不同營養(yǎng)素對動物免疫的調(diào)控

1、不同營養(yǎng)素對動物免疫的調(diào)控 Influence of different nutrients in feed on immunity of animals李偉躍1，李祥瑞2（1.山東畜牧獸醫(yī)職業(yè)學院，山東 濰坊 261061；2.南京農(nóng)業(yè)大學，江蘇 南京 210095）摘要：飼料營養(yǎng)素不僅是動物生長發(fā)育所必需，而且可以在胃腸道、免疫器官和循環(huán)免疫細胞等水平上對動物的免疫功能進行調(diào)節(jié)。本文綜述飼料不同營養(yǎng)素對動物免疫機能的調(diào)控，主要論述蛋白質(zhì)、肽、氨基酸，多糖、寡糖，多不飽和脂肪酸，植物甾醇，礦物質(zhì)，維生素等營養(yǎng)素對動物免疫的影響。關(guān)鍵詞：營養(yǎng)素，免疫，調(diào)控 動物的營養(yǎng)狀況影響機體的免疫功能和對

2、疾病的抵抗力，日糧各種營養(yǎng)物質(zhì)除了作為代謝底物外，在免疫應答的發(fā)生、發(fā)展、強度和類型上發(fā)揮特殊的生物學調(diào)節(jié)作用，維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定；免疫應激過程影響機體營養(yǎng)需求，表現(xiàn)在畜禽行為和代謝上發(fā)生改變。營養(yǎng)物質(zhì)不但為動物維持正常的生長發(fā)育所必需，而且是維持免疫系統(tǒng)的功能并使免疫活性得到充分表達的決定性因素。任何營養(yǎng)物質(zhì)的缺乏或攝入過多都會給免疫功能帶來危害。1 蛋白質(zhì)、肽、氨基酸對免疫的影響11蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)是動物免疫系統(tǒng)和免疫反應的物質(zhì)基礎(chǔ)，蛋白質(zhì)水平低或氨基酸組成不合理都會影響動物的免疫機能。日糧蛋白質(zhì)攝入不足可導致血漿氨基酸及補體和抗體濃度下降，組織中細胞因子的表達降低，增加了動物對疾病的易感性

3、以及感染性疾病的發(fā)生率和死亡率，適宜的蛋白質(zhì)水平可有效提高機體的免疫應答和特異性抗體水平。蛋白質(zhì)能促進淋巴細胞的增殖，分化和遲發(fā)性過敏反應，蛋白質(zhì)不足可使抗體抗原結(jié)合反應和補體濃度下降，免疫器官萎縮，T淋巴細胞尤其是輔助性淋巴細胞（TH）數(shù)量減少，吞噬細胞及NK細胞活性下降。劉艷芬等（2006）報道，免疫器官的發(fā)育受日糧蛋白質(zhì)水平的影響，其中21.5%的蛋白質(zhì)水平，對肉雞免疫器官的發(fā)育最有利，低于或高于該日糧蛋白質(zhì)水平均影響肉雞免疫器官的生長。 12肽 許多功能性肽對免疫具有調(diào)節(jié)作用。免疫調(diào)節(jié)肽是一類具有免疫調(diào)節(jié)活性的分子量相對較小的小（寡）肽，這類物質(zhì)可從多個層面上廣泛地調(diào)節(jié)機體的免疫功能，

4、對提高機體的免疫力、增強機體的免疫功能以及保持機體健康具有重要意義。Samoro等發(fā)現(xiàn)，人乳和牛乳受酪蛋白酶作用后可釋放免疫調(diào)節(jié)肽，在體外實驗中有明顯促進人、綿羊體內(nèi)的吞噬作用，增加淋巴細胞轉(zhuǎn)移和淋巴因子釋放。高萍等（2000）研究表明，注射一定劑量的豬胰多肽，可提高仔豬的血清球蛋白水平，增強仔豬的免疫力。Hyow,Jore等從牛乳中分離出可抑制腫瘤細胞生長的小肽。13氨基酸 氨基酸對動物免疫機能也具有重要影響。蛋氨酸作為日糧甲基基團的供體，參與DNA和蛋白質(zhì)的甲基化、亞精氨和精胺的合成基因表達的調(diào)節(jié)，蛋氨酸是膽堿合成的底物，而乙酰膽堿對神經(jīng)功能和免疫細胞代謝是必需的。Tsiagbe(1987

