集约化养殖过程中，动物免疫系统难在短时间内发育完善，导致炎症性疾病频发；同时人们对畜产品质量要求提高及对饲料抗生素使用叫停，替代抗生素的新型免疫增强剂亟需开发，多糖作为免疫调节剂已受到大家关注。研究表明，植物多糖具有抗肿瘤、降血糖血脂、抗菌和提高动物免疫力等作用，同时具有安全低毒、不易产生耐药性、无污染和无残留等优良特性。
多糖 (polysaccharides)指从动植物和微生物中提取纯化的生物活性物质，由10个以上单糖通过糖苷键连接而成，聚合度决定其分子量大小。以多糖结构、功能和药用研究为核心的糖工程被认为是继蛋白质工程、基因工程后生物化学和分子生物学领域中最具挑战性的一个科学前沿（杨小军等 2011），目前已发现天然多糖300余种，多存在于植物和真菌中。目前发现具有免疫调节作用的植物多糖有100余种，如枸杞多糖、黄芪多糖、人参多糖、柴胡多糖、当归多糖、牛膝多糖和芦荟多糖等。植物多糖的免疫调节作用具有多器官、多途径和多靶标的特点。
1功能性多糖对免疫器官的影响
免疫器官是动物实现免疫的重要场所，因此，免疫器官指数成为反应机体免疫力的重要指标之一。大量研究表明，中药多糖能提高动物免疫器官指数。在肉鸡日粮中添加不同水平泰山刺槐多糖，可明显促进免疫器官的发育 (Liang et al. 2013)。小鼠灌服不同水平枸杞多糖，可显著提高胸腺和脾脏指数，但其效果不随添加量的增加而增强 (Nan et al. 2012)。雏鸡肌肉注射环磷酰胺，免疫器官指数显著低于正常组，而灌服蒲公英多糖，可显著提高免疫器官指数，部分高于正常组 (李树鹏等 2012)。小鼠腹腔注射不同水平夹竹桃多糖，可显著提高胸腺和脾脏指数，但无剂量依赖关系，存在最适剂量效应 (林婕等 2013)。
2功能性多糖对体液免疫的影响
体液免疫是B细胞在T细胞辅助下，识别抗原，形成浆细胞和记忆B细胞，浆细胞产生的抗体，经血液循环发挥作用。母猪从妊娠第107天到分娩，采食含海藻提取物的日粮，可显著提高母乳IgA 和IgG 水平，仔猪血清IgG 水平显著高于未饲喂海藻提取物母猪组 (Leonard et al. 2012)。Losota株ND活疫苗免疫鸡皮下注射贵州南五味子多糖和黄芪多糖，可显著提高体内ND抗体水平，增强体液免疫能力 (王宏军等 2011)。断奶仔猪日粮中添加不同水平刺五加多糖，可不同程度提高血清IgA、IgG和IgM水平，其中以800mg/kg效果最佳，IgA、IgG和IgM水平显著高于对照组 (杨侃侃等 2013)。环磷酰胺免疫抑制小鼠腹腔注射不同水平木蹄层孔菌多糖，100和200 mg/kg组可显著提高血清溶血素水平，但低剂量组50 mg/kg与对照组相比无显著差异 (周桂保等 2011)。
3 功能性多糖对细胞免疫的影响
细胞免疫包括特异性免疫和非特异性免疫，主要由T淋巴细胞介导。T细胞受抗原刺激转化为效应T细胞，一方面直接杀伤靶细胞，另一方面释放细胞因子，协同杀伤靶细胞。大量研究表明，植物多糖可显著增强T细胞、B细胞、巨噬细胞和自然杀伤细胞的免疫能力。
3.1多糖对B淋巴细胞的影响
水溶性苜蓿多糖可协同LPS刺激血液、脾脏和法氏囊B淋巴细胞的增殖，且存在量效关系。试验猪同时肌肉注射猪瘟兔化弱毒疫苗和苜蓿多糖溶液，苜蓿多糖可显著提高血液B淋巴数量，可作为免疫强化剂。体外法研究苜蓿多糖和黄芪多糖对肉仔鸡血液和脾脏淋巴细胞增值的影响，结果显示，二者在一定浓度下均可显著促进B淋巴细胞增殖，但二者最适剂量不同，苜蓿多糖为20 μg/mL，黄芪多糖为100 μg/mL (章世元等 2010)。
3.2多糖对T淋巴细胞的影响
小鼠腹腔注射环磷酰胺建立免疫低下模型，灌服110、220和440 mg/kg柳茶多糖，结果表明，多糖添加组较模型组，脾淋巴细胞增殖显著增强，且440 mg/kg可恢复小鼠的免疫力达到健康水平 (段博文等 2010)。体外培养肉仔鸡血液、脾脏和胸腺淋巴细胞，添加水溶性苜蓿多糖可促进T细胞的增殖，但存在剂量、时效和组织特异性 (刘晴雪等 2010)。免疫低下小鼠腹腔注射不同水平的鸡枞菌多糖，10、20 g/L可显著提高CD3+比例，5 g/L无明显变化，20 g/L有降低CD4+比率的趋势，三种剂量均可升高CD8+的比例 (王思芦等 2013)。皮下注射贵州五味子多糖，可显著促进血液T细胞增殖，提高CD4+/CD8+比值 (王宏军等 2011)。
