飼糧添加葉酸可緩解斷奶仔豬的免疫應(yīng)激

高 慶張克英陳代文

(1.四川農(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，四川雅安 625014；2.四川鐵騎力士實(shí)業(yè)有限公司，馮光德試驗(yàn)室，四川綿陽(yáng) 621006)

生產(chǎn)實(shí)踐和試驗(yàn)研究都證實(shí)仔豬斷奶階段的生產(chǎn)性能在很大程度上會(huì)影響生豬的上市時(shí)間和生產(chǎn)效益。減少斷奶仔豬腹瀉，保障仔豬在斷奶后健康正常的生長(zhǎng)仍然是當(dāng)前養(yǎng)豬生產(chǎn)的技術(shù)難題，其主要原因在于斷奶仔豬的抗病力滯后于生產(chǎn)的需求。而養(yǎng)豬業(yè)中禁用抗生素在世界范圍內(nèi)正逐漸成為共識(shí)，為保障豬的健康生長(zhǎng)需要以營(yíng)養(yǎng)調(diào)控手段來提高豬體自身的免疫力。研究仔豬的抗病營(yíng)養(yǎng)，無疑既具有理論意義，也具有實(shí)踐價(jià)值。而已有研究表明，在飼糧中補(bǔ)充適宜劑量的一些功能性養(yǎng)分可以調(diào)節(jié)或增進(jìn)斷奶仔豬的免疫功能，提高仔豬抗病力，減少仔豬斷奶期疾病感染或免疫應(yīng)激的危害。

1 仔豬斷奶期的免疫應(yīng)激

仔豬出生后免疫系統(tǒng)尚未發(fā)育完全，初生仔豬的免疫保護(hù)主要靠初乳傳遞母源抗體的被動(dòng)免疫方式獲得，而不是自身機(jī)體細(xì)胞介導(dǎo)的免疫。3～4周齡是仔豬免疫系統(tǒng)發(fā)育特別是免疫細(xì)胞發(fā)育成熟的關(guān)鍵時(shí)期。仔豬的非特異免疫系統(tǒng)的發(fā)育成熟和建立，至少在7～14日齡后才能完成，而B、T細(xì)胞發(fā)育成熟的時(shí)間比嗜中性白細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的分化成熟更晚，一般要遲1～2 w時(shí)間。此時(shí)，仔豬自身的主動(dòng)免疫尤其是特異性免疫功能也還未成熟和完善。仔豬大約在3周齡開始產(chǎn)生主動(dòng)免疫抗體，但直到4～5周齡時(shí)所產(chǎn)生的抗體仍然較少。因此，3～5周齡（斷奶期）是仔豬最關(guān)鍵的免疫功能調(diào)節(jié)時(shí)期，而此時(shí)的仔豬往往還要面對(duì)斷奶應(yīng)激。

斷奶帶來的巨大變化需要仔豬適應(yīng)。首先，仔豬不得不攝食形態(tài)和組成發(fā)生變化了的飼糧。斷奶期飼糧含有大量仔豬從未接觸過的飼料原料，干物質(zhì)含量急速地提高到88%左右，而飼糧消化率較母乳低。與豬乳的干物質(zhì)組成不同，飼糧干物質(zhì)中含有動(dòng)植物源蛋白質(zhì)、大量的淀粉和較少的脂肪。仔豬消化道需要從以消化脂肪為主轉(zhuǎn)變?yōu)橄瘡?fù)雜的碳水化合物為主。斷奶后幾小時(shí)內(nèi)，消化道結(jié)構(gòu)和功能開始改變，腸絨毛高度降低，隱窩深度增加，消化酶出現(xiàn)變化。

