豬抗病營(yíng)養(yǎng)研究進(jìn)展

1、豬抗病營(yíng)養(yǎng)研究進(jìn)展陳代文 毛湘冰 余 冰 何 軍 吳 德 張克英 鄭 萍 虞 潔(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究所，教育部動(dòng)物抗病營(yíng)養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 611130)摘 要：抗病營(yíng)養(yǎng)是研究營(yíng)養(yǎng)與健康關(guān)系的交叉領(lǐng)域，以揭示動(dòng)物健康的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控規(guī)律與機(jī)制，建立營(yíng)養(yǎng)抗病原理和技術(shù)，提高動(dòng)物對(duì)應(yīng)激和疾病的抵抗力?？共I(yíng)養(yǎng)研究?jī)?nèi)容包括營(yíng)養(yǎng)與免疫、營(yíng)養(yǎng)與腸道健康、營(yíng)養(yǎng)與抗病基因、營(yíng)養(yǎng)與應(yīng)激、營(yíng)養(yǎng)與疾病、營(yíng)養(yǎng)與抗?fàn)I養(yǎng)因子6個(gè)方面。本文在構(gòu)建抗病營(yíng)養(yǎng)理論體系和研究?jī)?nèi)容基礎(chǔ)上，綜述了四川農(nóng)業(yè)大學(xué)近幾年在豬抗病營(yíng)養(yǎng)方面的研究進(jìn)展。結(jié)果顯示，適宜的營(yíng)養(yǎng)素、營(yíng)養(yǎng)源和營(yíng)養(yǎng)水平及其組合可以明顯增強(qiáng)豬的抗病力，提高健康水平。關(guān)鍵詞

2、：營(yíng)養(yǎng)；抗?。回i中圖分類(lèi)號(hào)：S828 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：豬的健康水平是影響?zhàn)B豬生產(chǎn)水平和效益的重要因素，在規(guī)?；B(yǎng)殖條件下豬健康的重要性尤為突出。近幾年來(lái)，我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)一直面臨疫病的威脅和困擾，不但使其生產(chǎn)潛力不能充分發(fā)揮，而且因防病治病大量使用藥物導(dǎo)致豬肉安全質(zhì)量得不到保障，嚴(yán)重影響?zhàn)B豬業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。解決豬健康問(wèn)題必須依靠綜合措施，在繼續(xù)加強(qiáng)和規(guī)范豬病防治的疫苗和藥物管理的同時(shí)，尋求新思路、研究和應(yīng)用新理論、新技術(shù)、新產(chǎn)品十分重要和必要?？共I(yíng)養(yǎng)理念和技術(shù)則屬此范疇?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究表明，營(yíng)養(yǎng)是決定健康的關(guān)鍵因素。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)于2005年提出“抗病營(yíng)養(yǎng)”（disease-resi

3、stant nutrition）的概念，這是一個(gè)研究動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與健康之間關(guān)系的新興交叉領(lǐng)域。通過(guò)研究，揭示動(dòng)物健康的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控規(guī)律與機(jī)制，建立營(yíng)養(yǎng)抗病原理和技術(shù)，進(jìn)而提高動(dòng)物對(duì)應(yīng)激和疾病抵抗力，確保動(dòng)物健康，減少疾病，降低用藥，取消藥物飼料添加劑，最終實(shí)現(xiàn)畜產(chǎn)品的安全高效生產(chǎn)。1 抗病營(yíng)養(yǎng)概念與研究?jī)?nèi)容 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是一切生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，既影響動(dòng)物生產(chǎn)潛力和效率，也決定了動(dòng)物健康狀況。關(guān)于營(yíng)養(yǎng)與健康的關(guān)系研究已有很長(zhǎng)的歷史。早期的研究至少可追溯到19世紀(jì)中葉，研究?jī)?nèi)容集中在營(yíng)養(yǎng)缺乏和過(guò)量中毒的危害方面，逐步認(rèn)識(shí)營(yíng)養(yǎng)與健康的表觀(guān)關(guān)系。從20世紀(jì)中后期開(kāi)始，隨著免疫學(xué)的發(fā)展，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)開(kāi)始探索營(yíng)養(yǎng)與免

4、疫的關(guān)系，并逐步拓展到應(yīng)激免疫營(yíng)養(yǎng)的互作方面。但直至今天，盡管有不少文章和著作發(fā)表尤其是Adams1在2001年提出了動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與免疫系統(tǒng)、胃腸道、非感染性疾病之間的關(guān)系，并認(rèn)為全方位營(yíng)養(yǎng)對(duì)畜禽養(yǎng)殖的重要性，但該領(lǐng)域的研究很不系統(tǒng)和深入。從廣度上看，營(yíng)養(yǎng)不僅可以通過(guò)調(diào)節(jié)免疫功能而影響健康，而且可以通過(guò)調(diào)節(jié)動(dòng)物抗病基因的表達(dá)、調(diào)控腸道微生態(tài)環(huán)境、影響特異性疾病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程、干預(yù)霉菌毒素和自由基對(duì)健康的危害等多種途徑影響動(dòng)物健康，但其定性定量作用規(guī)律尚未建立；從深度上看，營(yíng)養(yǎng)可調(diào)節(jié)動(dòng)物內(nèi)分泌、生長(zhǎng)相關(guān)因子、免疫相關(guān)因子的表達(dá)和腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)及代謝產(chǎn)物而影響動(dòng)物健康，但其分子機(jī)制及其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑

5、尚不清楚。同時(shí)，由于營(yíng)養(yǎng)素在動(dòng)物體內(nèi)代謝具有交互作用，這不僅增加了研究的難度，也影響營(yíng)養(yǎng)素在動(dòng)物機(jī)體中抗病效應(yīng)的發(fā)揮。因此，營(yíng)養(yǎng)與健康問(wèn)題仍然是一個(gè)科學(xué)難題，傳統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)與免疫的研究不能涵蓋全部范疇。研究并揭示營(yíng)養(yǎng)對(duì)動(dòng)物健康的影響規(guī)律及其機(jī)制是動(dòng)物科學(xué)的重大理論課題。開(kāi)展這一難題和課題的研究不僅有助于深入認(rèn)識(shí)生命的本質(zhì)，而且可為動(dòng)物健康養(yǎng)殖和高效安全生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)在深入分析和總結(jié)相關(guān)學(xué)科發(fā)展并結(jié)合自身多年研究與實(shí)踐的基礎(chǔ)上，于2005年提出“抗病營(yíng)養(yǎng)”的概念，用此術(shù)語(yǔ)來(lái)統(tǒng)領(lǐng)營(yíng)養(yǎng)與健康關(guān)系研究領(lǐng)域，同時(shí)也顯示營(yíng)養(yǎng)對(duì)健康的特殊作用和營(yíng)養(yǎng)學(xué)朝著保健和抗病方向分支發(fā)展的必然性和必要性。目

6、前，營(yíng)養(yǎng)抗病的理念逐漸得到廣大學(xué)者和行業(yè)的認(rèn)可，抗病營(yíng)養(yǎng)理論和技術(shù)體系的雛形已經(jīng)凸顯?？共I(yíng)養(yǎng)學(xué)是動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)與免疫學(xué)、生理學(xué)、病理學(xué)、分子和細(xì)胞生物學(xué)的交叉領(lǐng)域，其目的是要回答動(dòng)物吃什么、吃多少和怎么吃才能確保動(dòng)物最大抗病力?？共I(yíng)養(yǎng)主要研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)見(jiàn)圖1，具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:1）營(yíng)養(yǎng)與免疫。本方向重點(diǎn)研究營(yíng)養(yǎng)對(duì)免疫系統(tǒng)發(fā)育和免疫功能發(fā)揮的影響，建立提高動(dòng)物一般免疫力的營(yíng)養(yǎng)原理和技術(shù)。2）營(yíng)養(yǎng)與腸道健康。本方向重點(diǎn)研究營(yíng)養(yǎng)對(duì)腸道發(fā)育、功能和微生態(tài)環(huán)境的影響，建立確保腸道健康的營(yíng)養(yǎng)原理和技術(shù)。3）營(yíng)養(yǎng)與抗病基因。本方向重點(diǎn)研究營(yíng)養(yǎng)與抗病基因表達(dá)的互作規(guī)律，探索抗病的表觀(guān)遺傳規(guī)律，建立抗病

7、遺傳的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控原理和技術(shù)。4）營(yíng)養(yǎng)與應(yīng)激。本方向重點(diǎn)研究各類(lèi)應(yīng)激對(duì)營(yíng)養(yǎng)代謝和需要的影響，建立抗應(yīng)激營(yíng)養(yǎng)原理和技術(shù)。5）營(yíng)養(yǎng)與疾病。本方向重點(diǎn)研究營(yíng)養(yǎng)對(duì)疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程的影響及其機(jī)制，建立提高特異疾病抵抗力的營(yíng)養(yǎng)原理和技術(shù)。6）營(yíng)養(yǎng)與抗?fàn)I養(yǎng)因子。本方向重點(diǎn)研究抗?fàn)I養(yǎng)因子(重點(diǎn)是霉菌毒素)對(duì)免疫應(yīng)答和營(yíng)養(yǎng)代謝的影響，建立緩解其危害的營(yíng)養(yǎng)原理和技術(shù)。圖1 抗病營(yíng)養(yǎng)研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)Fig.1 The content and aim of disease-resistant nutrition開(kāi)展并完成上述研究，需要營(yíng)養(yǎng)學(xué)家、生化學(xué)家、生理學(xué)家、免疫學(xué)家、病理學(xué)家等多學(xué)科專(zhuān)家的共同參與，需要將傳統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)學(xué)和

