免疫系统与营养代谢的研究进展冯焱,佟建明,贺永明,郝生宏(中国农业科学院畜牧研究所,北京　100094)摘要:免疫系统在营养代谢调控中的重要作用已被人们所认识,但大多数研究工作主要是针对人的临床治疗,而对饲养动物的研究相对较少。

作者结合免疫系统对动物营养代谢的变化及其调控作一综述。

关键词:免疫系统;调控;营养代谢中图分类号:Q493.99 文献标识码:A 文章编号:167127236(2004)1020010203 机体免疫系统是一个十分复杂的网络体系,负责对异体、异种和自我物质的反应,包括防御、自我稳定和免疫监视等生理功能。

免疫系统作为一种感受器可检测体内的抗原(如细菌、病毒、外源蛋白)的存在并将这种信息传递给身体其它部分而带来的一系列行为的、细胞的及代谢上的变化,关于免疫系统介导与代谢相关的生长或营养的机制包括(K lasing,1987,1988):①免疫组织(胸腺、脾及淋巴结)与中枢神经系统间的直接联系。

外周免疫反应可触发中枢神经系统反应,如行为上的适应或下丘脑与垂体释放激素;②免疫系统与内分泌系统间的调控联系,如免疫系统可通过垂体释放的激素引起代谢上的变化;③白细胞中细胞因子的释放(单细胞因子与淋巴因子)。

这些细胞因子是由巨噬细胞 单核细胞释放的激素样肽,可因免疫反应而产生并对代谢变化产生影响。

免疫系统是一个动态的、具有多种自我调节的体系。

在不同的体外和体内环境下,免疫系统所处的状态不一样。

免疫系统这种功能状态的变化取决于多种因素的影响,同时它又能影响到机体的各种生理活动。

它们之间的传递介质主要通过细胞因子,细胞因子的释放激活了细胞免疫(巨噬细胞)与体液免疫(抗体),可降低自由采食量,增加体温及产热量。

同时对营养代谢也兼顾着重要的调节作用。

1　免疫机能抑制及种类免疫系统是机体的防御体系,其机能状况决定了其防御病原微生物等外来非物质的侵染能力和反应速度。

现代化集约化养殖为病原体的生长和存在提供了很好的环境。

同时,高密度养殖也减弱动物福收稿日期:2003212218作者简介:冯焱(1974-),女,山西太原人,硕士生,研究方向:营养与免疫。

基金项目:国家“十五”科技攻关计划资助项目(2002BA514A212)。

通讯作者:佟建明(1960-),男,研究员。

利。

这不仅增加动物被感染的机率,同时也恶化动物生长环境。

人们认为饲料供给方式则建立在快速生长的基础之上,并没顾及机体的健康状况。

这些都可造成机体免疫系统的异常,甚至损伤。

相应地免疫机能状态也会受到不同程度的影响。

当动物感染病原微生物时,机体会动用一切力量同病原微生物作斗争,保证机体自身健康。

这种由病原微生物刺激引起的生理反应称之为免疫应答,它是针对特定的抗原而产生的反应,包括对抗原物质的加工处理和呈递,以及淋巴细胞的识别、活化和增殖分化。

免疫应答时大多数是特异性,目的较明确。

但机体发生免疫应答时,一般伴随体温升高、采食量和能量和氮沉积负平衡。

这是机体自身能量物质同病原微生物作斗争的表现。

由于免疫系统是一个动态的调节网络,因而该系统的总体机能状态是不稳定的,受到内外环境的变化而改变。

除了上述的免疫应答外,免疫系统还存在免疫抑制和免疫亢进两种状态。

引起免疫抑制的因素很多,大体可分为以下几类:1.1　生物性免疫抑制　当免疫系统受到一些病原微生物感染后,如果不能有效地清除微生物,就可能导致免疫系统异常。

H udson(1975)、Inoue(1994)、Sharm a(2000)、R agland(2002)等报道,鸡感染传染性法氏囊病毒(I BDV)后,其免疫系统反应性降低,淋巴细胞增殖能力下降,免疫细胞因子的表达也减少,这是病毒性的免疫抑制,存在广泛,但不同病毒引起免疫抑制的机理也不相同。

