食品中免疫調節物質的研究進展

王芙蓉，左昕怡，謝中國，郭湘蕾

（1.湖南文理學院生命與環境科學學院，湖南 常德 415000；2.水產高效健康生產湖南省協同創新中心，湖南 常德 415000；3.環洞庭湖水產健康養殖及加工湖南省重點實驗室，湖南 常德 415000；4.水生動物重要疫病分子免疫技術湖南省重點實驗室，湖南 常德 415000；5.水產生物資源與環境生態湖南省工程研究中心，湖南 常德 415000；6.常德市農業生物大分子研究中心，湖南 常德 415000）

免疫是人體通過免疫系統識別“自己”和“非己”成分，并通過免疫應答過程排斥或清除自身所產生的病變細胞以及進入人體內的抗原性物質的過程。免疫調節機制能幫助人體抵抗它所不希望的生物入侵，以維持人體生命的正?；顒蛹吧淼南鄬Ψ€定，保持身體健康[1]。免疫調節是一個動態的平衡過程，如果機體對外界病原微生物的入侵作出的反應過低會造成身體的嚴重感染，反應過激則發生過敏反應。因此，免疫調節對維持人體內環境穩定具有十分關鍵的作用。隨著時代的不斷發展，慢性或急性疾病對人體的影響越來越大，利用免疫調節物質來調節免疫系統，保持或恢復身體健康的作用機理也越來越明晰。對比使用醫藥進行保健或者治療的方式，食品保健更加安全且越來越受到消費者的信任與青睞，自然資源中的食品成分與人體免疫系統的兼容性也更強[2]。因此，利用自然資源中的活性物質調節免疫系統成為一項十分重要的研究內容。本文綜述了具有免疫調節功能的活性物質及其作用機制的研究進展，對含有免疫調節功能的天然食品及經過加工后含有免疫調節活性物質的食品進行了概述，以期為開發具有調節免疫的功能食品提供理論依據，為保健食品研發提出展望。

1 人體的免疫調節

免疫系統是機體實現免疫調節功能的重要組成部分，由免疫器官（骨髓、胸腺、脾臟、淋巴結、扁桃體等）、免疫細胞（淋巴細胞、吞噬細胞、粒細胞、血小板等）、免疫活性物質（抗體、免疫球蛋白、溶菌酶、白細胞介素、干擾素等）組成。免疫系統具有清除、監控和防衛功能。針對大多數病原體的入侵，機體通過第一道防線（皮膚和黏膜）和第二道防線（體液中的吞噬細胞和殺菌物質）產生的非特異性免疫可起到調節作用。而針對特定的病原體的入侵，機體則通過由免疫器官和免疫細胞組成的第三道防線的特異性免疫調節來實現防御[2-3]。食品除了能為機體提供必需的基本營養物質和微量元素，還能幫助調節機體的免疫和代謝。人們通過日常飲食中長期、穩定地攝入含有免疫調節物質的食品，獲得抵抗感染的免疫球蛋白和各種活性因子，以提高機體的免疫力，維持生理平衡，保持身體的健康[4-5]。

2 免疫調節功能物質的研究

2.1 多糖類

多糖是由醛糖或酮糖通過糖苷鍵連接而成的一類天然高分子化合物。它的來源廣泛，種類豐富，是構成機體組成的重要部分，廣泛參與調節細胞等多種生命活動，具有免疫調節、抗病毒感染、抗腫瘤等多種作用。常見的多糖有植物多糖、動物多糖和微生物多糖3大類。多糖調節免疫功能具有毒性低、不良反應低、無殘留、效果好等優點，故常用于臨床治療。作為一種免疫調節物質，多糖目前也廣泛應用于免疫調節的功能性食品中，占據了功能性食品市場的重要組成部分[6]。

2.1.1 植物多糖

植物多糖能通過免疫調節發揮多種生理活性，具有廣譜免疫調節活性，作為天然的、無毒副作用的資源已成為天然產物的研究熱點。目前已有許多植物多糖被開發利用制成功能性食品和食品添加劑應用于免疫調節方面。

