1、动物营养与免疫,内蒙古农业大学动物科学学院敖长金 博士/教授/博士生导师,专题提纲,概述动物的免疫系统及应答反应机制免疫应激对营养代谢的影响免疫系统功能的评价方法营养因子对免疫系统功能的调节,概 述,动物生活在一个多变的环境中，它们必须持续不断的与恶劣气候、有毒物质、致命天敌和各种病原微生物作斗争(通过饲料、饮水、呼吸等接触)。动物面对的微生物数量、种类极其繁多，其中一些容易寄生在呼吸道、胃肠道和生殖系统的上皮细胞上并侵害机体。对多数动物来说，数量庞大的微生物栖居在胃肠道和其它腔体内，这些微生物群落中有些是有益，有些是有害的，因此，必须加以调控。,发生在猪禽胃肠道病毒感染有时症状不明显，有时则
2、导致灾难性损失，并会诱发其它疾病。病毒能破坏胃肠道的黏膜层，为其它病原微生物提供侵入的机会，并引发腹泻，影响消化和吸收。如何预防？药物和疫苗（传染病-兽医角度）改善营养策略（非传染性疾病、代谢病，由环境应激和营养应激引起-营养学角度）,病原微生物感染导致动物生长受阻的机制,病原微生物感染,食欲下降,胃肠道受损,体温升高,免疫系统激活,腹泻,吸收不良,营养物质摄入量下降,营养物质损失,营养需要量增加,生长受阻,动物在长期的进化过程中建立了一套复杂而有效的系统，以避免致病菌的侵袭或者当致病菌入侵体内后限制它们对机体的危害。最典型的系统为免疫系统。,动物抗病免疫系统,物理防御,皮肤羽毛毛发胃肠道上皮
3、呼吸道上皮,化学防御,酸（盐酸、脂肪酸、有机酸）酶（溶菌酶、乳过氧化氢酶、胃蛋白酶、 细胞色素氧化酶系统、抗菌肽类）,生理防御,先天性免疫系统（巨噬细胞、嗜中性粒细胞）获得性免疫系统（T淋巴细胞、B淋巴细胞）,所有防御系统的维持都受到营养的影响，不同的饲料成分对免疫系统的激活是目前研究的热点，并统称为营养免疫学或免疫营养学；营养物质也是动物维持生命活动和进行生产的物质基础；动物健康是高效生产的前提条件；,现代动物生产中动物的健康受到各种不利因素的威胁。动物抵御这些不良因素的机制是免疫系统的免疫应答反应。当动物受到侵袭时，免疫系统被活化，释放出细胞因子，调节体内代谢，以消除入侵因子、维持机体健康
4、。,如果此过程失调，动物机体就出现代谢紊乱，并表现出临床症状。营养不仅是增强动物免疫功能、维持动物健康并进行正常生产的物质基础，也是免疫反应成功进行和患病动物恢复健康的重要条件。,营养与免疫之间的密切关系主要体现在以下两个方面：第一，动物的营养状况是影响机体免疫系统发育和免疫功能发挥的重要因素，合理的营养管理有利于提高动物对应激和疾病的抵抗力；第二，动物的免疫反应和临床疾病可以改变其营养代谢和营养需要模式，必须根据新的营养特点调整营养管理模式才有利于动物健康的恢复。,第一节 动物的免疫系统及应答反应机制,免疫：免疫是动物机体内的一种特异性生理反应，通过识别和清除抗原性异物，维持机体内外环境的稳
5、定。动物机体的免疫功能是在淋巴细胞、单核巨噬细胞和其他有关细胞及产物的相互作用下完成的，这些具有免疫作用的细胞和产物以及与其相关的组织和器官构成了机体的免疫系统。动物的免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫分子三个大类:,免疫系统,免疫器官,免疫细胞,免疫分子,中枢免疫器官,外周免疫器官,包括骨髓、胸腺、法氏囊（禽）,包括淋巴结、脾脏、扁桃体、肠道相关淋巴样组织、哈德氏腺（禽）,包括淋巴样组织、单核吞噬细胞系统、自然杀伤性细胞和杀伤细胞、粒细胞,细胞因子、补体、抗体,免疫应答反应,免疫系统受到抗原物质刺激后，免疫细胞对抗原物质的识别并产生一系列复杂的免疫连锁反应和表现出一系列生物学效应的过程。,