3.3多糖对巨噬细胞的影响
巨噬细胞是非特异性免疫细胞，对病原体和细胞残片进行吞噬和消灭。小鼠灌输黄芪多糖15天后，与对照组相比，3.0 mg/ (kg·bw)组可显著提高吞噬率和吞噬指数 (王庭欣等 2009)。柳茶多糖可显著提高免疫抑制小鼠廓清指数和吞噬指数，廓清指数随剂量的增加而增大220、440 mg/kg组廓清指数达到健康小鼠水平 (段博文等 2010)。小鼠注射100 mg/kg 桑黄多糖，巨噬细胞吞噬能力提高165%，在体外试验中，添加桑黄多糖，也可提高巨噬细胞的吞噬能力 (Kim et al. 1996)。免疫力低下的小鼠经口灌服蒲公英多糖，小鼠吞噬能力显著提高，到达健康小鼠水平 (宋宝辉和念红 2011)。体外培养NR8383巨噬细胞，添加冬虫夏草多糖可显著提高其吞噬能力和酸性磷酸酶活性，作用效果具剂量依赖性，促进吞噬作用的剂量为5 μg/mL，提高酸性磷酸酶活性的剂量为235 μg/mL (Cheung et al. 2009)
4 功能性多糖对细胞因子的影响
在体外培养的T淋巴细胞中添加冬虫夏草多糖，可显著提高IL-2、IL-6和IL-8水平 (Cheung et al. 2009)。冬虫夏草胞外多糖可提高人外周血TNF-α、IL-6和IL-10水平 (Kuo et al. 2007)。黑灵芝多糖可显著提高脾淋巴细胞分泌TNF-α和IL-2 (朱科学 2010)。免疫抑制模型小鼠，腹腔注射木蹄层孔菌多糖和灵芝多糖可显著促进脾淋巴细胞分泌IL-2和IFN-γ (周桂保等 2011)。黄芪多糖可显著促进犬脾淋巴细胞IL-2、IFN-γ和TNF-α mRNA表达，对IL-4影响差异不显著 (邱河辉等 2010)。大鼠灌服100 mg/kg姬松茸多糖60天，可显著提高脾脏IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-2和IFN-γ mRNA表达量，依次提高14.3%、17.2%、72.6%、31.0%和20.5% (孟俊龙等 2012)。体外培养小鼠淋巴细胞，添加云芝多糖31.25~500 μg/mL，可提高IL-1活性，小鼠连续5天腹腔注射云芝多糖25、50和100 mg/kg，可显著提高脾淋巴细胞IL-2和IFN-γ活力 (牛晓晖等 2006)。
5 多糖对信号转导的影响
目前发现的多糖受体有很多种，包括Toll样受体、甘露糖受体、Dectin-1、Dectin-2、清道夫受体、补体受体3和Lactosylceramide受体，多糖与受体结合，激活细胞信号通路，活化免疫细胞，促进细胞因子分泌释放。 桔梗多糖可促进RAW264.7细胞诱导型一氧化氮合成酶 (iNOS)的合成，提高NO产量，通过TLR4/NF-xB通路调节巨噬细胞iNOS表达和NO合成 (Yoon et al. 2003)。冬虫夏草多糖可瞬时诱导细胞外信号调节激酶分泌 (Cheung et al. 2009)。Ca2+是细胞内第二信使，调节淋巴细胞的增殖。添加枸杞多糖10~100 μg/mL，可提高脾细胞胞浆内游离Ca2+水平，存在量效关系，表明枸杞多糖促进脾淋巴细胞增殖可能与胞内Ca2+有关。在培养基中添加钙通道阻断剂，可抑制脾细胞增殖，枸杞多糖组较空白对照组抑制更明显，表明枸杞多糖可能通过诱导Ca2+内流来促进脾淋巴细胞增殖。应用EDTA将培养基中的Ca2+络合，结果显示，对照组和枸杞多糖添加组脾淋巴细胞增殖均被抑制，表明脾淋巴细胞增殖的必要条件是细胞外一定的Ca2+浓度 (董永杰等 2010)
6 前景展望
不同结构的多糖其免疫调节活性功能不一，现仍普遍缺乏具体核心寡糖片段免疫机制对应的构效关系研究。分析功能性多糖的定植位点和结构，比对分析不同多糖的分子结构和作用的分子靶标，构建多糖与分子靶标的构效关系及其下游信号通路，将为具有免疫功能调控作用的多糖的目的性筛选、定向分子修饰及抗生素替代品的开发研究提供理论支持。
参考文献
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