研究表明，白術多糖能調節免疫器官、免疫細胞、免疫分子這3個層次，不僅作用于機體的非特異性免疫，也作用于機體的特異性免疫，共同協調對機體的免疫調節作用[7]。銀瑞等[8]通過觀察記錄不同給藥劑量白術多糖對肺癌模型大鼠的相關免疫因子影響發現，對比模型組，白術多糖各個給藥劑量組的大鼠脾臟指數和胸腺指數均極顯著上升（P＜0.01），大鼠外周血中的溶酶菌含量和白細胞含量極顯著增加（P＜0.01）。由此得出，白術多糖能提高肺癌模型大鼠的機體免疫功能。枸杞作為藥食同源的食品，其多糖能激活自然殺傷細胞、巨噬細胞、樹突細胞等多種免疫細胞誘導細胞因子的分泌，通過多層次多條途徑調節機體的免疫系統。而枸杞本身也含有多種營養素，作為天然的食品資源，因其保健功能強、無不良反應等特點在功能性食品行業擁有廣闊的發展前景[9]。從黃秋葵粗多糖中分離純化得到的多糖能提高正常小鼠的脾腺指數和胸腺指數，促進脾淋巴細胞增殖，增加血清TNF-α、TNF-γ的分泌量，減少IL-10的分泌量，且對環磷酰胺誘導小鼠的免疫抑制劑有一定的緩解作用，具有良好的免疫調節功能[10]。張猛猛[11]采用水提法提取瑪咖多糖后，再通過離子交換柱層析和葡聚糖凝膠柱層析純化得到了一種新型瑪咖多糖，它對腸道免疫系統和巨噬細胞具有明顯的免疫調節作用。胡居吾等[12]將活化的巨噬細胞釋放的細胞因子NO作為免疫刺激中巨噬細胞活化的指標之一，采用Griess試劑法測定NO的含量，發現蔓三七莖多糖能顯著提高RAW264.7細胞內的NO含量，是一種十分具有潛力的免疫調節劑。另有研究表明，鐵皮石斛中的多糖可通過調節一些細胞因子的水平和活性，并刺激T淋巴細胞和B淋巴細胞的增殖，對機體的免疫功能進行調節[13]。

許多植物多糖都是天然的免疫調節劑，具有較好的免疫調節作用。通過激活T淋巴細胞、B淋巴細胞、自然殺傷細胞、巨噬細胞、樹突細胞等免疫細胞和補體系統，促進抗體和多種細胞因子的釋放，對機體的免疫系統具有重要的調節作用。

2.1.2 動物多糖

動物體內的一些內源性多糖也被證明具有免疫調節作用，尤其是隨著近幾年對海洋生物資源的開發與利用，一些海洋動物多糖的生物活性也被漸漸熟知。海洋動物由于長期生活在高壓、低溫、缺氧、高鹽的環境中，其多糖的結構與生物活性都更加獨特，表現出較好的免疫調節、抗炎、抗腫瘤作用。

徐美玲[14]通過分離制備所得的鮑魚性腺多糖和扇貝內臟多糖考察了其體外免疫調節活性，結果表明，鮑魚性腺多糖和扇貝內臟多糖在體外能顯著增強脾淋巴細胞的增殖能力和腹腔巨噬細胞的吞噬能力，具有較強的免疫調節功能，能提高正常和免疫低下小鼠的體液免疫及細胞免疫功能。同時，海參多糖能促進T細胞的免疫調節功能，調節外周血中T細胞表面CD2、CD28分子的表達，改善機體的細胞免疫調節[15]。牡蠣中也含有大量的糖原，具有增強機體免疫力、抗疲勞、抗凝血與抗氧化等功能。牡蠣糖胺聚糖能提高受損血管NO的釋放能力，提高正常小鼠的脾淋巴細胞轉化率，提高小鼠免疫調節能力[16]。

目前我國對動物多糖的研究主要集中在海洋動物方面。我國的海洋生物資源豐富，近幾年來，海洋生物的藥物研究也成為了熱點，海洋生物資源作為自然界中比較未知的一部分，還有待進一步開發。

2.1.3 微生物多糖

微生物多糖是指由真菌和細菌合成的食用膠，具有較好的免疫調節、抗炎、抗腫瘤作用。目前廣泛應用于功能食品中的真菌多糖主要包括靈芝、香菇、茯苓、冬蟲夏草、黑木耳等真菌中的多糖。

研究表明，香菇多糖是一種T細胞免疫增強劑，能促進輔助性T細胞和巨噬細胞增殖，提高機體的免疫力，起到抗腫瘤的作用[17]。張麗霞等[18]從靈芝孢子粉中提取純化多糖來研究靈芝多糖對小鼠細胞免疫功能的影響。結果表明，靈芝多糖能刺激小鼠T淋巴細胞的增殖，顯著促進巨噬細胞TNF-α的分泌量，且兩者都呈現劑量依賴關系。說明靈芝多糖能提高小鼠的免疫細胞活性，增強小鼠的免疫調節能力。而作為靈芝中上好等級的黑靈芝對小鼠的免疫調節功能也有重要的促進作用。研究表明，黑靈芝多糖能全面發揮對免疫抑制小鼠的免疫調節作用，不僅能增加免疫器官的總質量，還能促進細胞因子的分泌量，有望成為重要的生物免疫調節劑[19]。

