豬營養抗病的途徑

魯興容 · 發表于 2009-12-14 15:58:55

營養抗病的途徑有：影響免疫系統發育與功能、影響腸道發育與健康、影響抗病基因的表達、影響傳染性疾病的發生發展、緩解ROS的危害、緩解霉菌毒素的危害等六大途徑。
（一）營養與免疫
營養與疾病之間存在著非常密切的聯系，動物的營養狀況影響著機體的免疫功能和對疾病的抵抗力，機體的健康狀況又影響著動物的營養需要模式。“營養免疫學”的誕生與發展為解決動物生產中的疾病問題提供了新的思路。國內外關于豬的營養與免疫研究的熱點主要有兩大部分：
1 營養對免疫機能的影響
（1）任何養分的嚴重缺乏，長期整體營養不良均損傷免疫系統的發育和免疫力；
（2）對大部分養分，保證最佳免疫力的需要量高于生產性能的需要量；
（3）養分種類不同對免疫機能的影響模式不同。
2 影響免疫反應的主要養分
影響免疫反應的主要養分有蛋白質、氨基酸、脂肪、維生素和微量元素等。
（1）蛋白質:在臨床和試驗方面，有關蛋白質營養與免疫的研究很廣泛，得到較為一致的結論。蛋白質缺乏將會：降低機體抗感染能力和淋巴器官發育；降低細胞免疫功能；降低體液免疫功能；降低巨噬細胞的數量與活性。
（2）氨基酸:氨基酸與免疫功能關系的研究主要集中在賴氨酸、含硫氨基酸、蘇氨酸和支鏈氨基酸等幾種必需氨基酸和谷氨酰胺。氨基酸影響免疫機能的機制：①影響蛋白質的合成速率及類型、RNA合成和抗體形成過程；②氨基酸的藥理作用；③氨基酸的代謝產物影響免疫功能；④氨基酸通過影響其它必需營養素的代謝間接影響免疫功能。
（3）多不飽和脂肪酸（PUFA）：大多數的研究表明，日糧中添加ω-3PUFA降低了動物的淋巴細胞轉化率、自然殺傷細胞的活性和炎性細胞因子（IL-1、IL-6、TNF）的產生，這可在一定程度上解釋ω-3PUFA對心血管疾病、自動免疫疾病或炎癥的緩解作用。這些疾病的特點是免疫反應失控，從而產生過多的炎性細胞因子，對機體造成損傷。ω-3和ω-6PUFA的平衡具有重要意義。
目前，有關對ω-3PUFA影響免疫的機理為：①影響了細胞膜的脂肪酸組成，從而影響了細胞的流動性；②改變了類二十烷酸的種類和數量；③改變了細胞的信號轉導系統；④改變機體的脂質過氧化水平；⑤影響免疫細胞的關鍵基因的表達。如細胞因子，粘附分子等的表達。
（4）維生素：維生素影響免疫系統的發育，在免疫調節過程中起著重要的作用。研究較深入的維生素主要有：維生素A和β-胡蘿卜素；維生素E；維生素D；維生素C。
維生素A是維持正常免疫功能的重要物質，嚴重缺乏或亞臨床缺乏導致免疫功能紊亂。姜建陽（1999）研究表明，高劑量維生素可提高仔豬細胞免疫功能,但對體液免疫功能無顯著影響。β-胡蘿卜素除作為維生素A的前體物外，還具有自身獨特的功能：①抗氧化功能；②促進輔助性T淋巴細胞增殖、NK細胞上IL-2受體的增加、誘導細胞毒性T細胞的活力。
VE是一種生物抗氧化劑，可增強動物機體的免疫功能，具有免疫佐劑的作用。VE在影響免疫功能方面與硒具有協同作用。飼料中添加VE可有效提高豬抗體生成量。向豬日糧中添加100IUVE提高了豬對大腸桿菌的血清學反應。
VE影響免疫的機制：①抗氧化功能；②影響花生四烯酸代謝產物的合成；
③抑制前列腺素和皮質酮的生物合成。
VC通過四個途徑影響免疫功能：①影響免疫細胞的吞噬作用；②降低血清皮質醇，改善應激狀態；③抗氧化功能；④增加干擾素的合成。
維生素D以活性形式1,25－(OH)2－D3參與調節免疫功能：①調節造血細胞、淋巴細胞生成細胞、骨細胞的增殖和分化，修飾T、B淋巴細胞活性；②通過調節IL-1、IL-2、IL-3、α-TNF以及免疫球蛋白修飾免疫反應；③調節單核細胞、多形核巨噬細胞以及淋巴細胞由胸腺和脾臟向血液轉移；④調節體外單核白細胞的增殖和分化。
（5）微量元素
研究比較深入的是鋅、硒，其次是銅、鐵、錳等。這五種元素的共同特點是起著生物抗氧化的作用。