B ech t(1991)和H saif(1991)报道,法氏囊为I BDV的生存提供了良好的环境,I BDV的靶细胞为带有Ig M膜蛋白的B 细胞,未成熟的B细胞或其前体细胞(更具有侵嗜性)被感染后,鸡体液免疫抗体反应受到抑制,导致其它致病性或条件性因子的易感性增高,增加发病率。

马立克氏病毒(M DV)则以淋巴细胞为靶细胞,・1・营养与饲养中国畜牧兽医　2004年第31卷第10期引起淋巴细胞发生变性坏死、溶解和转化,从而造成鸡发生免疫抑制。

R agland(2002)和M arkow sk i2 Gri m srud(2003)报道,鸡传染性贫血病(C I A)能够侵害骨髓造血组织和胸腺、法氏囊等淋巴细胞,引起造血功能障碍和免疫功能抑制,机体免疫力下降。

此外还有禽白血病、网状内皮增殖病、呼肠孤病毒等都能不同程度的引起免疫抑制。

1.2　化学性免疫抑制　该类免疫抑制又可根据抑制物来源分为环境性免疫抑制和非环境性免疫抑制。

环境性免疫抑制是指动物生长环境中一些因素,如水污染、饲料污染等引起机体免疫功能的抑制。

随着现代化集约化养殖的普及,动物生长环境状况日益恶化,形势严峻。

N H3、H2S是动物生长环境中有害物质,其含量通常高于大气相应含量。

当动物长期生长于这种环境中,其免疫系统受到抑制、反应性降低,呼吸道疾病发生率和微生物感染率大大增加。

导致死亡淘汰率上升,造成严重的经济损失(Done等, 1991;Donham,1991;Kofer等,1993)。

同样,人类面临城市化加速、人口数量增加、工业污染和空气质量下降所带来的威胁,在一定程度上损伤免疫系统、抑制免疫应答,从而导致人类的疾病率上升(Peter 等,1995;B rom b reg等,1999)。

Robert等(1997)和L inzey(2003)指出,化学农药的大量使用导致其在农作物残留增加,经人类和动物采食后进入机体,引起免疫系统损害,导致免疫抑制。

农作物保存和加工的不当会引起霉变和工业化污染,同样危胁着动物与人类的免疫系统。

非环境型免疫抑制是指那些为了特定目的人为添加免疫抑制类物质所引起的免疫抑制,如免疫治疗药物、促生长剂等。

具有免疫抑制作用的物质种类繁多,大体可分为:①微生物代谢产物,如它克莫司(FK506)、rap am ycin等;②有机合成物,如激素、硫唑嘌呤等;③生物制剂,如抗淋巴细胞球蛋白(AL G)、抗胸腺细胞球蛋白(A T G)等。

