猪营养抗病的途径

鲁兴容 · 发表于 2009-12-14 15:58:55

营养抗病的途径有：影响免疫系统发育与功能、影响肠道发育与健康、影响抗病基因的表达、影响传染性疾病的发生发展、缓解ROS的危害、缓解霉菌毒素的危害等六大途径。
（一）营养与免疫
营养与疾病之间存在着非常密切的联系，动物的营养状况影响着机体的免疫功能和对疾病的抵抗力，机体的健康状况又影响着动物的营养需要模式。“营养免疫学”的诞生与发展为解决动物生产中的疾病问题提供了新的思路。国内外关于猪的营养与免疫研究的热点主要有两大部分：
1 营养对免疫机能的影响
（1）任何养分的严重缺乏，长期整体营养不良均损伤免疫系统的发育和免疫力；
（2）对大部分养分，保证最佳免疫力的需要量高于生产性能的需要量；
（3）养分种类不同对免疫机能的影响模式不同。
2 影响免疫反应的主要养分
影响免疫反应的主要养分有蛋白质、氨基酸、脂肪、维生素和微量元素等。
（1）蛋白质:在临床和试验方面，有关蛋白质营养与免疫的研究很广泛，得到较为一致的结论。蛋白质缺乏将会：降低机体抗感染能力和淋巴器官发育；降低细胞免疫功能；降低体液免疫功能；降低巨噬细胞的数量与活性。
（2）氨基酸:氨基酸与免疫功能关系的研究主要集中在赖氨酸、含硫氨基酸、苏氨酸和支链氨基酸等几种必需氨基酸和谷氨酰胺。氨基酸影响免疫机能的机制：①影响蛋白质的合成速率及类型、RNA合成和抗体形成过程；②氨基酸的药理作用；③氨基酸的代谢产物影响免疫功能；④氨基酸通过影响其它必需营养素的代谢间接影响免疫功能。
（3）多不饱和脂肪酸（PUFA）：大多数的研究表明，日粮中添加ω-3PUFA降低了动物的淋巴细胞转化率、自然杀伤细胞的活性和炎性细胞因子（IL-1、IL-6、TNF）的产生，这可在一定程度上解释ω-3PUFA对心血管疾病、自动免疫疾病或炎症的缓解作用。这些疾病的特点是免疫反应失控，从而产生过多的炎性细胞因子，对机体造成损伤。ω-3和ω-6PUFA的平衡具有重要意义。
目前，有关对ω-3PUFA影响免疫的机理为：①影响了细胞膜的脂肪酸组成，从而影响了细胞的流动性；②改变了类二十烷酸的种类和数量；③改变了细胞的信号转导系统；④改变机体的脂质过氧化水平；⑤影响免疫细胞的关键基因的表达。如细胞因子，粘附分子等的表达。
（4）维生素：维生素影响免疫系统的发育，在免疫调节过程中起着重要的作用。研究较深入的维生素主要有：维生素A和β-胡萝卜素；维生素E；维生素D；维生素C。
维生素A是维持正常免疫功能的重要物质，严重缺乏或亚临床缺乏导致免疫功能紊乱。姜建阳（1999）研究表明，高剂量维生素可提高仔猪细胞免疫功能,但对体液免疫功能无显著影响。β-胡萝卜素除作为维生素A的前体物外，还具有自身独特的功能：①抗氧化功能；②促进辅助性T淋巴细胞增殖、NK细胞上IL-2受体的增加、诱导细胞毒性T细胞的活力。
VE是一种生物抗氧化剂，可增强动物机体的免疫功能，具有免疫佐剂的作用。VE在影响免疫功能方面与硒具有协同作用。饲料中添加VE可有效提高猪抗体生成量。向猪日粮中添加100IUVE提高了猪对大肠杆菌的血清学反应。
VE影响免疫的机制：①抗氧化功能；②影响花生四烯酸代谢产物的合成；
③抑制前列腺素和皮质酮的生物合成。
VC通过四个途径影响免疫功能：①影响免疫细胞的吞噬作用；②降低血清皮质醇，改善应激状态；③抗氧化功能；④增加干扰素的合成。
维生素D以活性形式1,25－(OH)2－D3参与调节免疫功能：①调节造血细胞、淋巴细胞生成细胞、骨细胞的增殖和分化，修饰T、B淋巴细胞活性；②通过调节IL-1、IL-2、IL-3、α-TNF以及免疫球蛋白修饰免疫反应；③调节单核细胞、多形核巨噬细胞以及淋巴细胞由胸腺和脾脏向血液转移；④调节体外单核白细胞的增殖和分化。
（5）微量元素
研究比较深入的是锌、硒，其次是铜、铁、锰等。这五种元素的共同特点是起着生物抗氧化的作用。
