矿物质对动物营养与免疫的影响

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　　矿物质对动物营养与免疫的影响 作者:付弘赟 李吕木 期号：2006年第18期 矿物质是动物所需的众多营养素之一，是保证幼畜生长及成年家畜维持健康和正常生产繁殖不可缺少的营养物质，除具有调节血液及淋巴渗透压的恒定、维持血液酸碱平衡、活化酶和激素功能外，还能影响其它物质在体内的溶解度。大量的试验研究结果表明，矿物质营养与免疫密不可分。矿物质的供给数量或比例不当或利用过程紊乱容易引起动物机体矿物质营养的缺陷，导致畜禽免疫机能减退，从而影响畜禽正常的生理与生产性能。本文对矿物元素在动物机体免疫器官、组织和免疫反应调节方面的重要作用进行了详细阐述，为畜禽生产中矿物质的合理使用提供参考。 1 常量元素对免疫的影响 目前，关于常量元素对免疫功能的影响报道较少，但钙、镁、磷等元素对机体的免疫调节作用是不可忽略的。钙是补体的激活剂，此外，钙离子是机体内一种重要的信使分子。研究表明，钙能调节淋巴细胞分裂，介导巨噬细胞的吞噬功能，钙和锰在激活淋巴细胞作用上具有协同性[1]。Kegley等(2001)[2]研究表明，提高日粮磷水平可增强细胞免疫功能，随日粮磷水平增加，断奶仔猪致敏红细胞(SRBC)抗体和卵清蛋白抗体水平呈线性下降，而植物血凝素(PHA)刺激的淋巴细胞增殖反应显著增强。镁缺乏会影响血清IgG、IgA的水平，钙和镁在激活淋巴细胞方面也有协同作用[3]。 2 微量元素对免疫功能的影响 微量元素缺乏或过量都会影响动物的免疫功能,主要表现在两个方面：①微量元素缺乏时会直接造成机体免疫器官、免疫细胞等的损伤,并影响其分化,导致免疫缺陷;②影响机体免疫器官和组织以外的其它组织的营养代谢和生长发育,间接引起免疫功能下降。在众多的微量元素中以锌、硒、铜、铁的影响最为显著。 2.1 锌对免疫的影响 锌对维持动物中枢免疫器官和外周免疫器官的结构和功能起着重要作用。此外，机体内的锌也是许多酶的构成组分和部分酶的激活剂，还广泛参与DNA、RNA、蛋白质、糖类和脂类的代谢，它能通过影响机体内其它组织和其它营养素的营养代谢间接影响动物机体免疫。缺锌不仅能显著影响胸腺、淋巴细胞中T细胞的发育，还能影响体液免疫和细胞免疫等。大量的试验证明了锌对动物机体免疫调节的影响。赵德明等(1996)[4]的试验证实，肉鸡缺锌时淋巴细胞和网状细胞变性坏死。Chandra等也得到与其相似的试验结果。 补锌可以提高机体抵抗力、淋巴细胞转化率、外周血淋巴细胞ANAE的阳性率，并有促进巨噬细胞吞噬的功能。Salama等(2003)[5]报道，在山羊日粮中添加蛋氨酸锌，能够提高山羊乳房对外界环境应激的抵抗力。成廷水等(2004)[6]在对产蛋鸡饲喂氨基酸锌的研究中发现，添加氨基酸锌使蛋鸡死亡率显著降低，外周血淋巴细胞对刀豆球蛋白A(ConA)和脂蛋白(LP)的增殖反应增强，牛血清白蛋白(BSA)抗体滴度提高，并且肝脏和脾脏组织抗氧化酶活性增强。吕广宙等(1995)[7]试验也得到了相似的结果。Ahola等(2005)[8]在非经产的妊娠母猪日粮中添加了锌等制剂，发现总的猪红细胞(PRBC)特异性抗体滴度都显著提高。 2.2 硒对免疫的影响 硒与动物机体免疫功能调节之间有着密切的联系，在一定剂量范围内硒对细胞免疫和体液免疫以及非特异性免疫都有重要的促进作用。硒是谷胱甘肽过氧化物酶底物的一个组成成分，它能提高肺泡中谷胱甘肽过氧化物酶的活性，促进吞噬细胞功能。缺硒能引起谷胱甘肽过氧化物酶活性改变，这与机体许多疾病和功能失调有关。