6、这一过程包括：抗原递呈细胞（巨噬细胞等）对抗原的处理、加工和递呈，抗原特异性淋巴细胞（、淋巴细胞）对抗原的识别、活化、增殖、分化，最后产生免疫效应分子（抗体与细胞因子）以及免疫效应细胞细胞毒性细胞和迟发型变态反应性细胞，并最终将抗原物质清除和对再次进入机体的抗原物质产生清除效应。,特异性免疫反应分三个阶段,,第二节免疫应激对营养代谢的影响,在无免疫应激反应或反应强度很低的情况下，动物摄入的营养素用于生命的维持代谢和生长与生产。免疫应答反应是动物自身的一种保护机制，在免疫反应过程中，免疫细胞的分化与增多、免疫分子以及一些应激蛋白的生成都需要消耗营养；不同强度的免疫反应过程伴随着不同程度的营养代谢
7、变化。,在免疫应激反应过程中，体内的合成代谢激素（如GH、IGF-）分泌减少，而分解代谢激素（如糖皮质激素）分泌增加。细胞因子IL-（白细胞介素-）和TNF-a（肿瘤坏死因子-a ）分泌的增加也改变动物行为，表现为动物嗜睡和厌食，因此也降低采食量和改变能量代谢。,一、免疫应激对蛋白质代谢的影响,免疫应激对蛋白质代谢的影响主要表现在： 第一，提高急性期蛋白的合成（APP）； 第二，降低骨骼肌的沉积； 第三，提高氨基酸的糖异生和氧化功能。,畜禽在免疫应激期间，蛋白质代谢增强的一个主要目的是，让肝脏摄入足够的氨基酸，以满足动物利用氨基酸异生为葡萄糖、合成急性期蛋白以及其他免疫产物的需要；同时，整个机
8、体的蛋白质周转速度提高，表现为氮排泄增加，体氮沉积降低。,（一）对急性期蛋白合成的影响,应激源（组织发炎、传染病、疾病、运输等）,激活巨噬细胞,产生细胞因子（白介素-I、白介素-6、肿瘤坏死因子）,肝细胞,急性期蛋白,不同动物体内发现的急性期蛋白质,免疫应激的主要特征之一是肝急性期蛋白(Acute Phase Protein, APP)的合成，是动物机体的一种保护性反应，血液中这些蛋白的产生要早于特定抗体。该蛋白具有免疫调节作用，它能降低由白细胞释放的有毒物质引起的损伤和帮助修补组织。急性期蛋白是免疫系统活化的标志，肝脏的巨噬细胞会在免疫反应中合成大量的急性期蛋白。IL-和IL-II和TNF等
9、调节急性期蛋白的产生。,（二）对骨骼肌蛋白质的影响,免疫应激引起大量急性期蛋白合成的同时，骨骼肌蛋白质降解率提高。这些蛋白质的降解可能为肝脏提供合成APP所需要的原料。在合成APP的氨基酸中，至少有60%来源于体组织的降解（尿中3-甲基组氨酸含量）。脂多糖(LPS)应激的鸡骨骼肌中蛋白的合成降低，蛋白质的降解提高。LPS应激的奶牛乳腺乳蛋白合成降低（实例）。,不同日粮模式对乳腺LPS流量和血液免疫指标的影响,HCS组乳腺LPS流量最高，使体内免疫活化状态增强，同时该组乳腺局部免疫反应也增强,HCS组使乳腺组织组蛋白H3的乙酰化程度降低，而且HCS组乳腺动脉血中LPS含量最高，表明LPS具有降低
10、乳腺组织组蛋白H3乙酰化程度的效应,乳腺动脉血中内毒素（LPS）含量与乳腺组织组蛋白H3乙酰化程度的相关性分析,不同日粮模式对奶牛乳腺组织基因甲基化程度的影响,不同日粮模式对乳腺组织不同基因甲基化的影响（ACSL1 = 长链脂酰CoA 合成酶1，FASN = 脂肪酸合酶，SCD = 硬脂酸去饱和酶，S6K1 = 核糖体蛋白S6激酶，STAT5A = 信号转导与转录活化因子5A）,不同日粮模式下奶牛体内内毒素对机体代谢的影响,不同日粮模式对奶牛尾动脉血浆中内毒素 （LPS）含量的影响,高精料模式下内毒素进入体内后可引起机体系统性和乳腺局部炎性反应增强，并使体内代谢发生改变，从而对乳腺的泌乳性能产
