黄芪多糖的生物学作用及其在养猪业上的研究与应用进展
单冬丽
甘肃省畜牧兽医研究所
1黄芪多糖的化学性质
黄乔书等（1982）从黄芪的水提液中分离得到两种葡聚糖AG-1，AG-2和两种杂多糖AH-1，AH-2；其中AG-1为水溶性的，确定为-（1→4）（1→6）葡聚糖，-（1→4）和-（1→6）甙键糖基的组成比例为5：2；AG-2为水不溶性-（1→4）葡聚糖。AH-1为水溶性酸性杂多糖，由葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖以1.0:0.04:0.02:0.01组成，所含糖醛酸为半乳糖和葡萄糖醛酸；AH-2由葡萄糖和阿拉伯糖以1：0.15组成。其中AG-1和AH-1具有免疫促进作用。方圣鼎等（1982）从内蒙黄芪的水提液中分离到3种APS：APSⅠ、Ⅱ和Ⅲ，其中APSI是杂多糖，由D-葡萄糖、D-半乳糖和L-阿拉伯糖以1.75:1.63:1组成，分子量为36300；APSⅡ为葡聚糖，分子量为12300，二者均有增强免疫活性的作用；APSⅢ也为葡聚糖，分子量为34600，无明显免疫活性，主要为-（1→4）连接，-（1→6）连接方式较少。黄沁（1986）由内蒙黄芪根中分离出一种多糖组分APS-G，水解证明为葡萄糖与阿拉伯糖的多聚体，MW在2万以下。
邹一愚等(1998)采用乙醇沉淀法将APS分级得到两组分APSⅠ和APSⅡ，两者之比为0.31:0.69，APSⅠ中葡萄糖含量明显低于APSⅡ，且APSⅠ中不含半乳糖和阿拉伯糖，但木糖含量很高，说明APS中大分子量部位含有大量戊糖，而小分子量部位则以葡萄糖和半乳糖为主。闫巧娟等（2004）通过分级醇沉、分步醇沉和超滤方法研究APS分子量分布，结果表明超滤后APS大部分分布在离心沉淀和截留分子量150个道尔顿（150KDa）以上部分，两者占57.6%，其含量除3KDa以下和6KDa至50KDa部分较低外，其它部分含量相差不大；APS的分布很不均匀，大分子量和小分子量的多糖较多，而3KDa至150KDa这一段的多糖只占总多糖的13.2%。
毛晓峰等（2004）研究结果显示：APS主要由两种多糖组成，其中之一的分子量59400，同时气相色谱法检测显示APS主要是由葡萄糖、甘露糖、果糖、岩藻糖和阿拉伯糖所组成，摩尔比25.79:0.8:0.63:5.52:1。
2黄芪多糖的生物学作用
2.1黄芪多糖的免疫增强作用
近年来许多研究表明，APS可以促进动物免疫器官生长发育，增强特异性（细胞免疫和体液免疫）和非特异性免疫反应。
李先荣等（1989）从黄芪根中提取制得的APS-G粉针，具有显著的免疫增强作用，能显著增强小鼠巨噬细胞的吞噬功能；促进血清溶血素形成，提高空斑形成细胞的溶血能力和明显的碳粒廓清作用和明显增加脾重；这些作用在正常的生理状态下存在，在机体免疫功能低下时同样显示明显作用。
毛小娟等（1989）从红芪和黄芪中提取得到的红芪多糖和APS均可明显对抗强的松龙抑制血清凝集素、溶血素抗体的产生，APS对抗体形成细胞的双向调节效果是它“扶正”的一种特征表现，APS对抗体生成具有显著的促进作用。APS能增强NK细胞的活性，刺激NK细胞增殖，与IL-2全用更佳（张晓明，1991）。