5、)研究發(fā)現(xiàn)，日糧中蛋氨酸不足，雞的SRBC抗體反應和PHA的遲發(fā)性過敏反應降低。Takahashi等（1983）研究了低賴氨酸日糧對家禽嗉囊和盲腸微生物影響，發(fā)現(xiàn)低賴氨酸日糧顯著降低雙歧桿菌、鏈球菌、梭狀芽孢桿菌、芽殖菌和彎曲桿菌的數(shù)量，尤其是乳酸菌。谷氨酰胺（giutamine,Gln）是機體游離氨基酸池中含量最多的氨基酸，它是生長迅速細胞如腸黏膜細胞、淋巴細胞、紅細胞的必須呼吸燃料，又是組織增殖分化所需的氮源。谷氨酰胺可影響下屬相關(guān)基因的表達，包括：細胞間相互作用，T淋巴細胞產(chǎn)生細胞因子，IgG或補體調(diào)理顆粒的吞噬作用，抗原呈遞。在培養(yǎng)液中補充谷氨酰胺可顯著阻止淋巴細胞的凋亡、刺激細胞生長

6、、促進抗體產(chǎn)生。Windmunce ller 發(fā)現(xiàn)，谷氨酰胺（Gln）對動物的腸道代謝有抗氧化作用。仔豬試驗表明，添加1.0%的谷氨酰胺，35d時血液和組織中的谷胱甘肽（GSH）和脾臟、肝臟中的超氧化物歧化酶（SOD）含量增加（p<0.01）。動物肌體內(nèi)GSH和SOD在清除自由基、抗氧化損傷和維持細胞的結(jié)構(gòu)方面都起著主要作用。谷氨酰胺（Gln）是腸道黏膜代謝的重要產(chǎn)物，它既可以通過三羧循環(huán)產(chǎn)生ATP，也能提供氮源作為合成核苷酸及蛋白質(zhì)的原料，在保持腸道結(jié)構(gòu)完整性和維持腸黏屏障方面發(fā)揮重要作用（Wilmore等 1998）。張軍民（2000）報道，一定劑量的Gln對提高斷奶仔豬及應激動物免

7、疫力與抗病力發(fā)揮重要作用。精氨酸可促進胰島素、生長激素、泌乳素和胰島素樣生長因子（IGF-1）的分泌，這些激素參與了精氨酸對免疫功能的調(diào)節(jié)作用。L精氨酸是合成NO的前體，NO對保護胃腸道黏膜有重要作用，大量研究表明，在巨嗜細胞和嗜中性粒細胞中由iNOS催化的NO合成是機體抗病毒、抗細菌、抗真菌、抗有害細胞、抗細胞內(nèi)原蟲和寄生蟲的必須機制。向健康嚙齒動物、荷瘤大鼠或患敗血癥大鼠的日糧中添加精氨酸，可增加胸腺重量、胸腺淋巴細胞數(shù)量、T淋巴細胞增殖、特定細胞（T淋巴細胞、巨噬細胞和NK細胞）的細胞毒性、IL-2產(chǎn)生、T淋巴細胞上IL-2受體表達和遲發(fā)型超敏反應。房林等（2000）報道，精氨酸能促進黏

8、膜上皮生長分化，改善腸黏膜結(jié)構(gòu)，維護腸黏膜屏障。2 多糖和寡糖對動物免疫的影響 21多糖 飼料中糖類能夠通過調(diào)節(jié)動物腸道微生態(tài)區(qū)系，增強腸道組織健康，維持動物的黏膜免疫功能。多糖是一種廣譜的免疫促進劑，能夠增強細胞免疫和體液免疫功能，激活巨噬細胞，促進補體的形成，激活補體和誘導產(chǎn)生干擾素等。Benda等（1992）研究發(fā)現(xiàn)啤酒酵母多糖具有免疫佐劑的作用，能夠提高豬對小牛血清白蛋白的反應性，抗體生成顯著增強。米糠多糖對機體的細胞免疫和體液免疫有明顯的促進作用，米糠多糖還具有較高的抗菌活性。Gu0等（2002）在體外培養(yǎng)巨噬細胞試驗中發(fā)現(xiàn)，-1，3葡聚糖能誘導巨噬細胞增殖，增加NO、IL-1釋放。

9、22寡糖 功能性寡糖通過促進腸道有益菌特別是雙歧桿菌的增殖，從而提高機體的免疫機能。寡糖具有免疫佐劑和抗原特性，甘露寡糖（Mannose oligosaccharide ,Mos）具有一定的免疫原性 ，能刺激肝臟分泌甘露糖結(jié)合蛋白，這種結(jié)合蛋白可結(jié)合細胞被囊，從而啟動免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫應答反應。Mos能與某些毒素、病毒和真菌細胞的表面結(jié)合而作為這些外源抗原的佐劑，減緩抗原的吸收，增強抗原的效價， 從而增強動物的細胞和體液免疫反應。Mos能夠優(yōu)化腸道微生態(tài)系統(tǒng)，抑制大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌的生長，促進雙歧桿菌等有害菌的生長（Grieshop等.2004）。Peter等(1998)用果寡糖飼喂仔豬

