礦物質(zhì)對動物營養(yǎng)與免疫的影響

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　　礦物質(zhì)對動物營養(yǎng)與免疫的影響 作者:付弘赟 李呂木 期號：2006年第18期 礦物質(zhì)是動物所需的眾多營養(yǎng)素之一，是保證幼畜生長及成年家畜維持健康和正常生產(chǎn)繁殖不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，除具有調(diào)節(jié)血液及淋巴滲透壓的恒定、維持血液酸堿平衡、活化酶和激素功能外，還能影響其它物質(zhì)在體內(nèi)的溶解度。大量的試驗研究結(jié)果表明，礦物質(zhì)營養(yǎng)與免疫密不可分。礦物質(zhì)的供給數(shù)量或比例不當(dāng)或利用過程紊亂容易引起動物機體礦物質(zhì)營養(yǎng)的缺陷，導(dǎo)致畜禽免疫機能減退，從而影響畜禽正常的生理與生產(chǎn)性能。本文對礦物元素在動物機體免疫器官、組織和免疫反應(yīng)調(diào)節(jié)方面的重要作用進(jìn)行了詳細(xì)闡述，為畜禽生產(chǎn)中礦物質(zhì)的合理使用提供參考。 1 常量元素對免疫的影響 目前，關(guān)于常量元素對免疫功能的影響報道較少，但鈣、鎂、磷等元素對機體的免疫調(diào)節(jié)作用是不可忽略的。鈣是補體的激活劑，此外，鈣離子是機體內(nèi)一種重要的信使分子。研究表明，鈣能調(diào)節(jié)淋巴細(xì)胞分裂，介導(dǎo)巨噬細(xì)胞的吞噬功能，鈣和錳在激活淋巴細(xì)胞作用上具有協(xié)同性[1]。Kegley等(2001)[2]研究表明，提高日糧磷水平可增強細(xì)胞免疫功能，隨日糧磷水平增加，斷奶仔豬致敏紅細(xì)胞(SRBC)抗體和卵清蛋白抗體水平呈線性下降，而植物血凝素(PHA)刺激的淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)顯著增強。鎂缺乏會影響血清IgG、IgA的水平，鈣和鎂在激活淋巴細(xì)胞方面也有協(xié)同作用[3]。 2 微量元素對免疫功能的影響 微量元素缺乏或過量都會影響動物的免疫功能,主要表現(xiàn)在兩個方面：①微量元素缺乏時會直接造成機體免疫器官、免疫細(xì)胞等的損傷,并影響其分化,導(dǎo)致免疫缺陷;②影響機體免疫器官和組織以外的其它組織的營養(yǎng)代謝和生長發(fā)育,間接引起免疫功能下降。在眾多的微量元素中以鋅、硒、銅、鐵的影響最為顯著。 2.1 鋅對免疫的影響 鋅對維持動物中樞免疫器官和外周免疫器官的結(jié)構(gòu)和功能起著重要作用。此外，機體內(nèi)的鋅也是許多酶的構(gòu)成組分和部分酶的激活劑，還廣泛參與DNA、RNA、蛋白質(zhì)、糖類和脂類的代謝，它能通過影響機體內(nèi)其它組織和其它營養(yǎng)素的營養(yǎng)代謝間接影響動物機體免疫。缺鋅不僅能顯著影響胸腺、淋巴細(xì)胞中T細(xì)胞的發(fā)育，還能影響體液免疫和細(xì)胞免疫等。大量的試驗證明了鋅對動物機體免疫調(diào)節(jié)的影響。趙德明等(1996)[4]的試驗證實，肉雞缺鋅時淋巴細(xì)胞和網(wǎng)狀細(xì)胞變性壞死。Chandra等也得到與其相似的試驗結(jié)果。 補鋅可以提高機體抵抗力、淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率、外周血淋巴細(xì)胞ANAE的陽性率，并有促進(jìn)巨噬細(xì)胞吞噬的功能。Salama等(2003)[5]報道，在山羊日糧中添加蛋氨酸鋅，能夠提高山羊乳房對外界環(huán)境應(yīng)激的抵抗力。