锌与免疫有关的功能：①是维持胸腺素活性的必需因子；②与巨噬细胞膜ATP酶、吞噬细胞中NADPH氧化酶等的活性有关；③细胞内的锌浓度对巨噬细胞的活力和噬中性白细胞的杀菌能力起决定性作用；④是超氧化物歧化酶的辅助因子，具有抗氧化功能。促进外周血单核细胞产生肿瘤坏死因子。
硒对免疫的影响主要在四个方面：①缺硒降低嗜中性白细胞和巨噬细胞谷胱甘肽过氧化物酶活性，降低细胞的抗氧化能力，从而降低免疫细胞活力；②硒通过影响谷胱甘肽过氧化物酶进一步调控5-脂氧合酶活性。5-脂氧化酶催化二十碳四烯酸氧化，其氧化产物影响淋巴细胞增殖；③硒通过激活NK细胞和靶细胞膜表面，促进二者结合从而增强NK细胞杀伤活力；④通过硒蛋白途径影响免疫功能。
铜在体内通过一些含铜蛋白（铜蓝蛋白和SOD）调节炎症反应和抗氧化能力或影响对炎症反应有调节功能的因子，增强机体的免疫反应。铜缺乏，T细胞依赖性抗体的产生受到抑制。此外，铜还参与补体的合成。
铁营养不良影响免疫力的机制可能为：①缺铁使DNA合成和细胞增殖所必须的含铁核糖核酸还原酶活性受损，影响了DNA和蛋白质合成以及细胞增殖；②铁结合蛋白如转铁蛋白和乳铁蛋白本身有直接杀菌作用。
铬是葡萄糖耐受因子（GTF）的组成成分。研究表明，铬也可影响机体的免疫功能。但到目前为止，补铬对猪免疫机能的影响的研究结果尚不一致。LeeDernan等（1997)试验表明，4周龄断奶仔猪日粮中添加400g/kg铬能提高仔猪伪狂犬病毒的抗体效价，提高淋巴细胞转化率。IgG和免疫球蛋白质总量增加。
3免疫状况对猪营养代谢、生产性能和营养需要的影响
免疫系统受外来抗原刺激后，通过神经－内分泌－免疫系统网络，引起动物一系列行为上和代谢上的改变，从而影响动物的生长和营养需要量。
（1）免疫系统激活导致动物机体代谢发生变化（2）免疫系统激活对猪生产性能的影响
（3）免疫系统激活对猪营养需要量的影响。
（二）微生态营养
动物微生态营养是动物营养的延伸，是益生菌和动物营养的相互交叉渗透。其目的是保障肠道健康，提高养分利用率和动物对疾病的一般抵抗力。
一般认为动物微生态理论包括4个方面的内容，即动物微生态平衡理论、动物微生态失调理论、动物微生态营养理论及动物微生态防治理论。其中动物微生态营养理论是指动物体内正常微生物对动物的营养作用，以及对动物有益微生物——益生菌剂进入体内参与代谢、增加畜禽的营养物质和生长刺激因子，促进机体生长。动物肠道的菌群数量占动物体内微生物的大部分，在肠道内生长代谢所产生的营养是维持动物生命和生长必不可少的元素。对动物消化道微生态环境的分析表明，消化道微生物参与了物质代谢，提供了动物机体所需要的营养物质和生长刺激因子，它们在长期进化过程中与动物宿主保持相对平衡、相对稳定的状态，与宿主在不同发育阶段形成了动态平衡，构成与宿主在一定生态空间内的生理统一体。它们不仅通过自身所分泌代谢的产物营养宿主，同时还负担着抑制病原菌繁殖、预防感染的任务，为动物保持良好的生长状态扫清了障碍。
1 微生态失衡的原因：①外界环境因素；②机体正常生理结构的破坏；③用药；④中毒；⑤感染；⑥消化道疾病；⑦管理。
2 具有保健功效的饲料添加剂有：酸化剂、高锌及高铜、益生素、促生素、免疫调节剂、植物提取物、肠道功能调节剂、活性肽、酶制剂、噬菌体、特异性抗体。
3 养分的微生态营养效应：①蛋白质源和水平的微生态效应；②淀粉的微生态效应；③饲料添加剂的微生态效应；④肠道营养的重要意义。
（三）营养与抗病基因
提高或抑制抗病基因表达可以提高动物特异性或相对特异性的疾病抵抗力。
抗病基因研究进展：
1 大肠杆菌K88受体基因：缺乏K88受体的仔猪能抗K88附着，从而抗腹泻。大白和长白猪群：K88阳性率88％；中国地方猪阳性率非常低，具有天然抗病性。
2 F18受体基因：隐性遗传对抗仔猪腹泻和水肿病。