梁华平等（1994）研究发现烧伤后6d小鼠的脾脏指数和胸腺指数降低，经腹腔注射250mg/kg体重APS，每天一次，连续5d，不仅可以明显提高正常小鼠的脾脏指数和胸腺指数，还可使烧伤小鼠的脾脏指数和胸腺指数恢复正常。APS能明显增加小鼠脾脏、胸腺重量，同时能对抗免疫抑制剂泼尼松龙或强的松龙所造成的对脾、胸腺、肠淋巴结等免疫器官的萎缩作用，也能对抗环磷酰胺引起的脾脏萎缩。程志斌等（2002）报道，APS能使小鼠脾脏脾内浆细胞增生，促进抗体合成，增强体液免疫。许杜娟等（2003）检测发现APS能促进正常小鼠脾脏细胞增殖反应，对亚适量ConA和LPS诱导脾脏细胞增殖反应也有显著促进作用，对脾细胞干扰素-和腹腔巨噬细胞肿瘤坏死因子-的产生有显著促进作用。
翁玲等（2003）实验证明，APS粉针剂能够有效地促进化疗后小鼠免疫系统功能的恢复，增加化疗后BALB/C小鼠脾细胞分泌细胞因子的能力，对正常小鼠分泌细胞因子有一定的调节作用，并能增进s-180荷瘤小鼠NK细胞的杀伤能力。聂小华等（2004）研究证实，APS对于ConA诱导的脾脏、胸腺T淋巴细胞增殖具有显著的促进作用。毛晓峰等（2004）研究发现APS能够提高免疫应激后断奶仔猪的细胞免疫功能，降低炎性因子和应激激素的分泌，从而发挥抗免疫应激作用；APS发挥抗免疫应激作用可能是通过改变细胞信号分子的浓度实现的。
姚金凤等（2005）检测表明APS能够促进巨噬细胞NO合成，显著增强小鼠腹腔巨噬细胞对黑色素瘤细胞的杀伤作用，认为APS能增强小鼠腹腔巨噬细胞的免疫功能，可能是其抗肿瘤作用的机理之一。欧德渊等（2007）测定发现APS抑制仔猪巨噬细胞TNF-表达及分泌炎性因子，这可能是APS维持仔猪健康的重要机制之一。黄兴等（2013）研究表明，左旋咪唑和黄芪多糖都有加强鸡新城疫Ⅰ系弱毒冻干苗诱导猪内源性干扰素产生的作用，黄芪多糖效果好于左旋咪唑。
2.2黄芪多糖对机体代谢的影响
研究表明，给小鼠每日2次腹腔注射200mg/kgAPS，共3d，小鼠肝、脾细胞中嗜性核糖核酸活力显著下降，致使RNA分解代谢降低，抗体合成增加。APS可明显增加小鼠脾脏DNA、RNA和蛋白质的含量（王道苑等，1987）。
李先荣等（1989）报道，黄芪具有调节血糖的作用，对正常小鼠的血糖含量无明显影响，但却使葡萄糖负荷后的小鼠血糖水平显著下降，并能明显对抗肾上腺素引起的小鼠血糖升高的反应和苯乙双胍致小鼠实验性低血糖，而对胰岛素性低血糖无明显影响。活性氧自由基的消除及超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性的升高有利于动物抗氧化和抗衰老，减少对实质器官的病理损害，提高机体的抗病力。
胡元亮等（2005）研究表明，APS和淫羊藿多糖均能促进细胞增殖和延缓细胞衰老，淫羊藿多糖的作用强于APS，具有一定的量效、时效关系。
3黄芪多糖在养猪业上的应用
3.1作为免疫增强剂
APS具有明显的免疫调节作用，能提高猪抗病力，对于各种药物及不同应激模式下的免疫功能降低，均具有明显的免疫增强作用；与疫苗混合使用能提高机体对抗原的免疫应答能力，增强抗体效价和作用时效。
