活性和細胞因子、趨化因子以及其它炎癥性因子的產(chǎn)生。酵母葡聚糖可通過與補體因子結(jié)合由旁路途徑激活補體系統(tǒng)，促進吞噬細胞的吞噬活性，或通過補體系統(tǒng)形成的膜攻擊單位(由補體成分C5～C9組成)完成細胞溶解作用。酵母β-葡聚糖還可通過與NK細胞CR3受體結(jié)合后激活NK細胞，使其殺傷能力增強。β-1,3-D-葡聚糖可提高小鼠抵抗LPS誘導(dǎo)的應(yīng)激能力及免疫反應(yīng)。通過研究酵母多糖促進巨噬細胞TNF合成的分子機制，發(fā)現(xiàn)酵母多糖可顯著提高NF-κB活性，進而提高TNF基因啟動子的活性和TNF的表達。研究表明，β-1,3-D-葡聚糖特異性受體存在于單核細胞和巨噬細胞表面，隨著葡聚糖配體結(jié)合到單核細胞表面受體后，可導(dǎo)致NF-κB激活和IL-6mRNA的表達。

3.2 抗氧化

β-葡聚糖可以起到清除自由基的作用，已被證明為有效的抗氧化劑，阻止了H2O2和其它種類活性氧的損害。酵母β-葡聚糖能夠有效地清除體內(nèi)的自由基，從而保護巨噬細胞在遭受輻射期間和輻射后都能免受自由基的攻擊，使這些巨噬細胞繼續(xù)正常發(fā)揮其重要的功能。云芝多糖對超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活性具有增強作用，可提高機體清除活性氧的能力，從而避免病理狀態(tài)下活性氧對機體的損傷。黃芪多糖和香菇多糖均具有抑制或清除脂質(zhì)過氧化物(LPO)的作用。黃芪多糖能夠顯著促進小白鼠腹腔巨噬細胞一氧化氮和一氧化氮合酶生成，表明可通過一氧化氮介導(dǎo)信號傳遞通路增強機體抗氧化功能?？喙隙嗵悄軌蚯宄酱辔鄂Ｗ杂苫?、羥基自由基及超氧陰離子自由基，表明苦瓜多糖對自由基具有較好的清除作用，表現(xiàn)出一定的抗氧化能力。棘豆蠕孢菌多糖對自由基和亞硝酸根離子具有較好的清除效果，清除率達到80%以上，與維生素C的作用效果接近。酵母β-葡聚糖和燕麥β-葡聚糖明顯提高小鼠血清超氧化物歧化酶活性、總抗氧化水平和谷胱甘肽過氧化物酶活性，降低腦脂褐質(zhì)及丙二醛含量。

3.3 抗感染

β-葡聚糖的抗感染作用，表現(xiàn)在對細菌、病毒、真菌和原生動物病原體等的生長抑制。試驗結(jié)果表明，β-葡聚糖可以減少微生物的數(shù)量，增加被感染動物的存活率。許多經(jīng)硫酸酯化的多糖，如香菇多糖、地衣多糖、右旋糖酐、裂褶菌多糖、木聚糖、箬葉多糖的硫酸酯有明顯的抑制HIV-1活性，其作用機理在于干擾HIV-1對宿主細胞的黏附作用，抑制逆轉(zhuǎn)錄酶活性等。以β-葡聚糖免疫的小白鼠在經(jīng)過高濃度的大腸桿菌注射后數(shù)小時內(nèi)，不論死亡率還是血液中細菌濃度都較未處理者大幅降低，證明β-葡聚糖具有免疫保護功能。從酵母菌中提取的β-葡聚糖能增強大西洋鮭（Salmo salar L.）對魯克氏耶爾森氏菌、鰻弧菌及滅鮭氣單胞菌的抵抗力。β-葡聚糖能顯著提高斑點叉尾鮰(Ictalurus punctatus R.)抗鯰愛德華氏菌感染的能力和增強毛足鱸(Trichogaster trichopterus)對氣單胞菌感染的抵抗力。真菌β-葡聚糖可明顯提高鯉魚(Cyprinus carpio)、羅非魚(Oreochromis ni?loticus)和鰤魚(Seriola quinqueradiata)抗遲緩愛德華氏菌、嗜水氣單胞菌和鏈球菌能力。從裂褶菌中提取的β-葡聚糖也具有殺菌作用，銀大麻哈魚(On?corhynchus kisutch)經(jīng)注射或口服這種葡聚糖后對滅鮭氣單胞菌的防御能力增強。將β-葡聚糖作為佐劑與氣單胞菌滅活菌苗聯(lián)合使用，證明能顯著提高供試虹鱒的非特異性免疫力。分別用滅活的鰻弧菌苗、真菌葡聚糖、幾丁質(zhì)和福氏完全佐劑接種鰤魚后，發(fā)現(xiàn)各種處理的受免魚均對殺魚巴斯德氏菌感染的抵抗力顯著增強。給感染嗜水氣單胞菌的鯉魚注射β-葡聚糖，7 d后觀察到全血中白細胞的數(shù)量顯著增加，嗜中性粒細胞和單核細胞的比例也有所增加，腎臟巨噬細胞的超氧陰離子產(chǎn)物增多。

