來源:中國牧業(yè)網(wǎng) |
| 仔豬出生后3周以內(nèi)有15～30%的死亡，其中大約一半死于最初一周以內(nèi)(Fahmy和Bernard,1971;Hendrix等，1978)，初生仔豬兔疫能力低是主要原因(Gaskins和Kelley,1995)。仔豬的免疫能力低與某些方面的發(fā)育特點有關(guān)，胎兒發(fā)育時母體的抗體(免疫球蛋白，Ig)不能進入胎兒體內(nèi)，因此初生的仔豬沒有獲得性免疫保護;另外，初生仔豬免疫系統(tǒng)在解剖上和功能上的不成熟性，使仔豬的成活必須依靠母豬初乳和常乳中的抗體所獲得的被動免疫。因此，仔豬在母乳抗體水平下降，而本身的主動免疫機制發(fā)育成熟以前的時候，特別容易受到病原微生物的挑戰(zhàn)。仔豬獲得免疫保護主要來自于兩個方面:從母乳中獲得免疫保護(被動免疫)，在自然狀態(tài)下仔豬自身免疫系統(tǒng)的發(fā)育成熟(主動免疫)。 初生仔豬的免疫保護主要靠初乳傳遞的母源抗體的被動免疫方式獲得,而不是細(xì)胞介導(dǎo)的免疫。因為剛出生的仔豬本身的免疫系統(tǒng)還沒有建立起來，或者說初生仔豬本身的免疫系統(tǒng)還處于抑削狀態(tài)，主要原因可能包括血清高水平的可的松的抑制作用;仔豬免疫系統(tǒng)處于發(fā)育未成熟階段。一般認(rèn)為，仔豬在3周齡以前，主動免疫系統(tǒng)還沒有發(fā)育成熟。仔豬產(chǎn)生主動免疫抗體大約是3周齡以后才開始，但直到4～5周齡時，所產(chǎn)生的抗體仍然較少。因此，3周齡是仔豬最關(guān)鍵的免疫時期。一方面，因為這時由初乳和常乳所產(chǎn)生的被動免疫抗體水平已很少，而本身的主動免疫抗體的產(chǎn)生還未完全成熟。另一方面這一過渡時期恰恰是斷奶仔豬的斷奶應(yīng)激時期，特別需要保護。許多試驗顯示，仔豬的提早斷奶，將降低它們合成抗體的能力(Haye和Kornegay,1979;Blecha和Kelley1981)，也降低細(xì)胞免疫(Blecha，等1983)。仔豬斷奶的時間越早，這種影響作用越大。 仔豬免疫功能的建立與完善受到多方面因素的影響，其中日糧營養(yǎng)有重要作用，這些營養(yǎng)因素包括維生素、微量元素、氨基酸、脂肪和日糧的抗原成分等。 一、仔豬非特異性免疫系統(tǒng)的發(fā)育 仔豬的免疫系統(tǒng)由具有免疫作用的細(xì)胞及其相關(guān)組織和器官組成，是產(chǎn)生主動免疫力的物質(zhì)基礎(chǔ)，它包括中樞和外周免疫器官。仔豬的中樞免疫器官包括骨樁和胸腺;這是淋巴細(xì)胞等免疫細(xì)胞發(fā)生、分化和成熟的地方。胸腺一方面作為T細(xì)胞成熟的場所，另一方面也產(chǎn)生胸腺激素。外周免疫器官包括脾臟、淋巴結(jié)和粘膜相關(guān)淋巴組織，這是成熟的Ｔ細(xì)胞和B細(xì)胞定居、增殖和對抗原刺激產(chǎn)生免疫應(yīng)答的場所。脾臟的主要作用有:濾過血液作用、滯留淋巴細(xì)胞作用、作為產(chǎn)生淋巴結(jié)細(xì)胞的主要場所的作用以及產(chǎn)生吞噬細(xì)胞增強激素作用。淋巴結(jié)一方面能過濾和消除異物，另一方面也是產(chǎn)生免疫應(yīng)答的場所。而粘膜相關(guān)淋巴組織含有豐富的T細(xì)胞、B細(xì)胞及巨噬細(xì)胞等。粘膜相關(guān)淋巴組織包括派亞氏腺(PP)、淋巴小結(jié)和彌散淋巴組織。