現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，斷奶后1～3 w內(nèi)，仔豬往往攝食不足。特別是斷奶后的24～48 h，因?yàn)樯形催m應(yīng)食物的變化等因素，仔豬甚至可能出現(xiàn)絕食現(xiàn)象。由于攝食不足，以及飼料組成上抗原增加等原因，斷奶仔豬易發(fā)生腸道黏膜炎性損傷；而與飼料養(yǎng)分消化率較低相聯(lián)系，小腸內(nèi)腸毒性細(xì)菌可能開始繁殖，大腸內(nèi)或?qū)l(fā)酵難以消化的養(yǎng)分，這會(huì)導(dǎo)致腸道微生態(tài)惡化甚至腹瀉。此外，斷奶仔豬還被迫面臨拆窩、分群以及生活環(huán)境的改變等，這些因素可在其生理和心理上造成應(yīng)激。以上應(yīng)激和挑戰(zhàn)可能會(huì)造成仔豬在斷奶后1 w或更長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)生長(zhǎng)減慢，甚至出現(xiàn)減重（負(fù)增重）現(xiàn)象，這就是斷奶期的生長(zhǎng)抑制。而仔豬生長(zhǎng)受抑制的程度則取決于仔豬如何適應(yīng)新環(huán)境并在身心上到達(dá)新的穩(wěn)態(tài)。

與斷奶期的生長(zhǎng)抑制密切聯(lián)系的是仔豬很容易出現(xiàn)免疫應(yīng)激。免疫應(yīng)激一般指動(dòng)物機(jī)體應(yīng)對(duì)襲入的抗原、毒素或病原體而出現(xiàn)免疫系統(tǒng)過度活化或者抑制，免疫反應(yīng)、神經(jīng)內(nèi)分泌及相關(guān)物質(zhì)代謝偏移正常狀態(tài)，而機(jī)體處于亞臨床癥狀的過程。已經(jīng)斷絕了從母乳獲得被動(dòng)免疫保護(hù)，斷奶仔豬本身的免疫系統(tǒng)還未發(fā)育成熟，而斷奶迫使仔豬接觸大量的來源于飼糧及環(huán)境中的抗原、病原體及毒素，仔豬機(jī)體的免疫反應(yīng)容易被過度激活，導(dǎo)致免疫系統(tǒng)更加脆弱，在面臨進(jìn)一步的病原體攻擊下機(jī)體又很容易出現(xiàn)免疫抑制。前人研究發(fā)現(xiàn)，與自然吮乳仔豬相比，2～3周齡斷奶仔豬循環(huán)抗體滴度下降，細(xì)胞免疫受到抑制，表現(xiàn)出明顯的免疫抑制，因而仔豬抗病力差，容易患病。

2 仔豬免疫應(yīng)激模型

由于免疫應(yīng)激在動(dòng)物生產(chǎn)中比較普遍，如用免疫應(yīng)激模型來評(píng)價(jià)功能性養(yǎng)分對(duì)于動(dòng)物機(jī)體免疫功能的影響則具備實(shí)用價(jià)值。豬的免疫應(yīng)激源很多，包括豬場(chǎng)病原性或非病原性微生物、疫苗和異源蛋白等能刺激豬免疫系統(tǒng)的物質(zhì)?？衫眠@些免疫應(yīng)激源建立免疫應(yīng)激模型。前人研究報(bào)道中，對(duì)照組可采用對(duì)豬舍進(jìn)行消毒或?qū)嵤案綦x早期斷奶”和“全進(jìn)全出”等措施來減少豬群與病原體接觸，而免疫應(yīng)激組豬群則與豬場(chǎng)病原體密切接觸，從而建立比較接近生產(chǎn)實(shí)際的模型。但這類模型存在穩(wěn)定性差而風(fēng)險(xiǎn)高、不易控制應(yīng)激程度、缺乏特異性敏感指標(biāo)來衡量等缺點(diǎn)。另可采用毒素如脂多糖（LPS）或病原體(如大腸桿菌、輪狀病毒)攻擊感染健康豬來建立模型，這是目前建立免疫應(yīng)激模型的趨勢(shì)。免疫應(yīng)激源效應(yīng)不一，而建立這類模型時(shí)可選用特定已知功效的抗原、毒素或病原體攻擊健康動(dòng)物機(jī)體，能有目的地使機(jī)體處于特定的免疫應(yīng)激狀態(tài)。依據(jù)受到攻擊后機(jī)體所處免疫應(yīng)激狀態(tài)的不同，可將免疫應(yīng)激模型分為免疫抑制模型和免疫活化模型。