3.4 促進益生菌增殖

研究發(fā)現(xiàn)，β-葡聚糖能夠在結(jié)腸微生物的作用下生成短鏈脂肪酸(SCFAs)，短鏈脂肪酸可促進腸黏膜的生長；β-葡聚糖還可通過增加腸道分泌型IgA的分泌量而減少致病微生物對腸道的黏附，從而減少大腸桿菌增殖。申瑞玲等(2006)采取灌胃法給予燕麥β-葡聚糖28 d，發(fā)現(xiàn)燕麥β-葡聚糖可以促進小鼠腸道和糞便中的雙歧桿菌和乳酸桿菌增殖，使大腸桿菌數(shù)量減少，并顯著提高結(jié)腸內(nèi)容物的乙酸、丙酸、丁酸含量，表明燕麥β-葡聚糖具有調(diào)節(jié)小鼠腸道菌群的作用，在體內(nèi)容易發(fā)酵產(chǎn)生較高比例的短鏈脂肪酸。汪巖等（2012）對小鼠灌胃注射β-葡聚糖后，小鼠糞樣中β-半乳糖苷酶活性升高，且隨著灌胃天數(shù)的增加，糞便中乳酸菌含量增加，糞便中大腸桿菌含量下降，小腸各段鈉鉀ATP酶和鈣鎂ATP酶活性增強。安尚澤等（2012）發(fā)現(xiàn)，在21日齡仔豬飼料中添加β-葡聚糖可以顯著降低消化道病原性大腸桿菌數(shù)量，且未檢出仔豬消化道沙門氏菌，仔豬小腸上皮細胞與黏膜細胞正常，未出現(xiàn)嚴重的細胞脫落現(xiàn)象。潘樹德等（2012）在28日齡斷奶仔豬基礎(chǔ)日糧中添加酵母β-葡聚糖，結(jié)果表明添加不同劑量的酵母β-葡聚糖均能不同程度地提高仔豬腸道中雙歧桿菌、乳酸桿菌的數(shù)量，降低大腸桿菌的數(shù)量，改善斷奶仔豬腸道正常菌群結(jié)構(gòu)。