許多試驗都證明食源性真菌多糖具有較強的免疫調節作用，隨著對食源性真菌多糖的化學結構和生物活性的不斷深入，食源性真菌多糖的免疫調節作用也被應用于生物醫療與功能性食品行業中。我國食用菌資源豐富，通過進一步的深入、合理開發，定會有更廣闊的應用前景。

2.2 氨基酸類

氨基酸作為構成機體第一營養要素蛋白質的組成單位，不僅參與機體的蛋白質合成、提供營養，還參與動物的細胞免疫和體液免疫，對調節機體的免疫功能起著重要作用。常見的具有免疫調節作用的氨基酸有甘氨酸、精氨酸、色氨酸、谷氨酰胺等。氨基酸作為新型的天然免疫調節劑，其用量有較為嚴格的要求。較低的添加量可能達不到免疫調節作用，而過高的添加量則可能導致代謝紊亂，影響機體整體對氨基酸的吸收。因此，在應用氨基酸作為免疫調節劑時，需要把握好用量。

甘氨酸雖然是自然界中結構最簡單的氨基酸，其作用卻復雜多樣。長期缺乏甘氨酸會導致免疫應答能力下降，影響機體的正常營養代謝和健康。它在調節白細胞分泌的細胞因子數量和進行免疫調節功能方面有重要的作用[20]。精氨酸通過兩條重要途徑進行調節免疫，起到免疫防御作用。一方面，精氨酸被M2型巨噬細胞分泌的精氨酸酶分解為鳥氨酸和尿素，促進膠原的形成和細胞分裂，對受損的組織進行細胞再生和傷口的修復，生成多胺，進一步調控巨噬細胞。另一方面，精氨酸在一氧化碳合酶的作用下生成NO和瓜氨酸，而NO通過調節巨噬細胞、T細胞以及NK細胞的活性來抑制抗體應答反應與肥大細胞反應能力，進而進行免疫調節[21]。另有研究表明，色氨酸作為一種必需氨基酸，對于調節腸道微生物組成和維持腸道免疫平衡起著重要作用。色氨酸可以通過促進小鼠腸道乳桿菌的迅速增殖來影響腸道免疫平衡[22]。L-茶氨酸是一種非蛋白氨基酸，它是茶葉中獨有的氨基酸，現被廣泛用于食品添加劑中，具有增強免疫、預防疾病、抗氧化等功能。研究表明，茶氨酸能減少由長時間運動引起的免疫功能紊亂，并通過促進免疫細胞中谷胱甘肽的合成來增強免疫功能，激活樹突細胞，增強免疫監控能力[23]。

2.3 脂肪酸類

脂肪是動物體內重要的營養物質和供能物質，在動物體生長發育的過程中發揮著巨大的作用。因此作為機體重要的營養物質和供能物質，脂肪也影響著機體的新陳代謝，只有正確合理地攝入，才能保證機體的免疫能力增強。

研究表明，多不飽和脂肪酸可以有效提高機體的免疫應答，有助于機體抵抗免疫性疾病[24]。另有研究表明，共軛亞油酸能從增強體液免疫、細胞免疫和單核-巨噬細胞功能這3個方面有效調節機體的免疫能力[25]。目前，共軛亞油酸作為一種具有多種生理活性的不飽和脂肪酸，在食品、保健食品和醫藥行業都有較為廣闊的應用前景。

2.4 維生素類

維生素是維持生命體正常生理功能的一類微量有機物，與前幾類免疫調節物質不同的是，它不直接產生能量，但參與人體的代謝調節，對人體生長、代謝和發育同樣有著重要的作用。大多數的維生素不能由人體直接合成，而需要通過飲食來攝入。一些維生素可以調控固有免疫細胞和適應性免疫細胞的生長和分化，刺激一些細胞因子的表達來調控免疫應答。