10、，發(fā)現(xiàn)血清中細胞分裂素釋放增加，白細胞介素水平增加，提高了仔豬的免疫能力。李梅等（2000）研究了異麥芽寡糖對仔豬細胞免疫功能的影響，試驗結(jié)果證明，日糧中添加異麥芽寡糖能顯著提高仔豬的細胞免疫功能。3 多不飽和脂肪酸對動物免疫的影響 多不飽和脂肪酸（PUFA）通過影響淋巴細胞增殖、細胞因子合成和分泌以及抗體合成，調(diào)節(jié)動物的免疫功能。免疫器官組織細胞膜中脂酰鏈中的不飽和雙鍵數(shù)和膜磷脂（諸如磷脂酰膽堿、磷脂酰肌醇、磷脂酰肌醇胺、和磷脂酰絲氨酸）的組成可受到動物攝入脂肪酸的影響，尤其是PUFA對維持細胞膜結(jié)構(gòu)和功能有重要作用。PUFA作為孤兒受體配體影響細胞因子等多種免疫分子的轉(zhuǎn)錄、合成，不同的PU

11、FA可通過改變細胞因子的基因表達影響細胞因子的分泌，改變機體的免疫機能。 共軛亞油酸（Conjugated linoleic acid,CLA）具有免疫調(diào)節(jié)作用。CLA對體液免疫的影響主要是可以提高免疫球蛋白的表達水平，對細胞免疫的影響主要是通過調(diào)節(jié)免疫細胞膜上受體和分子表達，促進細胞因子IL1,IL6,IL4和TNF的產(chǎn)生。Dugan(1997);Ostrowska（1999）等報道，日糧中添加CLA可以影響豬的體液免疫和細胞免疫，增強豬的免疫力，減少疾病的發(fā)生率。4 植物甾醇對動物免疫的影響 植物甾醇是植物細胞的重要組成成分，也是一種重要的植物活性物質(zhì)，廣泛存在于豆類植物制取油脂時的下腳料

12、中。這類物質(zhì)具有較強的免疫功能，還具有很強的抗氧化、抗癌和炕炎作用。植物甾醇能夠阻止不飽和脂肪酸在高溫加熱條件下發(fā)生氧化降解，清除自由基和抑制超氧離子，Awad等（2000）研究證明，植物甾醇能夠阻止癌細胞的擴散，對乳腺癌、胃癌、腸癌的發(fā)生和發(fā)展具有一定的抑制作用，Bouic等（1999）所做的人體實驗證明，作為一種免疫調(diào)節(jié)因子具有刺激人體外周血液中淋巴細胞增值的功能。5 礦物質(zhì)元素對動物免疫的影響礦物質(zhì)元素不僅參與動物機體的多種代謝過程，而且還以金屬酶和輔酶的形式影響動物的免疫機能。鈣能夠調(diào)節(jié)淋巴細胞分裂，介導巨噬細胞的吞噬功能。成廷水等（2004）研究發(fā)現(xiàn)，鋅可增強外周血淋巴細胞對ConA

13、和LPS的增殖反映，提高BSA抗體滴度，增加肝臟和脾臟組織抗氧化酶活性，降低組織MDA含量。硒（Selenium）作為許多具有重要生物功能的硒酶的活性中心，主要以蛋白質(zhì)的形式在動物機體內(nèi)發(fā)揮生物學功能，參與機體的抗氧化作用和免疫應答，影響動物的特異性免疫、細胞免疫及體液免疫。Broome Caroline S（2004） 等發(fā)現(xiàn)：硒缺乏會使淋巴細胞增殖減慢，并且通過降低吞噬細胞分泌白細胞三烯B來削弱中性粒細胞趨化性。Wurgastuli等（1993）研究發(fā)現(xiàn)：母豬硒缺乏可顯著抑制吞噬細胞殺傷微生物的活性，而補硒可使母諸外周血巨噬細胞的吞噬活性顯著增強。飼料中添加有機硒，能夠提高生長豬血清中球蛋

14、白與白蛋白比值，提高牛血清白蛋白（BSA）免疫抗體OD值及植物血球凝集素（PHA），刺激皮褶厚度增加值（魏鳳仙等，2006）。硒能夠增強機體特異性體液免疫功能，刺激免疫球蛋白的形成，提高機體合成IgG、IgM等抗體的能力。6 維生素對動物免疫的影響各種維生素不僅可以保證動物發(fā)揮最大的生產(chǎn)性能，而且在維持動物的正常免疫機能發(fā)揮著重要作用，這是因為維生素作為動物新陳代謝中酶的輔基，維持淋巴細胞和巨噬細胞的正常活性。維生素E影響動物的體液免疫和細胞免疫。維生素E能夠增強抗體和補體的產(chǎn)生，增強抗體對抗原的應答反應，促使淋巴細胞的增殖、分化和細胞因子的產(chǎn)生，提高細胞的毒作用和吞噬細胞的吞噬作用。維生素E

