維生素對畜禽免疫功能的影響

任方奎，張燕平，張桂芝，崔錦鵬

（上海富朗特動物保健股份有限公司，上海 201502）

維生素是一類維持機體正常代謝和生理機能所必需的低分子有機化合物，既非供能物質，也非動物體各種組織器官的結構成分，主要以輔酶（或輔基）的形式參與體內代謝的多種化學反應，用于控制和調節(jié)物質代謝，是生命必需的活性物質，也是畜禽飼料中的必需成分；維生素還具有抵抗疾病和增強畜禽免疫能力。畜禽免疫問題成為影響畜禽健康非常重要的因素之一，通過營養(yǎng)方式調節(jié)免疫成為非常有效的方式。本文主要就維生素對免疫功能的影響進行綜述。

1 維生素A

維生素A是具有視黃醇生物活性的物質，是類視色素和一些類胡蘿卜素類的統稱；維生素A的活性成分是疏水性的，在水溶液環(huán)境（如小腸管腔、血漿、液體間隙、細胞漿）中是不溶的。因此，維生素A的活性物質通過膠粒依賴擴散而被吸收。維生素A 是一種脂溶性微量營養(yǎng)素，參與胚胎發(fā)育、視覺、免疫、細胞分化和增殖等多種生理過程，還是一種重要的免疫功能調節(jié)劑[1]。

1.1 維生素A對免疫功能的影響

維生素A具有營養(yǎng)和免疫雙重功能，既能滿足機體對營養(yǎng)的需要，又能影響機體免疫功能。維生素A可預防感染性疾病的發(fā)生，還能促進疾病的康復，同時還能夠促進分泌型IgA 產生，因此，維生素A具有“抗感染維生素”之稱。維生素A缺乏會破壞黏膜完整性，容易誘發(fā)炎癥，影響機體免疫功能，引起抵抗力下降，對傳染病的易感性增加[2]。談藏文等報道，VA 缺乏會增加肺炎和腹瀉等黏膜受損性疾病的發(fā)生率和嚴重程度，額外補充維生素A 可預防或輔助治療消化或呼吸道感染性疾病[3]。缺乏維生素A 時，中性粒細胞的功能受到損傷，影響其吞噬和殺菌作用，增強細菌感染風險。

1.2 維生素A的免疫機制

維生素A 可直接作用于B 細胞，通過B 細胞介導增強免疫球蛋白的合成和刺激白細胞介素和干擾素的分泌，誘導淋巴細胞增殖；通過促進巨噬細胞處理抗原和輔助性T細胞的成熟，增強機體的細胞免疫功能。維生素A 還可以通過調控Nrf2，NK-кB 的表達，抑制NO、ARA 的過量生成，緩解氧化應激減少炎癥反應，來增強免疫力。

1.2.1 維生素A對體液免疫的影響

維生素A在調節(jié)和平衡免疫系統方面具有重要作用，對黏膜免疫功能和腸道淋巴細胞運輸至關重要。Langel等研究表明，妊娠期口服補充維生素A，增強母豬在產前血清中的PEDV-IgA 抗體分泌細胞和PEDV-IgA 抗體以及在產后乳汁中的IgA+β7+細胞增加，增加窩產活仔豬數[4]。Chen 等研究維生素A 對外源性瘧原蟲感染C57BL/6J 小鼠抗瘧免疫功能的調節(jié)，結果表明，維生素A通過抗炎作用保護CM 的發(fā)生，并通過調節(jié)DCs 和Tregs 的功能，與Th1 的下調有關。維生素A 缺乏會增加皮膚感染的易感性[5]。 Harris 等發(fā)現抵抗素樣分子α（RELMα）是一種分泌的富含半胱氨酸的小蛋白，由表皮角質形成細胞和皮脂細胞表達，是維生素A依賴性皮膚感染抵抗所必需的抗菌蛋白；RELMα是由小鼠皮膚的微生物定植誘導的，在體外具有殺菌作用，在體內具有防止皮膚細菌感染的作用；RELMα的表達需要膳食維生素A，由治療性維生素A 類似物異維甲酸誘導，以RELMα 依賴的方式防止皮膚感染；表明，RELM 蛋白在皮膚天然免疫中具有保守的功能。維生素A 對腸道免疫至關重要[6]。Gattu等發(fā)現，轉錄因子維甲酸受體β（RARβ）的上皮細胞表達對維生素A依賴性腸道免疫至關重要；上皮RARβ直接與啟動子結合激活血清淀粉樣蛋白A 依賴性表達，而上皮RARβ是關鍵的維生素A 依賴性適應性免疫反應的形成所必需的，包括CD4+T 細胞回流到腸道和產生IgA 的腸道B 細胞的形成[7]。