王海宏等(2003)[9]研究4种硒源对肉鸡组织硒含量及谷胱甘肽过氧化物酶活力的影响时发现，不同来源的硒均能提高肝脏及全血谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力，但硒蛋氨酸效果最佳。亚硒酸钠能有效提高红细胞GSH-Px活力。硒能促进淋巴细胞产生抗体，并提高其抗体效价[10]。 2.3 铜对免疫的影响 铜对细胞免疫、体液免疫等产生不同程度的影响。铜能刺激动物机体产生非特异性免疫, 具有提高保护机体免受自由基损伤的潜力, 提高机体抗病力，提高血淋巴细胞非特异性脂酶(ANAE) 阳性细胞比例，提高血液中嗜中性细胞和单核细胞比率，提高血液中IgG 浓度，同时还有增高超氧化物歧化酶(SOD)、GSH-Px活性。肉仔鸡的日粮中添加1mg/kg铜可使增重加快、饲料效率提高、免疫器官发育加速，且血液分离淋巴细胞非特异性酯酶阳性(ANAE+)率也提高[11]。柴春彦等(2002)[12]选择缺铜地区犊牛25头作为亚临床铜缺乏组，并对其中15头进行补铜试验(饲料中每千克干物质添加硫酸铜100mg)，在补铜40d及80d后亚临床组牛血清循环免疫复合物(CIC)含量及红细胞免疫复合物(IC)花环率显著低于补铜前，血清中IgG含量、ANAE-T+计数值及C3b受体花环率显著高于试验前。Onate等(2005)[13]试验也发现，铜能提高SOD活性、促进T细胞淋巴增殖反应，Ahola等(2005)[14]得到了与之相似的结论。缺铜可导致动物生长受到抑制, 免疫器官萎缩, 肝脏、胸腺、脾脏和法氏囊的重量减轻， 淋巴细胞活性下降。Bosi等(2006)[15]研究发现，补铜能促进仔猪免疫器官发育，提高体液及细胞免疫功能。 2.4 铁对免疫的影响 铁是一种造血元素,是血红蛋白的重要组成成分，又是核糖核酸还原酶和生物氧化过程中某些酶所必需的元素。铁缺乏时白细胞杀菌能力降低，感染性疾病的患病率增加，机体死亡率升高，淋巴细胞转化受损，血清中免疫球蛋白数量下降,自然杀伤细胞、巨噬细胞活力明显降低,干扰素活性及白细胞介素产量下降;缺铁时不仅细胞免疫受损, 淋巴细胞转化也受损, 巨噬细胞游走抑制因子减少。Svoboda等(2004)[16]发现，缺铁导致仔猪淋巴细胞转化率下降，外周B淋巴细胞数量明显减少，免疫活性下降。肉仔鸡的日粮中缺铁时，胸腺、法氏囊、脾脏发生萎缩, T 淋巴细胞转化率也降低,血清中IgA 、IgG 和IgM数量下降。大鼠缺铁表现为淋巴组织轻度萎缩和淋巴细胞明显减少，脾脏的抗体形成细胞数减少，而缺铁小鼠杀伤性T细胞也减少[17]。 2.5 铬对免疫的影响 铬能使T淋巴细胞转化率、抗体效价提高。日粮中补充铬可以明显降低血清中的皮质醇含量, 减弱糖皮质激素对免疫系统的抑制。罗绪刚等(2002)[18]研究饲粮铬源和铬水平对热应激肉仔鸡免疫功能的影响表明，铬水平对脾重、全血异嗜性白细胞与淋巴细胞比值(H/L)、T淋巴细胞百分率、牛血清白蛋白(BSA)的血清抗体效价和血浆环磷酸鸟苷与环磷酸腺苷比值(cGMP/cAMP)有显著影响;而对胸腺重和法氏囊重无明显影响。无机三氯化铬与有机吡啶羧酸铬均可提高热应激肉仔鸡的免疫功能，具有缓解肉仔鸡高温热应激的营养作用。铬缺乏还与很多疾病有关。铬有保护心脏的功能, 可以降低心肌细胞对病毒、细菌感染的敏感性,缺铬会引起严重的心脏疾病。 2.6 其它微量元素对免疫的影响 缺钴可使羊嗜中性白细胞杀灭念珠菌的活性降低，对疾病易感染性增强;锰缺乏或过多都会抑制抗体合成，缺锰能引起动物白细胞增殖,可使胸腺增生;硼可通过抑制T 细胞活性缓解佐剂诱发关节炎。Bai等 (1995、1996)的试验表明，富硼饲料(20 μg/g)能延缓佐剂诱发的大鼠关节炎的发作和严重程度, 抑制植物血凝素诱发的脾细胞增殖 。另外有报道指出，有机锗能改善免疫功能,提高辅助性T细胞与抑制性T细胞比值(TH/Ts)，诱生干扰素，提高外周血液中自然杀伤细胞的活性及吞噬细胞的吞噬作用。