派亞氏腺主要分布于小腸，兼有抗原識別與免疫反應(yīng)誘發(fā)功能(Binns和Pabst,1994)。它在腸道免疫系統(tǒng)中占最重要的地位，在結(jié)構(gòu)上可分為三個區(qū)域:M細(xì)胞區(qū)、B細(xì)胞區(qū)和T細(xì)胞區(qū)。 非特異性免疫反應(yīng)是先天性的，非特異免疫反應(yīng)的優(yōu)勢是當(dāng)病原菌入侵時，能迅速動員和限制病原菌在入侵的部位，吞噬細(xì)胞例如嗜中性白細(xì)胞和巨噬細(xì)胞以及細(xì)胞殺滅溶解的細(xì)胞是仔豬主要的非特異免疫細(xì)胞。仔豬防止細(xì)菌感染的第一道防線是血液中的嗜中性粒細(xì)胞，它們占血中淋巴細(xì)胞的50%(Sandborg和Smolen,1988)。仔豬在出生時已有嗜中性粒細(xì)胞并在最初幾周內(nèi)數(shù)目迅速增加，但其趨化反應(yīng)性卻較低(Stokes等，1992)。白細(xì)胞表型和功能變化最大是在出生后的第7天。新生仔豬白細(xì)胞亞群不同于成年豬，Hoskinson等(1990)認(rèn)為，盡管仔豬一出生就有嗜中性白細(xì)胞，但開始時的功能和表型不同于成年豬，未能有效地發(fā)揮作用是由于新生的仔豬免疫系統(tǒng)發(fā)育還未成熟的結(jié)果，與其他因素的抑制作用，例如可的松、前列腺素等的影響無關(guān)。另一種可能性是剛出生時相對缺乏對分裂原刺激反應(yīng)是由于仔豬的T淋巴細(xì)胞被抑制。仔豬在出生后前幾周所存在的嗜中性自細(xì)胞的吞噬功能不明顯(Hoskinson等，1990)，即使它具有殺菌能力，但此能力也低于成年豬的嗜中性粒白細(xì)胞。關(guān)于仔豬出生后1～2周內(nèi)血液中嗜中性白細(xì)胞的功能狀態(tài)和實際殺菌能力的看法仍有分歧。 象所有的白細(xì)胞一樣，嗜中性白細(xì)胞來自于骨髓，在不同的細(xì)胞激動素的影響下，分化和成熟為嗜中性白細(xì)胞。嗜中性白細(xì)胞有幾種殺菌的防衛(wèi)機制，它包括氧化和非氧化殺滅過程。當(dāng)嗜中性白細(xì)胞吞噬病原菌時，它的耗氧量迅速增加，通過一系列的氧化作用，使病原菌被殺滅。然而，所產(chǎn)生的氧化物是有毒性的，會對周圍組織造成破壞，因此，嗜中性白細(xì)胞吞噬反應(yīng)時所產(chǎn)生的氧化物及其去毒是被緊密調(diào)控的(Blecha,1998)。 除了氧化作用殺滅病原菌外，嗜中性白細(xì)胞和其他吞噬細(xì)胞還有另一種非氧化的防衛(wèi)機制，它包括酶和顆粒相關(guān)的抗菌多膚的殺菌作用。這些酶有溶菌酶、蛋白酶和磷酸脂酶。抗菌多肽是一種古老而基本的防衛(wèi)機制，所有的生物(動物和植物)都使用這一機制防衛(wèi)殺菌。豬的嗜中性白細(xì)胞產(chǎn)生7種抗菌多肽，豬的抗菌多肽的發(fā)現(xiàn)是幾年前的事(Blecha，1998)，但由于它提供了一種新的免疫防衛(wèi)的措施，這方面的研究進展迅速。 巨嗜細(xì)胞是一種大型的吞噬白細(xì)胞，它也是在骨髓中產(chǎn)生和分化的，然后通過血液循環(huán)分散于全身各個部分(Carrasco等，1995)，它是防衛(wèi)和組織修補的重要介質(zhì)，通過分泌幾種細(xì)胞激動劑和抗原的存在，成為免疫反應(yīng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵。巨嗜細(xì)胞分布很廣，但它們不是同一群細(xì)胞，不同組織甚至同一組織不同部分的巨嗜細(xì)胞的功能和活性可能差異很大。仔豬肺部至少有三種巨嗜細(xì)胞，初生仔豬肺部含有很少的巨嗜細(xì)胞，但幾天以后，大量的巨嗜細(xì)胞出現(xiàn)，2周齡時達到成年豬的水平(Rothlein等，1981)。同樣，剛出生仔豬血液內(nèi)分化成熟的巨嗜細(xì)胞很少，但3～7日齡時開始出現(xiàn)分化成熟。與人和大鼠不同，豬肺血管內(nèi)的巨嗜細(xì)胞對于清除血液中產(chǎn)生的細(xì)菌有重要作用。淋巴細(xì)胞中能夠自動殺滅腫瘤或病毒感染細(xì)胞的非T、非B細(xì)胞的一類細(xì)胞稱為自然殺手細(xì)胞(natural killer cell)。剛出生仔豬的自然殺手細(xì)胞是沒有活性的，需要2～3周時間才能發(fā)育成熟(Blecha等，1998)，豬的自然殺手細(xì)胞的另一個特殊的地方是分析測定活性的時間很長，人和靈長動物的自然殺手細(xì)胞只需要與靶細(xì)胞一起孵育4小時，而豬的自然殺手細(xì)胞與靶細(xì)胞孵育的時間則需要4～5倍人的自然殺手細(xì)胞孵育時間才能測定(Cepica和Derbyshire,1984)。 因此，從嗜中性白細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和自然殺手細(xì)胞的情況看，盡管仔豬剛出生時已經(jīng)有了這些免疫細(xì)胞，但開始時，它們并不具有殺滅細(xì)菌的能力，只有分化成熟以后才具有這種能力。仔豬的非特異免疫系統(tǒng)的發(fā)育成熟和建立，至少應(yīng)在7～14日齡后才能完成。 二、仔豬的特異性免設(shè)系統(tǒng)的建立 另一種重要的主動免疫是特異性免疫，也即是適應(yīng)性免疫系統(tǒng)。適應(yīng)性免疫反應(yīng)是一個辨識和建立記憶的過程，一旦體內(nèi)出現(xiàn)病原體，長壽記憶細(xì)胞將產(chǎn)生，在以后重新出現(xiàn)病原體時，體內(nèi)將迅速出現(xiàn)強烈的免疫反應(yīng)。許多細(xì)胞和介質(zhì)參與這一特異的免疫反應(yīng)，然而，B淋巴細(xì)胞和下淋巴細(xì)胞是參與這一過程的主要的細(xì)胞介質(zhì)(BIecha等,1998)。 血漿中分化成熟的B淋巴細(xì)胞所產(chǎn)生的抗體是體液免疫的基礎(chǔ)，免疫球蛋白(抗體)是B細(xì)胞受體的分泌形式，它可以辨識抗原。出生前仔豬脾臟、淋巴結(jié)、派亞氏腺和胸腺中含有許多未成熟的B淋巴細(xì)胞。仔豬剛出生不久，B淋巴細(xì)胞就迅速增加，先是IgM+細(xì)胞，接著是IgG或IgA+細(xì)胞(依組織不同)。T淋巴細(xì)胞亞群在出生前發(fā)生，并在出生后脾臟和小腸固有膜中數(shù)目顯著地增加。 與非特異性免疫細(xì)胞嗜中性自細(xì)胞和巨噬細(xì)胞比較，特異性免疫細(xì)胞B細(xì)胞和T細(xì)胞發(fā)育成熟的時間更遲，一般需要3周齡以后才能分化成熟。仔豬的外周免疫系統(tǒng)的發(fā)育和建立是逐步發(fā)生的。由于特異性免疫在一般情況下是主要的主動免疫系統(tǒng)，對付入侵的病原微生物更迅速更有效，因此，在3周齡以前，仔豬的主動免疫系統(tǒng)還是處于發(fā)育未完善階段，不能有效地產(chǎn)生所需要的抗體。 