11、生负面影响,（三）免疫应激对氨基酸的重分配作用,在绝食情况下，动物优先动用肝储，节省肌肉蛋白；而在炎症期间，免疫原刺激或细胞因子处理改变了体内蛋白质、氨基酸的流向，外周蛋白降解加速，动员氨基酸向内脏转运，用于肝中糖异生和急性期蛋白的合成，肝的糖异生可为重要的器官功能提供必要的能量底物。炎症期内所产生的细胞因子和应激激素，可提高肝血流和氨基酸载体的数量。,已有研究发现，内毒素血症和TNF处理与肝细胞浆膜囊泡氨基酸转运上升相关,该作用可被TNF抗体所阻断。给大鼠腹膜内注射重组人TNF，发现肝脏对氨基酸的摄取提高了,且内分泌激素的变化特点与组织损伤的急性期反应一致。有研究者认为，肝对氨基酸摄取的上升
12、是细胞因子和糖皮质激素共同作用的结果。,地塞米松和IL-6协同使肝更易于摄取氨基酸，IL-6也可直接作用于肝细胞，提高氨基酸的摄取。与肝不同的是，某些与免疫应激有关激素和细胞因子(如TNF)可抑制某些骨骼肌对氨基酸的摄取，从而实现对机体氨基酸代谢池中氨基酸的流向进行重新分配。,二、免疫应激对脂肪代谢的影响,动物在免疫应激期间能量摄入量降低，脂肪的氧化增强以提供能量，这一过程主要是由TNF-a介导的。研究表明，免疫应激时脂肪细胞中的甘油释放量增加一倍(脂肪分解的标志)。,TNF-a导致脂肪分解增加的原因可能是TNF-a诱导一种新的激酶的表达,而该酶以激素敏感脂酶为底物，但具体作用机制还有待于进一
13、步深入研究。另外，动物在免疫应激时脂蛋白脂酶(LPL)的活性受到抑制，甘油三酯在血中得以积累，而TNF-a与IL-1协同抑制LPL活性。,它们一方面通过降低脂肪组织中脂蛋白脂酶活性，降低甘油三脂类的清除率；另一方面增加肝脏脂肪酸的从头合成和非必需脂肪酸的重新酯化，造成极低密度脂蛋白的合成增加。,在免疫应激期间，调控脂类代谢的主要细胞因子是TNF-a。TNF-a除能增加肝中脂肪酸的合成、降低脂肪细胞中脂蛋白脂酶的活性外，还抑制脂肪组织中脂肪酸的从头合成以及刺激脂肪的降解。,三、免疫应激对糖代谢的影,动物经受免疫应激时，营养物质由养分沉积(如瘦肉组织生长)转向于满足免疫系统的营养物质需要，这种代谢
14、变化增加了基础代谢率。免疫急性期中糖类的利用发生急剧增加。在IL-1和TNF的作用下，肝中糖的异生和糖原分解过程加速，使葡萄生成增加。,在肝外组织中，葡萄糖的氧化和葡萄糖转化为乳酸的速率均提高，以满足发烧导致的基础代谢率增加和特异性细胞增殖等免疫相关过程对能量的需要。动物受刺激后，表现出发热现象。发热时，体温每升高l，基础代谢率则会上升10%15%。,四、免疫应激对矿物质代谢的影响,免疫急性期中矿物元素的代谢也将发生变化，主要表现为：血清铜含量上升,而血清锌和铁含量降低。急性期蛋白的应答与血清中矿物质水平有关，主要包括：锌从血液转移至肝脏，铜从组织释放至血液，这两个过程均抑制动物生长和降低生产
15、水平。IL-1促进血浆铜蓝蛋白的合成，使血清中铜含量升高。肝和其他组织中金属硫蛋白(MT)浓度的升高，导致血清锌的消失而暂时储存于MT中。,注射IL-1可诱导动物体内MT表达的增加。免疫应激期中血清铁浓度的下降，部分是由于粒细胞释放的脱铁乳酰铁蛋白从转铁蛋白上将铁脱去，进行识别后，再由肝细胞将铁插入乳酰铁蛋白络合物中。矿物元素的这种重新分配，是宿主防御机制的一种体现。,五、细胞因子对代谢的影响,免疫系统活化导致细胞因子的释放。释放的细胞因子通过对靶组织的直接作用，或通过改变生长激素、胰岛素、胰高血糖素和皮质类固醇等激素的分泌，在免疫应答过程中起代谢变化。代谢改变的总结果是：动物采食量下降，日粮
