CN106509369A - 一种聚糖酯生物新材料 - Google Patents
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Abstract
本发明将聚糖与脂肪酸或脂肪酸酯在微生物或生物酶作用下生成的聚糖酯制剂，能极大地激活人体和动物细胞免疫功能，从而提高人体和动物机体免疫力，具有治疗病毒和细菌引起的人体和动物疾病，并具有抑制肿瘤的作用。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域，涉及用于人体健康使用和动物饲喂或饮用的免疫抗性增强剂。
背景技术
现代禽畜和水产品养殖业的发展对于我国经济发展和环境可持续发展起着十分重要的作用。但随着养殖集约化程度的提高，禽畜和鱼虾蟹等动物养殖的密度大，加上激素或抗生素等的大量使用，动物生长速度快，动物抗应激的能力显著减弱，免疫抗性低，非常容易造成疾病的流行，导致动物大量死亡。
在应激环境下，动物机体摄食中枢的兴奋性降低，神经内分泌失调，甲状腺素、肾上腺素等激素分泌紊乱，机体免疫机能下降等。例如，猪养殖方面的主要表现在以下几方面：1)采食量降低，生长猪增重缓慢。2)种猪繁殖障碍。母猪卵巢机能减退、流产、受胎率下降、死胎数增加、泌乳量下降、仔猪成活率降低等；种公猪性欲低下、精液品质下降，精子数量减少、活力降低、畸形率升高等。3)皮炎肾病综合症、仔猪下痢、无名高热病、慢性回肠炎等疾病增多。4)猪肉品质降低。5)病毒病流行。在水产品方面则出现虾蟹等生长缓慢，脱壳困难，疾病流行，大量死亡。
传统方法主要通过添加抗应激添加剂如脂肪、合成氨基酸、电解质、矿物质、维生素和有机酸类等增强动物的抗应激能力，或通过使用抗生素和疫苗来增强动物的抗病能力，可以起到一定作用。但由于这些产品的大量使用，不仅带来了愈加受到关注的兽药残留等食品安全问题，也导致了病原微生物日益严重的抗性产生，对养殖业的发展构成了严重挑战。
近年，国内外一些专家学者开始关注多糖类物质作为抗应激免疫增强剂在提高动物机体的免疫抵抗力方面的作用。国内外研究发现，多糖比如壳聚糖可以增加动物的抗应激免疫力，应用在动物的饲料添加剂中，可以增强动物的抗应激能力和免疫抗性。但是，由于单一成分的应用在实际应用中作用不稳定，多糖的效果不突出，动物已经出现应激反应或生病后使用则没有效果了。
本发明将聚糖与脂肪酸或脂肪酸酯在微生物或生物酶作用下生成的聚糖酯制剂，能极大地激活人体和动物细胞免疫功能，从而提高人体和动物机体免疫力，具有治疗病毒和细菌引起的人体和动物疾病，并具有抑制肿瘤的作用。
发明内容
选用的聚糖是由90-2000个单糖聚合的，构成这些聚糖的基础分子式为6个碳原子的单糖，可以来自植物、动物或微生物，包括但不局限于：海藻糖，淀粉，可溶性淀粉，氨基多糖，氨基寡糖，几丁聚糖，糖胺聚糖，壳聚糖，纤维素，半纤维素，虫草多糖，黄芪多糖，人参多糖，三七多糖，竹荪多糖，灵芝多糖，香菇多糖，酵母聚糖等。
选用的脂肪酸和脂肪酸酯或衍生物是从C2到C28的饱和或不饱和的脂肪酸或脂肪酸酯，包括但不局限于乙酸，双乙酸，丁酸，异丁酸，戊酸，异戊酸，己酸，异己酸，葵酸，辛酸，棕榈酸，棕榈烯酸，硬脂酸，亚油酸，油酸，月桂酸，肉豆蔻酸，壬酸，花生四烯酸，磷脂酰乙醇胺，磷脂酰胆碱，磷脂酰丝氨酸，磷脂酰肌醇，磷脂酰甘油，二磷脂酰甘油和磷脂酸等，以及这些脂肪酸制成的盐或衍生物。
选用的催化剂包括但不局限于氯化钙，氯化钠，氯化钾，氧化锌，氧化钙，过磷酸钙，三磷酸钠，碳酸氢钠，多磷酸钠，磷酸二氢钾，磷酸氢二钾，硫酸钠，硫酸锌，硫酸铜，醋酸锌，硫酸钾，碳酸钙，氨基酸钙，氨基酸锌，葡聚糖钙，葡聚糖锌，碳酸钠，碳酸氢钙，碳酸氢钾，硫酸钙，硝酸钙，葡萄糖钙，碳酸钾和生物酶等。