視黃酸是維生素A的衍生物，有研究表明，它可以通過增強宿主細胞的抗感染能力起到免疫增強效果。它對腸道白細胞的分化調節功能表明其對黏膜免疫耐受有著重要意義。同時，它還對系統性紅斑狼瘡模型中的小鼠表現出緩解病情的作用，說明它是一種有待開發的潛在免疫調節劑[26]。維生素B作為維生素家族中的一大類，其中許多人體所需的維生素B族成員均對機體的免疫調節有作用。維生素B1依靠氧化酶的活性調節血紅素，進而影響免疫細胞中細胞間黏附分子的表達；維生素B2通過影響脂肪的代謝和三羧酸循環過程，進而影響B細胞和T細胞的成熟以及相關的免疫應答；維生素B3主要介入吞噬細胞的抗炎作用以間接影響T細胞的免疫應答；維生素B5通過轉化為輔酶A參與細胞的各種能量代謝，進而調節抗體的合成；維生素B7則能對治療自身免疫性疾病起到作用。維生素C作為一種高效的抗氧化劑，對各類免疫細胞的分化和成熟都有一定的促進作用[27]。有研究表明，維生素D可以同時調節固有免疫和適應性免疫，是一種重要的免疫調節劑。由于免疫細胞能夠表達1α-羥化酶并合成維生素D受體的活性代謝物，也進一步表明了維生素D免疫調節特性[28]。維生素E中具有免疫調節作用的是α-生育酚，它的缺失會導致細胞周期紊亂，細胞膜完整性被破壞，并引起炎癥反應。研究表明，從食物中獲取維生素E對淋巴細胞、NK細胞和巨噬細胞都有一定的調節作用[27]。

2.5 其他

除了上述提到的幾大類免疫調節物質，自然界還存在許多其他的具有免疫調節作用的活性物質。如多酚類、活性肽、青蒿素、益生菌及其他天然抗氧化因子等，有待進一步深入研究作用機理并開發利用。

我國是一個地域寬廣，自然資源豐富的國家。因此合理地開發利用更多的有效自然資源對人體的生長發育與健康生活有著重大意義。21世紀以來，世界各國都在將醫學從治療型向預防型方向轉變，而利用食品中的免疫調節物質來幫助我們抵抗外界異物的入侵，做好機體的防御工作有著較好的作用。因此，研究食品中的免疫調節物質有著重要意義。

3 具有免疫調節功能的食品

劉紹等[5]曾將具有免疫調節作用的食品稱為“免疫食品”，并將其分為以下4類：1）含抗原的食品，即通過食物攝入的方式，激發人體免疫系統產生抗體，以抵御病原性生物的入侵。這類食品通常為一些轉基因食品，包括免疫香蕉、土豆等。2）含抗體的食品，即該類食品中含有免疫球蛋白成分，能產生免疫功能。此類食品在市面上主要以免疫牛奶，免疫雞蛋，牛初乳等形式出現，或通過加工使食品中含有這類成分。3）具有免疫調節作用的天然食品，如香菇、靈芝、枸杞、三七、黃芪、白術、瑪咖、扇貝、鮑魚等。4）經過加工后含有免疫調節物質的食品，這類功能性食品中通常含有一種或多種免疫調節物質協同產生作用，食用后能提高機體的免疫力或有效調節機體的免疫系統。

目前市場上具有調節免疫作用的功能性食品主要以具有免疫調節作用的天然食品和經過加工后含有免疫調節物質的食品為主。但是許多功能活性成分在食品加工的過程中會有損失或者失去活性，因此如何保證功能性食品中的有效成分含量及活性也是需要進一步解決的問題。而未來的功能性食品的市場中也需要研發與加工出更多具有免疫調節功能的食品，供消費者選擇。隨著越來越多的免疫調節活性物質被開發，國內外也有許多學者對食品免疫調節這方面作出了研究。

