如何利用維生素D增強(qiáng)仔豬的免疫應(yīng)答反應(yīng)

賈良梁

維生素D在豬飼料中的益處遠(yuǎn)不止為人們熟知的鈣調(diào)節(jié)、磷平衡以及影響骨骼發(fā)育的那些功能。正在進(jìn)行的研究將揭示其對(duì)豬生長的更多作用模式。

中圖分類號(hào)：S816 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C 文章編號(hào)：1001-0769（2015）11-0001-04

斷奶后的階段是仔豬生命中的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。在此生命的早期，建立一個(gè)功能強(qiáng)大的免疫系統(tǒng)對(duì)保障仔豬的健康和后續(xù)的最佳性能非常關(guān)鍵。然而，在商業(yè)化生產(chǎn)中，當(dāng)仔豬于3～5周齡離開母豬進(jìn)行斷乳時(shí)，其啟動(dòng)和調(diào)控免疫應(yīng)答反應(yīng)的能力有限。隨著來自母豬抗體的被動(dòng)保護(hù)力的逐漸消失，同時(shí)病毒、細(xì)菌和寄生蟲感染的風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到最高位時(shí)，仔豬的免疫力亟需發(fā)育。研究表明，在此期間任何對(duì)仔豬的損害都會(huì)對(duì)其后的生產(chǎn)性能造成不利的影響。

1 什么是免疫力

簡言之，免疫學(xué)可以被定義為研究動(dòng)物識(shí)別自身細(xì)胞和外來病原的各種機(jī)制的科學(xué)領(lǐng)域。動(dòng)物機(jī)體存在兩種不同的免疫系統(tǒng)：先天免疫系統(tǒng)和獲得性免疫系統(tǒng)。所有動(dòng)物天生具有先天免疫系統(tǒng)，它的保護(hù)始終存在。它包括吞噬型（可吞噬其他細(xì)胞的細(xì)胞）巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞。在獲得性免疫系統(tǒng)中，保護(hù)作用源自免疫應(yīng)答反應(yīng)，包括產(chǎn)抗體的體液免疫和產(chǎn)白血細(xì)胞的細(xì)胞免疫。它能夠?qū)W會(huì)識(shí)別病原體，且具有非常強(qiáng)大的效應(yīng)子功能，可殺滅或破壞大多數(shù)微生物。

在胚胎形成，免疫系統(tǒng)發(fā)育期間，微量營養(yǎng)素（維生素、脂肪酸、礦物質(zhì)、微量元素）的缺乏比常量營養(yǎng)素的缺乏更為危險(xiǎn)。這個(gè)“器官”的細(xì)胞更新速率非常快，需要可靠的營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)（最重要的是蛋白質(zhì)和維生素），當(dāng)其參與防御病原體入侵時(shí)，養(yǎng)分需求會(huì)大大增加。多項(xiàng)研究表明，優(yōu)化飼料中維生素D的攝入量可通過不同方式來提高仔豬的免疫力。

2 維生素D的變遷

維生素D是一類必需養(yǎng)分，通常加入動(dòng)物飼料中，主要是因?yàn)閯?dòng)物血液中維生素D的水平差別很大。近幾年來，它已重新成為世界范圍內(nèi)營養(yǎng)學(xué)家和養(yǎng)豬生產(chǎn)者關(guān)注的焦點(diǎn)，因?yàn)橛醒芯勘砻鳎S生素D的益處遠(yuǎn)不止于鈣調(diào)節(jié)和磷平衡的典型功能以及對(duì)骨骼發(fā)育的作用。

維生素D的代謝物通過活化維生素D的受體，控制200多個(gè)基因的表達(dá)，維生素D受體能控制或調(diào)節(jié)靶細(xì)胞中的基因表達(dá)。這使維生素在豬的許多功能中起重要作用，包括免疫功能、肌肉功能和繁殖性能。維生素D受體不僅見于腸上皮細(xì)胞、成骨細(xì)胞和腎細(xì)胞中，還存在于許多類型的細(xì)胞中，它們的功能與鈣代謝無關(guān)，如腸、胰腺、心臟、眼、腦、甲狀腺、甲狀旁腺、肌肉或免疫細(xì)胞。