8、醫(yī)學(xué)手段與現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)、基因工程技術(shù)以及組學(xué)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)與方法相結(jié)合，需要長(zhǎng)期堅(jiān)持和穩(wěn)定投入，方能取得進(jìn)展和突破。其中，最難的難點(diǎn)當(dāng)屬科學(xué)合理的研究模型的建立，包括建模方法、評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)、模型可靠性、穩(wěn)定性和適用性等。2 豬抗病營(yíng)養(yǎng)研究進(jìn)展四川農(nóng)業(yè)大學(xué)近幾年在豬抗病營(yíng)養(yǎng)方面開(kāi)展了系統(tǒng)研究，涉及內(nèi)容包括：營(yíng)養(yǎng)與豬的免疫調(diào)控；營(yíng)養(yǎng)與腸道微生態(tài)環(huán)境及健康的關(guān)系；豬抗病力差異的分子機(jī)制及抗病基因表達(dá)的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控；氧化應(yīng)激及抗氧化營(yíng)養(yǎng)；營(yíng)養(yǎng)與病原微生物關(guān)系；霉菌毒素及其防霉抗霉?fàn)I養(yǎng)措施。主要進(jìn)展介紹如下。2.1 抗病營(yíng)養(yǎng)研究模型成功構(gòu)建抗病營(yíng)養(yǎng)研究模型是開(kāi)展深入研究的基礎(chǔ)。本團(tuán)隊(duì)探索了豬活體和細(xì)胞層面

9、的免疫應(yīng)激模型、氧化應(yīng)激模型、病原微生物誘導(dǎo)的疾病模型、霉菌毒素攻擊模型，構(gòu)建了適合一定條件的研究模型2-11。但由于每種模型均涉及由神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)參與的復(fù)雜的生理病理反應(yīng)，要選擇最佳應(yīng)激源、確定適宜引入方式和劑量、篩選敏感監(jiān)測(cè)標(biāo)識(shí)、明確應(yīng)激持續(xù)時(shí)間都十分困難，有待深入研究。2.2 營(yíng)養(yǎng)與非特異性免疫本團(tuán)隊(duì)就蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、礦物元素等養(yǎng)分和植物提取物、微生態(tài)制劑、益生素等非營(yíng)養(yǎng)性物質(zhì)與仔豬和母豬一般免疫力（非特異性免疫力）的關(guān)系進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究，以淋巴細(xì)胞數(shù)量、T細(xì)胞亞群組成、免疫球蛋白濃度、細(xì)胞因子濃度和基因表達(dá)量等為評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)，提出了正常狀況下保證豬最佳免疫力的養(yǎng)分需要量。以仔豬

10、為對(duì)象，研究了飼糧蛋白質(zhì)水平和氧化鋅添加量對(duì)體液免疫、細(xì)胞免疫及腸道黏膜免疫的影響，弄清了鋅與蛋白質(zhì)水平互作影響免疫功能的作用機(jī)制，確定了仔豬飼糧適宜的氧化鋅與蛋白質(zhì)水平12-13。以生長(zhǎng)豬為對(duì)象，探討了部分氨基酸和維生素對(duì)機(jī)體免疫力的影響及機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加色氨酸和蘇氨酸促進(jìn)免疫球蛋白的合成與分泌，提高豬的生長(zhǎng)性能9。以妊娠母豬、哺乳母豬和斷奶仔豬為對(duì)象，研究了營(yíng)養(yǎng)水平、硒源和硒水平對(duì)母豬繁殖性能和仔豬生長(zhǎng)性能及免疫功能的調(diào)節(jié)效應(yīng)，確定了母豬和仔豬獲得最佳免疫保護(hù)效應(yīng)的硒源和硒水平及母豬獲得最佳繁殖性能的營(yíng)養(yǎng)水平14-16。妊娠鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，適度提高維生素A、維生素E和色氨酸的供給

11、量可改善體液免疫功能，提高Th2型細(xì)胞因子的表達(dá)，改善Th1/Th2免疫平衡，從而給胚胎發(fā)育提供免疫保護(hù)，提高胚胎存活率17-19。此外，本團(tuán)隊(duì)的研究還發(fā)現(xiàn)，在母豬和仔豬飼糧中添加寡糖、植物提取物和微生態(tài)制劑等也可提高母豬繁殖性能和仔豬免疫力14,20-21。 通過(guò)研究，初步構(gòu)建了營(yíng)養(yǎng)調(diào)控非特異性免疫力的途徑和機(jī)制，見(jiàn)圖2。圖2 營(yíng)養(yǎng)調(diào)控豬非特異性免疫力的途徑與機(jī)制Fig.2 The way and mechanism of nutrients regulating non-specific immunity in swine2.3 營(yíng)養(yǎng)與腸道健康有學(xué)者應(yīng)用豬全基因組表達(dá)譜芯片技術(shù)研究了飼糧及

12、斷奶應(yīng)激對(duì)仔豬小腸發(fā)育的分子機(jī)制，從一定程度上揭示了哺乳仔豬腸道發(fā)育過(guò)程的分子基礎(chǔ)，以及不同蛋白質(zhì)源飼糧對(duì)斷奶仔豬腸道發(fā)育影響的分子差異22。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，初生后3日齡和斷奶（21日齡）后3 d是仔豬腸道發(fā)育的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)，蛋白質(zhì)源不同影響腸道發(fā)育22-23（圖3）。 圖3 仔豬腸道發(fā)育全基因表達(dá)譜及營(yíng)養(yǎng)調(diào)控關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)與營(yíng)養(yǎng)要點(diǎn)Fig.3 The whole-profile gene expression in the gut of piglets,and the key timepoint of nutrients that were regulated by nutrition 宮內(nèi)發(fā)育遲緩（