3.5 降低血脂

通常動物本身不能合成β-葡聚糖酶，因此食物中的β-葡聚糖不能被機體自身的酶降解，只能以營養(yǎng)纖維的形式吸收。這些纖維具有保護性地降低膽固醇的作用。β-葡聚糖能夠降低血液中膽固醇水平，是由于β-葡聚糖的吸收增加了腸道黏度，減少了膽固醇的吸收，并促進了它的排泄。而且，帶正電荷的β-葡聚糖比天然β-葡聚糖在體內(nèi)具有更強的降低膽固醇的效應(yīng)。通過小鼠模型實驗發(fā)現(xiàn)，大麥β-葡聚糖能顯著降低血液中總膽固醇和低密度脂蛋白的含量，但對高密度脂蛋白和甘油三酯的影響不顯著。燕麥β-葡聚糖具有減肥、降低血壓、抗高血黏度和抗血小板聚集等作用。汪海波等(2004)發(fā)現(xiàn)，燕麥葡聚糖對正常小鼠的血脂、體重具有調(diào)節(jié)作用，對四氧嘧啶糖尿病小鼠具有顯著的降血糖、降血脂和恢復(fù)胰島素水平的功效。辛丹丹等(2012)研究了黃芪多糖、桔梗多糖、玉竹多糖和甘草多糖對雄性大白鼠的降血脂作用，檢測各組大鼠的血清總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇等，結(jié)果表明，黃芪多糖、桔梗多糖和玉竹多糖具有明顯的降低血脂作用，而甘草多糖對血清各項指標無顯著影響。

3.6 抗腫瘤

β-葡聚糖抗腫瘤的生物活性主要依賴于多糖的化學組成和物理性質(zhì)。研究表明，β-1,3-葡聚糖的抗腫瘤活性是由其主鏈上的單螺旋或三螺旋結(jié)構(gòu)所賦予的，但最重要的是親水基團(多羥基)位于螺旋體表面。酵母β-葡聚糖能抑制某些類型腫瘤的生長，延長生存時間。段會軻等（2007）報道，酵母β-葡聚糖明顯抑制腫瘤S180的生長，抑制率可高達49.84%，并且呈現(xiàn)出劑量-效應(yīng)關(guān)系，其抑制腫瘤的效果強于同劑量下羧甲基葡聚糖，腹腔注射給藥的抑制效果好于灌胃給藥。酵母β-葡聚糖和抗體免疫療法配合運用能促進白血球的細胞毒活性，β-葡聚糖主要通過需要補體和補體受體參加的過程促進抗體依賴性細胞的細胞毒效應(yīng)。在CHO-K1細胞中，大麥β-葡聚糖對甲磺酸甲酯誘導(dǎo)的損傷具有保護效應(yīng)，其作用機制不是通過刺激DNA聚合酶修復(fù)DNA損傷，而是通過其它類型蛋白質(zhì)完成修復(fù)過程。大麥β-葡聚糖對致癌物B（a）P誘導(dǎo)的基因毒性損傷有保護作用，可減小DNA損傷率。燕麥β-葡聚糖在結(jié)腸的發(fā)酵可以產(chǎn)生較高比例的短鏈脂肪酸，能促進結(jié)腸黏膜上皮細胞的增殖，同時食用纖維可減少腸道黏膜與致癌物質(zhì)的接觸，從而使腸內(nèi)物質(zhì)快速通過內(nèi)臟，達到預(yù)防結(jié)腸癌的作用。龍玲等（2012）研究了黃花補血草多糖對小鼠肝癌H22細胞生長以及對Bcl-2和Bax蛋白表達的影響，發(fā)現(xiàn)黃花補血草多糖對小鼠肝癌H22的生長有一定的抑制作用，其機制可能與抑制Bcl-2和提升Bax蛋白表達，從而促進腫瘤細胞凋亡有關(guān)。