16、中的部分养分不再用于动物生长和骨骼肌的沉积，而用于免疫应答和疾病防御，从而使动物生长率和饲料利用率下降。,六、免疫应激对生产性能和营养需要量的影响,免疫系统是一个耗能系统，当动物免疫系统的活性增强，但未影响到动物的生产性能时，动物对营养需要量加大。在免疫应答期，免疫反应使机体用于生长、繁殖等的营养成分转而维持免疫反应和抵抗疾病的代谢上，动物生产性能降低，机体对许多养分的需要量减少。,免疫急性期中动物养分代谢变化显示，当免疫系统处于不同活化状态时，动物对各种养分的需要量可能发生改变。目前，关于畜禽在免疫应激期间的营养需要的研究主要集中在氨基酸方面，而在其他方面的研究则相对较少。,低免疫应激的猪生
17、产性能好，所需赖氨酸的量也高；高免疫应激的猪则相反。研究结果发现，不同免疫应激状态下，满足猪最大生产性能和最高胴体瘦肉率的赖氨酸需要量也不同(见表)。,生长肥育猪在高、低免疫激活状态下的赖氨酸需要量（%）,由于赖氨酸是体组织蛋白质中的主要成分，而与维持功能有关的蛋白质中，赖氨酸的比例却相对较低，含硫氨基酸的含量则相反。所以，促进组织生长的因素，将提高动物对赖氨酸和蛋氨酸的需要量，但赖氨酸需要量的增加幅度较大。免疫应激的猪除了对氨基酸的需要量增加外，对其他营养物质的需要量也相应增加。,在免疫应激时，日粮以脂肪作能源比淀粉可更有效地维持动物生长。研究发现，对免疫系统处于高活化状态的猪而言，添加超过
18、NRC (1988)荐量的尼克酸、泛酸、核黄素、维生素B12和叶酸，可使其生长速度提高19%，料肉比降低6%。免疫应激的猪对抗氧化性维生素(A、E、C)中的一种或多种的需要量增加；细胞因子可促进免疫系统产生毒性自由基以杀死外源生物体。,但是，由于细胞因子及自由基对猪生长性能的潜在不良影响，以及猪经受免疫应激时产生的细胞因子与自由基数量更高，因而对抗氧化性维生素的需要量增加以消除这些增加的自由基及细胞因子的影响。此外，免疫应激也会对动物矿物质需要量产生影响，如正常饲养猪对有效磷的需要量为免疫应激猪的1.7倍。,总之，免疫应激对畜禽所产生的生长及代谢变化主要是由TNF、IL-1与IL-6三种细胞因
19、子介导的。免疫应激会明显降低畜禽生长性能，对畜禽的糖类、蛋白质、脂类与矿物质代谢具有重要影响。因此，在生产实践中，应尽量改善畜禽的营养及环境状况（改善动物福利），以减少免疫应激对畜禽的生长及代谢所产生的副作用，最大限度地提高畜禽生长性能。,第三节 免疫系统功能的评价方法,一、细胞免疫功能(一)细胞免疫功能的活体评价 活体评价细胞免疫功能的方法主要为变态反应。机体对外源性抗原的免疫反应伴随有不同程度的组织损伤和机能紊乱，表现为各种特征性的免疫病理反应，这种改变常态的免疫病理反应称为变态反应。由于这种反应主要表现为对特定抗原的反应性增高，故有人称为“超敏感性”。,（二）细胞免疫功能的体外评价,、玫
20、瑰花环试验 玫瑰花环试验是体外检测动物免疫活性细胞表面标志，从而测定其数量与功能的一组试验方法。它包括检测T淋巴细胞的总玫瑰花环试验、活性花环试验、检测B细胞的玫瑰花环试验等。它是依据动物T细胞表面具有红细胞受体及B细胞膜表面免疫球蛋白、Fc受体与补体3受体等体外检测T细胞和B细胞数量的试验方法。,2、淋巴细胞酸性-醋酸萘酯酶阳性率 淋巴细胞内含有各种酶类，如酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、酸性-醋酸萘酯酶、-葡糖苷酶、核苷酸酶和转肽酶等。不同种类的淋巴细胞所含酶类不同，成熟的T淋巴细胞显示ANAF活性，在弱酸性条件下能使底物-醋酸萘酯水解成醋酸和-萘酚。后者再与六偶氮副品红偶联，生成不溶性的红色沉淀
