成大勇 （內(nèi)蒙古赤峰市家畜改良工作站 024031） 翁善鋼 （外高橋出入境檢疫局 上海）

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噴霧干燥血漿對牛免疫系統(tǒng)的作用

成大勇 （內(nèi)蒙古赤峰市家畜改良工作站 024031） 翁善鋼 （外高橋出入境檢疫局 上海）

噴霧干燥血漿是一種經(jīng)過收集處理后仍然保持各種蛋白質(zhì)的功能特性的混合物。不少研究顯示牛在人工感染各種細菌、病毒或者寄生蟲的情況下，如果使用來源于豬或者牛的噴霧干燥血漿可以減少疾病的發(fā)病率和死亡率。

噴霧干燥血漿(Spray-dried plasma，SDP)是一種經(jīng)過收集處理后仍然保持各種蛋白質(zhì)的功能特性的成分。噴霧干燥血漿是多種蛋白的功能成分的混合物，包括免疫球蛋白、白蛋白、纖維蛋白原、血脂、生長因子、生物活性肽(防御素，轉鐵蛋白)，酶以及其他具有生物活性的因子。SDP主要被用作混合干飼料的一種組成成分或者代乳品。SDP已被廣泛用于牛飼料中，有助于提高犢牛的采食量，促進生長以及飼料轉化效率的增加。此外，不少研究牛(豬、牛、禽以及蝦等)在人工感染各種細菌、病毒或者寄生蟲的情況下，如果使用SDP可以減少疾病的發(fā)病率和死亡率。本文將主要介紹SDP調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的機制以及如何將SDP應用于生產(chǎn)實踐中。

1 SDP的作用機制

（1）Coffey等(2001)報道稱，斷乳仔豬飼喂SDP之后，平均體重增重、采食量以及飼料轉化效率可分別增加25%，21%和4%。SDP促進生長以及采食量增加很難只從營養(yǎng)學的角度解釋。Ermer等(1994)報道稱，與日糧中添加脫脂奶相比，日糧中添加SDP后，日糧的適口性以及采食量都增加了。這說明SDP促進生長的一個重要原因是其具有較好的適口性。不過，Jiang等(2000)報道稱，飼喂SDP后日糧中蛋白質(zhì)的利用率提高，減少了腸道氨基酸代謝，降低了血漿中尿素氮的濃度。此外，還有研究人員指出SDP能夠減少小腸固有層細胞的細胞結構，從而減少了局部炎癥。（2）動物暴露于各種病原微生物的情況下，SDP的有益作用更為明顯。不少研究顯示，給動物人工感染各種細菌(大腸桿菌、沙門氏菌、多殺性巴氏桿菌)，病毒(輪狀病毒、冠狀病毒、白斑病病毒)或者寄生蟲(隱孢子蟲)的情況下，飼喂?；蜇i源性的SDP能夠減少各種動物(豬、牛、雞、蝦)疾病的發(fā)病率和死亡率。（3）不少研究認為經(jīng)口攝入SDP可以減少或者調(diào)解炎癥反應的過度刺激。Touchette等報道稱，仔豬經(jīng)口攝入SDP后，各種組織(下丘腦，垂體，腎上腺，脾，胸腺，肝)中的多種細胞因子(TNF-α，白細胞介素-1β，IL-6)的mRNA表達減少了(Touchette，2002)。Bosi等(2004)報道稱，被人工感染腸毒素大腸桿菌K88菌株的仔豬飼喂SDP后，炎癥癥狀會緩解，唾液分泌的IgA也減少，腸粘膜損傷也會降低。此外，腸道內(nèi)的促炎性細胞因子的表達也相應減少。SDP預防大腸桿菌感染的主要機制可能是通過保持粘膜的完整性，提高特異性抗體防御機制和減少腸道炎癥。Nofrarías等(2006)報道，給斷乳仔豬飼喂SDP后，仔豬的炎癥反應減少了，主要表現(xiàn)為上皮內(nèi)淋巴細胞數(shù)量減少，大腸固有層的細胞密度降低。上述的研究報道所顯示出SDP的主要作用機制為減少致病微生物的附著、粘附以及復制，促進組織修復，降低全身或局部的炎癥反應。總之，日糧中SDP促進生長的機制主要涉及到對免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。但免疫系統(tǒng)激活的程度有可能限制促生長的能源的利用，改變腸屏障的結構完整性，并限制其他生產(chǎn)功能(如生長、繁殖、懷孕)。