1.2.2 維生素A對細胞免疫的影響

維生素A促進粒細胞、單核細胞和淋巴細胞的生長和分化，調節(jié)淋巴組織和外周血液中T細胞分化，即而增強細胞免疫功能。維生素A可支持產生IL-22 的先天性淋巴細胞、T 細胞抑制IFN-γ 和IL-17以及誘導黏膜組織中的調節(jié)性T 細胞，誘導T 細胞上的腸道歸巢受體，來調節(jié)腸道上皮細胞和黏膜免疫系統，塑造腸道內的微生物群落，以維持體內平衡[8]。馬軼凡等研究表明，維生素A 缺乏會導致細胞免疫功能受到損傷，表現為胸腺和脾臟的萎縮，CD3、CD4 亞群減少，CD4/CD8 比值下降，單個核細胞分泌IL-2、TNF-α明顯減少[9]。高士爭等研究表明，肉雞抗體生成和淋巴細胞增殖反應隨日糧維生素A水平提高而增加，22 000 U·kg-1時達到最大，超過時免疫反應降低，即提高高于NRC 標準的維生素A 可使肉雞獲得最大的免疫能力[10]。

總之，維生素A通過黏膜屏障功能的完整、抗炎、抗氧化、傷口愈合等多種方式來促進和調節(jié)畜禽的免疫機能，增強機體抵抗多種疾病的能力，同時維生素A對免疫功能的影響已經在分子水平上進行研究，對防控一些傳染病會起著積極的作用。

2 維生素E

維生素E是一種脂溶性抗氧化劑，能保護膜內多不飽和脂肪酸（PUFAs）免受氧化，調節(jié)活性氧（ROS）和活性氮（RNS）的產生，調節(jié)信號轉導。在正常和疾病條件下，維生素E維持細胞膜結構的完整，促進動物的體液免疫，提高其抗體水平；提高動物細胞免疫，促進淋巴細胞增殖；也作為一種有效的免疫佐劑，提高免疫效果，免疫調節(jié)作用[11]。維生素E 對免疫功能調節(jié)的主要機制，一種是抗氧化作用，清除自由基，保護細胞免受損害，抗感染的功效；另一種調節(jié)細胞調節(jié)素、促細胞生長素等免疫物質的合成來改善機體的免疫功能，可提高體液和細胞免疫并擴大吞噬細胞效率。

2.1 維生素E對體液免疫的影響

維生素E能促進抗體的產生和抗體對抗原的應答反應，增強對疫苗抗體的應答反應。Awadin 等研究維生素E 聯用Fetomune-Plus?對H9N2 禽流感病毒感染雛雞免疫和病理的影響，結果表明，試驗組在感染后第3 天和第5 天，十二指腸中IL-2 增加，病毒脫落滴度顯著降低（P＜0.05），HI 滴度顯著升高，死亡率降低，IHC 顯示H9N2 的染色強度降低，說明維生素E聯用Fetomune-Plus?補充4周，可改善H9N2感染雛雞的免疫學和病理學效應[12]。日糧中添加0 mg·kg-1VE 的肉仔雞對SRBC 的抗體滴度低于添加100 mg·kg-1VE 的肉仔雞（P＜0.05），表明，日糧添加VE 可以調節(jié)肉雞的體液免疫[13]。日齡添加維生素E 對雞傳染性法氏囊病（IBD）和對氧磷酶（PON1）的抗體滴度顯著高于其它處理（P＜0.05），嗜異性細胞數和TOS氧化狀態(tài)顯著降低（P＜0.05），血糖顯著降低（P＜0.05），總蛋白顯著升高（P＜0.05），表明添加維生素E 可改善肉雞的抗氧化狀態(tài)和免疫應答[14]。