这些是临床应用较普遍的免疫抑制类药物,但作用的方式却是不同的。

1.3　营养性免疫抑制　营养性免疫抑制是指当外界提供的营养物质的种类和数量不符合机体的实际需要时,影响免疫系统的生长发育和正常功能,造成免疫抑制。

当摄入的能量和蛋白质不能满足机体需要时,免疫系统的反应性降低,淋巴细胞分裂能力下降,对疾病的抵抗力减弱。

V E缺乏时,淋巴细胞数量减少,分裂能力显著下降,抗体滴度降低。

V C、VA 缺乏时同样出现不同程度的免疫抑制。

随着养殖水平的提高,高浓度营养水平日粮的长期供给给动物免疫系统带来了新的威胁。

F riedm an等(1998)报道,当V E添加量为150m g kg时,鸡淋巴细胞分裂能力减弱,机体与免疫力下降。

高铜高锌及配比不合理日粮也会导致机体代谢负担过重,内环境恶化,同时不可避免地影响免疫系统的功能(K lau s2H elge 等,2003)。

引起免疫抑制的因素还有心理因素、运动因素、环境因素、紫外射线等。

长期处于恐怖惊慌压抑状态抑制免疫反应,增加疾病感染机率(Jan ice,2003)。

适当的运动能增加免疫系统的反应性,而过度运动则会导致免疫抑制。

可见,引起免疫抑制的因素众多,避免机体出现免疫抑制要从诸多方面考虑。

免疫亢进是对免疫活动过度或失控的一种描述,是免疫系统的一种异常状态,临床表现为自身免疫性疾病等等。

免疫系统功能紊乱即自身免疫及反应失控或过度导致免疫应答造成自身免疫性疾病的发生(王重庆等,1997)。

这是由于免疫系统错误地将自身物质当成“非我”物质加以清除所引起的。

如风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、肾炎等。

目前对这一机制尚不清楚,一般认为这是免疫系统亢进所引起的。

即免疫系统非常敏感能识别微弱信号并可能导致错误识别所引起的免疫应答。

这是属于免疫系统的一种不正常状态。

2　免疫系统与营养代谢抵抗力强弱和免疫性疾病是免疫机能状态的外在表现,而其内在变化则表现在信号分子所介导的基因表达和细胞分裂分化。

细胞因子是免疫系统重要的信号分子,负责介导免疫系统内部信息并将免疫系统信息传递给其它组织器官如H PA轴、H PG 轴等。

细胞因子受体的广泛存在证实了免疫系统对机体各种生理活动的调节作用。

营养是机体存在的物质基础,是一切生命活动的物质前提。

当面临疾病威胁时,免疫系统发生一系列变化如细胞分裂、抗体分泌等,机体会利用一切营养物质保证健康和生存,因此免疫系统变化必然会影响到机体营养代谢过程。

动物生长环境中免疫应激原越少,动物采食量越大、生长越快、氮沉积越多;相反,动物生长慢,血液中应激蛋白含量升高。

细胞因子对H PA轴的调节作用是免疫系统对整体代谢调节的反应。

H PA轴的激活最终表现在糖皮质激素的分泌增加。

糖皮质激素是营养代谢的主要调节者,同时对于防止免疫反应过强具有重要意义。

细胞因子可直接调控蛋白质和脂肪的代谢,增加机体蛋白质和能量损失。

细胞因子的异常分泌会导・11・中国畜牧兽医　2004年第31卷第10期营养与饲养饲料中霉菌和霉菌毒素的预防和去除方法王继彤,王有月,卢春香,郑君杰,徐礼奇(北京市兽药饲料监察所,北京　100012)中图分类号:Q949.32 文献标识码:B 文章编号:167127236(2004)1020012202 自然界中的霉菌种类繁多,大多数霉菌都能引起粮食、饲料、食物等多种物质霉变。

根据联合国粮农组织估计,全世界每年大约有5%～7%的粮食、饲料等农作物产品受霉菌污染。

1　饲料中的霉菌污染饲料的霉菌主要有曲霉属、青霉属、镰刀菌属、毛霉菌,其次还有枝孢霉属、交链霉属、共头霉属、梨头霉属、拟青霉属、木霉属、根霉属等。

在这些霉菌中,大部分在适宜的温度、湿度、pH条件下都会产生对人和动物有危害的霉菌毒素,而一种毒素收稿日期:2004204227也可由多种霉菌产生,如在饲料中较常见的黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰菌醇等。

其中黄曲霉毒素在饲料中存在最多,致突变性最强,是一类具有二氢呋喃杂氧萘环结构衍生物的总称。

饲料、食品中的黄曲霉毒素主要有A FB1、A FB2、A FG1、A FG2、A FM1等17种。

其中A FT是一种毒性极强的肝毒素,动物食入后其在肝脏中的浓度最高。

可引起畜禽急、慢性肝中毒或诱发原发性肿瘤,尤其是肝癌。

饲料被霉菌污染后,饲料成分被霉菌产生的酶分解,饲料营养物质减少,适口性差,饲用价值下降,结果使畜禽的生长速度降低,发生严重霉变的饲料饲用价值甚至下降到零。