仔豬出生后5～7周的腸道淋巴樣細(xì)胞中的分化簇(Cluster of differentiation CD)的CD4和CD8出現(xiàn)(Vega-Lopez等，1993)，而剛出生的仔豬小腸中唯一可檢測到的T細(xì)胞是數(shù)量很少的CD2+CD4-CD8,，以后這些細(xì)胞隨著仔豬日齡的增加而增多，到7周齡時達到高峰值。3周齡斷奶仔豬斷奶后的第5天，小腸近端絨毛上的CD2+細(xì)胞和吞噬細(xì)胞，隱窩處的CD2+細(xì)胞的數(shù)量增加，但小腸遠端的數(shù)量無顯著變化。 Binns等(1992)發(fā)現(xiàn)在生長豬中(3～6月齡)存在大量的缺乏典型的B淋巴細(xì)胞T淋巴細(xì)胞標(biāo)志的無效細(xì)胞(null cell)，這些無效細(xì)胞可能是未發(fā)育成熟的B細(xì)胞或T細(xì)胞，因此，可以想象在初生仔豬血液中含有不少這種未成熟并缺乏B、T細(xì)胞標(biāo)志的淋巴細(xì)胞。所以，和非特異免疫系統(tǒng)的嗜中性白細(xì)胞和巨噬細(xì)胞一樣，盡管B細(xì)胞和T細(xì)胞在其出生時都已存在，但由于還未發(fā)育成熟，并不具有免疫功能，不能產(chǎn)生抗體。此外，B、T細(xì)胞發(fā)育成熟的時間比嗜中性白細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的分化成熟更晚，一般遲1～2周時間。白細(xì)胞介素的產(chǎn)生有利于加速初生仔豬主動免疫系統(tǒng)的發(fā)育建立，并改善免疫系統(tǒng)的反應(yīng)能力;從而提高仔豬早期的成活能力。 仔豬斷奶應(yīng)激對免疫方面的影響有兩方面:仔豬開始接觸大量的抗原，仔豬斷絕了從母體獲得被動免疫的來源，因此，仔豬比較容易生病，尤其是消化道疾病，這是由于主動免疫，尤其是特異性免疫系統(tǒng)的功能還未完全有效地建立起來，IgA+B細(xì)胞占主要地位要在4周齡時才能達到成年豬水平，而IgM+細(xì)胞要持續(xù)增加到3～4月齡才達到成年豬水平(Brown和Bourne,1976)，派亞氏腺中的CD4+,CD8+T細(xì)胞也隨日齡的增加而增加(Pabst等，1988)。 總而言之，仔豬的主動免疫系統(tǒng)雖然從初生時開始不斷發(fā)育，但在至4周齡甚至更長時間才能擁有自身的免疫能力。一般地，仔豬腸道免疫系統(tǒng)要到4～7周齡時才能基本發(fā)育成熟。斷奶應(yīng)激可降低仔豬體循環(huán)抗體水平，抑制細(xì)胞免疫能力(Kelley等，1980)。與自然吮乳仔豬相比，2～3周齡以前斷奶仔豬才表現(xiàn)顯著的免疫抑制，而5周齡斷奶的仔豬與吸吮母乳的仔豬比較，免疫力沒有差異(Blecha等，1981)。 關(guān)于被動免疫與主動免疫的關(guān)系，仔豬出生后12小時內(nèi)攝人的初乳免疫球蛋白(IgG)的數(shù)量與仔豬8周齡時合成免疫球蛋白的水平呈相反的關(guān)系，這一主動免疫抗體的產(chǎn)生受到被動免疫抗體所抑制的現(xiàn)象在免疫學(xué)上是非常重要的。實際上，有關(guān)這方面的報道不多。 三、日糧營養(yǎng)與仔豬主動免疫的發(fā)育 在仔豬日糧中添加足夠的維生素E和(或)微量元素硒可以增加仔豬合成抗體的能力(Peplowski等，1981)，初生仔豬血漿中生育酚的水平很低，但采食初乳以后生育酚濃度顯著升高(Loudensiager等，1986)，因此，從初乳獲得的維生素E和(或)硒可能對仔豬正常的抗體合成能力的發(fā)育是重要的。