21、物，沉积在T细胞胞质内酯酶所在位置，这样可与B细胞进行鉴别。该方法较目前使用玫瑰花环试验、免疫荧光及电镜扫描等方法简便，且重复性好。,3、淋巴细胞转化试验 淋巴细胞转化试验(简称淋转)是利用淋巴细胞与抗原或有丝分裂丝分裂因子(简称丝裂原)在体外共同培养，淋巴细胞的代谢和形态发生一系列变化,进一步转化为淋巴母细胞这一特性来反映机体免疫状态的一种试验,是细胞免疫功能的一个测定指标。目前，依细胞培养方法分为全血培养法和分离淋巴细胞培养法；依据操作方法分形态学方法和3H-胸腺嘧啶核苷掺人法。试验过程中常使用的T细胞丝裂原有植物血细胞凝集素和刀豆素A；B细胞丝裂原有脂多糖、纯蛋白衍生物和抗球蛋白。,4、
22、移动抑制试验 移动抑制试验是致敏T淋巴细胞在体外与相应的特异性抗原接触时，可产生一种能抑制正常巨噬细胞移动的因子，即巨噬细胞移动抑制因子，以及一种抑制多形核白细胞移动的因子，即白细胞移动抑制因子，从而抑制巨噬细胞和多形核白细胞移动来检测细胞免疫功能的一种方法。因白细胞易于获得，不像获得巨噬细胞那样烦琐，故目前多用白细胞移动抑制试验代替巨噬细胞移动抑制试验。根据移动抑制的程度，判断机体对某抗原的细胞免疫反应性状态。,5、淋巴细胞细胞毒试验 淋巴细胞细胞毒试验是指检测特异性的效应T淋巴细胞在体外与靶细胞接触时无需补体参与表现出破坏、溶解靶细胞特性的一种试验手段。,二、体液免疫功能,(一)机体免疫球
23、蛋白水平机体免疫球蛋白水平的测定目前主要使用血清电泳、免疫电泳及主要免疫球蛋白定量等技术和方法。血清电泳主要观察血清免疫球蛋白有无异常，这一技术对诊断骨髓瘤蛋白和Waldenstrom巨球蛋白非常有效。免疫电泳用于确定主要各类正常免疫球蛋白及检测骨髓瘤蛋白和本周氏蛋白。免疫球蛋白定量是借助于辐射扩散及其他方法准确定量各类免疫球蛋白。,(二)机体抗体水平,测定血清中一些传染病(如新城疫、马立克氏病、传染性法氏囊、传染性支气管炎等)病毒的抗体水平较测定机体免疫球蛋白更具实用价值。检测不同病毒抗体传统方法分别为：检测新城疫病毒的血清抗体血球凝集抑制试验，马立克氏病病毒血清抗体琼脂扩散试验和中和试验，
24、传染性支气管炎病毒血清抗体琼脂扩散试验和免疫荧光抗体技术，传染性法氏囊病毒血清抗体琼脂扩散试验、反向间接血球凝集试验和免疫荧光抗体技术。在检测机体抗体水平方法中，适合于大批量样品测定的方法是酶联免疫吸附试验(简称ELISA)。,三、细胞吞噬功能,血液中中性粒细胞、单核细胞，淋巴结、脾、肝、肺的巨噬细胞和神经系统内小胶质细胞等均具有吞噬能力，属吞噬细胞。通过测定吞噬细胞活性、移动能力、呼吸猝发能力及杀灭微生物的能力评价吞噬细胞的吞噬功能。,四、补体系统功能,补体是存在于正常动物血清中具有类似酶活性的一组糖蛋白，具有潜在的免疫活性，当存在抗原抗体复合物或其他激活因子激活时表现出一系列的免疫生物学活
25、性，起到辅助和加强吞噬细胞和抗体等防御能力的作用。,评价补体活力的方法分为两类:一类是补体被激活后直接引起的反应，如溶血反应、溶菌反应、杀菌反应、免疫黏附反应等；另一类是补体与抗原抗体复合物结合后不引起可见反应，用指示剂系统测定补体是否已被结合，从而间接地检测反应系统是否存在抗原抗体复合物，如补体结合反应和补体吸收试验等。,五、免疫细胞因子及其受体产量,免疫细胞在免疫反应过程中释放细胞因子，包括白细胞介素(IL)、肿瘤坏死因子(TNF)、-干扰素等。细胞因子本身的释放数量和细胞因子受体的数量决定免疫反应的强弱。,第四节 营养因子对免疫系统功能的调节,营养物质不但是维持动物免疫器官生长发育所必需
26、，而且是维持免疫系统功能、使免疫活性得到充分发挥的决定因素。营养不足或过量均会影响免疫力，增加机体对疾病的易感性。但在畜禽饲养实践中，生产者往往仅依赖于药物和注射疫苗来保持畜禽的抗病力，而对营养与免疫之间的关系缺乏了解或重视不够。,实践表明，即使给畜禽接种了疫苗，也并不等于就完全得到免疫力。因为营养缺乏(如缺乏蛋白质、某种氨基酸、矿物质、维生素A和维生素E等)能使免疫机能受阻，是导致接种失败的一个不可忽视的因素。现代营养学研究表明，畜禽的营养与免疫有密切关系，营养因子在畜禽免疫方面具有不可忽视的重要作用。,一、蛋白质、氨基酸、能量的免疫调节作用,(一)蛋白质蛋白质是免疫功能性物质的构成成分。机
