營養(yǎng)對畜禽免疫應(yīng)激的調(diào)控作用

劉雪芹，游小燕，肖 融，姚焰礎(chǔ)，劉作華

（重慶市畜牧科學院農(nóng)業(yè)部養(yǎng)豬科學重點實驗室養(yǎng)豬科學重慶市市級重點實驗室，重慶 402460）

畜禽免疫應(yīng)激包括亞健康狀態(tài)下動物受到的各種病原侵襲，甚至是病原菌的感染、創(chuàng)傷和內(nèi)部腫瘤等引起的免疫應(yīng)激，也包括畜禽接種疫苗后出現(xiàn)的免疫應(yīng)激。在畜禽生產(chǎn)中，使用疫苗是防控疾病的重要措施，但免疫接種可以作為機體有效防護屏障，抵抗病原的入侵；疫苗對于機體來說也是一種外來物，是一種特殊的應(yīng)激因子可引起機體免疫應(yīng)激，對機體產(chǎn)生一定的損害，這種損害不僅影響其生長發(fā)育及生產(chǎn)性能，而且可能造成死亡。

畜禽在受到應(yīng)激時，免疫系統(tǒng)活化，釋放出細胞因子，細胞因子調(diào)節(jié)體內(nèi)代謝過程，影響生長性能和營養(yǎng)需要[1-3]。顯然，正常的營養(yǎng)水平和飼養(yǎng)方案不能適應(yīng)處于免疫應(yīng)激期畜禽的營養(yǎng)需求，因此為保障畜禽的健康和最大限度發(fā)揮其生產(chǎn)性能，同時又不至于造成飼料浪費，提高養(yǎng)殖效益，研究免疫應(yīng)激狀態(tài)下營養(yǎng)物質(zhì)需要模式具有重要的實踐意義。本文就營養(yǎng)調(diào)控畜禽免疫應(yīng)激方面的研究作一概述。

1 免疫應(yīng)激模型

目前，畜禽的免疫應(yīng)激研究的主要方式是通過從腹膜或靜脈注射一定劑量的脂多糖，然而脂多糖誘導(dǎo)的免疫應(yīng)激反應(yīng)持續(xù)的時間短（約24 h）；持續(xù)時間與脂多糖的劑量有關(guān)；如果需要使應(yīng)激持續(xù)較長時間，則需要多次注射，而豬對多次脂多糖刺激能產(chǎn)生耐受性等特點。在實際養(yǎng)殖環(huán)境中，普遍存在的是持續(xù)時間長的慢性免疫應(yīng)激，而脂多糖誘導(dǎo)的是急性免疫應(yīng)激；此外，脂多糖刺激與養(yǎng)殖場中活細菌誘導(dǎo)的免疫反應(yīng)并不一樣。因此，脂多糖模型也不能完全模擬在實際豬場條件下的免疫應(yīng)激。

2 緩解免疫應(yīng)激的措施

免疫應(yīng)激對畜禽生產(chǎn)性能的影響與炎性細胞因子相關(guān)。免疫應(yīng)激能誘導(dǎo)免疫細胞產(chǎn)生并釋放炎性細胞因子，這些細胞因子既可以作用于免疫細胞、免疫系統(tǒng)，增強免疫反應(yīng)，也可作用于外周組織、神經(jīng)系統(tǒng)等，改變機體代謝、內(nèi)分泌，直接或者間接的使動物生長受到抑制。免疫應(yīng)激影響畜禽的正常生長代謝，造成養(yǎng)殖成本增加，緩解免疫應(yīng)激、減輕免疫應(yīng)激所造成的損失就顯得尤為重要。可采取消除或減少免疫刺激、抑制免疫反應(yīng)、使用炎性細胞因子抗體和受體阻斷物、采用過氧化物酶體增殖物活化受體的配體、通過營養(yǎng)調(diào)控來緩解免疫應(yīng)激。

3 營養(yǎng)與免疫應(yīng)激

3.1 蛋白質(zhì)