成廷水等(2004)[6]在對產(chǎn)蛋雞飼喂氨基酸鋅的研究中發(fā)現(xiàn)，添加氨基酸鋅使蛋雞死亡率顯著降低，外周血淋巴細(xì)胞對刀豆球蛋白A(ConA)和脂蛋白(LP)的增殖反應(yīng)增強，牛血清白蛋白(BSA)抗體滴度提高，并且肝臟和脾臟組織抗氧化酶活性增強。呂廣宙等(1995)[7]試驗也得到了相似的結(jié)果。Ahola等(2005)[8]在非經(jīng)產(chǎn)的妊娠母豬日糧中添加了鋅等制劑，發(fā)現(xiàn)總的豬紅細(xì)胞(PRBC)特異性抗體滴度都顯著提高。 2.2 硒對免疫的影響 硒與動物機體免疫功能調(diào)節(jié)之間有著密切的聯(lián)系，在一定劑量范圍內(nèi)硒對細(xì)胞免疫和體液免疫以及非特異性免疫都有重要的促進(jìn)作用。硒是谷胱甘肽過氧化物酶底物的一個組成成分，它能提高肺泡中谷胱甘肽過氧化物酶的活性，促進(jìn)吞噬細(xì)胞功能。缺硒能引起谷胱甘肽過氧化物酶活性改變，這與機體許多疾病和功能失調(diào)有關(guān)。王海宏等(2003)[9]研究4種硒源對肉雞組織硒含量及谷胱甘肽過氧化物酶活力的影響時發(fā)現(xiàn)，不同來源的硒均能提高肝臟及全血谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活力，但硒蛋氨酸效果最佳。亞硒酸鈉能有效提高紅細(xì)胞GSH-Px活力。硒能促進(jìn)淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體，并提高其抗體效價[10]。 2.3 銅對免疫的影響 銅對細(xì)胞免疫、體液免疫等產(chǎn)生不同程度的影響。銅能刺激動物機體產(chǎn)生非特異性免疫, 具有提高保護(hù)機體免受自由基損傷的潛力, 提高機體抗病力，提高血淋巴細(xì)胞非特異性脂酶(ANAE) 陽性細(xì)胞比例，提高血液中嗜中性細(xì)胞和單核細(xì)胞比率，提高血液中IgG 濃度，同時還有增高超氧化物歧化酶(SOD)、GSH-Px活性。肉仔雞的日糧中添加1mg/kg銅可使增重加快、飼料效率提高、免疫器官發(fā)育加速，且血液分離淋巴細(xì)胞非特異性酯酶陽性(ANAE+)率也提高[11]。柴春彥等(2002)[12]選擇缺銅地區(qū)犢牛25頭作為亞臨床銅缺乏組，并對其中15頭進(jìn)行補銅試驗(飼料中每千克干物質(zhì)添加硫酸銅100mg)，在補銅40d及80d后亞臨床組牛血清循環(huán)免疫復(fù)合物(CIC)含量及紅細(xì)胞免疫復(fù)合物(IC)花環(huán)率顯著低于補銅前，血清中IgG含量、ANAE-T+計數(shù)值及C3b受體花環(huán)率顯著高于試驗前。Onate等(2005)[13]試驗也發(fā)現(xiàn)，銅能提高SOD活性、促進(jìn)T細(xì)胞淋巴增殖反應(yīng)，Ahola等(2005)[14]得到了與之相似的結(jié)論。缺銅可導(dǎo)致動物生長受到抑制, 免疫器官萎縮, 肝臟、胸腺、脾臟和法氏囊的重量減輕， 淋巴細(xì)胞活性下降。Bosi等(2006)[15]研究發(fā)現(xiàn)，補銅能促進(jìn)仔豬免疫器官發(fā)育，提高體液及細(xì)胞免疫功能。 2.4 鐵對免疫的影響 鐵是一種造血元素,是血紅蛋白的重要組成成分，又是核糖核酸還原酶和生物氧化過程中某些酶所必需的元素。鐵缺乏時白細(xì)胞殺菌能力降低，感染性疾病的患病率增加，機體死亡率升高，淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化受損，血清中免疫球蛋白數(shù)量下降,自然殺傷細(xì)胞、巨噬細(xì)胞活力明顯降低,干擾素活性及白細(xì)胞介素產(chǎn)量下降;缺鐵時不僅細(xì)胞免疫受損, 淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化也受損, 巨噬細(xì)胞游走抑制因子減少。