2 SDP對腸道炎癥以及腸屏障維持的影響

（1）腸道炎癥可引起水腫，白細胞浸潤，血管擴張，營養(yǎng)物質(zhì)的吸收減少，由腸屏障功能的改變引起的上皮通透性增加，免疫系統(tǒng)激活等多種后果。（2）為了進一步研究SDP 對腸道特異性免疫反應的作用，Pérez-Bosque等(2004)專門建立了用于評估腸道炎癥時SDP作用的大鼠模型。大鼠被人工感染了金黃色葡萄球菌腸毒素B(Staphylococcus aureus enterotoxin B，SEB)。SEB是一種強有力的免疫系統(tǒng)激活物。SEB通過交聯(lián)主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex，MHC)-II類分子和T細胞受體(T-cell receptor，TCR) β鏈的可變區(qū)可以活化較高比例數(shù)量的T細胞。（3）盡管被人工感染了SEB，大鼠的采食以及生長率未受影響，僅顯示出了輕微的炎癥反應。飼喂了SDP的大鼠可以觀察到糞便中的水分含量變少，γ和δ-T淋巴細胞數(shù)量減少，腸道相關淋巴組織(gut associated lymphoid tissue，GALT)中細胞毒性細胞的比例降低。而感染SEB的同時被飼喂了SDP的大鼠則可觀察到腸道免疫激活減少。（4）Garriga等(2005)使用相同的實驗模型報道稱，SDP降低SEB對大鼠腸道葡萄糖的轉運作用主要是由鈉-葡萄糖協(xié)同轉運蛋白1(sodium glucose transporter 1，SGLT1)在腸絨毛中的表達增加所決定的。人工感染SEB的大鼠飼喂SDP后，葡萄糖的吸收增加8%~ 9%，這顯示動物飼喂SDP后可以改善營養(yǎng)元素的吸收。（5）腸道炎癥可被細胞因子或其他促炎介質(zhì)所介導。大鼠注射SEB后，各種GALT內(nèi)的促炎細胞因子(如IL-6，IFN-γ和TNF-α)都會增加。但日糧中添加SDP后能夠減少由SEB誘導產(chǎn)生的促炎細胞因子的數(shù)量。此外，添加SDP還能夠增加IL-10的分泌，IL-10是一種抗炎癥細胞因子。因此，SDP減少SEB誘導的促炎細胞因子的數(shù)量是通過提高L-10的分泌來實現(xiàn)的。（6）免疫系統(tǒng)對應激以及接觸病原微生物后的反應可以刺激大腦產(chǎn)生促炎細胞因子，從而減少動物進食的欲望。通過與生長激素和胰島素樣生長因子(insulin-like growth factor，IGF-1)相互作用還可以抑制細胞生長(Kelley，2004)。SDP減少促炎細胞因子的過度刺激是SDP改善動物采食，減少疾病以及其他應激因素的負面作用的主要機制。

3 SDP與犢牛生產(chǎn)的關系

（1）有各種應激因素(如疾病，混合感染，熱應激，斷奶等)引起的免疫活化能夠影響各種重要生產(chǎn)功能如生長，瘦肉沉積，繁殖以及泌乳等。根據(jù)動物免疫激活和/或應激程度的不同，動物會出現(xiàn)泌乳減少或者懷孕障礙等問題(Erlebacher等, 2004)。維持腸屏障的功能能夠部分減少免疫系統(tǒng)的激活，從而減少與各種應激有關的損失。（2）Quigley等(2003)將36頭未食初乳的3日齡荷斯坦公牛犢人工感染了大腸桿菌K99菌株。犢牛分別飼喂不含添加劑的代乳品，抗生素類添加劑(新霉素和土霉素)以及含量為3.3%的SDP。經(jīng)口感染了大腸桿菌的犢牛都表現(xiàn)出了腸道感染的相關癥狀，但是日糧中含有抗生素和SDP的牛犢的死亡率和發(fā)病率都要遠低于飼喂了代乳品的犢牛。（3）Hunt等(2002)將24頭8日齡的犢牛人工感染了108個的隱孢子蟲(Crytosporidium parum)卵囊。與此同時，犢牛被飼喂了大豆?jié)饪s蛋白或者SDP。犢牛經(jīng)口感染卵囊后，通過糞便排出的卵囊數(shù)量明顯增加，出現(xiàn)了腹瀉癥狀，腸道通透性增加，腸絨毛表面積減少，腸道乳糖酶活性降低。但飼喂了SDP的犢牛與未飼喂的SDP的犢牛相比，卵囊的排泄數(shù)量，出現(xiàn)腹瀉癥狀的天數(shù)以及腸道通透性分別降低了33%、33%和30%。小腸絨毛的表面積增加15%，感染后恢復到正常狀態(tài)的時間也更短。SDP通過減少隱孢子蟲的數(shù)量，促進腸道修復，減少感染來降低由隱孢子蟲帶來的負面影響。（4）Arthington等(2003)將12頭0齡的荷斯坦公犢牛經(jīng)口感染了牛冠狀病毒。同時在犢牛的日糧中添加0或160gSDP。結果顯示與日糧中未添加SDP的犢牛相比，日糧中添加SDP后能夠明顯改善犢牛的紅細胞壓縮體積，呼吸速率以及采食量。（5）熱應激可以破壞腸屏障功能，是一種重要的環(huán)境應激因素，能夠?qū)е履c漏，增加血清內(nèi)毒素。當腸屏障功能被破壞時，能夠刺激免疫系統(tǒng)，減少腸道的功能(如營養(yǎng)吸收)，最終影響生產(chǎn)功能。有研究對美國西部地區(qū)商業(yè)化牛場中的犢牛在熱應激環(huán)境下日糧添加SDP進行了實驗。多年來，犢牛在炎熱的夏季死亡率上升的主要原因就是熱應激。然而日糧中添加SDP后，犢牛在夏季的死亡率降低了2%。而以往死亡率4.3%。臨床觀察還發(fā)現(xiàn)，飼喂了SDP的犢牛精神狀態(tài)更佳，在炎熱的下午更愿意及時飲水了(Lambert，2004)。

總之，SDP能夠減少對動物免疫反應的過度刺激，減少用于支持免疫反應的營養(yǎng)物質(zhì)的利用率，使得營養(yǎng)物質(zhì)可以被用于生產(chǎn)的目的。SDP調(diào)節(jié)炎癥和腸屏障功能的機制對犢牛具有較明顯的作用。隨著研究的深入，組成SDP的各種蛋白質(zhì)的具體作用將被進一步闡明。

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（2015–05–18）

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