10～20 kg仔豬對蛋白質(zhì)需要量為20%，但有研究報道，在免疫應(yīng)激期，飼喂蛋白質(zhì)水平17%組仔豬能保持較好的日增重和飼料轉(zhuǎn)化率，表明在免疫應(yīng)激期，供給仔豬低于推薦量的營養(yǎng)水平時，會減輕機體的代謝負荷和保證仔豬健康，同時也減少飼料的浪費。Williams等報道，仔豬在慢性免疫應(yīng)激期高應(yīng)激狀態(tài)下氮的沉積能力降低，從而降低了生產(chǎn)性能，但高應(yīng)激狀態(tài)下達到最大生產(chǎn)性能時的蛋白質(zhì)和氨基酸需求降低，表明在免疫應(yīng)激期提高蛋白質(zhì)水平不能起到緩解應(yīng)激的作用[4]。但Van Haugten等以脂多糖作為免疫應(yīng)激原研究不同蛋白質(zhì)水平對21日齡斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響，分別飼喂蛋白質(zhì)水平為12%、20%、24%的日糧，并在斷奶后第7、21天以脂多糖作為免疫應(yīng)激劑進行注射，注射劑量為200 μg·kg-1，結(jié)果表明，免疫應(yīng)激降低了豬的日采食量、日增重、飼料轉(zhuǎn)化率及蛋白質(zhì)利用率，最終降低了仔豬生產(chǎn)性能，但免疫應(yīng)激與蛋白質(zhì)水平對生產(chǎn)性能的影響無互作，無論應(yīng)激與否，隨著蛋白質(zhì)水平的提高，仔豬日增重以及飼料轉(zhuǎn)化率都提高[5]。

3.2 必需氨基酸

免疫應(yīng)激期由于免疫系統(tǒng)的活化對某些氨基酸的需要量增加，又因體蛋白沉積減少而對一些氨基酸需要量的減少。普遍認為免疫應(yīng)激不但影響機體對氨基酸的需要量，也影響氨基酸平衡模式。李建濤等研究了免疫應(yīng)激對肉仔雞氨基酸與賴氨酸比例的影響，結(jié)果表明，日糧蘇氨酸與賴氨酸比例對肉仔雞增重的影響與免疫狀態(tài)有關(guān)，對照組獲得最大增重和最低飼料與增重比需要的日糧蘇氨酸與賴氨酸比例均為64∶100，應(yīng)激組相應(yīng)的需求比例分別為70∶100和71∶100[6]。李建文等研究免疫應(yīng)激對仔豬理想氨基酸平衡模式影響，結(jié)果表明，仔豬處于正常和免疫應(yīng)激條件下的理想氨基酸模式存在差異，應(yīng)激條件下，以可消化氨基酸為基礎(chǔ)的這4種氨基酸的平衡比例為DLys 100、DMet 27、DTrp 29、DThr 59；正常條件下為DLys 100、DMet 30、DTrp 21、DThr 61[7]。翟強等實施回腸末端T型瘺管手術(shù)研究免疫應(yīng)激對不同品種豬氨基酸消化率的影響，試驗結(jié)果表明，在所測定的16種氨基酸中，除半胱氨酸和組氨酸，免疫應(yīng)激降低了不同品種豬的氨基酸回腸表觀消化率（P＜0.01）；與對照組相比，免疫應(yīng)激也顯著降低了總氨基酸的回腸表觀消化率（P＜0.05）[8]。

3.3 微量元素

微量元素是畜禽生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)成分。隨著對微量元素在畜禽體內(nèi)生物學效應(yīng)研究的深入，發(fā)現(xiàn)鉻、鎂、硒等不僅參與動物體內(nèi)糖、脂肪、蛋白質(zhì)的代謝，而且在改善繁殖性能、提高胴體品質(zhì)、促進生長等方面有一定作用，特別是鉻和硒在降低畜禽應(yīng)激、提高免疫力方面作用顯著[9]。應(yīng)激增加血清中激素的含量，激素如果長時間維持在高水平就會對動物代謝系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等造成不利影響，最終導(dǎo)致動物生長緩慢。而胰島素則可以降低激素水平，鉻可以通過葡萄糖耐量因子的協(xié)同或增強胰島素的作用，所以在免疫應(yīng)激期可適量補充鉻來加強胰島素的作用，從而緩解免疫應(yīng)激造成的不利影響。