所述的酸性液体反应介质是由微生物在发酵培养过程中产生的有机酸。所述微生物包括但不局限于：根霉菌，曲霉菌，木霉菌，青霉菌，色杆菌，节杆菌，肠杆菌，乳酸杆菌，芽孢杆菌，酵母菌和假单胞菌等。
本发明的创新点一是通过微生物或生物酶将碳原子数在90-2000的大分子聚糖与一种或多种脂肪酸或脂肪酸的盐或脂肪酸衍生物反应制成的聚糖酯。创新点二是这种反应是在由微生物在发酵培养过程中自然生成的酸性液体介质(pH1.8-2.9)中反应完成的。创新点三是本发明的聚糖酯具有激活细胞免疫功能，从而提高人体或动物机体免疫力，具有治疗病毒或细菌引起的动物疾病，并具有抑制肿瘤的作用。
上述所用的原料成分的材料均可以从市场上购买。
本发明解决的技术问题是聚糖与脂肪酸或其衍生物在pH1.8到pH2.9的天然酸性液体介质中反应制成的生物新材料，这种新材料可以用于制备提高人体和动物机体免疫力，治疗病毒或细菌引起的人体或动物疾病，并具有抑制肿瘤的作用。
具体实施方案
本发明根据下述实例做进一步的描述，本领域技术人员知道，下述实施例对本发明仅仅起到说明的作用。在不背离本发明精神的前提下，对本发明所做的任意改进和替代均在本发明保护的范围内。
实施方案一
菌种制备：将太抗哈茨木霉菌菌种在以下培养基上培养纯化：马铃薯200g，葡萄糖20g，琼脂18-20g，水1000mL，pH自然，121℃灭菌20min后，接种，在28℃下培养6天，产生大量绿色分生孢子。
液体培养：以可溶性淀粉25g，碳酸钙5g，磷酸二氢钾2g，硫酸铵5g配制组合，另加玉米油4.0mL，pH自然，加水1000mL制成液体培养基，在121℃灭菌20min。用接种环将木霉菌分生孢子转移到含无菌水的试管中，搅拌使分生孢子从菌丝上分散下来，用无菌纱布过滤除去菌丝后，将孢子浓度调节至107cfu/mL，按照1％的接种量接种到液体发酵培养基中，在28℃、150r/min培养48小时，此时培养液的pH降到1.9，加入已灭菌的壳聚糖10g、磷脂酰肌醇5g和硫酸锌0.5g，继续培养72小时，过滤收集反应液，获得聚合度为150-500的混合聚糖酯。
实施方案二
选有病毒症状的猪只20头。分为治疗组及对照组，两组患猪年龄、临床表现及病情轻重大体一致。治疗组对照组各10例，治疗组按5ml聚糖酯加入到500g饲料中混合均匀。对照组隔离饲养，常规管理。处理后每日观察猪只的精神状态、体温、采食情况。病猪用药5天后临床症状消失，体温、食欲、精神状态正常者判为治愈；病猪用药5天后食欲、精神状态好转，体温正常者判为好转；好转和治愈都判为有效；病猪用药10天后仍然精神不振、厌食或死亡判为无效。
表一 聚糖酯治疗猪病毒病的效果
通过饲料添加聚糖酯的治疗效果达到90％，对照组病猪有5头死亡，聚糖酯有非常显著的治疗猪病毒病的效果。
实施方案三
取健康雌性小鼠分为3组，10只/组，平均每只重20g。取生长良好的小鼠移植性肝癌H22细胞以生理盐水调整为2×106个/ml浓度的细胞悬液，按0.2ml/只体积接种于小鼠右侧腋部皮下。阴性对照组与受试组同步给予N.S.。受试组分为高剂量聚糖酯(70mg/Kg)和低剂量聚糖酯(35mg/Kg)两个亚组。按0.3ml/10g的给药体积灌胃给药(ig)连续给药10天，给药结束后次日取肿瘤称重并计算抑瘤率。
表二 聚糖酯对小鼠肝癌H22生长的影响
注：灌胃给药；各组小鼠平均瘤重为计量资料。
不同剂量的聚糖脂灌胃给药对动物肝癌有一定抑制效果。相对于化学抗肿瘤药物，本聚糖脂的特点是不影响动物食欲，受试动物给药完成时体重比阴性对照组增加高达20％，表明本发明产品有很好的应用价值。