維生素A對于免疫系統(tǒng)的細(xì)胞有重要影響，仔豬缺乏維生素A時，它合成的抗體不足正常對照組的十分之一(Harmon等，1963)，維生素A缺乏同樣導(dǎo)致減少進入膽汁中的IgA的分泌量。同樣，其它幾種維生素如泛酸、吡哆醇和核黃素也與豬的免疫有關(guān)，缺乏時嚴(yán)重影響仔豬抗體的合成(Harmon等，1963)。 微量元素鋅對維持淋巴細(xì)胞有重要作用，也對于某些寄生蟲的感染有抵抗作用，寄生蟲和細(xì)菌感染將降低組織中的鋅濃度(Southern和Baker,1983);鋅缺乏會引起豬的胸腺退化(Miller等，1968)，對照組豬采食1OOppm鋅，而試驗組為l2ppm時，后者的胸腺縮小了五倍。缺鋅時，白細(xì)胞數(shù)量大量減少，但單核細(xì)胞和嗜中性細(xì)胞的數(shù)量在正常范圍之內(nèi)。大量的研究表明，鋅對免疫系統(tǒng)的發(fā)育、穩(wěn)定和調(diào)節(jié)有重要作用，缺鋅導(dǎo)致胸腺萎縮的原因可能是鋅缺乏時腎上腺皮質(zhì)酮分泌增加，對皮質(zhì)酮感受性高的胸腺發(fā)生繼發(fā)性萎縮引起的。作為T細(xì)胞成熟效應(yīng)因子的胸腺素是以鋅復(fù)合物的形式存在。 鐵是仔豬防止貧血和增強免疫功能所必需的營養(yǎng)元素。但是，口服過多未經(jīng)螯合的鐵劑則有可能導(dǎo)致仔豬下痢，這是由于鐵很容易被細(xì)菌用于生長增殖，在仔豬哺育的乳中加入鐵可增加腸毒素型大腸桿菌的繁殖(Klasing等，1980)。熱處理奶也可以提高細(xì)菌的增殖，這可能是由于熱處理破壞了鐵與蛋白質(zhì)的螯合使無機鐵增加。因此，仔豬通過口服的途經(jīng)補充過多的鐵可能導(dǎo)致面臨腸毒素型大腸桿菌挑戰(zhàn)的仔豬更多的下痢和死亡。 銅是動物所必需的微量元素之一，其營養(yǎng)功能早為人們熟知，但與免疫的關(guān)系卻是近10多年才被認(rèn)識。銅在動物體內(nèi)通過一些含銅蛋白調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)細(xì)胞和抗氧化能力，或影響對炎癥反應(yīng)有調(diào)節(jié)功能的因子，增強抗體的免疫反應(yīng)能力。 鉻同樣影響抗體的免疫機能，Heugten(1997)發(fā)現(xiàn)對于非應(yīng)激仔豬補充鉻可以改善淋巴細(xì)胞增殖和生長性能，對應(yīng)激仔豬卻無影響。到目前為止，補充鉻對動物免疫機能的影響結(jié)果尚不一致。 其它影響免疫系統(tǒng)發(fā)育的微量營養(yǎng)還包括維生素C、維生素D、葉酸等。 日糧脂肪對機體免疫功能具有調(diào)節(jié)作用，日糧中脂肪的質(zhì)量和數(shù)量將改變白細(xì)胞膜上磷脂的脂肪酸組成。高脂日糧降低T淋巴細(xì)胞的增殖，尤其是高度不飽和的魚油和亞麻籽油。大部分研究顯示，高水平脂肪，特別是ω-6不飽和脂肪有損傷免疫功能的趨勢，過多脂肪會抑制仔豬免疫系統(tǒng)的發(fā)育。 與免疫系統(tǒng)的發(fā)育和功能維持有關(guān)的氨基酸主要是含硫氨基酸、蘇氨酸、谷氨酰胺和纈氨酸等，這些氨基酸的存在是免疫功能保持正常所必需的。 日糧的抗原性是影響仔豬免疫功能，主要影響腸道局部免疫反應(yīng)的另一個重要因素。一般認(rèn)為，仔豬在斷奶前有較長時間適應(yīng)教槽料，斷奶后發(fā)生下痢的機會少。