從豬腹膜、肌肉或靜脈注射一定劑量的LPS，激活豬的免疫系統(tǒng)，這是目前常用的免疫活化模型。LPS是革蘭氏陰性菌（如大腸桿菌、沙門氏菌、奈瑟氏球菌屬等）細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)物質(zhì)，能誘導(dǎo)豬產(chǎn)生細(xì)菌感染后的癥狀，如厭食、嗜睡和發(fā)熱等。LPS與巨噬細(xì)胞表面受體CD14結(jié)合，可刺激巨噬細(xì)胞合成和分泌IL-1、IL-6和TNF-α等炎性細(xì)胞因子，急速地激活豬的免疫抵抗機(jī)制，導(dǎo)致豬免疫系統(tǒng)活化。一般情況下，LPS誘導(dǎo)急性的免疫激活，應(yīng)激反應(yīng)持續(xù)的時(shí)間較短，而次數(shù)過多的LPS刺激又可能使豬產(chǎn)生耐受性。而較長(zhǎng)的應(yīng)激持續(xù)時(shí)間才有利于進(jìn)行動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)方面的研究。本課題組在前人研究基礎(chǔ)上，經(jīng)過預(yù)試驗(yàn)確定了LPS注射劑量和注射頻次，建立了應(yīng)激持續(xù)時(shí)間為7 d的LPS免疫激活模型。盡管LPS刺激與豬場(chǎng)中活細(xì)菌誘導(dǎo)的免疫反應(yīng)并不一樣，LPS模型也不能完全模擬在實(shí)際豬場(chǎng)條件下常見的慢性免疫應(yīng)激，但LPS攻毒建模還是因?yàn)槠湫?yīng)比較確定，以及應(yīng)激程度相對(duì)可控制，而應(yīng)用較普遍。本課題組已多次成功地將LPS攻毒模型應(yīng)用于動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與免疫的研究。

斷奶仔豬容易感染豬圓環(huán)病毒-2（porcine circovirus-2，PCV-2），其免疫系統(tǒng)的正常發(fā)育受到影響，出現(xiàn)嚴(yán)重的免疫抑制。而在其他一些誘因或病原體共同作用下，PCV-2感染成為導(dǎo)致仔豬斷奶期多系統(tǒng)衰弱綜合征（Postweaning multisystemic wasting syndrome，PMWS）、豬皮炎和腎病綜合征（Porcine dermatitis and nephropathy sydrome,PDNS）等疾病的主要病因，使仔豬生產(chǎn)性能下降。生產(chǎn)上PCV-2感染仔豬危害巨大，利用PCV-2攻毒所建立免疫抑制模型可以更接近生產(chǎn)。PCV-2是一種嗜單核-巨噬細(xì)胞性的病毒，感染單核-巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞卻不在其內(nèi)復(fù)制，也不引起巨噬細(xì)胞凋亡，而B細(xì)胞可能是其復(fù)制的重要靶細(xì)胞，PCV-2感染將引起B(yǎng)細(xì)胞凋亡，感染初期的PMWS豬淋巴組織和骨髓樣組織的凋亡指數(shù)卻比對(duì)照組低；感染PCV-2引起豬組織IL-4、IL-10、IFN-α、MCP-1等細(xì)胞因子的水平發(fā)生變化，淋巴細(xì)胞不能有效地激活和增殖，巨噬細(xì)胞表面抗原MHC-I類分子和MHC-II類分子表達(dá)下降，而增殖不足的影響大于細(xì)胞凋亡，使外周血液中B細(xì)胞和T細(xì)胞減少等對(duì)免疫系統(tǒng)的損傷和抑制。試驗(yàn)研究和生產(chǎn)上都發(fā)現(xiàn)斷奶仔豬的營(yíng)養(yǎng)狀況可影響豬體對(duì)PCV-2的感染或繼發(fā)感染的耐受能力。本試驗(yàn)室已經(jīng)成功利用PCV-2攻毒建立了仔豬免疫抑制模型。