鋅與免疫有關的功能：①是維持胸腺素活性的必需因子；②與巨噬細胞膜ATP酶、吞噬細胞中NADPH氧化酶等的活性有關；③細胞內的鋅濃度對巨噬細胞的活力和噬中性白細胞的殺菌能力起決定性作用；④是超氧化物歧化酶的輔助因子，具有抗氧化功能。促進外周血單核細胞產生腫瘤壞死因子。
硒對免疫的影響主要在四個方面：①缺硒降低嗜中性白細胞和巨噬細胞谷胱甘肽過氧化物酶活性，降低細胞的抗氧化能力，從而降低免疫細胞活力；②硒通過影響谷胱甘肽過氧化物酶進一步調控5-脂氧合酶活性。5-脂氧化酶催化二十碳四烯酸氧化，其氧化產物影響淋巴細胞增殖；③硒通過激活NK細胞和靶細胞膜表面，促進二者結合從而增強NK細胞殺傷活力；④通過硒蛋白途徑影響免疫功能。
銅在體內通過一些含銅蛋白（銅藍蛋白和SOD）調節炎癥反應和抗氧化能力或影響對炎癥反應有調節功能的因子，增強機體的免疫反應。銅缺乏，T細胞依賴性抗體的產生受到抑制。此外，銅還參與補體的合成。
鐵營養不良影響免疫力的機制可能為：①缺鐵使DNA合成和細胞增殖所必須的含鐵核糖核酸還原酶活性受損，影響了DNA和蛋白質合成以及細胞增殖；②鐵結合蛋白如轉鐵蛋白和乳鐵蛋白本身有直接殺菌作用。
鉻是葡萄糖耐受因子（GTF）的組成成分。研究表明，鉻也可影響機體的免疫功能。但到目前為止，補鉻對豬免疫機能的影響的研究結果尚不一致。LeeDernan等（1997)試驗表明，4周齡斷奶仔豬日糧中添加400g/kg鉻能提高仔豬偽狂犬病毒的抗體效價，提高淋巴細胞轉化率。IgG和免疫球蛋白質總量增加。
3免疫狀況對豬營養代謝、生產性能和營養需要的影響
免疫系統受外來抗原刺激后，通過神經－內分泌－免疫系統網絡，引起動物一系列行為上和代謝上的改變，從而影響動物的生長和營養需要量。
（1）免疫系統激活導致動物機體代謝發生變化（2）免疫系統激活對豬生產性能的影響
（3）免疫系統激活對豬營養需要量的影響。
（二）微生態營養
動物微生態營養是動物營養的延伸，是益生菌和動物營養的相互交叉滲透。其目的是保障腸道健康，提高養分利用率和動物對疾病的一般抵抗力。
一般認為動物微生態理論包括4個方面的內容，即動物微生態平衡理論、動物微生態失調理論、動物微生態營養理論及動物微生態防治理論。其中動物微生態營養理論是指動物體內正常微生物對動物的營養作用，以及對動物有益微生物——益生菌劑進入體內參與代謝、增加畜禽的營養物質和生長刺激因子，促進機體生長。動物腸道的菌群數量占動物體內微生物的大部分，在腸道內生長代謝所產生的營養是維持動物生命和生長必不可少的元素。對動物消化道微生態環境的分析表明，消化道微生物參與了物質代謝，提供了動物機體所需要的營養物質和生長刺激因子，它們在長期進化過程中與動物宿主保持相對平衡、相對穩定的狀態，與宿主在不同發育階段形成了動態平衡，構成與宿主在一定生態空間內的生理統一體。它們不僅通過自身所分泌代謝的產物營養宿主，同時還負擔著抑制病原菌繁殖、預防感染的任務，為動物保持良好的生長狀態掃清了障礙。
1 微生態失衡的原因：①外界環境因素；②機體正常生理結構的破壞；③用藥；④中毒；⑤感染；⑥消化道疾病；⑦管理。
2 具有保健功效的飼料添加劑有：酸化劑、高鋅及高銅、益生素、促生素、免疫調節劑、植物提取物、腸道功能調節劑、活性肽、酶制劑、噬菌體、特異性抗體。
3 養分的微生態營養效應：①蛋白質源和水平的微生態效應；②淀粉的微生態效應；③飼料添加劑的微生態效應；④腸道營養的重要意義。
（三）營養與抗病基因
提高或抑制抗病基因表達可以提高動物特異性或相對特異性的疾病抵抗力。
抗病基因研究進展：
1 大腸桿菌K88受體基因：缺乏K88受體的仔豬能抗K88附著，從而抗腹瀉。大白和長白豬群：K88陽性率88％；中國地方豬陽性率非常低，具有天然抗病性。
2 F18受體基因：隱性遺傳對抗仔豬腹瀉和水腫病。
3 MHC超基因族：主要組織相容性復合體（MHC）是與抗病性和免疫應答密切相關的一組基因群，廣泛存在于脊椎動物。MHC與多種疾病抗性有關，MHC也成為研究疾病的熱點。