Svoboda等(2004)[16]發(fā)現(xiàn)，缺鐵導(dǎo)致仔豬淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率下降，外周B淋巴細(xì)胞數(shù)量明顯減少，免疫活性下降。肉仔雞的日糧中缺鐵時，胸腺、法氏囊、脾臟發(fā)生萎縮, T 淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率也降低,血清中IgA 、IgG 和IgM數(shù)量下降。大鼠缺鐵表現(xiàn)為淋巴組織輕度萎縮和淋巴細(xì)胞明顯減少，脾臟的抗體形成細(xì)胞數(shù)減少，而缺鐵小鼠殺傷性T細(xì)胞也減少[17]。 2.5 鉻對免疫的影響 鉻能使T淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率、抗體效價提高。日糧中補充鉻可以明顯降低血清中的皮質(zhì)醇含量, 減弱糖皮質(zhì)激素對免疫系統(tǒng)的抑制。羅緒剛等(2002)[18]研究飼糧鉻源和鉻水平對熱應(yīng)激肉仔雞免疫功能的影響表明，鉻水平對脾重、全血異嗜性白細(xì)胞與淋巴細(xì)胞比值(H/L)、T淋巴細(xì)胞百分率、牛血清白蛋白(BSA)的血清抗體效價和血漿環(huán)磷酸鳥苷與環(huán)磷酸腺苷比值(cGMP/cAMP)有顯著影響;而對胸腺重和法氏囊重?zé)o明顯影響。無機三氯化鉻與有機吡啶羧酸鉻均可提高熱應(yīng)激肉仔雞的免疫功能，具有緩解肉仔雞高溫?zé)釕?yīng)激的營養(yǎng)作用。鉻缺乏還與很多疾病有關(guān)。鉻有保護(hù)心臟的功能, 可以降低心肌細(xì)胞對病毒、細(xì)菌感染的敏感性,缺鉻會引起嚴(yán)重的心臟疾病。 2.6 其它微量元素對免疫的影響 缺鈷可使羊嗜中性白細(xì)胞殺滅念珠菌的活性降低，對疾病易感染性增強;錳缺乏或過多都會抑制抗體合成，缺錳能引起動物白細(xì)胞增殖,可使胸腺增生;硼可通過抑制T 細(xì)胞活性緩解佐劑誘發(fā)關(guān)節(jié)炎。Bai等 (1995、1996)的試驗表明，富硼飼料(20 μg/g)能延緩佐劑誘發(fā)的大鼠關(guān)節(jié)炎的發(fā)作和嚴(yán)重程度, 抑制植物血凝素誘發(fā)的脾細(xì)胞增殖 。另外有報道指出，有機鍺能改善免疫功能,提高輔助性T細(xì)胞與抑制性T細(xì)胞比值(TH/Ts)，誘生干擾素，提高外周血液中自然殺傷細(xì)胞的活性及吞噬細(xì)胞的吞噬作用。許多有毒的微量元素如鎘、鉛、汞、砷等對機體的免疫功能調(diào)節(jié)也存在著影響，其主要表現(xiàn)在影響機體對病毒及細(xì)菌的易感性、抗體生成、細(xì)胞免疫和巨噬細(xì)胞的作用等方面。 3 礦物質(zhì)元素對免疫功能的負(fù)面作用 在證實了礦物質(zhì)對機體免疫功能的正面調(diào)節(jié)作用的同時，大量研究發(fā)現(xiàn)，許多礦物質(zhì)元素在對機體起到正面免疫調(diào)節(jié)時還存在免疫毒性，如降低體液及細(xì)胞免疫、抑制抗體產(chǎn)生、產(chǎn)生過敏反應(yīng)等。多數(shù)觀點認(rèn)為這主要受兩個因素的影響：①礦物質(zhì)對免疫機能影響的量效效應(yīng);②不同礦物質(zhì)元素之間的拮抗作用。 3.1 礦物質(zhì)對免疫機能影響的量效效應(yīng) 礦物質(zhì)元素在動物機體內(nèi)含量過高也會引起對免疫調(diào)節(jié)的負(fù)面影響。