河北农业大学动物科技学院 郝延刚
中国农业部饲料工业中心 冯自科
家禽免疫力直接影响其生长、繁殖及生产性能。大量的研究表明,许多微量元素如锌、硒、铜、铁、铬、锗和锰对正常的免疫功能和抵御疾病都是非常重要的。下面笔者就针对这些微量元素对家禽免疫作用的机理及其研究进展作一综述。
锌(Zn)
锌对维持动物免疫系统正常发育、维持和生理机能有重要的调节作用。锌是免疫细胞代谢不可缺少的物质,这是因为它是体内多种酶的组成部分,不仅参与蛋白质和核酸的合成和代谢、能量代谢等重要物质代谢过程,并对维持动物免疫器官胸腺、法氏囊、淋巴结、脾脏、扁桃体等的结构和功能以及细胞免疫和体液免疫起重要作用。动物缺锌导致DNA合成酶、RNA聚合酶、胸腺激酶活性降低,免疫细胞的正常分裂、分化受到抑制,蛋白质合成受阻,损坏机体的免疫功能。(Kidd等,1996;Kirchgessner,1976)。
缺锌会导致胸腺、法氏囊重量减轻。Pimentel等(1991)对肉仔鸡分别饲喂含8mg/kg和18mg/kg锌的日粮,第五周时前者胸腺和法氏囊明显比后者小;王爱萍(1996)认为,长期缺锌会导致胸腺萎缩。
缺锌严重降低抗体滴度和各种抗原反应。缺锌鸡的免疫球蛋白不具有正常的抗体血清白蛋白反应性,降低了机体免疫力(张日俊等,1999)。杜晋平(2003)试验结果表明:蛋雏鸡日粮中添加锌为60-80mg/kg时,对其生长发育、免疫器官的发育以及对新城疫抗体和法氏囊抗体效价都有明显的促进和增强作用。但试验结果也说明了在较高锌添加水平下(120mg/kg)对蛋雏鸡可能具有轻微的免疫抑制作用。
锌能诱导B细胞分泌免疫球蛋白从而起抑菌作用。补锌还能提高巨噬细胞的吞噬作用。并且锌参与补体反应,适量补锌可以促进补体的联级放大,起到补助和加强吞噬细胞和抗体等防御能力的作用(张锐,1999)。
硒(Se)
硒是谷光甘肽(GSH-Px过氧化物酶的主要成分。在一定的剂量范围内,硒对机体体液免疫、细胞免疫及非特异性免疫都有重要作用。动物缺硒,使淋巴器官变得结构疏松,吞噬细胞、淋巴细胞数目减少,网状细胞增生,导致不同程度的免疫抑制或衰退。Berenshtein首次报道硒对动物体液免疫反应具有增强作用。在接种疫苗时加入硒,可明显增加血清抗体效价。将亚硒酸钠加在鸡新城疫疫苗中免疫鸡,补硒组与对照组相比,抗体效价提高非常显著。Marsh(1986)给仔鸡饲喂低硒日粮(0.02mg/kg)7~35d后发现,雏鸡胸腺、腔上囊中早期淋巴细胞减少,空泡增多,后期退化成纤维样组织,胸腺早期皮质和髓质中上皮网状细胞和淋巴细胞减少,后期退化,被结缔组织代替。黄克和(1990)的试验也表明,硒具有提高雏鸡新城疫HI抗体滴度的作用。机体缺硒时,T、B淋巴细胞增殖分化以及对丝裂原的反应受到抑制,淋巴细胞分泌的淋巴因子减少,T细胞和NK细胞在体外杀伤癌细胞的能力下降,吞噬细胞吞噬和杀灭病原体的能力受到严重影响(呙于明,1997;李引乾,2001)。沈红等(1998)试验表明,日粮中添加0.75mg/kg硒能明显提高鸡抗柔嫩艾美尔秋虫的能力;邓桦(2001)也有同样证实。但过量的硒则可以引起免疫抑制,抑制血清IgE抗体的产生,对淋巴细胞的增殖产生毒害作用,削弱硒增强红细胞免疫粘附功能。它与维生素E协同作用构成动物机体抗氧化的防御途径,对免疫效果具有可加性。Panda(1994)报道,维生素E_?硒合剂能增强鸡对IBD的免疫应答。
铜(Cu)
铜在许多酶系统中起作用??在金属酶中或作为酶的辅助因子,而这些酶是清除体内过氧化物所必需的。铜在动物体内也通过一些含铜蛋白(如铜蓝蛋白和SOD)调节炎症反应细胞的抗氧化能力或影响对炎症反应有调节功能的因子,从而增强鸡免疫防御能力,铜是血清免疫球蛋白的结构成分,铜通过某种途径与T细胞的功能有关。铜通过原生质膜可能影响免疫应答,尤其是对T细胞和PMN(多形核白细胞),铜还在免疫球蛋白的三维空间结构中。铜可能参与免疫调节的另一机制是帮助再次应答中调节IgM生成IgG。另外,铜还参与补体功能的运行。铜缺乏或过量都导致肉仔鸡生长抑制,免疫器官萎缩,淋巴细胞活性降低,接种弱毒疫苗时血清相应抗体酶ELISA效价降低,引发疾病。