2.2 維生素E對細胞免疫的影響

維生素E能促進淋巴細胞的增殖、分化，使體內T 淋巴細胞的百分率和T 輔助細胞對T 抑制細胞的比率升高，刺激細胞因子的產生。Dalia 等研究結果表明，硒與維生素E 協同作用在第42 天血漿IgM 水平和脾臟細胞因子（TNF-α、IFN-γ、IL-2、IL-10）表達上明顯，通過調節(jié)細胞因子的表達和免疫球蛋白水平，有效地支持免疫系統[15]。Min 等研究表明維生素E 能夠通過上調GSH-Px 基因的表達改善氧化應激種雞的抗氧化狀態(tài)和免疫功能[16]。Liu 等在日糧中添加30 U·kg-1VE 可減輕腸炎沙門氏菌激發(fā)引起的應激癥狀，控制蛋雞沙門氏菌感染，增強吞噬功能[17]。

總之，維生素E 對畜禽正常的免疫功能很重要，一種有效的免疫調節(jié)劑，具有免疫調節(jié)和免疫增強的作用，保障畜禽的健康，減少疾病的發(fā)生。

3 維生素D3

維生素D3是一種脂溶性維生素，調節(jié)機體鈣、磷平衡的激素前體，對先天免疫和適應性免疫都有免疫調節(jié)作用，并在抗病毒天然免疫中起著重要作用。

3.1 維生素D3對體液免疫的影響

維生素D3對體液免疫的調節(jié)，主要促進體內免疫因子的分泌。Zhao 等研究表明，25-OH-VD3能顯著降低RV mRNA 表達和RV 抗原濃度，提高TBK1mRNA 和蛋白水平，提高磷酸化蛋白IRF3（p-IRF3）水平（P＜0.05），顯著抑制miR-155-5p在體內外的上調（P＜0.05），而miR-155-5p 的表達顯著抑制TBK1 和p-IRF3 的mRNA 和蛋白水平（P＜0.01），說明維生素D 通過體內外miR-155-5p 介導的TBK1/IRF3 信號通路調節(jié)減輕輪狀病毒感染[18]。梁小芳等研究結果發(fā)現，維生素D3對細胞培養(yǎng)上清液中輪狀病毒抗原和NSP4 濃度隨維生素D3濃度增加而下降，當維生素D3濃度高于1 μmol·L-1時，顯著降低輪狀病毒抗原和NSP4 濃度（P＜0.05）；與輪狀病毒應激組相比，添加維生素D3后降低p62相對表達量（P＜0.05），提高PMAP23、PG1-5 和PR-39相對表達量（P＜0.05），說明輪狀病毒感染誘導腸道（腸細胞）自噬發(fā)生，添加維生素D3可通過誘導自噬溶酶體降解來緩減輪狀病毒感染[19]。張淑云等研究表明，維生素D3對抗體產生有雙相調節(jié)作用，并可增強單核巨噬細胞的分泌功能[20]。但連續(xù)使用大劑量維生素D3可使T細胞數量減少[21]。