边传周等（2005）在断奶仔猪日粮中添加0.1%APS，在断奶后第7d、14d淋巴细胞百分数分别增加7.7%、18.2%；中性粒细胞百分数分别减少了15.2%、28.6%；断奶仔猪的SRBC抗体效价分别提高0.47、1.49（P<005）个滴度；单核细胞增殖率分别提高11%、25%（P<0.05）；腹泻率显著低于28日龄断奶仔猪。解慧梅等（2006）以APS和人参皂甙Rb1直接与口蹄疫疫苗混匀肌肉注射免疫小鼠和猪，检测发现APS和人参皂甙Rb1均能提高小鼠和猪口蹄疫抗体效价，随着剂量的增加对抗体效价的影响有递增现象；APS在20mg/头和人参皂甙Rb10.8mg/头时显著提高了猪口蹄疫抗体效价；APS和人参皂甙Rb1与疫苗混合使MVECs分泌NO、IL-6和TNF-显著下调，细胞因子接近于对照组，保护内皮细胞免受损伤。
魏凤仙等（2006）在杜×长×大三元杂交小母猪基础日粮中添加500mg/kgAPS饲喂，不影响生长猪的生产性能，但有一定的提高生产性能的趋势；能够提高生长猪血清中球/白比值，提高BSA免疫抗体OD值（P<0.05）及植物血球凝集素（PHA）刺激皮褶厚度增加值。许静波等（2007）对三元杂交仔猪应用一定剂量（2ml、4ml、6ml）的APS肌肉注射能极显著提高仔猪猪瘟疫苗的抗体水平（P<0.01），显著提高仔猪外周血嗜中性白细胞百分数和淋巴细胞转化率（P<0.05），表明APS对仔猪的免疫功能具有一定的促进作用。刘自逵等（2008）测定发现猪瘟兔化弱毒苗首免20d（41日龄）猪瘟抗体阳性率为70%，可疑率为30%；30d后（51日龄）猪瘟抗体阳性率为0，可疑为70%，阴性率达30%；分别用1ml、2ml和3ml复方APS注射液配合猪瘟疫苗免疫注射21日龄仔猪，三个试验组猪瘟抗体水平均有较大提高，其阳性率达100%，而用生理盐水稀释的对照组抗体水平相对较低，其阳性率达不到100%，表明复方APS注射液可明显提高猪瘟的抗体水平，提高了猪瘟的保护力。
邵珊等（2009，2011）以APS和白花蛇舌草多糖作为免疫增强剂联合猪高致病性繁殖与呼吸综合征灭活疫苗免疫26日龄断奶仔猪，均能极显著促进外周血淋巴细胞的增殖，使抗体提早产生并提高抗体滴度和IL-2表达水平；均能显著提高仔猪的CD3+、CD4+、CD8+淋巴细胞的百分比和特异性抗体滴度；因此APS和白花蛇舌草多糖能增强猪对高致病性繁殖与呼吸综合征灭活疫苗的免疫应答能力，均能提高猪高致病性繁殖与呼吸综合征灭活疫苗的免疫水平。
赵娟等（2010）研究黄芪多糖（APS）对PCV2阳性猪免疫功能的调节作用，结果显示，APS能显著增加外周血T淋巴细胞、NBT阳性细胞、CD4+T细胞百分数及IL-2、IL-4、IFN-含量，显著降低CD8+T细胞百分数，推测APS通过上调CD4+细胞百分数、CD4+/CD8+及Th1反应恢复正常免疫机能。张飞等（2010，2011）在仔猪20、35日龄时分别肌肉注射2ml、46ml黄芪多糖，连续注射3d，能显著提高断奶仔猪血清中SOD含量（P<0.05），显著降低断奶仔猪血清中MDA含量（P<0.05），对恢复早期断奶仔猪血清中NO含量有明显的促进作用；能显著提高断奶仔猪外周血红细胞数、白细胞数、血红蛋白含量（P<0.05），显著降低断奶仔猪腹泻率（P<0.05），但对断奶仔猪日增重的影响不大，表明黄芪多糖对提高断奶仔猪的免疫功能和抗氧化性能、降低腹泻率具有一定的促进作用。
兰新财等（2011）在每吨饲料中添加2kg增免康颗粒能明显增强PRRS疫苗免疫后第7d和第14d的抗体水平，有很好的免疫增强效果，且效果极显著（P<0.01）优于黄芪多糖；每吨饲料中添加2kg增免康颗粒、1kg增免康颗粒和1kg黄芪多糖对PRRS免疫后28d均有免疫增强效果，免疫后第7d、14d、28d增免康颗粒各剂量组和黄芪多糖对CSF免疫均有显著免疫增强效果，差异不显著。
