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呙于明教授谈家禽免疫与锌的关系
发布时间:2016-06-29 14:06作者:liuxiaofeng来源:

经 历了近两年的行业结构调整,目前从事养殖的农户,是经过多年市场波动留下来的在养殖经验、现场管理等方面相对优秀的人员,在品种选择、疫病防控、畜舍投 入、饲养管理方面同过去已经大为改观,决定动物生产性能的外部环境进步,更有利于营养技术潜力的发挥,营养免疫防患于未然,正是行业进步的方向。

国内著名的家禽营养及免疫权威、中国农业大学动物科技学院院长呙于明教授在2016国际微量元素营养论坛”上深入探讨了锌与家禽免疫的关系。

 

中国农业大学动物科技学院院长呙于明教授

免疫对动物是非常重要的,当机体发生免疫反应时,通常会发生三大营养代谢问题。

首先是养分吸收障碍,肠上皮淋巴细胞和杯状细胞周转加快,肠道蠕动、食糜流动速度提高,微量养分受到的影响要大于常量养分,比氨基酸受到的影响还要大,在球虫感染情况下,家禽吸收叶黄素比正常情况下要下降80%;给鸡注射引起免疫反应的物质LPSIL-1,发现血中液类胡萝卜素浓度要大幅下降。在生产过程中饲养黄鸡的时候,发现色素加了很多,但表现出来的反应并不是很明显,这通常与肠道的健康,鸡群是不是发生了免疫反应有关。

其次是蛋白质代谢改变,比如骨骼肌合成代谢降低,分解代谢加强;肝脏合成代谢增强,分解代谢减少。在老鼠的试验中,免疫应激的老鼠肝脏重量增加,蛋白质合成提高50%~100%

最后是矿物质代谢改变,应激情况下,血浆中锌和铁的浓度降低,铜的浓度升高。比如铁元素,是细菌所必需的物质,这是动物天然的保护机制。用LPS攻毒的蛋鸡,血液中锌的浓度是减少的,肝脏中的锌增加10%,有机锌组上升的幅度更大一些。介素硫蛋白随着锌的增加,合成量大幅增加,介素硫蛋白具有抗氧化、抗应激的作用。补充硫酸锌提高50%,补充蛋氨酸锌要比基础日粮提高一倍以上。除了微量元素的变化,免疫条件下,血浆中钙离子浓度提高5%,但胫骨重量和骨骼强度下降。

免疫系统需要大量的营养素来维持工作强度,在考虑营养需求的时候,除了生长方面的需求,免疫需求是不能忽视的。以赖氨酸为例,在正常情况下,用于免疫状态的赖氨酸是正常情况下的5倍以上。

锌营养与免疫炎症反应

锌减轻炎症反应,有机锌效果更明显。在体外细胞试验中,锌缺乏释放的炎症因子(IL-1β和TNF α)要明显增多。锌缺乏可以通过增强过氧化的程度,通过p38 MAPK信号通路促进转路后的白介素-1β和肿瘤坏死因子α释放。

因此通常会导致恶性循环,动物机体炎症反应时,肝脏摄取血液中的锌,导致血锌浓度下降,锌缺乏导致组织过氧化,ROS促进p38 MAPK磷酸化活化,增强转录后的IL-1β和TNF α合成和分泌,锌缺乏导致慢性炎症反应,影响营养代谢、动物健康和生产效率。

根据LPS攻毒蛋鸡试验结果表明,攻毒情况下,补充锌后,3小时左右时白介素量是提高的,炎症反应增强;但12小时的时候,补充锌的组白介素释放量大幅下降,这说明补充锌加快了免疫反应,有机锌组的效果要好于补充硫酸锌。

缺锌的情况下,体温缓慢升高但持续时间长,补充锌的情况下,体温迅速上升,但随后快速下降,这说明补充锌加速了抗病过程。

LPS降低血液中锌浓度,但提高肝脏脾脏组织中锌富集,氨基酸锌不影响血清中锌浓度,但提高了肝脏脾脏组织中锌富集程度。LPS升高了血清IL-1β含量,血清IL-1β含量变化在氨基酸锌组最明显,补锌降低了LPS攻毒后12小时血清IL-1β含量,说明有机锌减轻了炎症反应,氨基酸锌组的降低幅度最大。

有机锌对蛋鸡产蛋性能和免疫反应的效果更好。对蛋鸡的整个产蛋期(21~65周)试验结果表明,日粮持续添加氨基酸锌降低了蛋鸡的死淘率,提高了蛋鸡的产蛋率和产蛋量,降低了鸡蛋的破蛋率,并可延长鸡蛋的贮放时间(产蛋0天,哈夫单位无差别,但5天后,补充有机锌组,哈夫单位比基础日粮有10%左右的提高),添加蛋氨酸锌可以促进鸡蛋脾脏的发育,增强细胞免疫和体液免疫机能。

我们上面的试验是定性的试验,但是从精准营养的角度,我们还要分析到底添加多少锌才能发挥作用。对肉仔鸡的试验表明,我们研究肉仔鸡淋巴细胞增值转化率与日粮锌的剂量效应关系,当日粮锌剂量达到110~120ppm时,淋巴细胞增值转化率达到最大值。从生长速度和饲料转化效率来看,锌的量是80~90ppm,从健康的角度,免疫营养的考虑出发,锌的添加量应该是110~120ppm,这是NRC推荐量的一倍左右。

锌与肠道上皮屏障

肠道功能包括养分消化吸收,还有一个功能是选择性通透屏障,肠道屏障主要有4大组成:微生物屏障、化学屏障、物理屏障和免疫屏障。

肠道不健康会导致微量元素吸收不良及微量元素营养缺乏,微量元素作为一些金属酶的活性或蛋白质表达所必需元素,生物学作用广泛。如氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶及连接酶等六大酶促反应中含有锌金属酶。

在日粮正常锌和硒含量、低锌低硒(60ppm0.15ppmNRC推荐)、高锌高硒(2000ppm2ppm)试验中,发现锌、硒缺乏或过高时对肉鸡十二指肠肠粘膜IgA+浆细胞分布有影响。

肠道中细胞有一些紧密连接,通过紧密连接蛋白连接,调整细胞之间的缝隙大小。

锌的缺乏不利于紧密连接蛋白的表达。在沙门氏菌攻毒肉仔鸡试验中,攻毒组回场Claudin-1occludin的表达要显著下降,但补充锌会令表达量提高。

锌的缺乏也不利于粘液蛋白的表达,攻毒组比对照组黏液蛋白表达下降40%左右。

锌缺乏增大肠上皮的通透性,比如攻毒组的内毒素是正常组的一倍以上。

总的来说,锌营养对肠道上皮屏障完整性和肠道功能具有重要作用,根据试验结果,有机锌可缓解LPS诱导的血清HRP的升高,提示有机锌可增强肠道屏障功能。

锌营养还有继代效应

 

继代效应试验设计

根据试验结果,种鸡日粮中添加有机锌可以显著提高子代肉仔鸡21日龄时的体重,提高肠粘膜免疫反应,种鸡添加有机锌可缓解LPS诱导的血清HRP的升高,提示有机锌可增强肠道屏蔽功能;肉仔鸡肠道空肠钙粘素的蛋白表达提高;肉仔鸡空肠TNFα等水平下降。

种鸡日粮锌营养对子代的影响可部分持续到35日粮,这对于小鸡,尤其是前14天,免疫体统比较弱的情况是有好处的,值得在种鸡上投入。

 

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