27、体受到外来抗原刺激后，细胞免疫发挥作用的效果受体内蛋白质水平的影响。日粮缺乏蛋白质时，禽类淋巴器官发育缓慢，胸腺、脾脏重量减轻，淋巴组织器官中淋巴细胞数量减少，外周巨噬细胞数量和吞噬细胞吞噬活力显著降低，淋巴细胞对丝裂原的反应性降低，细胞免疫和体液免疫能力都显著降低，从而使得机体对传染病的抵抗力降低。,对于哺乳动物，母畜的蛋白质营养不足则影响泌乳力和乳品质，乳中蛋白质含量尤其是初乳中免疫球蛋白的含量降低，从而影响（有蹄类哺乳）幼畜的免疫抵抗力。,(二) 氨基酸,蛋白质营养实际上是氨基酸营养。因此，氨基酸的营养不良会影响免疫机能。蛋氨酸对免疫机能有重要作用。要保证动物机体有最强免疫力，对蛋氨酸的
28、需要量超过满足动物最快生长的需要量。而且，补充胆碱和半胱氨酸只能降低生长对蛋氨酸的需要量，并不能降低免疫反应对蛋氨酸的需要量。,因为肌细胞能利用同型半胱氨酸和胆碱合成蛋氨酸，而淋巴细胞是蛋氨酸的营养缺陷型细胞，只能利用蛋氨酸，不能利用半胱氨酸和胆碱等前体物合成蛋氨酸。这就导致了免疫系统对蛋氨酸的需要量较其他组织高，并且这种需要不能被半胱氨酸和胆碱所节省。,单独的赖氨酸缺乏并不降低动物机体的免疫应答反应。赖氨酸和亮氨酸同时缺乏，增加小鼠对沙门氏菌的易感性。蛋白质缺乏的大鼠饲喂高剂量亮氨酸会导致其体液免疫功能降低，这种作用可通过补加赖氨酸和异亮氨酸来克服。,苏氨酸是免疫球蛋白分子中的一种主要氨基酸
29、，它的缺乏会降低免疫球蛋白的水平。缬氨酸缺乏会抑制小鸡对新城疫病毒的抗体反应。缬氨酸和亮氨酸及异亮氨酸同时缺乏，增加小鼠对沙门氏菌的易感性。色氨酸缺乏不影响细胞免疫，但可使IgM和IgG水平下降。,其他支链氨基酸(BCAA)，如亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸等，它们结构相似，碳链中都有分支，动物本身不能合成而必须从日粮中摄取才能满足需要。BCAA缺乏时导致机体免疫球蛋白水平上升，胸腺和脾脏萎缩，淋巴组织受损。亮氨酸的代谢产物-羟-甲基丁酸在泌乳期间使乳中脂肪含量升高(Nissen等，1994)；异亮氨酸可消除由亮氨酸引起的生长缓慢，补饲少量的缬氨酸和异亮氨酸可迅速纠正营养失调的不良影响。,(三) 能
30、量,蛋白质、能量营养不良导致胸腺萎缩，胸腺皮质/髓质的比例升高，迟发型皮肤超敏反应降低，T细胞特别是辅助性T细胞数量减少，淋巴细胞对丝裂原的反应性降低，胸腺素活性降低，分泌型免疫球蛋白IgA抗体反应功能损伤，抗体亲和力下降，补体浓度和活力降低以及吞噬细胞功能异常。能量摄入不足，对动物免疫反应的影响与动物的年龄有关。能量摄入过多会导致肥胖。肥胖改变免疫系统细胞的结构、功能以及免疫反应的微环境。,二、脂肪与多不饱和脂肪酸对免疫功能的调节作用,日粮中的脂肪对机体具有免疫调节作用高浓度不饱和脂肪酸抑制淋巴细胞增殖而低浓度或缺乏时，淋巴细胞增殖加强,动物缺乏必需脂肪酸，可降低对T淋巴细胞依赖性和非依赖性
31、抗原的初次和二次抗体应答；过多则引起广泛的免疫缺陷，造成淋巴组织萎缩，T淋巴细胞对抗原刺激的免疫应答降低。所以，必需脂肪酸过多或不足，都会降低免疫接种的作用和对感染的抵抗力。,多不饱和脂肪酸可以作为结构成分参与机体内生物膜的组成，也可以代谢生产一系列生物活性物质，如类二十烷酸和白三烯等。,这两方面的营养作用也就决定了多不饱和脂肪酸营养状况对免疫系统功能存在必然的影响生物膜中多不饱和脂肪酸赋予膜脂质较高的流动性，也使得膜结构和功能易于遭受过氧化损伤类二十烷酸物质中的前列腺素E2水平与动物免疫机能强弱存在负相关,前列腺素E2在大量-6族多不饱和脂肪酸代谢后产生较多，-3族多不饱和脂肪酸和CLA可竞