3.4 維生素

應(yīng)激時期動物體內(nèi)的維生素水平大幅降低，因此，在免疫時期添加維生素可以抵抗應(yīng)激。盛清凱等研究在環(huán)境溫度32℃時，維生素C的不同添加劑量對新城疫接種蛋雞免疫性能的影響，結(jié)果表明，添加維生素C可提高蛋雞的HI和TLA，表明維生素C可通過體液免疫和細胞免疫兩種途徑增強機體的免疫性能，減緩熱和免疫接種對蛋雞的不良應(yīng)激[10]。李小林等研究表明，日糧中添加VE能增加肉雞熱應(yīng)激期T淋巴細胞的活性，并可顯著提高血漿中T3、T4濃度以及降低皮質(zhì)酮的濃度（P＜0.05），認為VE可增強機體免疫力，具有抗應(yīng)激的作用[11]。韓慕俊等研究維生素E水平和免疫應(yīng)激對蛋雞生產(chǎn)性能的影響，采用2×3雙因子設(shè)計，3個日糧VE水平分別為0、40和100 U·kg-1，3種免疫應(yīng)激方式分別為不注射、肌注生理鹽水和肌注減蛋綜合征疫苗，結(jié)果表明，免疫應(yīng)激造成的采食量下降可通過提高VE水平而得到改善，日糧中添加VE 40 U·kg-1可以防止因免疫應(yīng)激造成的采食量下降，說明對免疫系統(tǒng)處于激活狀態(tài)的畜禽而言，添加超過NRC推薦量的維生素，有利于提高生產(chǎn)性能[12]。

免疫應(yīng)激期間吞噬細胞的吞噬活性被激活，期間需VE和VC的參與，這兩種維生素的抗氧化特性為處于呼吸爆發(fā)期的巨噬細胞提供保護，呼吸爆發(fā)常發(fā)生于被吞噬病原的解體過程，沒有維生素的保護，巨噬細胞會發(fā)生自解作用，其機制與摧毀外來病原相同。次級免疫反應(yīng)是產(chǎn)生特異抗體，因抗體本身是蛋白質(zhì)，其合成需充足而連續(xù)地供應(yīng)B族維生素，直至感染消除。免疫應(yīng)激是一個連續(xù)的過程，抗體合成需要B族維生素，要保持免疫應(yīng)激期間正常的生長速度和飼料轉(zhuǎn)化率需額外添加維生素B。

3.5 共軛亞油酸

研究表明，共軛亞油酸可緩解免疫應(yīng)激引起的生長抑制。Cook等在關(guān)于營養(yǎng)調(diào)控免疫誘導(dǎo)的生長抑制研究中，證實了共軛亞油酸具有緩解免疫應(yīng)激引起生長抑制的作用，試驗選取1日齡肉仔雞飼喂基礎(chǔ)日糧及添加共軛亞油酸0.5%的兩種日糧，在3周齡時，給雞腹膜注射脂多糖，測定24 h后的體重，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在注射脂多糖后，飼喂共軛亞油酸的雞仍然繼續(xù)生長，而飼喂基礎(chǔ)日糧的雞生長停滯或體重減輕[13]。在大鼠和小鼠中的試驗也表明，共軛亞油酸可防止免疫誘導(dǎo)的體重減輕。對雞和大鼠的研究都證明，共軛亞油酸在防止免疫應(yīng)激誘導(dǎo)的生長抑制方面是有效的，同時，這也暗示共軛亞油酸的作用及其作用機制不存在種屬差異。賴長華報道，在日糧中添加共軛亞油酸2%改善了免疫應(yīng)激仔豬的生產(chǎn)性能，降低了脂多糖刺激引起的前炎性細胞因子的產(chǎn)生及mRNA相對含量，抑制了急相期蛋白質(zhì)、前列腺素E2及皮質(zhì)醇的產(chǎn)生，促進了仔豬外周血淋巴細胞特別是CD8+淋巴細胞亞群的轉(zhuǎn)化[14]。共軛亞油酸還有增強機體免疫功能的作用，主要表現(xiàn)在增加機體非特異性抗體的產(chǎn)生、提高淋巴細胞的增殖、增強吞噬細胞的吞噬能力等。張培松等研究共軛亞油酸對灘羊免疫應(yīng)激的影響，結(jié)果表明，在灘羊日糧中添加共軛亞油酸2%可顯著提高灘羊血清中的IgG含量（P＜0.05），顯著降低灘羊血清中的腫瘤壞死因子含量（P＜0.05），可以有效減輕灘羊因免疫引起的應(yīng)激反應(yīng)[15]。