3 添加葉酸可緩解斷奶仔豬的免疫應(yīng)激

機(jī)體處于免疫應(yīng)激狀態(tài)可能進(jìn)一步加劇仔豬斷奶期的生長(zhǎng)抑制，表觀地體現(xiàn)為生產(chǎn)性能急劇下降，內(nèi)在地體現(xiàn)在豬體內(nèi)養(yǎng)分的代謝利用受到影響。免疫應(yīng)激時(shí)，養(yǎng)分從用于生長(zhǎng)轉(zhuǎn)向優(yōu)先滿足免疫系統(tǒng)代謝改變的需要。若免疫系統(tǒng)的活化，其中非特異性免疫反應(yīng)消耗的養(yǎng)分為特異性免疫反應(yīng)的三倍以上。在免疫抑制或者活化狀態(tài)下，仔豬對(duì)于養(yǎng)分的需要量及其比例模式也就和正常健康狀態(tài)有所差異。因此，重要功能性養(yǎng)分的額外補(bǔ)充一方面可以滿足免疫應(yīng)激下機(jī)體的養(yǎng)分代謝需要，減少體內(nèi)養(yǎng)分相對(duì)不足對(duì)于動(dòng)物正常生長(zhǎng)的影響，另一方面可以一定程度上促進(jìn)免疫系統(tǒng)發(fā)育，協(xié)調(diào)免疫系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的關(guān)系，調(diào)節(jié)或恢復(fù)機(jī)體免疫功能，減少或緩解免疫應(yīng)激的危害。

葉酸是動(dòng)物機(jī)體必需的一種水溶性維生素，在核酸合成、多種氨基酸的代謝及生物甲基化中起著重要作用。哺乳動(dòng)物包括豬不能合成葉酸，其體內(nèi)葉酸主要來源于食物。仔豬機(jī)體葉酸可以由飼料大宗原料、腸道微生物合成以及額外地以添加劑補(bǔ)充來供給。飼料大宗原料的葉酸含量本身變異很大。而且因飼料加工方法不同以及測(cè)定方法不一樣，目前資料中報(bào)道的數(shù)值差異極大。腸道微生物確實(shí)可以合成相當(dāng)數(shù)量的葉酸，估計(jì)乳豬的腸道微生物就可以合成大量的葉酸。但是葉酸優(yōu)選的吸收部位是空腸，吸收依賴于腸道pH值，最適pH值為5.0～6.0。因此，腸道微生物來源的葉酸能多大程度上滿足仔豬葉酸需要是有疑問的。特別是在現(xiàn)代化養(yǎng)豬場(chǎng)中，豬食糞來滿足它的營(yíng)養(yǎng)需要可能性極小。

在豬上葉酸的缺乏癥狀是脫毛、毛發(fā)褪色、多種貧血癥、白細(xì)胞減少、血小板減少癥、紅細(xì)胞壓積減少和腹瀉。由于生產(chǎn)實(shí)踐中很多其他因素（營(yíng)養(yǎng)、環(huán)境和疾?。┒伎赡軐?dǎo)致相同或相似的癥狀，因此很難判斷一些非典型的缺乏癥狀是不是由于葉酸不足而引起。而快速生長(zhǎng)的組織器官或者更新率很高的細(xì)胞，如紅細(xì)胞、口腔和腸道上皮細(xì)胞、皮膚真皮和骨髓細(xì)胞，其生長(zhǎng)對(duì)于葉酸水平更敏感，很容易受到葉酸水平的影響?？梢酝茢啵瑪嗄屉A段仔豬機(jī)體相對(duì)生長(zhǎng)很快，供給適宜和相對(duì)平穩(wěn)水平的葉酸對(duì)于保障仔豬機(jī)體組織細(xì)胞正常生長(zhǎng)也就尤為重要。飼料（食物）源葉酸可以比較平穩(wěn)而均衡地滿足豬體的需要，所以研究確定和應(yīng)用斷奶仔豬飼糧中添加適宜水平的葉酸具有現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)于仔豬葉酸需要量的研究結(jié)果并不一致。有研究表明，給仔豬、生長(zhǎng)豬、育肥豬玉米-豆粕型飼糧添加葉酸200或360 μg/kg，其增重和飼料效率與不添加葉酸的豬一樣；17～27日齡斷奶仔豬玉米-豆粕-乳清粉型飼糧中添加葉酸1.1 mg/kg無有益影響。但是，Lindemann等(1986)觀察到，在相似日齡仔豬玉米-豆粕型日糧中添加葉酸0.5 mg/kg，日增重得到改善。但仔豬葉酸的需要量可能具有條件性，與仔豬的飼糧類型、藥物使用及其所處的免疫狀況可能有關(guān)。