13、IUGR）顯著影響仔豬腸道發(fā)育和健康，腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)、腸細(xì)胞代謝能力、抗氧化能力、線(xiàn)粒體功能等均存在明顯缺陷，改變營(yíng)養(yǎng)模式可能緩解IUGR的缺陷；與腸外營(yíng)養(yǎng)比，采用全腸營(yíng)養(yǎng)更有利于腸道健康，降低壞死性腸炎（NEC）發(fā)生率；初生仔豬飼喂初乳較配方乳更能促進(jìn)仔豬消化道發(fā)育，增強(qiáng)消化酶的活性，阻止微生物黏附，降低NEC發(fā)生率24。營(yíng)養(yǎng)源不同對(duì)仔豬腸道健康的影響也不同25-28。用21日齡斷奶仔豬進(jìn)行的系列研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)、淀粉和脂肪來(lái)源不同，仔豬生產(chǎn)性能、腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)、消化酶活性、大腸菌群結(jié)構(gòu)、微生物代謝產(chǎn)物均存在顯著差異。酪蛋白優(yōu)于大豆蛋白，玉米蛋白最差，添加氨基酸平衡氨基酸模式后不能完全消除這種差

14、異；豌豆淀粉優(yōu)于玉米或小麥淀粉，木薯淀粉最差；椰子油優(yōu)于玉米油或魚(yú)油，棕櫚油最差。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，就腸道健康而言，純合飼糧不如自然配合飼糧。營(yíng)養(yǎng)源差異的機(jī)制與宿主內(nèi)分泌、微生物結(jié)構(gòu)和代謝產(chǎn)物有關(guān)，營(yíng)養(yǎng)源、宿主、微生物相互作用決定了腸道健康（圖4）。圖4 營(yíng)養(yǎng)源對(duì)豬腸道健康的影響及其機(jī)制Fig.4 The effect and mechanism of nutrient sources on gut health of swine合理使用低聚糖、活菌制劑、酸化劑、酶制劑、丁酸鈉、高劑量銅均可改善腸道微生態(tài)平衡，保障腸道健康，而長(zhǎng)期或大量使用抗生素可破壞腸道微生態(tài)平衡20-21,29-32。飼料形態(tài)（顆

15、?；蚍哿希┗驙顟B(tài)（固體或液體）影響仔豬腸道健康33。在機(jī)制方面，初步探索了營(yíng)養(yǎng)因素對(duì)腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)、分泌功能、免疫功能和微生物菌群的影響，構(gòu)建了腸道保健營(yíng)養(yǎng)原理13,20-22,29-31,34-35（圖5）。圖5 動(dòng)物腸道保健營(yíng)養(yǎng)原理Fig.5 The nutritional mechanism of health protection in animal gut2.4 營(yíng)養(yǎng)與抗病基因?qū)Σ刎i、梅山豬和杜長(zhǎng)大（DLY）豬的比較研究發(fā)現(xiàn)，Toll樣受體（TLR）、-防御素（pBD）、維甲酸誘導(dǎo)基因（RIG-1）、線(xiàn)粒體抗病毒信號(hào)蛋白（MAVS）等抗病基因的表達(dá)量具有顯著的品種差異和組織特異性36-

16、39。藏豬的表達(dá)量顯著高于梅山豬，后者又高于DLY豬（圖6）。圖6 不同品種豬抗病力差異分子機(jī)制及抗病基因表達(dá)的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控Fig.6 The molecular mechanism of disease-resistant difference among the different breeds of swine, and the nutritional regulation of the expression of disease-resistant genes以豬小腸細(xì)胞系IPEC-J2為研究對(duì)象，研究了維生素A、維生素D、維生素E、微量元素鋅、精氨酸和異亮氨酸對(duì)pBD表達(dá)的調(diào)控效應(yīng)36-

17、37。結(jié)果表明，所研究的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)都能夠不同程度地誘導(dǎo)豬小腸上皮細(xì)胞pBD基因的表達(dá)和蛋白分泌。核轉(zhuǎn)錄因子-B（NF-B）通路和絲裂原激活/細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶-細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶（MEK-ERK）通路可能分別是維生素A影響pBD-2基因表達(dá)和影響pBD-1、pBD-3基因表達(dá)的信號(hào)通路之一。用DLY仔豬或藏豬進(jìn)行的活體試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在正常和病原微生物攻毒2種狀態(tài)下，飼糧添加維生素A、維生素D可提高組織中pBD-1、pBD-3、TLR、RIG-1和MAVS基因的表達(dá)36,39；添加精氨酸有緩減應(yīng)激導(dǎo)致的采食量下降的效應(yīng)，增加各組織的pBD-1、pBD-2、pBD-3基因表達(dá)量，顯著下調(diào)因免疫應(yīng)激導(dǎo)