15、缺乏時會抑制法氏囊、胸腺及脾的生長，循環(huán)淋巴細胞數(shù)減少。補充維生素E可提高血液中免疫球蛋白水平，增強疫苗或其它抗原產(chǎn)生抗體的能力。維生素E可影響血液中多形核細胞（PMNs）、肺巨噬細胞(AM)功能，進而影響吞噬細胞的吞噬和殺菌能力。Boon等（2000）研究表明，在狗的日糧中添加維生素A可提高機體的體液免疫機能，使機體的IgG抗體水平顯著提高。體外實驗表明，維生素C能夠抑制花生四烯酸的釋放，增強免疫細胞反應，抑制腫瘤生長。Beisel等（1996）研究表明，一些B族維生素能夠提高機體免疫抗體的水平。7 總結(jié)營養(yǎng)素以多種方式對動物的免疫功能進行調(diào)節(jié)，維持免疫系統(tǒng)的功能，調(diào)節(jié)免疫活性。營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)腸

16、道消化吸收產(chǎn)生機體所需要的能量、蛋白質(zhì)等為機體提供物質(zhì)來源，同時消化代謝過程也產(chǎn)生一些免疫活性物質(zhì)，引發(fā)腸道影響神經(jīng)內(nèi)分泌細胞、免疫細胞功能發(fā)生改變；經(jīng)腸上皮細胞吸收入血液的物質(zhì)直接或經(jīng)代謝到達靶器官發(fā)揮生物學作用，對神經(jīng)內(nèi)分泌免疫進行更為廣泛的調(diào)節(jié)。營養(yǎng)素可以在胃腸道、胸腺、脾臟、淋巴結(jié)和循環(huán)免疫細胞等各水平上，以多種方式對免疫功能進行調(diào)節(jié)。參考文獻：1 房林，薛崇德，周以明.精氨酸對腸黏膜屏障功能的影響T.華夏醫(yī)學，2000，13（2）：124126.2 李梅，趙桂英.2000.異麥芽糖對仔豬細胞免疫功能的影響研究J.飼料研究，（11）：79.3 張軍民. 谷氨酰胺對早期斷奶仔豬腸道的保護

17、作用及其機理研究D.北京：中國農(nóng)業(yè)科學院，2000.4 魏鳳仙 李紹鈺 李春群等.免疫增強劑有機硒在生長豬上的應用研究.飼料工業(yè).2006.27（8）：56.5 成廷水，咼于明，袁建敏.2004.持續(xù)增加氨基酸鋅對產(chǎn)蛋雞產(chǎn)蛋性能、免疫反應和組織抗氧化機能的影響J.飼料研究，4：13.6 Awad A B,Fink C S.2000.Phytostertols as anticancer dietary components:evidence and mechanism ofactionJ.Journal of Nutrition, 130(9):2 1272 130.7 Broome Caro

18、line S, Mc Ardle France,An increase in selenium intake improves immune function and poliovirus handling in adults with marginal selenium statusJ.American Journal of Clinical Nutritrion ,2004,80:152162.8 Boon,P.C.,J.S.Park,et al.2000.Dietary -carotene stimulates cell-mediated and humoral immune respo

19、nse in dogsJ.J.Nutr.,130(8):19101913.9 Bouic P J D, Clark A, Lamprecht J.1999.The effects of -sitosterol (BSS) and -sitosterol glucoside (BSSG) mixture on selected immune parameters of marathon runners:inhibition of post marathon immune suppression and inflammationJ.International Journal of Sports M

20、edicine, 20: 258262.10 Beisel,and William,R.1996.Nutrition and immune function:OverviewJ.J.Nutr.,126(10):26112613.11 Benda,V.,P.Madr,and P.Cermak. 1992. Adjuvant effects of glucan on antibody formation in swine J.Berl Munch Tierarztl Wochenschr., 105:9596.12 Dugan M E R.The effect of conjugated tinoleic acid on fat to lean repartitioning and fead conversion in pigsJ.Canadian Journal of Animal Science,1997,77(4):723725.13 Guo,Y.M.,R.A., and M.A. 2002. Betaglucan stimulates in vitro nitrite production in broiler chicken macrophages J.Poult. Sci. , 81(suppl.):121.14 Grieshop C M,Flickinge