然而，在斷奶前3天才開始采食教槽料的話，則所有仔豬都會出現(xiàn)下痢的臨床癥狀。早期斷奶仔豬斷奶以后的下痢是由于小腸的過敏反應(yīng)引起的，因此，開始時食入外源的植物蛋白質(zhì)產(chǎn)生免疫反應(yīng)，可以降低以后對外來蛋白質(zhì)的免疫反應(yīng)，這種現(xiàn)象稱為免疫耐受。所以，在斷奶前使用教槽料，可以使仔豬較少發(fā)生下痢。然而，如果在斷奶前只采食少量的教槽料，斷奶后仔豬重新接觸外源蛋白質(zhì)時，會增加過敏反應(yīng)，導(dǎo)致仔豬的下痢更嚴(yán)重(kelley和Eastex,1991)。仔豬也可以通過接觸母豬日糧(含有大豆粕)而降低過敏反應(yīng)導(dǎo)致的下痢。Giesting等(1986)發(fā)現(xiàn)仔豬對大豆蛋白產(chǎn)生過敏反應(yīng)，過敏反應(yīng)的動力學(xué)表明，仔豬對大豆蛋白的過敏是恥時性的，而不是延后的，試驗還顯示，以大豆粕為基礎(chǔ)日糧的母豬可以合成和轉(zhuǎn)運能對大豆蛋白產(chǎn)生反應(yīng)的抗體進入初乳中。 日糧抗原將導(dǎo)致機體的過敏反應(yīng)，特別是腸道免疫系統(tǒng)的致敏和損傷，其原因可能在于動物采食日糧抗原后，一部分具抗原活性的物質(zhì)以完整的大分子形式進入血液和淋巴，刺激機體產(chǎn)生抗體，并同時激活免疫效應(yīng)細(xì)胞(主要為單核細(xì)胞)成為巨噬細(xì)胞。巨噬細(xì)胞可通過分泌淋巴毒素或直接攻擊靶細(xì)胞而引起腸道組織的損傷。T細(xì)胞產(chǎn)生的淋巴因子也可引起腸道形態(tài)學(xué)的變化。另外，IgM或IgG與抗原結(jié)合形成的抗原抗體復(fù)合吻也會導(dǎo)致小腸組織損害。腸道形態(tài)學(xué)的變化(絨毛高度和腺窩深度)將引起功能上的改變和腸道吸收機能降低(Li等，1991)，而這種變化的程度和持續(xù)時間取決于抗原物質(zhì)的種類和數(shù)量。 對采食以大豆為日糧蛋白質(zhì)的教槽料的斷奶仔豬而言，大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白將誘導(dǎo)腸道的過敏和損傷，臨床表現(xiàn)為吸收不良、下痢和生長受阻。因此，配制仔豬的教槽料時，不但應(yīng)重視飼糧的營養(yǎng)特性，而且要考慮飼糧的抗原性。通過選擇適宜的蛋白質(zhì)種類、水平和加工方式來降低腸道的免疫損傷，達到提高生長性能的目的。Miller等(1984)的試驗顯示，斷奶后仔豬下痢及溶血性大腸桿菌增殖情況以斷奶前僅補飼3天的仔豬最為嚴(yán)重。斷奶后木糖吸收能力也以僅補飼3天的仔豬下降最多，不使用教槽料的各指標(biāo)居中，使用教槽料時間長而且采食量多的仔豬效果最好。他們認(rèn)為，在7～10日齡開始使用教槽料的仔豬采食量很低，沒有多少營養(yǎng)意義，對消化道的生理作用的鍛煉也很有限，但所含抗原性成分能激發(fā)仔豬的免疫應(yīng)答，斷奶后通過免疫記憶又可激發(fā)二次免疫反應(yīng)，加重腸道免疫反應(yīng)的負(fù)荷;連續(xù)飼喂教槽料并且采食量高的仔豬，則可產(chǎn)生免疫耐受性，以致不再對日糧抗原產(chǎn)生免疫反應(yīng)，減少下痢和提高增重水平。 |
| 歡迎光臨 畜牧人 (http://ffers.com.cn/) | Powered by Discuz! X3.5 |