3.2防治疾病
APS能够抑制猪肠道有害菌群，诱生干扰素，抵抗细菌和病毒，增强免疫功能，降低哺乳仔猪、断奶仔猪腹泻和病毒性疾病发生，提高猪成活率。
毛晓峰等（2004）研究发现，在0.1％浓度下，APS对金色葡萄球菌、绿脓杆菌、沙门氏菌、大肠杆菌无抗菌作用；在0.5％浓度下，对大肠杆菌具有抗菌作用；在1％的浓度下，APS对大肠杆菌、沙门氏菌以及金色葡萄球菌具有抗菌作用。赵丽华等（2006）对病猪每天肌肉注射1次“复方APSⅢ号”注射液，连用2d～3d，治疗猪瘟与猪蓝耳病混合感染的病例，取得了良好的治疗效果。郭秀英等（2006）用后海穴注射APS注射液5ml～10ml，1次/d，连用2次～4次，治疗猪无名高热取得了很好的效果。胡仓云等（2007）对28日龄断奶仔猪肌注APS注射液3ml/头，连用3d，同时在每100kg基础日粮中添加APS粉剂20g连喂7d；药物组按常规剂量交替注射恩诺沙星、庆大霉素，同时在基础日粮中添加抗菌药物粉剂连喂7d，对照组不作任何处理，结果仔猪腹泻率分别为8.6%、32.1%和70.2%，死亡率分别为0、8.9%和15.8%。
严正东（2008）通过母猪内服APS，同时给仔猪肌注诺氟沙星的方法治疗仔猪黄白痢，治愈率达到93.7%，比单纯给仔猪肌注诺氟沙星组和单纯给母猪内服APS过奶组分别高出12.2%（P<0.01）和16.4%（P<0.01）。靳月生等（2008）对猪圆环病毒病分别肌注APS+复方磺胺间甲氧嘧啶钠、利巴韦林+复方磺胺间甲氧嘧啶钠、双黄连+复方磺胺间甲氧嘧啶钠治疗，治疗愈率分别为81.43%（193/237）、41.07%（46/112）和52.20%（71/136），可见APS在治疗猪圆环病毒病较其他2种药物效果好。
岑路等（2009）选用感染口蹄疫（FMD）猪场的60头断奶仔猪，在分别注射FMD合成肽疫苗进行紧急防制5d后分别在基础日粮中添加索比亚益生菌2kg/t拌料、索比亚益生菌1.8kg/t及APS0.2kg/t拌料，防制FMD效果比对照组分别提高75%和100%，FMD疫苗保护率分别提高15%和20%，说明索比亚益生菌具有显著的防制FMD和提高FMD疫苗保护的作用，添加APS对其具有明显的协同作用；日增重分别提高2.86%和8.57%，饲料利用率分别提高11.0%和12.1%。
周德刚等（2010）在育肥猪饲料中联合添加银黄可溶性粉和黄芪多糖粉，连续使用7d，可以很好的提高育肥猪的日采食量和日增重，减少育肥猪呼吸道疾病和其它疾病的发生，降低养殖成本。葛洪光（2012）报道，猪伪狂犬病目前无特效治疗药物，对感染发病猪可注射猪伪狂犬病高免血清，对断奶仔猪有明显效果，同时应用黄芪多糖中药制剂配合治疗可减少死亡率。
3.3提高生产性能
日粮中添加APS和黄芩甙，可以改善断奶仔猪的肠道内环境，促进有益菌群乳酸杆菌的生长，提高断奶仔猪对营养物质的消化率（侯伟革等，2006）；增加猪采食量，促进生长发育，改善饲料报酬，提高生产性能。张波等（1999）于母猪分娩前4d肌注APS注射液30ml/头，第2d再注1次；仔猪2日龄时肌注APS注射液2ml/头，第2d再注1次，结果黄痢、白痢、水肿、肺炎、链球菌病发病率降低，成活率提高2.8个百分点，35日龄断奶时平均体重比对照组多0.63kg，头均增加经济效益16.66元。毛晓峰等（2004）在断奶仔猪饲料中添加APS，能够缓解因注射脂多糖对断奶仔猪的生长性能的下降。