其中，有毒礦物元素、特別是有毒金屬化合物對免疫機能的量效效應(yīng)影響極為明顯。低于中毒劑量對免疫功能通常有促進(jìn)作用;高劑量則抑制免疫反應(yīng)，其免疫毒性主要表現(xiàn)為能導(dǎo)致宿主抵抗力降低，體液免疫、細(xì)胞免疫和巨噬細(xì)胞的吞噬抑制，引起自身過敏等。Ratajczak等(1995)[19]試驗證明，低劑量鎘能增強多脂糖(LPS)刺激淋巴母細(xì)胞的增殖作用，而高劑量的鎘則抑制PHA和美洲商陸素(PWM)所引起的淋巴增殖作用;鎘還能抑制雞的細(xì)胞和體液免疫。Selye也曾報道低水平鉛可以增加大鼠對革蘭氏陰性菌敏感性，但Trego等給小鼠靜脈注射鉛，發(fā)現(xiàn)肝臟里的枯否氏細(xì)胞受損傷。Koller等發(fā)現(xiàn)，兔在接觸高水平醋酸鉛以后，用偽狂犬病毒攻擊時，抗體滴度明顯下降。高水平鎳同樣具有抑制抗體和干擾素生成，抑制T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)反應(yīng)和天然殺傷細(xì)胞活性的特性[17]。砷化合物在較高濃度下能使免疫球蛋白減少，溶菌酶含量及活性降低,損害動物體的免疫機能。有機錫能引起機體抵抗感染能力降低，抑制遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)。 還有研究表明，動物日糧中鐵含量過高會使胸腺、脾臟不同程度萎縮, 胃粘膜糜爛,抑制動物機體細(xì)胞對細(xì)菌、病毒的殺傷能力, 增加感染的發(fā)病率和嚴(yán)重性;過量硒可抑制血清IgE 抗體產(chǎn)生、單核細(xì)胞的增殖效應(yīng)及對淋巴細(xì)胞的增殖產(chǎn)生毒害作用。王華朗等[20]研究表明，牛、羊、豬、禽日糧中每千克飼料干物質(zhì)硒的最大允許量分別為3～5 mg、3.50 mg、3～4 mg、2～5 mg。 3.2 不同礦物質(zhì)元素之間的拮抗作用 不同的微量元素之間存在相互作用，而它們之間這種相互作用會在機體某些元素缺乏或過多的情況下發(fā)生變化。如日糧中缺Mo，即使銅的含量為10～11mg/kg，也可產(chǎn)生銅中毒。高鋅可干擾其它營養(yǎng)素，尤其是干擾銅、鐵的吸收而影響免疫細(xì)胞發(fā)育,導(dǎo)致胸腺、骨髓及脾臟的T、B淋巴細(xì)胞內(nèi)DNA、RNA 及蛋白質(zhì)含量下降 ,外周血粒細(xì)胞、腹腔巨噬細(xì)胞吞噬殺菌能力下降。鉛能通過干擾銅、鋅、鐵吸收,從而引起造血機能低下。飼料中鈣、磷含量過多，影響鐵的吸收。鎘和鋅有拮抗作用，鎘能減少鋅的吸收。部分研究表明，鐵過量會對鋅、銅、鈣、硒、鈷等元素的代謝和功能產(chǎn)生不利影響。此外，當(dāng)飼料中維生素、糖、脂肪等的不平衡時也會引起微量元素的拮抗作用。 4 小結(jié) 礦物元素對免疫的調(diào)節(jié)主要體現(xiàn)在其對免疫器官、組織和免疫過程的影響，其影響效果也已經(jīng)得到證實，但其詳細(xì)的作用機理尚不完全清楚。對于在日糧中不缺乏這些礦物質(zhì)元素條件下該如何達(dá)到最佳免疫效果，最佳免疫需要量問題仍待進(jìn)一步的深入探討。參考文獻(xiàn) 1 余德謙.營養(yǎng)與家禽免疫的相互作用[J]. 廣東畜牧獸醫(yī)科技, 1998, 23(1):1～2 2 Kelley E B, Spears J W, Auman S K. 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ak2046

原來還有這作用那,受教了~

吉斯羽

很好的資料，對于配方有借鑒。但對于低磷飼料配方要值得研究嘍