3.6 谷氨酰胺

谷氨酰胺是一種條件性必需氨基酸，在機體處于免疫應(yīng)激狀態(tài)時補充外源性的谷氨酰胺可緩解免疫應(yīng)激反應(yīng)。陳靜等研究谷氨酰胺對免疫應(yīng)激仔豬的影響，結(jié)果表明，日糧中添加谷氨酰胺可顯著緩解仔豬脂多糖應(yīng)激引起的免疫器官發(fā)育受阻[16]。陳瑞等研究表明，添加谷氨酰胺使免疫應(yīng)激仔豬日增重、日采食量提高（P＜0.01），料重比下降（P＜0.01）[17]。劉顯軍等研究表明，脂多糖應(yīng)激極顯著提高了仔豬肌肉中乳酸含量（P＜0.01），極顯著降低了總蛋白、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽含量（P＜0.01），而谷氨酰胺的添加緩解了這幾項指標的顯著變化[18]。說明日糧中添加谷氨酰胺能緩解免疫應(yīng)激，保護處于免疫應(yīng)激期的仔豬。段曉燕等研究了谷氨酰胺對免疫應(yīng)激產(chǎn)蛋高峰期雞生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)影響，結(jié)果顯示，免疫應(yīng)激導(dǎo)致蛋雞生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)有所降低，添加谷氨酰胺0.6%應(yīng)激組的產(chǎn)蛋率恢復(fù)較其他應(yīng)激組快（P＜0.05），沒有添加谷氨酰胺的應(yīng)激組的料蛋比顯著高于對照組（P＜0.05），添加谷氨酰胺0.8%應(yīng)激組的采食量較低，平均蛋重較高，試驗后期谷氨酰胺可改善蛋殼強度和蛋黃顏色（P＞0.05）[19]。免疫應(yīng)激條件下，飼料添加谷氨酰胺可提高蛋雞生產(chǎn)性能，改善蛋品質(zhì)。楊小軍等通過體外細胞培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)肉仔雞腸道淋巴細胞，建立體外脂多糖應(yīng)激模型，研究不同濃度的谷氨酰胺對肉仔雞淋巴細胞增殖活性的調(diào)控作用，結(jié)果表明，當刺激肉仔雞腸道淋巴細胞的脂多糖濃度為10 μg·mL-1，即谷氨酰胺濃度分別為10、50、100和200 μg·mL-1，均可顯著降低肉雞腸道淋巴細胞的刺激指數(shù)（P＜0.05），且添加濃度為100 μg·mL-1作用效果最好[20]。

4 小 結(jié)

通過營養(yǎng)手段來調(diào)控免疫應(yīng)激是建立在以脂多糖模擬模型和單個營養(yǎng)素的基礎(chǔ)上，而疫苗免疫應(yīng)激模型和多種營養(yǎng)物質(zhì)綜合調(diào)控免疫應(yīng)激的研究較少，深入展開這方面的研究可減少畜禽免疫副作用，提高生產(chǎn)性能，具有重要的經(jīng)濟和社會效益。

[1]馮焱,楊小軍,姚軍虎.免疫應(yīng)激對營養(yǎng)需要量及代謝調(diào)控機制的影響[J].中國畜牧獸醫(yī),2009,36（11）:19-23.