4 β-葡聚糖在水生動物中的應(yīng)用

4.1 在甲殼動物中的應(yīng)用

Chang等(2003)從裂褐菌中開發(fā)出β-葡聚糖，并針對斑節(jié)對蝦(Penaeus monodon)進行了研究，取得了較好的免疫增強效果。Cheng等(2000)在羅氏沼蝦(Macrobrachium rosenbergii)餌料中添加葡聚糖，能顯著提高對蝦抗病力，增加淋巴細胞吞噬能力、細胞黏附能力和超氧離子產(chǎn)量，顯著提高對蝦的成活率和生長性能。Sajeevan等(2007)證實，海洋酵母對于印度明對蝦(Fenneropenaeus indicus)具有免疫促進作用。Suphantharika等（2003）以酵母β-葡聚糖對斑節(jié)對蝦分別進行體內(nèi)和體外刺激，發(fā)現(xiàn)能顯著增強血淋巴的酚氧化酶活性。汪小鋒等（2005）研究表明，經(jīng)β-葡聚糖刺激后，中國對蝦（Fenneropenaeus chinensis）的總血細胞數(shù)量增加83.4%，同時酚氧化酶活性提高81.3%。劉棟輝等(2004)在飼料中添加啤酒酵母β-葡聚糖制劑，結(jié)果顯著提高斑節(jié)對蝦的增重、存活率，并提高抗弧菌和病毒感染的能力。Sung等(2000)采用從酵母中提取的β-1,3-葡聚糖的溶液浸泡斑節(jié)對蝦，發(fā)現(xiàn)在處理后的18 d內(nèi)，供試蝦不僅對創(chuàng)傷弧菌的攻擊顯示出抗感染力，同時蝦體內(nèi)的過氧化物酶活性也有明顯上升。Itami等(1998)采用β-1,3-葡聚糖投喂日本對蝦(Penaeus japonicus)后，供試蝦血細胞吞噬活性明顯上升，對致病性弧菌的抵抗力顯著增強。江曉路等(1999)報道，用海藻多糖和北蟲草多糖作為飼料添加劑飼喂中國對蝦，對蝦溶菌酶的活性有一定程度的提高，說明具有生物活性的多糖類物質(zhì)對甲殼類機體免疫功能具有刺激作用。Chang等(2003)研究表明，斑節(jié)對蝦攝食2、10或 20 g/kg的β-1,3-葡聚糖飼料20 d，酚氧化物酶活性顯著高于對照組，而且適量β-1,3-葡聚糖能促進攻毒后對蝦酚氧化物酶水平的恢復(fù)。譚北平等（2004）采取間隔投喂葡聚糖的方式飼養(yǎng)凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)60 d，發(fā)現(xiàn)葡聚糖可以促進對蝦生長并提高免疫力。Campa-Cordova等（2002）研究了凡納濱對蝦超氧化物歧化酶（SOD）在免疫反應(yīng)中的調(diào)節(jié)作用，將幼蝦浸入含有β-葡聚糖和硫酸多聚糖的溶液中6 h，對蝦血細胞和肌肉中SOD活性分別比對照組升高了1.5和1.4倍。Wang等（2008）研究表明，凡納濱對蝦餌料中添加β-1,3-葡聚糖，24 h內(nèi)可顯著提高肝胰腺和血細胞內(nèi)的錳-超氧化物歧化酶(cMnSOD)基因表達量、血細胞溶菌酶基因表達量，3～7 d顯著提高肝胰腺β-葡聚糖結(jié)合蛋白-高密度脂蛋白和脂多糖結(jié)合蛋白基因表達量。

4.2 在淡水魚中的應(yīng)用

Misra等（2006）利用從大麥中提取的β-葡聚糖作為南亞野鯪（Labeo rohita）的一種免疫促進劑，開展免疫促進效果研究。許國煥等(2004)發(fā)現(xiàn)，用酵母細胞壁和β-葡聚糖均能提高奧尼羅非魚（Oreochromis niloticus×O.aureus）血清溶菌酶活性，但對補體替代途徑溶血活性無明顯激活作用；飼料中添加酵母細胞壁、β-葡聚糖、肽聚糖后均提高了彭澤鯽(Carassius auratus variety pengze)魚種血清溶菌酶活性，尤以β-葡聚糖最為顯著。投喂含200 mg/kg的酵母β-葡聚糖飼料28 d，不僅可以提高受免異育銀鯽(Carassius auratus gibelio)和斑點叉尾鮰對滅活嗜水氣單胞菌的免疫應(yīng)答水平，增強抵抗嗜水氣單胞菌人工感染的能力，而且還具有一定的促進生長和改善肝功能的作用?；鸫逵⒌?2004)以啤酒酵母為試驗材料,采用化學抽提法獲得水溶性的酵母多糖復(fù)合物，采用投飼和注射兩種不同攝入方式，發(fā)現(xiàn)酵母多糖均可促使鯉魚(Carpio Linn)血液NBT陽性細胞（吞噬細胞、中性粒細胞、巨噬細胞）數(shù)量和血清溶菌酶活性顯著上升，其中注射方式見效快,但持續(xù)性和穩(wěn)定性較投餌方式差。遲淑艷等（2006）發(fā)現(xiàn)，全雄奧尼羅非魚飼料中β-葡聚糖的添加量在1.0%～1.5%時，可以明顯改善其生長性能和抗嗜水氣單胞菌感染的能力。龔全等（2008）在基礎(chǔ)飼料中分別添加0.5～2.5 g/kg云芝多糖飼喂奧尼羅非魚56 d，發(fā)現(xiàn)添加量為0.5 g/kg時，羅非魚增重率和特定生長率顯著增高，餌料系數(shù)顯著降低；添加量為1.0 g/kg時，羅非魚血清溶菌酶和ACH 50活性達到最高，但與對照組相比差異不顯著；添加量為2.5 g/kg時，羅非魚血清溶菌酶活性顯著低于對照組。