32、争性抑制前列腺E2的生成代谢途径。,因此，日粮中多不饱和脂肪酸对免疫系统功能的影响不仅决定于各种多不饱和脂肪酸的剂量，而且与其间的比例或平衡有关。多不饱和脂肪酸主要有两类：含有两个双键的-3族和-6族，二者在体内不能相互转化。,-6族前体是亚油酸，-3族的前体是-亚麻酸。-3族多不饱和脂肪酸可以降低花生四烯酸水平，提高二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸水平，抑制花生四烯酸转化成前列腺素，从而调节免疫机能。,免疫机能与多不饱和脂肪酸间的剂量反应关系一般呈二次曲线形，过低或过高的多不饱和脂肪酸水平都不利于免疫系统功能维持最佳的结构和功能状态。Kinsella等（1990）报道，哺乳动物缺乏多不饱和脂肪(
33、PUFA)会降低淋巴细胞增殖、IL-2的产生、单核细胞和多形核细胞的趋化性。而Calder (1992)等研究发现，大量摄入PUFA也将抑制免疫应答。,-6 PUFAs和-3 PUFAs比例对免疫功能产生影响，-6 PUFAs与-3 PUFAs比率低时能增强免疫反应和非特异性抗性。-6 PUFAs摄入过多会使局部二十碳类化合物过多,从而引起关节炎等，而-3族多不饱和脂肪酸对细胞因子IL-1、IL-6和TNF的分泌具有抑制作用。,三、维生素对免疫功能的调节作,(一)维生素A和-胡萝卜素动物缺乏维生素A时，其淋巴细胞对有丝分裂原刺激引起的反应降低，抗体生成量减少，自然杀伤细胞活性降低，对传染病的易
34、感性增加。日粮中维生素A与类胡萝卜素在吸收前必须在肠道中经胆汁乳化，然后又被分解为视黄醇而被吸收入肠黏膜细胞，并以视黄酯的形式储存。视黄醇可有效刺激多形核中性粒细胞(PMN)产生大量的超氧化物，从而增强其杀菌力。,视黄醇以磷酸视黄酯的形式参与单糖转运至受体蛋白质，进而合成特异性糖蛋白。糖蛋白是细胞膜表面的主要成分，在细胞信息传递与黏着方面有重要，与膜有关的蛋白质糖基化的改变必然影响细胞的识别机制，从而影响淋巴细胞的增殖与转运及PMN和巨噬细胞的吞噬作用。,-胡萝卜素的免疫调节作用主要与其抗氧化的功能有关。在生物系统反应中不断产生单线态氧和过氧自由基，这些活性物质能破坏细胞膜的功能，并使DNA单
35、链断裂。而-胡萝卜素具有清除单线态氧和猝灭过氧自由基的作用，尤其在低氧应激下其链式阻断活性更强，因而可保护免疫细胞免受活性氧类的损害。,(二) 维生素E,维生素E能有效防止细胞内不饱和脂肪酸以及合成与分解代谢的中间产物不被氧化破坏。维生素E还影响花生四烯酸的代谢和前列腺素(PGE)的功能，免疫保护作用与前列腺素水平直接相关。前列腺素干扰免疫系统的功能，维生素通过抑制前列腺素-I和皮质酮的生物合成，促进体液、细胞免疫和细胞吞噬作用，并提高IL-I含量来增强整体免疫机能。,(三) 维生素D,淋巴细胞和单核细胞是1,25-(OH)2-D3的靶细胞，维生素D可调节两类细胞的增殖与分化以及由免疫器官向血
36、液转移。通过调节白细胞介素1、白细胞介素2、白细胞介素3、-干扰素、-肿瘤坏死因子以及免疫球蛋白修饰免疫反应。,(四) 其他维生素,维生素C具有抗应激和抗感染的作用，日粮加维生素C可降低一些应激因子产生的免疫抑制作用；维生素B6、叶酸、泛酸、胆碱是核酸和氨基酸代谢中一些重要辅酶的辅基或与一些反应过程有关，所以均具有提高免疫反应的作用。畜禽缺乏维生素B6时，肝细胞合成蛋白质障碍，使得功能性抗体合成受阻。但日粮中添加不同水平的生物素、烟酸、胆碱及叶酸，对鸡抗体的产生和迟发型过敏反应均无影响。,四、矿物质元素对免疫功能的调节,矿物元素是参与机体发育、繁殖和免疫过程的重要物质。矿物元素缺乏或过多，不仅