4 干擾素基因：干擾素的主要生物學功能：①廣譜抗病毒功能；②免疫調節功能；③免疫增強功能。
干擾素基因的激活和表達是機體第一道病毒防御體系，它先于機體的免疫應答反應。大量體內和體外試驗表明，豬干擾素對生產具重大威脅的傳染病病毒均具有防御和抑制作用，如繁殖與呼吸綜合征病毒、口蹄疫病毒、傳染性胃腸炎冠狀病毒及豬瘟病毒等。
5 NRAMP1基因：NRAMP1（天然抗性相關巨噬蛋白）基因在巨噬細胞中表達，與結核桿菌、沙門氏傷寒菌、利什曼菌等易感性和抗性有關。
6 Mx1基因：在人、小鼠、家畜中均存在MX基因，鼠的MX1蛋白具有抗流感病毒和thogoto病毒功能。人的MXA和MXB蛋白具有抗口腔泡炎病毒作用。
（四）抗霉變抗氧化營養
探明營養與抗霉變抗氧化的互作規律，可以提高動物抵抗力，緩解或消除霉變氧化應激。
霉菌毒素是霉菌的代謝產物，是霉菌在各種不同的有機質上生長后所產生的具有毒性的二次代謝產物，這些產物有些是排出于所生長的基質中，有些則存在于菌體內，當動物食入含有毒素的基質或菌體，有時甚至接觸到含有毒性的基質后便發病或局部性的中毒。目前已發現有33屬，164種霉菌能產生大約200多種霉菌毒素，各種霉菌毒素的毒力和致病性差異很大。當前比較常見的霉菌毒素主要有：黃曲霉毒素、F-2毒素、T-2毒素、嘔吐毒素、煙曲霉毒素。
1 霉菌毒素的危害：①采食量：下降或拒食；②生產性能：生長不良、產乳量降低等；③健康：免疫抑制、飼料毒素殘留(致癌物)、內臟器官損傷或死亡。
表6-47 飼料霉變檢出率（%）
黃曲霉毒素                         100%
嘔吐毒素                         100%
玉米赤霉烯酮                      100%
T-2毒素                            100%
赭曲霉毒素                         94%
煙曲霉毒素                         92%
2 霉菌毒素對機體免疫的影響：常見霉菌毒素都會對豬產生免疫抑制，但黃曲霉毒素、T-2毒素、嘔吐毒素、煙曲霉毒素產生的影響更大。采食低劑量的真菌毒素可以導致免疫應答的損傷，降低對傳染病的抵抗力，并導致腫瘤形成。霉菌毒素誘導的免疫抑制可以表現在T或B細胞活性受抑制、抗體產生受抑制、補體活性降低、吞噬細胞活性受損等。疫苗接種誘導的免疫應答同樣受到霉菌毒素的影響。據袁慧、文利新等專家研究，亞臨床水平的霉菌毒素對牲豬造成的免疫抑制，引起機體抗病力下降，導致豬對豬瘟、流感、大腸桿菌病、附紅細胞體等三十多種疾病易感，發病率升高。
3 如何消除霉菌毒素對豬免疫抑制的影響：實踐證明，簡單的應用霉菌吸附劑，效果一般不理想，黏土產品表面積小，添加劑量高，不僅與霉菌毒素結合，還可與飼料中的必須成分如維生素、氨基酸等結合。綠葉公司保健養豬課題組專家發現，應用新型的鈉米孔徑的沸石粉霉菌吸附劑，再補充霉菌污染后易損失的關鍵營養，以及利用功能性低聚糖的免疫功能，可成功解決這一難題。為此，長沙綠葉生物科技有限公司研制出了國內第一個育肥豬專用抗霉菌保健產品——大壯素。試驗證明，應用大壯素，可消除亞臨床水平的霉菌毒素對豬免疫抑制的影響，保持和提高機體免疫力，釋放動物生長潛能，在防病和促生長兩方面效果十分顯著。
4 影響飼料氧化的因素：添加脂肪、高Fe、高銅、重金屬、農藥、霉菌毒素、貯藏條件和時間等。
5 飼料氧化的危害：降低適口性和采食量；破壞維生素和色素；降低蛋白質、脂類的消化利用率；腸粘膜受刺激、降低養分的吸收；脫毛、腹瀉、腸炎、肝心腎腫大；營養缺乏癥。
6 氧化應激危害：細胞通透性、粘汁性、分泌活動、酶活、信號傳遞等。
7 防霉抗氧化營養技術：主要措施有控制原料質量、使用防霉劑、使用抗氧化劑、使用免疫增強劑。