4.3 在海水魚中的應(yīng)用

Bagni等(2005)用含1%的β-葡聚糖飼喂黑鱸15 d，發(fā)現(xiàn)補體活性顯著提高。Misra等(2004)用β-葡聚糖對鱸魚多重注射(每間隔2周注射1次，重復(fù)注射4次)，各水平組在第1次和第2次注射中補體活性明顯增加,尤以注射10 mg/kg體重的濃度組在第2次注射中的補體活性達最高。用海魚弧菌攻毒前第2 d和第4 d給每尾比目魚注射10 μg的β-葡聚糖，35 d后能夠顯著提高比目魚血清抗體效價。用3種不同來源（酵母和真菌）的β-葡聚糖飼料飼喂烏頰鯛（Aparus macrocephalus），結(jié)果表明，從酵母中提取的β-葡聚糖在飼喂1周后能提高烏頰鯛的吞噬活性，而來源于另一種酵母和菌絲中的β-葡聚糖的吞噬活性與對照組無顯著差異。Ai等（2006）在大黃魚飼料中添加0.09%和0.18%的β-葡聚糖，發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖8周后低劑量β-葡聚糖顯著促進大黃魚生長，高劑量β-葡聚糖顯著增強大黃魚溶菌酶活性，表明低劑量β-葡聚糖能促進大黃魚生長和非特異性免疫功能，但添加較高劑量并不影響生長，而是進一步增強大黃魚免疫功能。Paulsen等（2001）在大西洋鮭頭腎巨噬細胞培養(yǎng)液中加入酵母β-葡聚糖，培養(yǎng)上清液中溶菌酶含量在第3 d開始增加，在第6 d達到對照組的5～6倍，酵母β-葡聚糖可能是通過刺激巨噬細胞分化和上調(diào)溶菌酶基因轉(zhuǎn)錄表達而提高溶菌酶活性。Engstad等(1992)和Matsuyama等(1992)給虹鱒注射β-葡聚糖、給鰤魚注射裂褶菌多糖后均提高了血清溶菌酶的活性。

5 尚待研究的主要問題

5.1 β-葡聚糖的免疫作用機制

目前，β-葡聚糖在水生動物中的研究主要集中在細胞免疫、體液免疫及免疫基因表達的調(diào)控等方面，而在哺乳動物中的研究則相對較為深入。研究表明，β-1,3-葡聚糖是通過結(jié)合到單核細胞、巨噬細胞、嗜中性細胞和N細胞表面的葡聚糖受體發(fā)揮作用。β-葡聚糖可以作用于Toll樣受體(TLRs)介導(dǎo)免疫效應(yīng)，通過TLR2激活轉(zhuǎn)錄因子NF-κB，進而啟動TNF-α基因轉(zhuǎn)錄，促進TNF-α的產(chǎn)生。體外試驗進一步提供了調(diào)控基因表達的起始位點，這一方法非常適用于分析β-葡聚糖對水生動物細胞、亞細胞和分子的作用，而沒有體內(nèi)試驗的分析復(fù)雜。此外，體外試驗以較低成本對大量的新型生物活性制劑進行快速篩選，然后進一步測試確定，而不需大量動物樣本。因此，今后關(guān)于葡萄糖對水生動物免疫作用的調(diào)節(jié)機制可以從黏膜免疫、細胞免疫、細胞受體、信號分子傳導(dǎo)、神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)等途徑開展進一步深入研究。此外，對于葡聚糖和其它飼料添加劑的互作效應(yīng)也有待開展深入研究。