李培发（2005）对7日龄长苏（长白×苏太）二元杂仔猪7日龄～15日龄和30日龄～35日龄基础饲粮中分别加入APS、VC、新霉素预混剂（100g/100kg）饲粮饲喂，能有效促进仔猪的生长发育，减少腹泻，提高成活率及增重。张素梅等（2006）在断奶仔猪日粮中分别添加1%黄芪散剂及0.8%、1.0%和1.2%黄芪颗粒剂饲喂，对仔猪的生长性能及免疫功能均有不同程度的增强作用，免疫口蹄疫灭活苗后27d抗体水平显著高于对照组，腹泻率显著低于对照组，料重比均较对照组小。李同洲等（2007）在断奶仔猪日粮中添加0.02%、0.05%和0.1%APS饲喂28d，日均增重分别比对照组提高了2.35%、5.73%（P<0.05）、4.77%（P<0.05）；日均采食量分别提高0.48%、0.99%和1.53%；饲料报酬分别改善了1.59%、3.17%和2.65%；随着日粮中APS水平的提高，试验猪对主要营养物质的消化率有所提高；日粮中添加不同水平的APS可以明显降低断奶仔猪的平均腹泻率，与对照组相比分别降低了12.50%、18.75%和31.25%（P<0.05）。
喻育才（2007）在断奶仔猪饲粮中添加100、200、300和500mg/kg黄芪提取物，35d试验结果发现4组猪的增重和日增重都显著高于对照组，日均采食量均低于对照组，料肉比均优于对照组，其中以添加黄芪提取物200g时断奶仔猪生长性能最佳；腹泻发生率分别降低43.9%、52.8%、50.5%和53.5%。
肖华丽等（2008）在仔猪基础日粮中分别添加0.05%APS、0.05%复方A免疫增强剂（APS+刺五加皂甙）、0.05%复方B免疫增强剂（APS+刺五加皂甙+牛膝多糖），日均采食量复方A组比APS组和复方B组显著增加了8.99%和7.41%，与对照组差异不显著；日均增重复方A组比对照组、APS组和复方B组显著提高17.42%、16.11%和16.43%；料重比复方A组显著低于对照组和APS组，与复方B组无显著差异；复方A组比对照组显著提高血浆中IgG含量19.64%，提高血浆中NOS活性16.74%。侯晓礁等（2009）在妊娠后期母猪饲料中添加300g/tAPS粉，能有效提高妊娠后期母猪的生产性能和出生仔猪的健康水平，对妊娠母猪的各种繁殖障碍性疾病有很好的预防作用，窝均产仔数、窝均活仔数和窝均活仔重均高于对照组；弱仔率、死胎率、木乃伊率和畸形率分别比对照组降低3.53、1.03、0.35和0.32个百分点。
骆先虎等（2012）分别在基础饲粮中加入黄芪多糖200、500mg/kg和1000mg/kg饲喂28日龄断奶仔猪28d，对仔猪的日增重、营养物质消化率、料肉比及腹泻率均有所改善，添加组与对照组在腹泻率方面差异显著（P<0.05），其中以添加500mg/kg为宜。
4存在问题及研究方向
4.1存在的问题
目前报道的APS提取方法较多，不同的提取方法、不同的品种，提取的APS收率、含量及组成成分不完全相同，功能也有差异；APS有适宜的使用剂量，不同的动物和不同的发育阶段最佳剂量不同，使用剂量同效应并不是完全成正比；APS作为免疫增强剂，只是一个增强作用，不可替代疫苗的使用，单用APS的非免疫动物的免疫保护效果很差；由于生产实践和实验室环境条件相差很大，因此实验室的研究是不能完全使用于生产实践的，产生的效果可能有差异。