養(yǎng)豬生產(chǎn)上考慮飼料葉酸的實(shí)際可利用程度，在仔豬飼料中普遍補(bǔ)充葉酸1～6mg/kg，這遠(yuǎn)高于NRC(1998)所推薦的仔豬葉酸需要量0.3 mg/kg。而斷奶仔豬飼糧中葉酸的適宜添加劑量仍具有爭(zhēng)議。吮乳期機(jī)體的葉酸狀況則受乳源的影響，并隨斷奶而顯著下降。斷奶后1～3 w內(nèi)，一方面仔豬往往攝食不足，易于發(fā)生腸道黏膜炎性損傷、腸道微生態(tài)惡化乃至腹瀉，這可能導(dǎo)致仔豬對(duì)葉酸的吸收不足而缺乏；另一方面，斷奶應(yīng)激及其可能帶來的免疫抑制或免疫活化，可能會(huì)提高仔豬機(jī)體特別是免疫系統(tǒng)對(duì)于葉酸的需要量。有研究表明，妊娠母豬每天補(bǔ)充8 mg葉酸，會(huì)影響其后代仔豬斷奶時(shí)的外周淋巴細(xì)胞比例和仔豬的二次抗體應(yīng)答水平?？梢酝茢?，在斷奶前后提高仔豬飼糧的葉酸供給量會(huì)影響其機(jī)體免疫功能，可能對(duì)于提高仔豬抗病力和生產(chǎn)性能有積極意義。而且，藥理劑量的葉酸能夠被仔豬吸收入血液，并改變血細(xì)胞葉酸含量。這提示在斷奶仔豬飼糧中添加較高劑量的葉酸來滿足其需要和促進(jìn)免疫機(jī)能既具有必要性，又具有可能性。

葉酸作為一種重要的功能性養(yǎng)分，與機(jī)體免疫系統(tǒng)的發(fā)育和機(jī)能的發(fā)揮密切相關(guān)。機(jī)體葉酸水平會(huì)影響免疫細(xì)胞的增殖和凋亡，也會(huì)影響免疫分子的表達(dá)，從而可能對(duì)機(jī)體抗病力有重要作用。Lucock(2000)詳細(xì)綜述了葉酸作為重要養(yǎng)分和基因之間的互作關(guān)系，及其可能介入結(jié)腸癌、冠心病等疾病進(jìn)程。人群食物的葉酸狀況與包括神經(jīng)管缺陷、結(jié)腸直腸癌、乳腺癌和中風(fēng)等在內(nèi)的一些疾病有密切關(guān)系。有報(bào)道在臨床上應(yīng)用高劑量葉酸在治療或輔助治療小兒病毒性腹瀉、胃炎或胃癌、腸癌、急性淋巴白血病、高半胱氨酸血癥、抑郁癥等疾病有顯著的效果。葉酸缺乏則循環(huán)T淋巴細(xì)胞增殖活性降低，比例下降，免疫應(yīng)答受到影響，機(jī)體抗感染能力下降。而在人或動(dòng)物上的研究發(fā)現(xiàn)，葉酸水平對(duì)于組織中IL-4、IFN-α、MCP-1等細(xì)胞因子的水平有顯著影響，影響巨噬細(xì)胞產(chǎn)生NO，補(bǔ)充葉酸可促進(jìn)紅細(xì)胞、CD8+等細(xì)胞的增殖，且血液高濃度葉酸具有抗氧化功能。

葉酸對(duì)于機(jī)體免疫功能及抗病力的影響日益受到重視，但目前的研究多從葉酸缺乏角度來考察其功能，對(duì)于補(bǔ)充葉酸以獲得機(jī)體最佳免疫力方面的研究相對(duì)不足。食物添加葉酸可能具有抗病功能，其中在影響高半胱氨酸血癥和腫瘤發(fā)生方面的研究較多，但在影響機(jī)體免疫系統(tǒng)發(fā)育或免疫功能方面的研究仍不充分。一些西方國(guó)家(主要是北美)，強(qiáng)制性地在食品中強(qiáng)化葉酸，而食物強(qiáng)化葉酸本身還具有爭(zhēng)議。