18、致的仔豬TLR4和TLR5及其下游信號(hào)分子髓樣分化因子88（MyD88）、NF-b/p65 mRNA等的過(guò)度表達(dá)，降低炎癥因子白細(xì)胞介素-6（IL-6）、干擾素-（IFN-）和腫瘤壞死因子-（TNF-）等的產(chǎn)生，進(jìn)而緩解免疫應(yīng)激5,37；一氧化氮（NO）是介導(dǎo)精氨酸（Arg）調(diào)節(jié)免疫應(yīng)激狀態(tài)下TLR4信號(hào)途徑的關(guān)鍵信號(hào)分子37（圖6）。 2.5 營(yíng)養(yǎng)與應(yīng)激2.5.1 免疫應(yīng)激 以仔豬為對(duì)象，以注射脂多糖（LPS）為手段，建立了仔豬免疫應(yīng)激模型。結(jié)果表明，免疫應(yīng)激后短期內(nèi)可導(dǎo)致仔豬處于高度免疫活化狀態(tài)，采食量急劇下降，通過(guò)抑制胰高血糖素樣肽-2（GLP-2）分泌而影響仔豬腸道形態(tài)學(xué)（絨毛高度/隱

19、窩深度）和腸黏膜乳糖酶、蔗糖酶及堿性磷酸酶的活性；通過(guò)神經(jīng)內(nèi)分泌途徑改變養(yǎng)分代謝方向，仔豬整體蛋白質(zhì)代謝朝著分解代謝加強(qiáng)、合成代謝降低的方向進(jìn)行；營(yíng)養(yǎng)需要模型發(fā)生改變，應(yīng)激初期飼糧整體蛋白質(zhì)需要量降低，理想氨基酸模式發(fā)生變化，蘇氨酸和色氨酸與賴(lài)氨酸之比大大提高，應(yīng)激后期的恢復(fù)期，蛋白質(zhì)和賴(lài)氨酸需要量增加7,10,40-41。對(duì)鋅的研究發(fā)現(xiàn)，NRC（1998）推薦的仔豬鋅需要量足以滿(mǎn)足正常條件下仔豬生長(zhǎng)和適宜免疫力的需要，但在免疫應(yīng)激條件下需要大大提高鋅的添加量35。營(yíng)養(yǎng)緩解免疫應(yīng)激的途徑與機(jī)制如圖7。圖7 營(yíng)養(yǎng)緩解免疫應(yīng)激的途徑與機(jī)制Fig.7 The way and mechanism of

20、 nutrients alleviating immune stress 氧化應(yīng)激飼喂氧化魚(yú)油和腹腔注射diquat都可誘導(dǎo)仔豬產(chǎn)生氧化應(yīng)激3，15，42。表現(xiàn)為生產(chǎn)性能、養(yǎng)分利用率及組織抗氧化能力下降，血相改變，組織細(xì)胞過(guò)氧化損傷加劇，腸黏膜損傷，養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)量和養(yǎng)分的轉(zhuǎn)運(yùn)能力顯著降低，機(jī)體免疫應(yīng)答能力下降。在氧化應(yīng)激狀況下，仔豬硒的代謝和需要量發(fā)生變化，0.2 mg/kg的硒添加量不能滿(mǎn)足機(jī)體抗氧化的需要；硒抗氧化應(yīng)激的機(jī)制可能與影響三碘甲狀腺原氨酸（T3）、甲狀腺素（T4）的分泌、調(diào)節(jié)細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-1（IL-1）和白細(xì)胞介素-6（IL-6）的生成以及NF-B活性有關(guān)；同時(shí)，氧

21、化應(yīng)激導(dǎo)致仔豬體內(nèi)色氨酸和精氨酸的代謝改變15。氧化應(yīng)激通過(guò)增強(qiáng)肝臟色氨酸2，3-加雙氧酶活性來(lái)提高斷奶仔豬色氨酸分解代謝，通過(guò)提高腸道氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體（CAT-1）mRNA表達(dá)、增加精氨酸內(nèi)源合成關(guān)鍵酶鳥(niǎo)氨酸轉(zhuǎn)氨酶（OAT）的活性、降低肝臟和肺的誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）和內(nèi)皮型一氧化氮合酶（eNOS）的mRNA的表達(dá)來(lái)改變精氨酸的吸收和代謝43。在應(yīng)激條件下，提高精氨酸添加量可以通過(guò)調(diào)控精氨酸的代謝、維持精氨酸內(nèi)源穩(wěn)定性，增加精氨酸的有效性，調(diào)控內(nèi)分泌、降低炎癥因子的表達(dá)等綜合途徑緩解氧化應(yīng)激；增加色氨酸添加量則通過(guò)影響胰島素樣生長(zhǎng)因子-1（IGF-1）系統(tǒng)基因、促食欲相關(guān)基因及炎癥相關(guān)

22、基因表達(dá)，調(diào)控仔豬生長(zhǎng)、食欲及炎癥過(guò)程，發(fā)揮其抗應(yīng)激作用44（圖8）。圖8 營(yíng)養(yǎng)緩解氧化應(yīng)激的途徑與機(jī)制 Fig.8 The way and mechanism of nutrients alleviating oxidative stress2.6 營(yíng)養(yǎng)與疾病在構(gòu)建模型基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究了營(yíng)養(yǎng)對(duì)病毒（豬圓環(huán)病毒、輪狀病毒、偽狂犬病病毒）、弱毒苗（豬瘟、偽狂犬病弱毒、豬繁殖和呼吸綜合征）和細(xì)菌（大腸桿菌、沙門(mén)氏菌桿菌）攻擊下仔豬的保護(hù)效應(yīng)，揭示了營(yíng)養(yǎng)調(diào)節(jié)豬特異性免疫力的機(jī)理和可能途徑4-6,9,11,19,25,39,45-46（圖9）。圖9 營(yíng)養(yǎng)調(diào)控特異性疾病的可能途徑和機(jī)制Fig.9 The