3 MHC超基因族：主要组织相容性复合体（MHC）是与抗病性和免疫应答密切相关的一组基因群，广泛存在于脊椎动物。MHC与多种疾病抗性有关，MHC也成为研究疾病的热点。
4 干扰素基因：干扰素的主要生物学功能：①广谱抗病毒功能；②免疫调节功能；③免疫增强功能。
干扰素基因的激活和表达是机体第一道病毒防御体系，它先于机体的免疫应答反应。大量体内和体外试验表明，猪干扰素对生产具重大威胁的传染病病毒均具有防御和抑制作用，如繁殖与呼吸综合征病毒、口蹄疫病毒、传染性胃肠炎冠状病毒及猪瘟病毒等。
5 NRAMP1基因：NRAMP1（天然抗性相关巨噬蛋白）基因在巨噬细胞中表达，与结核杆菌、沙门氏伤寒菌、利什曼菌等易感性和抗性有关。
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）抗霉变抗氧化营养
探明营养与抗霉变抗氧化的互作规律，可以提高动物抵抗力，缓解或消除霉变氧化应激。
霉菌毒素是霉菌的代谢产物，是霉菌在各种不同的有机质上生长后所产生的具有毒性的二次代谢产物，这些产物有些是排出于所生长的基质中，有些则存在于菌体內，当动物食入含有毒素的基质或菌体，有时甚至接触到含有毒性的基质后便发病或局部性的中毒。目前已发现有33属，164种霉菌能产生大约200多种霉菌毒素，各种霉菌毒素的毒力和致病性差异很大。当前比较常见的霉菌毒素主要有：黄曲霉毒素、F-2毒素、T-2毒素、呕吐毒素、烟曲霉毒素。
1 霉菌毒素的危害：①采食量：下降或拒食；②生产性能：生长不良、产乳量降低等；③健康：免疫抑制、饲料毒素残留(致癌物)、内脏器官损伤或死亡。
表6-47 饲料霉变检出率（%）
黄曲霉毒素                         100%
呕吐毒素                         100%
玉米赤霉烯酮                      100%
T-2毒素                            100%
赭曲霉毒素                         94%
烟曲霉毒素                         92%
2 霉菌毒素对机体免疫的影响：常见霉菌毒素都会对猪产生免疫抑制，但黄曲霉毒素、T-2毒素、呕吐毒素、烟曲霉毒素产生的影响更大。采食低剂量的真菌毒素可以导致免疫应答的损伤，降低对传染病的抵抗力，并导致肿瘤形成。霉菌毒素诱导的免疫抑制可以表现在T或B细胞活性受抑制、抗体产生受抑制、补体活性降低、吞噬细胞活性受损等。疫苗接种诱导的免疫应答同样受到霉菌毒素的影响。据袁慧、文利新等专家研究，亚临床水平的霉菌毒素对牲猪造成的免疫抑制，引起机体抗病力下降，导致猪对猪瘟、流感、大肠杆菌病、附红细胞体等三十多种疾病易感，发病率升高。
3 如何消除霉菌毒素对猪免疫抑制的影响：实践证明，简单的应用霉菌吸附剂，效果一般不理想，黏土产品表面积小，添加剂量高，不仅与霉菌毒素结合，还可与饲料中的必须成分如维生素、氨基酸等结合。绿叶公司保健养猪课题组专家发现，应用新型的钠米孔径的沸石粉霉菌吸附剂，再补充霉菌污染后易损失的关键营养，以及利用功能性低聚糖的免疫功能，可成功解决这一难题。为此，长沙绿叶生物科技有限公司研制出了国内第一个育肥猪专用抗霉菌保健产品——大壮素。试验证明，应用大壮素，可消除亚临床水平的霉菌毒素对猪免疫抑制的影响，保持和提高机体免疫力，释放动物生长潜能，在防病和促生长两方面效果十分显著。
4 影响饲料氧化的因素：添加脂肪、高Fe、高铜、重金属、农药、霉菌毒素、贮藏条件和时间等。
5 饲料氧化的危害：降低适口性和采食量；破坏维生素和色素；降低蛋白质、脂类的消化利用率；肠粘膜受刺激、降低养分的吸收；脱毛、腹泻、肠炎、肝心肾肿大；营养缺乏症。
6 氧化应激危害：细胞通透性、粘汁性、分泌活动、酶活、信号传递等。
7 防霉抗氧化营养技术：主要措施有控制原料质量、使用防霉剂、使用抗氧化剂、使用免疫增强剂。