实施方案四
选60平方米试验蟹池6个，采用随机区组设计，每小区3个重复，每个蟹池放入100只蟹苗。处理设计为聚糖脂用量按20ml加入到10升水中均匀泼洒到蟹池中，间隔15天1次。对照蟹塘采用常规管理。每周调查一次蟹只的生长情况，记录统计腐壳病和颤抖病发病率。合计泼洒12次后捕捞蟹并称重。
表三 聚糖脂在大闸蟹上的应用效果
| 组别 | 颤抖病 | 死亡率％ | 平均单体重(克) |
| 对照 | 11.67 | 21.33 | 119.67 |
| 聚糖脂 | 2.0 | 5.0 | 171.33 |
聚糖脂显著有效地促进了大闸蟹生长，并对蟹的真菌和病毒病有很好的防治效果，提高了大闸蟹的存活率和品质。
Claims (10)
1.一种聚糖酯生物新材料，其特征在于：涉及将6个碳原子单糖的聚合度超过50以上的大分子聚糖与选自一种或多种脂肪酸或脂肪酸的盐或衍生物在催化剂作用下于酸性液体反应介质中制成的用于增强人体和动物免疫抗性，治疗病毒或细菌引起的人体和动物疾病，抑制肿瘤生长，增强动物抗应激能力，增加动物食欲，促进动物生长的聚糖酯。
2.根据权利要求1所述的聚糖酯，其特征在于：所述大分子聚糖是由90-2000个单糖聚合的，构成这些聚糖的基础分子式为6个碳原子的单糖，可以来自植物、动物或微生物，包括但不局限于：海藻糖，淀粉，可溶性淀粉，氨基多糖，氨基寡糖，几丁聚糖，糖胺聚糖，壳聚糖，纤维素，半纤维素，虫草多糖，黄芪多糖，人参多糖，三七多糖，竹荪多糖，灵芝多糖，香菇多糖，酵母聚糖等。
3.根据权利要求1所述的聚糖酯，其特征在于：所述选用的脂肪酸和脂肪酸酯或衍生物是从C2到C28的饱和或不饱和的脂肪酸或脂肪酸酯，包括但不局限于乙酸，双乙酸，丁酸，异丁酸，戊酸，异戊酸，己酸，异己酸，葵酸，辛酸，棕榈酸，棕榈烯酸，硬脂酸，亚油酸，油酸，月桂酸，肉豆蔻酸，壬酸，花生四烯酸，磷脂酰乙醇胺，磷脂酰胆碱，磷脂酰丝氨酸，磷脂酰肌醇，磷脂酰甘油，二磷脂酰甘油和磷脂酸及其衍生物等，以及这些脂肪酸制成的盐。
4.根据权利要求1所述的聚糖酯，其特征在于：所选用的大分子聚糖与脂肪酸或脂肪酸的盐或衍生物配合的比例为2-5∶1。
5.根据权利要求1所述的聚糖酯，其特征在于：将上述一种或多种聚糖与一种或多种脂肪酸或脂肪酸盐混合后加入催化剂，在温度5℃到150℃和pH1.8到pH4.9的酸性液体反应介质中制成的制剂。
6.根据权利要求1所述的聚糖酯，其特征在于：权利要求1所述催化剂包括但不局限于：金属盐和生物酶等。
7.根据权利要求1所述，其特征在于：所述的酸性液体反应介质是由微生物发酵过程中产生的天然有机酸等。
8.根据权力要求1所述人体和动物疾病，包括但不局限于为害人体健康的疾病如病毒引起的流感病毒，乙肝病毒，艾滋病毒，疱疹病毒等，以及细胞癌变引起的肿瘤疾病等，以及造成动物的疾病，包括但不局限于为害禽畜和鱼虾蟹等水产的病毒和细菌性疾病如禽流感，猪流感，蟹环爪病，水霉病和链球菌病等。
9.根据权利要求6所述，其特征在于：所述催化剂包括但不局限于氯化钙，氯化钠，氯化钾，氧化锌，氧化钙，过磷酸钙，三磷酸钠，碳酸氢钠，多磷酸钠，磷酸二氢钾，磷酸氢二钾，硫酸钠，硫酸锌，硫酸铜，醋酸锌，硫酸钾，碳酸钙，氨基酸钙，氨基酸锌，葡聚糖钙，葡聚糖锌，碳酸钠，碳酸氢钙，碳酸氢钾，硫酸钙，硝酸钙，葡萄糖钙，碳酸钾，生物酶等。
10.根据权利要求7所述，其特征在于：所述微生物包括但不局限于：根霉菌，曲霉菌，木霉菌，青霉菌，色杆菌，节杆菌，肠杆菌，乳酸杆菌，芽孢杆菌，酵母菌和假单胞菌等。
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