23、 possible way and mechanism of nutrients regulating specific diseases生物素和葉酸促進(jìn)IFN-合成，緩解圓環(huán)病毒（PCV2）對(duì)豬淋巴組織的破壞，促進(jìn)免疫應(yīng)答反應(yīng)和PCV2抗體生成，發(fā)病率降低10%4,6。維生素D通過(guò)促進(jìn)仔豬輪狀病毒（RV）抗體和腸道黏膜分泌型免疫球蛋白A（SIgA）生成，調(diào)節(jié)RIG-1信號(hào)通路關(guān)鍵分子表達(dá)，降低RV攻擊下仔豬腸道黏膜炎癥反應(yīng)，顯著降低腹瀉率39(圖10)。圖10 維生素D對(duì)輪狀病毒攻毒的保護(hù)機(jī)制Fig.10 The protective mechanism of vitamin D on ro

24、tavirus challenge in pigs精氨酸通過(guò)提高母豬高致病性豬藍(lán)耳病病毒（PRRSV）抗體水平，降低死胎率和弱仔率；血漿蛋白粉作為蛋白質(zhì)來(lái)源能顯著提高接種豬瘟弱毒苗仔豬抗體效價(jià)，且顯著提高其血清IFN-及免疫球蛋白水平11,45。色氨酸可促進(jìn)生長(zhǎng)豬IGF-1分泌及特異性抗體合成，緩解因接種PRRSV和偽狂犬病毒（PRV）弱毒苗引起的生長(zhǎng)抑制9,19。蘇氨酸通過(guò)增強(qiáng)淋巴細(xì)胞功能，促進(jìn)特異和非特異性抗體產(chǎn)生，下調(diào)TLR表達(dá)，降低炎性因子產(chǎn)生，以及促進(jìn)蛋白質(zhì)合成等途徑緩減PRV對(duì)仔豬的損傷9,46（圖11）。圖11 蘇氨酸偽狂犬攻毒的保護(hù)機(jī)制Fig.11 The protective

25、 mechanism of threonine on pseudorabies virus challenge in pigs椰子油和魚(yú)油可通過(guò)改善仔豬糖脂代謝、腸道發(fā)育及免疫相關(guān)分子的表達(dá)，緩解大腸桿菌（O8:K87/K88ab）攻擊對(duì)仔豬生產(chǎn)性能和健康的負(fù)面影響25。精氨酸可下調(diào)仔豬TLR4和TLR5及其信號(hào)途徑關(guān)鍵分子表達(dá)，緩解沙門(mén)氏菌桿菌（S.C500）對(duì)免疫系統(tǒng)的激活5。2.7 營(yíng)養(yǎng)與霉菌毒素本團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)研究了霉菌毒素對(duì)健康的危害及防霉抗霉?fàn)I養(yǎng)技術(shù)。在調(diào)查分析飼料霉菌毒素污染現(xiàn)狀47的基礎(chǔ)上，以仔豬和生長(zhǎng)育肥豬為對(duì)象，研究揭示了自然霉變飼糧（以含鐮刀菌毒素或黃曲霉毒素為主）在導(dǎo)致采食量

26、下降、小腸黏膜結(jié)構(gòu)損傷方面的毒性效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)自然霉變玉米導(dǎo)致仔豬肝臟和空腸黏膜氧化損傷，改變空腸形態(tài)結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)載體基因表達(dá)量，降低養(yǎng)分消化率和轉(zhuǎn)運(yùn)能力，改變腸道微生物平衡，進(jìn)而抑制仔豬生長(zhǎng)2,48。仔豬采食量下降的原因是血清中與采食調(diào)節(jié)相關(guān)的激素水平發(fā)生了明顯變化48（圖12）。通過(guò)檢測(cè)機(jī)體氧化還原狀態(tài)發(fā)現(xiàn)，霉菌毒素的危害可能與毒素導(dǎo)致的機(jī)體氧化與抗氧化系統(tǒng)失衡有關(guān)49。進(jìn)一步的系列研究證實(shí)了這一推論。體內(nèi)外試驗(yàn)揭示，硒和維生素E能夠緩解霉菌毒素對(duì)大鼠和仔豬腸細(xì)胞的氧化損傷，降低霉菌毒素的危害；且硒是通過(guò)增強(qiáng)核因子E2相關(guān)因子2/抗氧化反應(yīng)元件（Nrf2/ARE）途徑的防御作用而發(fā)揮其降低毒