[2]駱雪,郭榮富.免疫應(yīng)激對豬營養(yǎng)代謝的影響[J].湖南飼料,2012（1）:36,37-38.

[3]劉玉蘭,魯晶,石君霞,等.豬免疫應(yīng)激研究進展[J].畜牧與獸醫(yī),2008,40（2）:99-102.

[4]Williams N H,Stahly T S,Zimmerman D R.Effect of chronic im?mune system activation on the rate,efficiency,and composition of growth and lysine needs of pigs fed from 6 to 27 kg[J].Journal of Animal Science,1997,75（9）:2 463-2 471.

[5]Van Heugten E,Spears J W,Coffey M T.The effect of dietary pro?tein on performance and immune response in weanling pigs sub?jected to an inflammatory challenge[J].Journal of Animal Science,1994,72（10）:2 661-2 669

[6]李建濤,蔡輝益,劉國華,等.免疫應(yīng)激對肉仔雞蘇氨酸、賴氨酸需求比例的影響[J].中國家禽,2005,9（1）:59-64.

[7]李建文,陳代文,張克榮,等.免疫應(yīng)激對仔豬理想氨基酸平衡模式影響的研究[J].畜牧獸醫(yī)學報,2006,37（1）:34-37.

[8]翟強,姜建陽,韓先杰,等.免疫應(yīng)激對不同品種豬氨基酸消化率的影響[J].中國農(nóng)學通報,2011,27（3）:325-328.

[9]許毅,顏培實,周巖民,等.鉻在畜禽業(yè)中應(yīng)用負面效應(yīng)的研究[J].糧食與飼料工業(yè),2003（2）:29-31.

[10]盛清凱,武英,王文治,等.添加VC對熱應(yīng)激蛋雞免疫性能的影響[J].畜牧與獸醫(yī),2006,38（1）:38-40.

[11]李小林,傅偉龍.維生素E對肉雞應(yīng)激前后免疫及內(nèi)分泌的影響[J].中國飼料,1996（5）:35-37.

[12]韓慕俊,趙桂蘋,鄭麥青,等.維生素E水平和免疫應(yīng)激處理對蛋雞生產(chǎn)性能的影響[J].飼料工業(yè),2009,30（7）:20-22.

[13]Cook M E,Miller C C,Park Y,et al.Immune modulation by al?tered nutrient metabolism:nutritional control of immune-induced growth depression[J].Poultry Science Association,1993,72（7）:1 301-1 305.

[14]賴長華,尹靖東,李德發(fā),等.共軛亞油酸對免疫應(yīng)激仔豬生長抑制的緩解作用[J].中國畜牧雜志,2005,41（2）:8-11.

[15]張培松,周玉香,牛彥強,等.共軛亞油酸對灘羊免疫應(yīng)激的影響研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2012,40（3）:1 505-1 506.

[16]陳靜,劉顯軍,張飛,等.谷氨酰胺對免疫應(yīng)激仔豬免疫器官指數(shù)的影響[J].中國獸醫(yī)雜志,2010,46（9）:3-5.

[17]陳靜,劉顯軍,張飛,等.谷氨酰胺對免疫應(yīng)激仔豬生產(chǎn)性能的影響[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2010,2（31）:61-62.

[18]劉顯軍,陳靜,張飛,等.谷氨酰胺對免疫應(yīng)激仔豬肌肉中理化指標的影響[J].中國畜牧雜志,2011,47（3）:58-61.

[19]段曉燕,閔育娜,高玉鵬,等.谷氨酰胺對免疫應(yīng)激蛋雞經(jīng)濟性狀的影響[J].中國家禽,2012,34（7）:30-34.

[20]楊小軍,高澤,劉凱,等.谷氨酰胺對肉仔雞腸道黏膜淋巴細胞增殖活性、氧化應(yīng)激和免疫應(yīng)激的調(diào)控作用[J].動物營養(yǎng)學報,2011,23（2）:274-279.