5.2 β-葡聚糖的劑量-效應(yīng)和時間-效應(yīng)關(guān)系

β-葡聚糖使用劑量、使用時間與效應(yīng)關(guān)系的研究至關(guān)重要。任何嚴密的試驗最終必須通過體內(nèi)試驗驗證，確定β-葡聚糖的實際作用效果，明確β-葡聚糖在動物各個生長階段的適宜添加劑量、給予方式和添加時間，獲取β-葡聚糖對養(yǎng)殖動物的成活率、增重率和肌肉品質(zhì)的影響。有研究報道，高劑量β-葡聚糖并不利于魚類和甲殼動物的存活和健康。Sung等（1994）采用浸浴的方法，發(fā)現(xiàn)β-葡聚糖可以加速斑節(jié)對蝦生長，但浸浴劑量很重要，濃度為0.5和1 g/l的效果要好于0.25和2 g/l。有研究顯示，斑節(jié)對蝦餌料中添加0.01%的β-葡聚糖，可以顯著促進對蝦生長，飼料轉(zhuǎn)化率增加，但0.1%的添加劑量則促生長作用不顯著。李紅權(quán)(2006)分別添加0.05%、0.75%和0.1%灰樹花多糖的飼料投喂日本沼蝦4周，未發(fā)現(xiàn)多糖的促生長作用，而且添加量0.05%和0.1%的試驗組生長性能甚至略低于對照組。關(guān)于免疫刺激劑在免疫反應(yīng)中發(fā)揮作用的研究較多，對于免疫刺激劑長期影響的研究則少有報道。Zhao等(2012)在12周連續(xù)投喂β-葡聚糖給凡納濱對蝦，發(fā)現(xiàn)較低劑量（250 mg/kg）能夠提高對蝦生長性能，較高劑量（500 mg/kg）則能夠增強對蝦免疫功能。Wang等（2008）報道，β-1,3-葡聚糖誘導(dǎo)的免疫調(diào)節(jié)的時間變化模式是雙峰形的，當不同的基因參與每一種雙峰形反應(yīng)時，一種是發(fā)生在24 h內(nèi)的迅速上調(diào)或下調(diào)反應(yīng)，另一種則是在3～7 d時開始的延遲反應(yīng)。一些試驗表明，長期攝食β-葡聚糖的魚類，其抗病力并不是一直處于最佳水平。長期使用β-葡聚糖可能造成生理“應(yīng)激”，影響生長、肌肉品質(zhì)或繁殖性能，但根據(jù)現(xiàn)有的報道并不能對β-葡聚糖長期使用是否有益下定論，這方面仍有待于進一步深入研究。

6 結(jié)語

目前，水生動物疾病防治的重點之一是尋找預(yù)防和提高免疫力的有效物質(zhì)。受到廣泛關(guān)注的β-葡聚糖，因其能夠?qū)λ鷦游锩庖呦到y(tǒng)產(chǎn)生影響而被稱作“免疫刺激劑”。由于免疫刺激劑比化學藥物的安全性能高，比疫苗的應(yīng)用范圍廣，因此，使用免疫刺激劑可以彌補化學藥物和疫苗的不足。隨著對免疫刺激劑的作用效果、使用方法、劑量和期限以及對水產(chǎn)動物免疫機制研究的進一步深入，應(yīng)用免疫刺激劑必將成為控制水生動物疾病和提高免疫力的有效途徑。

（參考文獻85篇，刊略，需者可函索）