27、素危害效應(yīng)49-50（圖12）。圖12 霉菌毒素的危害及營(yíng)養(yǎng)防霉抗霉的機(jī)制Fig.12 The harm of mycotoxins and the mechanism of nutrients resisting mycotoxin3 抗病營(yíng)養(yǎng)的應(yīng)用抗病營(yíng)養(yǎng)的應(yīng)用技術(shù)包括：第一，應(yīng)用抗病營(yíng)養(yǎng)需要參數(shù)配制抗病飼料；第二，開(kāi)發(fā)應(yīng)用抗病飼料新產(chǎn)品，包括生物蛋白質(zhì)飼料、生物能量飼料、生物飼料添加劑、功能性配合飼料等。通過(guò)近幾年的研究，初步探明了主要養(yǎng)分的抗病營(yíng)養(yǎng)原理和功效，建立了10多種養(yǎng)分的抗病營(yíng)養(yǎng)需要量，研制了10多種具有抗病功效的生物飼料及飼料添加劑，一些產(chǎn)品已在企業(yè)生產(chǎn)使用。應(yīng)用這些成果，規(guī)

28、模豬場(chǎng)的發(fā)病率可以降低20%30，生產(chǎn)性能和效益顯著改善，藥物使用量顯著下降，顯示抗病營(yíng)養(yǎng)具有明顯的功效和潛力。4 小 結(jié)抗病營(yíng)養(yǎng)的研究與應(yīng)用符合養(yǎng)豬業(yè)可持續(xù)發(fā)展的高效、安全、優(yōu)質(zhì)和環(huán)保要求，具有廣闊的應(yīng)用前景。由于此領(lǐng)域的研究時(shí)間短，很多問(wèn)題還有待深入研究，理論與技術(shù)體系尚需進(jìn)一步完善。繼續(xù)開(kāi)展抗病營(yíng)養(yǎng)理論與技術(shù)體系及其機(jī)制研究對(duì)于深入認(rèn)識(shí)健康的本質(zhì)、確保豬的健康和豬肉安全具有重大的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。參考文獻(xiàn):1 ADAMS C A.Total nutrition:feeding animals for health and growthM.England:Nottingham Unive

29、rsity Press,2001.2 雷曉婭.自然霉變玉米及甘露寡糖對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能和腸道健康的影響D.碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.3 徐靜,余冰,陳代文.Diquat誘導(dǎo)的生長(zhǎng)豬氧化應(yīng)激持續(xù)時(shí)間及適宜的應(yīng)激標(biāo)識(shí)J.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,41(12):43594364.4 陳宏.生物素對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能及免疫功能影響的研究D.博士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2008.5 陳渝,陳代文,毛湘冰,等.精氨酸對(duì)免疫應(yīng)激仔豬腸道組織Toll樣受體基因表達(dá)的影響J.動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2011,23(9):15271535.6 高慶.飼糧添加葉酸對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能和免疫功能的影響研究D.博士

30、學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.7 李建文,陳代文,張克英,等.免疫應(yīng)激對(duì)仔豬理想氨基酸平衡模式影響的研究J.畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào),2006,37(1):3437.8 廖波.25-OH-D3對(duì)免疫應(yīng)激斷奶仔豬的生產(chǎn)性能、腸道免疫功能和機(jī)體免疫應(yīng)答的影響D.博士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.9 沈杰.添加蘇氨酸和色氨酸對(duì)接種豬繁殖與呼吸綜合癥(PRRS）弱毒苗生長(zhǎng)豬生產(chǎn)性能和血液參數(shù)的影響D.碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.10 吳春燕.免疫應(yīng)激對(duì)斷奶仔豬整體蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)代謝的影響D.碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2002.11 詹黎明.不同蛋白來(lái)源對(duì)接種豬瘟弱毒苗仔豬生

31、性能、腸道形態(tài)和免疫功能影響的研究D.碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2010. 12 劉軍.飼糧不同蛋白質(zhì)和鋅水平對(duì)早期斷奶仔豬血液和淋巴器官中細(xì)胞因子的影響D.碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.13岳雙明.不同蛋白水平日糧添加高鋅對(duì)早期斷奶仔豬生產(chǎn)性能、抗氧化作用和腸道粘膜免疫的影響D.碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2008.14 黎文彬.酵母硒對(duì)脂多糖（LPS）誘導(dǎo)的免疫應(yīng)激早期斷奶仔豬的影響D.碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.15 袁施彬.仔豬氧化應(yīng)激及硒的抗應(yīng)激效應(yīng)和機(jī)理的研究D.博士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.16 林燕.母體纖維營(yíng)養(yǎng)對(duì)胎兒和

32、生后生長(zhǎng)發(fā)育及抗氧化能力的影響D.博士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.17 羅曉容.維生素A對(duì)感染偽狂犬病毒妊娠雌鼠免疫功能及繁殖性能的影響D.碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.18 羅小林.維生素E對(duì)病毒感染妊娠雌鼠繁殖性能及免疫功能的保護(hù)效應(yīng)D.碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.19 邱時(shí)秀.日糧色氨酸水平對(duì)感染偽狂犬病毒妊娠雌鼠繁殖性能和免疫功能的影響D.碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.20 陳代文,張克英,王萬(wàn)祥,等.酸化劑、益生素和寡糖對(duì)斷奶仔豬糞中微生物茵群和免疫功能的影響及其互作效應(yīng)研究J.動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2006,18(3):172178.