更好地理解維生素D在豬生理學(xué)上的功能，能夠讓生產(chǎn)者看到它可以對(duì)生產(chǎn)力和收益率帶來潛在的效益。

3 維生素D是如何起效的

維生素D在動(dòng)物體內(nèi)的主要形式被稱為膽鈣化醇（cholecalciferol，維生素D3），它被吸收入淋巴系統(tǒng)中，然后轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟，并在此被轉(zhuǎn)換（羥基化）為25-OH-D3（骨化二醇）——維生素D的主要循環(huán)形式。維生素D一旦經(jīng)過羥基化就會(huì)變得更加“親水”，并在血液系統(tǒng)中的循環(huán)變得更加方便。然而，從維生素D到骨化二醇的轉(zhuǎn)換不易調(diào)節(jié)，特別是通過向飼料中添加更多維生素D時(shí)。這是因?yàn)楦闻K是維生素D代謝的“瓶頸”，控制體循環(huán)系統(tǒng)中骨化二醇的水平。

骨化二醇一旦到達(dá)腎臟，便會(huì)進(jìn)一步羥化成維生素D的功能化形式——1，25-（OH）2-D3（骨化三醇），此形態(tài)的維生素D更為“親水”。產(chǎn)生于維生素代謝的上述高度調(diào)節(jié)過程中的這種化合物，實(shí)際上是一種激素，能夠作用于腸細(xì)胞，提高鈣、磷的吸收，從而有助于骨的形成和其他機(jī)體機(jī)能。

如果沒有維生素D，日糧中的鈣、磷難以被利用。多項(xiàng)研究表明，免疫細(xì)胞和肌肉細(xì)胞發(fā)揮最佳功能時(shí)也需要維生素D。

羅維素（魚肝油）Hy-D（DSM公司生產(chǎn)），是骨化二醇的商品化形式。它比純合維生素D3更易吸收，且它能夠繞過肝臟，快速有效地到達(dá)血液。多個(gè)研究報(bào)告表明，與給豬飼喂維生素D3相比，給豬補(bǔ)充含骨化二醇，血液循環(huán)中骨化二醇的濃更高，從而使全身的鈣平衡更佳，肌肉發(fā)育速度更快，免疫應(yīng)答能力更強(qiáng)（圖1）。

4 提高仔豬免疫力

從出生的那一刻起，新生仔豬就暴露于多種抗原下。它在形成自己的自主免疫力前依賴于母源免疫獲得保護(hù)。在斷奶前，母豬的乳汁能夠提供仔豬獲得最佳生長和健康的大部分營養(yǎng)物質(zhì)。然而，母豬乳汁提供的維生素D很少。在分娩前給母豬補(bǔ)充維生素D，通過胎盤轉(zhuǎn)運(yùn)或母乳傳遞給仔豬，可以為提高仔豬體內(nèi)維生素D水平提供一套營養(yǎng)方案。

近期的一項(xiàng)研究（圖2）表明，與標(biāo)準(zhǔn)的維生素D母豬料相比，母豬飼喂添加了市售骨化二醇的母豬料后，其乳汁中骨化二醇的含量更高，從而使仔豬血液中的維生素D濃度更高，使它們能做好充分的準(zhǔn)備，可以應(yīng)對(duì)關(guān)鍵的斷乳期。

斷乳后，循環(huán)體液中的抗體持續(xù)存在，并能夠繼續(xù)為仔豬抵抗病原體的入侵提供有效的保護(hù)。然而，斷乳時(shí)，黏膜相關(guān)抗體的來源——母乳突然被切斷。存在于黏液中的抗體在一兩天內(nèi)就會(huì)迅速減少。