Wo等(1990)在饲料中添加不同水平的铜,饲喂初生至3周龄肉鸡,测定对SRBC的抗体值,结果表明铜含量少的饲料,抗体水平显著降低。
铁(Fe)
铁是影响机体免疫系统功能和防卫功能的最重要的微量元素之一。铁是核糖核酸还原酶和生物氧化过程中某些酶(如琥珀酸脱氢酶、黄嘌呤氧化酶等)所必需的元素,缺铁会影响这些酶的活性,从而影响DNA的合成和T淋巴细胞增殖,影响浆细胞对免疫球蛋白的合成,使吞噬细胞活性受损,白细胞杀菌能力降低,所以缺铁影响细胞免疫和体液免疫。铁过高或过低可增大实验动物对多种菌和寄生虫的易感性(Kelley等,1987)。鸡发生感染时,补铁便能加强免疫反应,消灭侵入机体的微生物(Larry
等)。
铬(Cr)
铬是葡萄糖耐量因子的主要活性成分,协助或增强在体内的作用,参与蛋白质合成和脂肪、核酸代谢。补铬可以防止应激下皮质醇的免疫抑制反应,但其机理还不清楚。呙于明(1998)研究表明,在热应激条件下补铬可明显改善肉仔鸡的免疫功能。罗绪刚(1999)报道,在常规条件下给0~3周龄肉仔鸡补铬(CrCl3和酵母铬),两种铬源在肉仔鸡的免疫功能上等效。
锰(Mn)
锰不仅是脯氨酸酶、精氨酸酶、RNA聚合酶、超氧化物歧化酶等的组成成分,还是体内许多酶如磷酸化酶、醛缩酶的激活因子。它能激活鸟苷酸环化酶产生CGMP,促进淋巴细胞分裂的同时,起协同增强免疫功能的作用。适量浓度的Mn2+(1~10umol/L)是淋巴细胞增殖所必需的,但浓度过高的
Mn2+(100umol/L)和Ca2+竞争,抑制细胞增殖。所以,锰缺乏或过量都会抑制免疫反应。
锗(Ge)
有机锗具有保护和增强免疫器官正常功能的作用,能明显提高机体免疫能力。陈越(1993)给人工感染VMDV雏鸡饲料中添加羧乙基锗倍半氧化物,即Ge-132,血中T淋巴细胞转化率明显提高。唐兆新(1995)研究表明,普通雏鸡和富锗雏鸡在30日龄前免疫器官增重无明显差别,但30日龄后富锗雏鸡免疫器官胸腺、脾脏和法氏囊增重明显高于普通鸡,其中法氏囊在60日龄时,继续喂Ge-132组明显比对照组重。其机理认为可能是富锗雏鸡的法氏囊、胸腺及血液中自由基代谢水平降低,机体抗氧化能力增强,对免疫器官产生一定的保护作用,促进其生长发育。
其它微量元素
钴缺乏时抗体产生减少,血清免疫球蛋白水平下降,细胞免疫反应降低;硼抑制细胞免疫;砷过量抑制淋巴细胞的分裂,免疫球蛋白减少,溶菌酶含量及活性降低。
综上所述,微量元素直接影响到家禽的免疫力。在日粮中添加微量元素时不仅要考虑到其对生产等方面的影响,还要考虑对动物机体免疫功能的影响。
参考文献
1 Kidd M T,Newberry L A,Lee S R.Zinc metabolism with special
reference to its role in immunity〔J〕.Word’s A Pourtry Science
Journal,1996,52(3):309~324
2 Pimentel J L,Cook M E,Greger J L.Immune response of chicks fed
various levels of zinc〔J〕.Pourtry Sci,1991,70:947~954
3 Kidd M T,Anthony N B,Lee S R.Progeny performance when dams and
chicks are fed supplemental zinc〔J〕.Pourtry Sci,1992,71:1201~1206
4 黄克和.硒对动物机体免疫机能的影响.甘肃畜牧兽医.2001,4:32~34
5 邓桦.免疫增强剂硒对雏鸡免疫功能的影响.中国兽医学报.2001,1:96~98