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飼料中蛋白質和氨基酸對豬免疫機能的影響
作者:鄂美豬種改良公司 發表日期:2018/11/20

       飼料中蛋白質和氨基酸不僅是維持豬只免疫器官生長發育所必需,而且是維持免疫功能,使免疫活性得到充疫反應,充分發揮的決定因素。營養不足或過量均會影響機體的免疫力。 

一、蛋白質對豬免疫機能的影響

       在臨床和試驗方面,有關蛋白質營養與免疫的研究很廣泛。蛋白質缺乏會導致豬只機體抗體合成受阻,免疫功能降低。長期飼喂缺乏蛋白質的日糧會影響豬免疫器官發育,降低細胞免疫功能,減少吞噬細胞的數量和活性,從而影響機體免疫能力。

       但關于日糧蛋白質水平對豬免疫機能的影響,研究結果很不一致。有研究發現,日糧中低蛋白質水平可增強斷奶仔豬的細胞免疫反應(Van Heugten等,1994);但Grenshaw等(1986)研究表明,日糧中蛋白質水平由13.9%增加至20%時,豬對SRBC的抗體反應無差異。候永清等(2000)試驗表明日糧中的2種蛋白質水平(18%、20%)的變化對斷奶仔豬免疫機能無影響,這說明試驗中的蛋白質水平已能滿足仔豬免疫機能的需要。這些研究結果的差異有可能是蛋白源不同所造成的。豬只在攝食時實際上是腸道在接受高濃度抗原的刺激,這就會導致機體產生相應的防御反應,包括有局部的免疫系統激活和相應的系統免疫反應。不同的蛋白源對機體可能造成不同的免疫反應。如飼喂沒有處理的豆類會引起斷奶仔豬消化不良、拉稀,因為沒有經過膨化處理的豆類具有較多抗原物質;通過添加合成氨基酸來配制低蛋白氨基酸平衡日糧可減少飼糧的抗原物質,有利于降低腸道內有毒細菌的代謝。

二、氨基酸對豬免疫機能的影響

       氨基酸與免疫功能關系的研究主要集中在賴氨酸、含硫氨基酸、蘇氨酸幾種必需氨基酸和谷氨酰胺等。 

       1. 賴氨酸 
       一般以為,豬的第一限制氨基酸是賴氨酸,賴氨酸是玉米-豆粕型日糧的第一限制氨基酸,是影響機體代謝、生長性能和飼料成本的核心因素。許多報道表明,日糧中的營養水平、賴氨酸水平會影響豬只的免疫機能,幾者之間是相互作用的。Williams等(1997)研究了仔豬不同免疫水平對賴氨酸需要量的影響,研究結果表明,賴氨酸的需要量與免疫系統活性之間有明顯的互作關系,低免疫系統活性組的賴氨酸需要量為1.50%,而高免疫系統活性組的賴氨酸需要量為1.20%。候永清等(2000)研究了日糧蛋白質、賴氨酸、蛋氨酸及蘇氯酸水平對早期斷奶仔豬免疫機能的影響,結果表明,不同賴氨酸水平對對血清IgG效價無影響,在皮褶厚度變化影響上,日糧蛋白質水平與賴氨酸水平兩者交互作用極顯著,這說明,日糧蛋白質水平和賴氨酸水平對體液免疫無影響,但影響斷奶仔豬的細胞免疫反應。日糧中不同賴氨酸水平影響淋巴細胞占白細胞的比例,其中賴氨酸1.3%時,這一比例最大,這似乎進一步說明賴氨酸的最佳水平為1.3%。

       2. 其他
       含硫氨基酸有蛋氨酸(又名甲硫氨酸)、半胱氨酸和胱氨酸三種,蛋氨酸可轉變為半胱氨酸和胱氨酸,半胱氨酸和胱氨酸在一定條件下也可以相互轉化。研究表明,飼料中含硫氨基酸水平可影響豬的免疫功能。膽堿和半胱氨酸可部分代替飼料中蛋氨酸,用于生長所需,但不能代替維持免疫功能所需的蛋氨酸。這是由于淋巴細胞不能利用半胱氨酸和膽堿等前體物合成蛋氨酸,在淋巴細胞中,蛋氨酸被轉甲基后不能重新合成蛋氨酸,這就導致了免疫系統對蛋氨酸的需要較其它組織高。

       谷氨酰胺是體內重要的游離氨基酸,是快速增值細胞腸粘膜細胞、免疫細胞等的主要代謝原料,是腸上皮淋巴細胞的重要能量來源。谷氨酰胺也是維持腸相關淋巴組織、分泌型IgA的產生和阻止細菌從腸的易位所必需的。此外,谷氨酰胺是精氨酸合成的前體。精氨酸是條件性必需氨基酸,既在正常生理狀態下,機體合成的精氨酸可以滿足代謝需要,但在應激、免疫反應等狀態下,機體對精氨酸的需求會大大增加。精氨酸促進細胞免疫功能,導致胸腺增大和細胞計數增多;精氨酸是合成一氧化氮(NO)的唯一底物,NO是重要的免疫調節物質,也是多種免疫細胞的調節因子。另外精氨酸對多種內分泌腺具有促分泌作用,從而間接發揮免疫調節作用。