37、影响动物生长发育和繁殖性能，而且影响动物的免疫机能。,（一）铁,铁与免疫应答的许多方面都有关系。铁缺乏对体液免疫的影响不明显，但可影响细胞免疫功能。铁缺乏可使T淋巴细胞数量和淋巴细胞增殖应答能力明显下降，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。但铁含量过高会增加动物对细菌和寄生虫感染的敏感性。,（二）铜铜重要的生理功能之一是作为体内许多酶的辅助因子，参与机体的免疫反应。缺铜时，淋巴细胞数量减少，血液免疫球蛋白水平降低，中性粒细胞数量减少，巨噬细胞内铜锌-超氧化物歧化酶活性及其杀伤白色念珠菌的活性降低。,（三）锌锌是胸腺嘧啶核苷酸激酶和DNA聚合酶的辅助因子，锌还与巨
38、噬细胞膜ATP酶、吞噬细胞中的NADH氧化酶等的活性有关。细胞内的锌浓度对巨噬细胞和中性粒细胞的活力起决定作用。锌缺乏导致淋巴细胞减少及细胞和抗体介导的免疫应答显著减弱，自然杀伤细胞活力减弱。,（四）硒,硒与动物的免疫机能密切相关。硒能增强免疫细胞的功能和免疫球蛋白及抗体的生成。硒对免疫的影响主要表现在以下几个方面:,缺硒降低中性粒细胞和巨噬细胞谷胱甘肽过氧化物酶活性，使细胞不能及时清除过氧化物而降低免疫细胞活力；硒通过影响谷胱甘肽过氧化物酶活性，进一步调控5-脂氧合酶活性，5-脂氧合酶催化二十碳四烯酸氧化，其氧化产物影响淋巴细胞增殖；硒通过激活NK细胞和靶细胞表面的某些结构,促进两者结合，从
39、而增强NK细胞杀伤活力。,（五）铬,铬对免疫的影响主要表现在:当机体受微生物侵袭及感染时，机体内的“营养免疫”机制即会启动，单核巨噬细胞系统及血液循环里的吞噬细胞被激活，分泌类似内源致热原样物质，促使血清铬降低，肝脾等器官增加铬的摄取，导致血清铬水平进一步下降。,血清铬的降低，能激活吞噬细胞的吞噬作用及杀菌能力。血清铬水平的降低，使微生物得不到足够的铬，使其生长、繁殖等过程受到干扰，降低其毒素的分泌和释放。肝脏摄取铬增加，有利于合成各种金属酶、DNA、RNA和核蛋白等，提供免疫过程所需的物质。,(六) 其他元素,缺镁会引起畜禽白细胞增殖，也可使胸腺增生，还能使IgG1、IgA、 lgG2值减小
40、。钙是补体的激活剂，对免疫系统具有激活作用。钙和镁在激活淋巴细胞作用上具有协同作用。锰缺乏或过多，都会抑制抗体的生成。,五、寡糖和多糖对免疫功能的调节作用,低聚果糖、甘露寡糖和异麦芽低聚糖等寡糖通过饲料饲喂动物的途径可调节动物的免疫机能，包括体液免疫和细胞免疫机能。这些寡糖不能被单胃动物直接利用，但可从以下三方面来实现对机免疫功能的影响，,促进动物肠道后段有益菌的增殖，从而提高机体免疫功能（机理？）；具有免疫佐剂和抗原性作用，促进机体免疫功能增强；激活动物机体体液免疫和细胞免疫，达到增强免疫功能。,寡糖还具有辅剂及免疫调节效应。所谓辅剂，是指增加免疫系统对疫苗、药物和抗原免疫应答的物质。疫苗中加入辅剂能降低机体对疫苗的吸收，从而增强其效应。寡糖对脂多糖也有辅助作用，从而增强细胞和体液免疫功能。此外，含甘露糖的寡糖也可刺激肝脏分泌甘露糖结合蛋白，从而影响免疫系统。甘露寡糖（MOS）影响免疫功能的能力还可以通过仔猪的腹泻减少得到反映。,一些结构特异的多糖也具有免疫调节作用。-1，3/-1，6-葡聚糖可以激活动物的巨噬细胞而增强动物的非特异性免疫机能，促进抗体的产生，增强体液免疫机能。,Thank You!,