3.2 維生素D3對細胞免疫的影響

維生素D3或25-OH-VD3對抗原呈遞細胞APC具有免疫調節(jié)作用，向T淋巴細胞呈遞抗原，同時能增強體內單核細胞、中性粒細胞的吞噬能力。Yang等結果表明，日糧25-（OH）VD3水平的增加使血清25-（OH）VD3濃度呈線性增加（P＜0.01），極顯著降低了CD3+CD4+和CD3+CD8+T 細胞的頻率（P＜0.01)，總的來說，給斷奶仔豬飼喂高劑量25-（OH）VD 可改善免疫功能和抗氧化能力[22]。Lee 等研究表明，飲食中補充維生素D可以通過增加小鼠的NK 細胞活性來調節(jié)先天免疫，這種作用可能通過脾臟NK細胞群的改變來介導[23]。

VD3是一種具有雙向免疫調節(jié)作用，在免疫抑制和免疫異常增強之間起到平衡作用，日糧中添加維生素D3或25-OH-VD3可有效增強動物的體液免疫及對病毒的抵抗力。

4 維生素C

維生素C又名抗壞血酸，是一種水溶性的維生素，也是一種有效的抗氧化劑。維生素C通過支持先天免疫系統和適應性免疫系統的各種細胞功能，有助于免疫防御。

4.1 維生素C對體液免疫的影響

維生素C支持抵抗病原體的上皮屏障功能，促進皮膚的氧化劑清除活性，從而潛在地保護環(huán)境氧化應激。Zhu 等研究結果表明，維生素C 濃度為3 mg 時，可在一定程度上改善血漿抗氧化活性和免疫功能，相應的脾組織中促炎細胞因子的表達也較低[24]。維生素C 增加細胞群中活性氧的產生和吞噬細胞的百分比，增加RTS11 細胞向CK9 趨化因子遷移的能力；維生素C還增加了大腸桿菌誘導的一些促炎癥和抗菌基因的轉錄，調節(jié)免疫系統[25]。

4.2 維生素C對細胞免疫的影響

維生素C 積聚在嗜中性粒細胞等吞噬細胞中，能增強趨化性、吞噬作用、產生活性氧物種，并最終殺死微生物，還需要凋亡和清除巨噬細胞感染部位的廢中性粒細胞，從而減少壞死/網織和潛在的組織損傷。Qin 等研究表明，維生素C 能增加Th1 細胞和巨噬細胞活性，增加漿細胞樣樹突狀細胞的數量，以及樹突狀細胞成熟標志物的表達，同時可降低脾細胞分泌的腫瘤壞死因子α水平，說明瘧疾感染早期服用維生素C（25 mg·kg·d-1，250 mg·kg·d-1）可更好地增強宿主保護性免疫[26]。李世召等結果表明，給肉雞注射維生素C 15 mg，肉雞21 日齡血漿總抗氧化能力增強，42 日齡血漿谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶活性均顯著增加，因此，注射維生素C 15 mg 能在一定程度上提高肉雞的抗氧化性能[27]。

維生素C是畜禽免疫系統必須的維生素，可多方面增強機體的抗感染能力，機體內維生素C含量高時，白細胞更加活躍，清除病原菌的能力更強，是機體內重要的催化劑，維持機體的健康[28]。

5 B族維生素

He 等研究表明，維生素B5能增強H37Rv 感染巨噬細胞的吞噬功能和炎癥反應，感染后1、2和4周，口服維生素B5可減少小鼠肺中H37Rv 的集落形成單位?？傊琕B5通過調節(jié)先天免疫和適應性免疫，顯著抑制MTB 的生長[29]。維生素B6是一種輔酶，催化150多種調節(jié)蛋白質、碳水化合物、脂質、血紅素和重要生物活性代謝物代謝和合成的酶，被認為是抗氧化、抗炎、調節(jié)免疫和基因表達的物質[30]。

6 小 結

維生素作為動物養(yǎng)殖生產中重要的營養(yǎng)素，在動物免疫系統的發(fā)育和免疫功能調節(jié)中起著重要的作用。在應激條件下或有疾病感染風險時，額外補充一定量的維生素，可以增強畜禽的非特異性免疫，增強抗應激和抗病力，保障畜禽的健康，實現養(yǎng)殖效應利潤的最大化。