33、21 鄒健.銀耳多糖對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能和腸道菌群及免疫功能的影響D.碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2006.22 孫云子.哺乳期及斷奶后飼喂不同日糧仔豬小腸發(fā)育全基因組表達(dá)譜研究D.博士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.23 孫云子,余冰,陳代文.不同蛋白源日糧對(duì)斷奶仔豬小腸形態(tài)的影響J.中國(guó)飼料,2011(12):3437.24 車(chē)煉強(qiáng).宮內(nèi)發(fā)育遲緩和營(yíng)養(yǎng)對(duì)新生仔豬消化道生長(zhǎng)發(fā)育及壞死性腸炎發(fā)生機(jī)理的研究D.博士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2010.25 劉忠臣.不同來(lái)源脂肪對(duì)仔豬的營(yíng)養(yǎng)效應(yīng)及對(duì)E.coli攻毒的保護(hù)作用研究D.博士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.26 亓

34、宏偉.不同來(lái)源蛋白對(duì)斷奶仔豬腸道微生態(tài)環(huán)境及腸道健康的影響D.博士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.27 相振田.飼糧不同來(lái)源淀粉對(duì)斷奶仔豬腸道功能和健康的影響及機(jī)理研究D.博士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.28 鄒芳.不同種類(lèi)脂肪對(duì)大鼠生長(zhǎng)性能及微生態(tài)效應(yīng)的影響研究D.碩士學(xué)位論文,雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.29 陳代文,張克英,余冰,等.仔豬飼糧添加酸化劑及黃霉素對(duì)生產(chǎn)性能、消化道pH和微生物數(shù)量的影響J,中國(guó)畜牧雜志,2004,40(4):1619.30 毛倩,陳代文,余冰,等.復(fù)合益生素對(duì)生長(zhǎng)育肥豬生產(chǎn)性能、盲腸菌群及代謝產(chǎn)物的影響J.中國(guó)畜牧雜志,2010(17)

35、:3439.31 梅紹鋒,余冰,鞠翠芳,等.高鋅和高銅對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能、消化生理和盲腸微生物數(shù)量的影響J.動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2009,21(6):903909.32 王純剛,張克英,丁雪梅.丁酸鈉對(duì)輪狀病毒攻毒和未攻毒斷奶仔豬生長(zhǎng)性能和腸道發(fā)育的影響J.動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2009,21(5):711718.33 唐仁勇.飼料不同形態(tài)、狀態(tài)對(duì)早期斷奶仔豬生產(chǎn)性能及消化生理的影響D.碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2004.34 賈剛,蔣榮川,晏家友,等.胰高血糖素樣肽-2對(duì)28日齡斷奶仔豬腸上皮細(xì)胞的保護(hù)及修復(fù)效應(yīng)研究J.畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào),2009,40(10):14781486.35 孫國(guó)君.鋅對(duì)仔豬

36、及小腸上皮細(xì)胞免疫功能的調(diào)節(jié)作用D.博士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.36 陳金永.豬-防御素基因表達(dá)特點(diǎn)及維生素A的調(diào)節(jié)作用D.博士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2010.37 齊莎日娜.豬-防御素基因表達(dá)特點(diǎn)及精氨酸的調(diào)節(jié)作用D.博士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2010.38 朱浩妮.不同品種仔豬TLRs表達(dá)規(guī)律及VA對(duì)仔豬TLRs表達(dá)量影響的研究D.碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2010.39 趙葉.不同豬種抗病毒相關(guān)模式識(shí)別受體基因表達(dá)差異及維生素D的抗病毒作用與機(jī)制D.博士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.40 車(chē)煉強(qiáng),張克英,丁雪梅,等.免疫應(yīng)激對(duì)仔豬腸道發(fā)育

37、及胰高血糖素樣肽-2分泌的影響J.畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào),2009,40(5):676682.41 呂繼蓉.免疫應(yīng)激對(duì)仔豬生產(chǎn)性能和蛋白質(zhì)需求規(guī)律的影響D.碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2002.42 李麗娟,陳代文,余冰,等.氧化應(yīng)激對(duì)斷奶仔豬肌體氧化還原狀態(tài)的影響J.動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2007,19(3):199203.43 呂美.氧化應(yīng)激對(duì)仔豬色氨酸代謝和需求特點(diǎn)的影響及機(jī)制研究D.博士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究所,2009. 44 鄭萍.氧化應(yīng)激對(duì)仔豬精氨酸代謝和需求特點(diǎn)的影響及機(jī)制研究D.博士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2010.45 楊平.飼糧添加L-精氨酸或N-氨甲酰谷氨酸

38、對(duì)感染PRRSV妊娠母豬繁殖性能及免疫功能的影響D.碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.46 賴(lài)翔.飼糧添加蘇氨酸對(duì)PRV誘導(dǎo)的免疫應(yīng)激仔豬生長(zhǎng)性能和免疫功能的影響D.碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2012.47 楊曉飛.四川地區(qū)主要飼料霉菌毒素分布規(guī)律的研究D.碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.48 蘇軍.鐮刀菌毒素對(duì)豬的抗?fàn)I養(yǎng)效應(yīng)及其機(jī)制研究D.博士論學(xué)位文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2008.49 虞潔.自然霉變玉米對(duì)大鼠抗氧化能力的影響及抗氧化劑的保護(hù)作用研究D.碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2008.50 陳平.赭曲霉毒素A對(duì)IPEC-J2細(xì)胞Nrf2抗氧化系統(tǒng)的影