市場上常見的具有免疫調節作用的功能性食品主要由以下5類組成。1）從海洋生物中提取有效成分制成的保健食品。劉昌衡等[29]對海參復方口服液的免疫調節功能作出了研究，發現試驗組增加了受試動物腹腔巨噬細胞吞噬雞紅細胞的能力，使抗體生成細胞增多，并且增強了小鼠的血清溶血素反應，說明海參復方口服液具有增強免疫力的作用，為其作為功能性食品的開發提供了合理的依據。李婉[30]通過對牡蠣體外免疫活性評價進行追蹤，獲得了一個免疫活性較強的肽段，并利用它開發出了百香果味牡蠣口服液和椰漿味牡蠣口服液兩種免疫賦活產品。2）以天然的植物為原料的保健食品。蔡淑嫻等[31]研究表明，茶葉中含有多種功能性成分，如茶氨酸、兒茶素、茶多糖等，具有很好的調節免疫功能。它能通過調節腸道免疫、代謝免疫、炎癥免疫、癌癥免疫以及抑制病原微生物的感染，降低人體發生免疫介導性疾病的可能。許藝敏等[32]研究紫蘇提取物、富硒茶和鹿角靈芝的復方粉劑免疫調節作用，得出了最優的制備工藝，發現復方鹿角靈芝茶能提高小鼠的細胞因子IL-2、IL-10和IFN-γ的分泌量，為復方鹿角靈芝茶的保健品市場開發提供了依據。張海平[33]以黃芪和山楂為主要原料開發出了復方山楂黃芪抗衰老保健飲料，并對其工藝進行了優化，得出該產品對抗衰老和免疫調節均有較好的功能效果評價。另有研究開發出了一種由西洋參和大棗組成的中藥配方“深棗茶”，并通過對小鼠的免疫調節試驗得出該茶可以防止氧化應激，有助于增強免疫，可以作為潛在的抗氧化活性劑[34]。李勇等[35]對貴州的苦蕎茶、苦蕎米、苦蕎掛面、苦蕎面粉、苦蕎羹5種特色食品進行了研究分析，綜合評價了它們的免疫調節作用。試驗結果表明，這5種食品均可以提高免疫力低下小鼠的血清血溶素水平以及血清中IgG和IgM含量，增加其胸腺指數和脾臟指數，具有一定的免疫調節功能。葛仙米是一種含有多種活性物質的藍藻，葛仙米藻膽蛋白和多糖都具有強大的增強免疫生物活性，可以作為一種潛在的免疫增強劑進行開發利用，并且它已經被國家列入新食品原料，未來在食品行業具有非常好的應用前景[36]。3）富含維生素及其他微量元素的保健食品。紅樹莓作為一種在我國起步較晚但是營養活性成分十分豐富的水果，含有多種維生素與礦物質，近年來被越來越多的學者深入研究。有研究表明，紅樹莓原液對免疫抑制小鼠有免疫調節功能，外加其具有抗氧化、抗菌、抗炎、抑制肥胖等功效，現被廣泛應用于香料、食品、功能性食品中[37]。4）以動物初乳為原料加工而成的保健食品。牛初乳中不僅含有豐富的營養物質，它還是除人初乳以外唯一含有免疫因子和生長因子的天然食物，具有增強機體免疫力的功能作用。隨著對牛初乳研究的深入和我國奶牛養殖業的快速發展，牛初乳作為一種具有免疫調節作用的天然物質被廣泛應用于功能性食品中。某乳業股份有限公司通過評價小鼠進食乳珍產品后的免疫功能，發現其產品可增強細胞免疫功能、體液免疫功能及單核—巨噬細胞的吞噬功能，具有一定的免疫調節作用[38-39]。5）肽類保健食品。食源性免疫活性肽具有低過敏性、無毒、高安全性等優點，其來源廣泛，在大米、大豆，小麥、藻類、乳品、海洋生物中大量存在。免疫活性肽在人類營養健康和疾病調節中發揮著不可代替的作用。目前，食源性免疫活性肽已被逐漸應用到新型功能性食品的研發中，成為保健食品市場中不可或缺的一部分[40]。伴隨著越來越多的免疫調節物質被開發與利用，保健食品市場中具有免疫調節作用的功能性食品種類也日益豐富起來。具有調節免疫作用的功能性食品作為功能性食品市場中品種豐富、消費者需求量大的一類食品，在未來定會有更廣闊的發展前景。

4 結論與展望

綜上所述，了解食品中的免疫調節物質對開發利用自然資源中的免疫調節活性物質具有重要意義。隨著環境污染和生活方式變化，人們對身體健康保護意識的加強，食用具有免疫調節功能的食品成為廣大消費者的需求。我國功能性食品市場正在逐步擴大，未來對于功能性食品需求量也會日益增加，具有免疫調節功能的保健食品市場具有廣闊的發展前景。當然，目前也存在許多問題需要進一步深入探討與解決。其一，無論是含免疫調節物質的天然食品還是經過加工含有免疫調節功能的食品，通常都不止一種免疫調節物質在發揮作用，更多的是各種活性物質的協同作用，這對提純某一種免疫調節物質及其研究它的作用機制產生了困難。其二，在免疫調節物質的提純或食品加工過程中，由于加工條件的作用，許多免疫活性物質會發生變性失活，由此產生的活性成分的變化和其含量的變化也是需要關注的問題。其三，目前應用到免疫調節功能食品中的活性成分大多是從較為名貴的藥食同源生物中獲得，原料的成本過高，使得最終開發所得的功能性食品的消費市場難以符合大眾的消費水平。