2012年，加拿大阿爾伯塔大學(xué)的研究人員Jeffrey D. Konowalchuk進(jìn)行了一項(xiàng)研究，以尋找支持此前所發(fā)現(xiàn)的維生素D對(duì)免疫調(diào)節(jié)有積極作用的證據(jù)，并表明商業(yè)化骨化二醇是斷奶仔豬的一種優(yōu)質(zhì)日糧添加劑。在補(bǔ)充兩周的營養(yǎng)性添加劑后發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組和添加維生素D3的日糧組相比，添加商業(yè)化骨化二醇的日糧可使試驗(yàn)動(dòng)物血清中25（OH）D3的濃度急劇升高。與維生素D3組11.2 ng/mL和對(duì)照日糧組7.87 ng/mL相比，添加該添加劑的動(dòng)物血清中25（OH）D3的平均濃度為40.4 ng/mL。在實(shí)際養(yǎng)豬生產(chǎn)中，25（OH）D3的血漿濃度低于10 ng/mL～15 ng/mL時(shí)，通常被視作維生素D缺乏。

5 白血細(xì)胞數(shù)量

被公認(rèn)為病原體滲透侵入動(dòng)物體內(nèi)門戶的全身血液和外周支氣管黏膜隔室，因維生素D的缺乏其功能受到影響。這會(huì)導(dǎo)致白血細(xì)胞數(shù)量增多，上調(diào)它們的生存能力，并提高離散細(xì)胞株的吞噬抗菌能力（圖3）。

白血細(xì)胞數(shù)量的增加可以對(duì)動(dòng)物啟動(dòng)抗入侵病原體的有效免疫應(yīng)答能力帶來積極的影響。因此，在開始向斷奶仔豬日糧中添加上述添加劑的兩周后，免疫機(jī)能狀態(tài)得到顯著上調(diào)，并且與因日糧添加商業(yè)化骨化二醇后引起血清中25（OH）D3的水平升高呈同步加強(qiáng)。

6 實(shí)驗(yàn)研究

在法國西部地區(qū)進(jìn)行的另一項(xiàng)研究也證實(shí)了上述骨化二醇添加劑對(duì)仔豬免疫應(yīng)答的正向調(diào)節(jié)作用，該試驗(yàn)檢測(cè)了其對(duì)體液免疫狀態(tài)參數(shù)的影響。如圖4所示曲線，含有該添加劑的日糧不僅會(huì)顯著影響血漿中25（OH）D3的濃度，而且還會(huì)顯著影響血液中免疫球蛋白G（體液免疫的主要成分）的水平。

免疫系統(tǒng)是一把雙刃劍，因?yàn)橄麥绮≡w固然重要，但是免疫應(yīng)答會(huì)消耗能量。因此，值得關(guān)注的是，該試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)更高的免疫系統(tǒng)刺激并沒有對(duì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組（添加劑組和維生素D3組）的仔豬畜牧學(xué)性能產(chǎn)生不利的影響：飼料轉(zhuǎn)化率和平均日增重相近。這些結(jié)果表明，高效的免疫應(yīng)答很重要，而維生素D是其中的關(guān)鍵（圖5）。

7 后續(xù)性能

如今，母豬及其后代專門化地進(jìn)行營養(yǎng)性添加在仔豬健康方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。對(duì)養(yǎng)豬生產(chǎn)者而言，確保動(dòng)物后續(xù)的生產(chǎn)性能和生產(chǎn)力是極其重要的。這些新的研究為源于維生素D3的營養(yǎng)策略會(huì)對(duì)仔豬斷奶時(shí)產(chǎn)生顯著的免疫調(diào)節(jié)作用提供了重要的依據(jù)。這些結(jié)果應(yīng)有助于開發(fā)已知對(duì)疾病特別敏感的商業(yè)化生產(chǎn)環(huán)境中斷奶仔豬管理的改良型方案。原題名：How to boost piglet immune response with vitamin D （英文）

原作者：Antoine Meuter （DSM公司）