       蘇氨酸(Thr)是豬營養需要的必需氨基酸,尤其是添加合成賴氨酸配制低蛋白日糧時,豬日糧中的蘇氨酸就成為第一限制性氨基酸。蘇氨酸是機體免疫球蛋白的重要成分,蘇氨酸能夠促進豬抗體合成,如果缺乏蘇氨酸,可能會影響免疫球蛋白及T、B淋巴細胞的形成及活性,從而對豬只免疫機能產生重要影響。Wang等(2006)指出斷奶仔豬日糧添加蘇氨酸能夠增加血清IgG的水平。對于妊娠母豬來說,要維持血漿IgG濃度,蘇氨酸是第一限制性氨基酸,妊娠母豬對蘇氨酸的需要量較高,蘇氨酸對妊娠母豬的體液免疫起著主導作用,研究以為這可能免疫球蛋白中蘇氨酸含量高有關。Hsu等(2001)報道,低蛋白日糧添加蘇氨酸可以顯著提高母豬初乳和常乳中的IgG含量。鄭春田等(2000)研究表明提高日糧中蘇氨酸水平可迅速提高生長豬血清球蛋白和IgG含量,血清抗BSA抗體水平亦隨日糧蘇氨酸水平升高而升高。候永清等(2000)試驗表明,蘇氨酸及蛋氨酸的不同水平顯著影響斷奶仔豬血液中IgG效價及抗SRBC抗體效價,說明蛋氨酸及蘇氨酸與機體免疫力有關,其中以蘇氨酸0.68%及蛋氨酸0.39%機體免疫機能較強。

三、免疫反應與蛋白質和氨基酸營養需要的影響

       當日糧營養水平以最佳的生長性能或最有效的養分利用為目標時可能與機體獲得最大的免疫機能時的營養水平不一致。候永清等(2000)研究斷奶仔豬機體免疫機能最佳時飼糧Lys、Met和Thr的比例為100:30:52。李建文等(2006)采用氨基酸部分扣除法研究了人工誘導免疫應激條件下仔豬可消化賴氨酸(DLys)、蛋氨酸(DMet)、色氨酸(DTrp)、蘇氨酸(DThr)之間的平衡比例。結果表明:仔豬處于正常和免疫應激條件下的理想氨基酸模式存在差異,應激條件下,以可消化氨基酸為基礎的這4種氨基酸的平衡比例為DLys 100、DMet 27、DTrp 29、DThr 59;正常條件下為DLys 100、DMe30、DTrp 21、DThr 61。這說明處于免疫應激狀態時機體代謝的改變有可能會影響仔豬的氨基酸需要模式。這些試驗結果存在差異,可能是與衡量指標不一樣有關。

       飼料中營養缺乏,會引起豬只的抵抗力降低,這可能會增加豬只對疾病的易感性,被感染后對營養素的需求可能也會產生變化。機體在受感染后在免疫應答中會產生免疫反應,細胞因子通過對靶組織的直接作用或通過胰島素、皮質類固醇等激素的水平而引起一些代謝變化,代謝改變使得日糧中的部分營養不再用于生長和骨骼肌中的沉積,而用于支撐免疫應答和防御疾病,這些最終會導致機體出現采食量下降、生長速度下降等,從而影響豬只生產性能和飼料利用效率。所以,在實際生產中,飼料配制時需要考慮機體免疫因素,在豬只免疫狀態下對營養需要量的變化等。

四、蛋白質和氨基酸影響免疫機能的機制

       蛋白質和氨基酸影響免疫機能的機制尚不完全明了,可能有如下幾點:(1)從營養角度考慮,機體為支持抗原驅動的免疫細胞與效應物因子如免疫球蛋白、溶菌酶、補體等和傳遞物的合成等,都需要蛋白質和氨基酸為免疫系統提供底物營養。(2)日糧中合理的蛋白質和氨基酸營養水平,可以滿足機體正常代謝需要,改善機體氮平衡,從而提高免疫功能。(3)氨基酸通過影響其它必需營養素的代謝間接影響免疫功能。(4)通過氨基酸合成物或代謝產物影響機體的免疫功能;(5)氨基酸通過調節生長激素、胰島素樣生長因子等激素,來調控免疫器官和免疫細胞的發育,從而影響機體免疫功能。由于蛋白質和氨基酸影響免疫機能的機制比較復雜,還有待于進一步研究。

五、結語

       大量研究表明,在養豬生產中蛋白質和氨基酸是非常重要的營養素,對豬的免疫功能產生了巨大的影響。但還有許多問題需要深入研究,如,在免疫機能異常的情況下,不同階段的豬只對營養代謝和需求量影響;飼料營養水平缺乏或過量的免疫機能異常機制;機體達到最佳免疫機能的營養需要;通過飼料營養水平的調節來調控機體免疫功能等。在配制日糧時,要根據生豬的生理特點,結合豬場具體情況,配制出既能滿足營養需要又能提高豬只免疫力的飼糧。應用營養調控手段來預防或減輕生產中豬疾病的發生,是行之有效的途徑,也會帶來顯著的經濟效益。

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