如上所述，仔豬在斷奶期相對(duì)生長(zhǎng)十分迅速，免疫系統(tǒng)發(fā)育不完善而十分脆弱，很容易發(fā)生免疫應(yīng)激和生長(zhǎng)抑制現(xiàn)象。在斷奶仔豬飼糧中添加較高劑量的葉酸來滿足其需要和促進(jìn)免疫機(jī)能，提高抗病力而減少病害，既具有必要性，又具有可能性。因此，我們分別以LPS和PCV-2攻毒斷奶仔豬，建立了仔豬免疫抑制和免疫激活模型，開展了飼糧添加葉酸調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能與抗病力的研究。

試驗(yàn)研究結(jié)果表明：正常免疫狀態(tài)下，斷奶仔豬飼糧葉酸臨界缺乏可導(dǎo)致機(jī)體免疫細(xì)胞增殖分化不足，抗病毒能力下降，免疫系統(tǒng)易于被激活，生產(chǎn)性能下降；而飼糧中添加葉酸能顯著提高血清葉酸含量，改善生產(chǎn)性能，提高ADG和G/F，可以一定程度地調(diào)節(jié)機(jī)體細(xì)胞免疫和體液免疫；增進(jìn)仔豬免疫細(xì)胞增殖分化，調(diào)節(jié)外周淋巴細(xì)胞亞群比例，影響血清免疫分子含量。在免疫抑制或免疫活化狀態(tài)下，仔豬飼糧葉酸臨界缺乏免疫應(yīng)激危害加?。蛔胸i飼糧添加適宜劑量的葉酸，會(huì)影響免疫細(xì)胞增殖分化和免疫分子分泌，可調(diào)節(jié)外周CD3+CD4+/CD3+CD8+，能增進(jìn)免疫機(jī)能和緩解免疫應(yīng)激的危害；可以提高生產(chǎn)性能，改善飼料效率。研究還發(fā)現(xiàn)，不同免疫狀態(tài)下，葉酸的主要效應(yīng)淋巴細(xì)胞和效應(yīng)免疫分子不盡相同，飼糧葉酸能發(fā)揮改善免疫機(jī)能效應(yīng)的適宜水平不同，而改善生產(chǎn)性能的適宜劑量與增進(jìn)免疫機(jī)能的適宜劑量基本一致；仔豬在免疫活化狀態(tài)下，飼糧添加葉酸的適宜劑量高于正常狀態(tài)，而在PCV-2攻擊下飼糧添加葉酸的適宜劑量低于正常狀態(tài)；隨著斷奶仔豬的生長(zhǎng)，或免疫應(yīng)激恢復(fù)期的延長(zhǎng)，飼糧中添加葉酸的劑量應(yīng)逐步下調(diào)。

4 結(jié)語

葉酸作為一種重要的功能性養(yǎng)分，與機(jī)體免疫系統(tǒng)的發(fā)育和機(jī)能的發(fā)揮密切相關(guān)。機(jī)體葉酸水平會(huì)影響免疫細(xì)胞的增殖和凋亡，也會(huì)影響免疫分子的表達(dá)，從而對(duì)動(dòng)物抗病力有重要作用。仔豬在斷奶期相對(duì)生長(zhǎng)十分迅速，免疫系統(tǒng)發(fā)育不完善而十分脆弱，很容易發(fā)生免疫應(yīng)激和生長(zhǎng)抑制。在斷奶仔豬飼糧中添加適宜水平的葉酸，可滿足仔豬快速生長(zhǎng)的需要，也可促進(jìn)其機(jī)體免疫機(jī)能，提高抗病力而減少PCV-2感染等病害。依據(jù)仔豬群體的不同免疫狀態(tài)，應(yīng)添加不同劑量的葉酸，這對(duì)于提高仔豬免疫功能和生產(chǎn)性能有重要意義。