许多有毒的微量元素如镉、铅、汞、砷等对机体的免疫功能调节也存在着影响，其主要表现在影响机体对病毒及细菌的易感性、抗体生成、细胞免疫和巨噬细胞的作用等方面。 3 矿物质元素对免疫功能的负面作用 在证实了矿物质对机体免疫功能的正面调节作用的同时，大量研究发现，许多矿物质元素在对机体起到正面免疫调节时还存在免疫毒性，如降低体液及细胞免疫、抑制抗体产生、产生过敏反应等。多数观点认为这主要受两个因素的影响：①矿物质对免疫机能影响的量效效应;②不同矿物质元素之间的拮抗作用。 3.1 矿物质对免疫机能影响的量效效应 矿物质元素在动物机体内含量过高也会引起对免疫调节的负面影响。其中，有毒矿物元素、特别是有毒金属化合物对免疫机能的量效效应影响极为明显。低于中毒剂量对免疫功能通常有促进作用;高剂量则抑制免疫反应，其免疫毒性主要表现为能导致宿主抵抗力降低，体液免疫、细胞免疫和巨噬细胞的吞噬抑制，引起自身过敏等。Ratajczak等(1995)[19]试验证明，低剂量镉能增强多脂糖(LPS)刺激淋巴母细胞的增殖作用，而高剂量的镉则抑制PHA和美洲商陆素(PWM)所引起的淋巴增殖作用;镉还能抑制鸡的细胞和体液免疫。Selye也曾报道低水平铅可以增加大鼠对革兰氏阴性菌敏感性，但Trego等给小鼠静脉注射铅，发现肝脏里的枯否氏细胞受损伤。Koller等发现，兔在接触高水平醋酸铅以后，用伪狂犬病毒攻击时，抗体滴度明显下降。高水平镍同样具有抑制抗体和干扰素生成，抑制T淋巴细胞介导反应和天然杀伤细胞活性的特性[17]。砷化合物在较高浓度下能使免疫球蛋白减少，溶菌酶含量及活性降低,损害动物体的免疫机能。有机锡能引起机体抵抗感染能力降低，抑制迟发型变态反应。 还有研究表明，动物日粮中铁含量过高会使胸腺、脾脏不同程度萎缩, 胃粘膜糜烂,抑制动物机体细胞对细菌、病毒的杀伤能力, 增加感染的发病率和严重性;过量硒可抑制血清IgE 抗体产生、单核细胞的增殖效应及对淋巴细胞的增殖产生毒害作用。王华朗等[20]研究表明，牛、羊、猪、禽日粮中每千克饲料干物质硒的最大允许量分别为3～5 mg、3.50 mg、3～4 mg、2～5 mg。 3.2 不同矿物质元素之间的拮抗作用 不同的微量元素之间存在相互作用，而它们之间这种相互作用会在机体某些元素缺乏或过多的情况下发生变化。如日粮中缺Mo，即使铜的含量为10～11mg/kg，也可产生铜中毒。高锌可干扰其它营养素，尤其是干扰铜、铁的吸收而影响免疫细胞发育,导致胸腺、骨髓及脾脏的T、B淋巴细胞内DNA、RNA 及蛋白质含量下降 ,外周血粒细胞、腹腔巨噬细胞吞噬杀菌能力下降。铅能通过干扰铜、锌、铁吸收,从而引起造血机能低下。饲料中钙、磷含量过多，影响铁的吸收。镉和锌有拮抗作用，镉能减少锌的吸收。部分研究表明，铁过量会对锌、铜、钙、硒、钴等元素的代谢和功能产生不利影响。此外，当饲料中维生素、糖、脂肪等的不平衡时也会引起微量元素的拮抗作用。 4 小结 矿物元素对免疫的调节主要体现在其对免疫器官、组织和免疫过程的影响，其影响效果也已经得到证实，但其详细的作用机理尚不完全清楚。对于在日粮中不缺乏这些矿物质元素条件下该如何达到最佳免疫效果，最佳免疫需要量问题仍待进一步的深入探讨。参考文献 1 余德谦.营养与家禽免疫的相互作用[J]. 广东畜牧兽医科技, 1998, 23(1):1～2 2 Kelley E B, Spears J W, Auman S K. 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ak2046

原来还有这作用那,受教了~

吉斯羽

很好的资料，对于配方有借鉴。但对于低磷饲料配方要值得研究喽