氨基酸對動(dòng)物營養(yǎng)免疫的影響.doc

氨基酸對動(dòng)物營養(yǎng)免疫的影響 李秀群 （黑龍江省龍江縣龍江鎮(zhèn)畜牧中心161100） 營養(yǎng)免疫是研究機(jī)體攝入的營養(yǎng)物質(zhì)種類、數(shù)量、質(zhì)量、配伍對機(jī)體營養(yǎng)狀態(tài)的影響，特別研究對機(jī)體免疫功能影響的一門學(xué)科。氨基酸是構(gòu)成機(jī)體免疫系統(tǒng)的基本物質(zhì)，與免疫系統(tǒng)的組織發(fā)生、器官發(fā)育有著極為密切的關(guān)系。體內(nèi)氨基酸不足或缺乏某種必需氨基酸一定會影響抗體的合成速度或阻礙抗體的合成，抗體合成受到影響進(jìn)而影響到機(jī)體免疫功能的發(fā)揮。 1酪氨酸和半胱氨酸 酪氨酸和半胱氨酸能抑制艾滋病患者腫瘤壞死因子誘導(dǎo)產(chǎn)生的氧自由基。缺乏酪氨酸和半胱氨酸會抑制體液免疫功能，多型核白細(xì)胞（PMN）缺乏酪氨酸和半胱氨酸時(shí)不能以氧化方法去破壞被吞噬的微生物。健康成人體內(nèi)能用必需氨基酸合成這些非必需氨基酸。但是成人在患肝、腎疾病，以及早產(chǎn)兒和新生兒體內(nèi)合成酪氨酸和半胱氨酸的各種酶活力較低，酪氨酸和半胱氨酸就變成為條件必需氨基酸。這個(gè)問題在過去并未引起臨床的足夠重視。現(xiàn)在將酪氨酸雙肽應(yīng)用于早產(chǎn)兒和新生兒的營養(yǎng)治療已有報(bào)道。 2谷氨酸和谷氨酰胺 谷氨酰胺是各種免疫細(xì)胞的重要能源物質(zhì)。在對脾臟淋巴細(xì)胞培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)，隨著培養(yǎng)液中的谷氨酰胺濃度的增加，T淋巴細(xì)胞的體外增殖率也成倍遞增，IL?2的產(chǎn)量提高了2.7倍，CD4+細(xì)胞和CD8+細(xì)胞比例也隨谷氨酞胺的增加而提高。同時(shí)，谷氨酰胺也是維持腸道相關(guān)淋巴組織、分泌型IgA的產(chǎn)生和阻止細(xì)菌從腸道易位所必需的，日糧添加谷氨酰胺能提高腸黏膜SIgA分泌細(xì)胞的數(shù)量。谷氨酰胺可以促進(jìn)免疫細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子，提高免疫反應(yīng)。研究報(bào)道，日糧添加谷氨酰胺能促進(jìn)小鼠巨噬細(xì)胞的免疫反應(yīng)，TNF?增加了3.7倍，IL?1增加了1.7倍，IL?6增加了55%。作為谷胱甘肽合成的前體，谷氨酰胺在清除氧化劑中也起重要作用。另外，谷氨酰胺能上調(diào)小腸與細(xì)胞生長發(fā)育、免疫和抗氧化有關(guān)的基因的表達(dá)，下調(diào)小腸與細(xì)胞凋亡和促進(jìn)氧化應(yīng)激生成有關(guān)的基因的表達(dá)。日糧中添加谷氨酰胺可以改善動(dòng)物的免疫功能。日糧添加1%谷氨酰胺顯著提高斷奶10日齡仔豬血清IgG和IgM水平，谷氨酰胺可顯著提高斷奶20日齡仔豬IgA和IgM水平，并且還提高了腸系膜淋巴結(jié)T淋巴細(xì)胞增殖分化率。經(jīng)研究表明，谷氨酞胺能提高早期斷奶仔豬淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率和特異OVA抗體效價(jià)，提高仔豬的免疫功能。 嚴(yán)重疾病會導(dǎo)致血漿和肌肉中的谷氨酸池耗竭，而使血漿谷氨酸的流量增加并主要用于合成參與免疫反應(yīng)的蛋白質(zhì)。進(jìn)行豬實(shí)驗(yàn)表明，內(nèi)毒素血癥使腸道內(nèi)谷氨酸流量、肝臟和脾臟對谷氨酸攝取量增加。谷氨酸在淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中的含量很高，可參與不同的代謝反應(yīng)。此外，谷氨酸和谷氨酸鹽均是合成谷胱甘肽的前體，且是細(xì)胞內(nèi)氧化還原反應(yīng)的重要調(diào)節(jié)因子。體外細(xì)胞培養(yǎng)研究表明，淋巴細(xì)胞內(nèi)的谷胱甘肽含量與谷氨酸的供給量和淋巴細(xì)胞的增殖速度有關(guān)。體外研究表明，谷氨酸具有免疫刺激功能。IL?2是由活化的T?淋巴細(xì)胞釋放并參與調(diào)控T細(xì)胞增殖，其含量依賴于培養(yǎng)基中谷氨酸濃度。谷氨酸也可抑制腸細(xì)胞分泌細(xì)胞因子如IL?6和IL?8，且可預(yù)防仔豬因斷乳而導(dǎo)致的腸萎縮和增強(qiáng)仔豬的抗感染能力。 3精氨酸 精氨酸是非必需氨基酸，但在饑餓、創(chuàng)傷、應(yīng)激狀態(tài)下則為必需氨基酸。大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究表明，強(qiáng)化精氨酸的營養(yǎng)支持作用：增加機(jī)體內(nèi)氮潴留，促進(jìn)肌肉蛋白質(zhì)合成，有效發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，控制蛋白質(zhì)更新，有助于改善機(jī)體氮平衡，提高免疫功能。精氨酸可有效地促進(jìn)細(xì)胞免疫功能，導(dǎo)致胸腺增大和淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)增多；顯著提高T淋巴細(xì)胞對有絲分裂原的反應(yīng)性，刺激T淋巴細(xì)胞增殖；增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬能力和自然殺傷細(xì)胞對腫瘤靶細(xì)胞的溶解作用；增加脾臟單核細(xì)胞分泌IL?2活性和單核細(xì)胞的IL?2受體的活性；降低前列腺素PGE2的水平，提高T淋巴細(xì)胞間接反應(yīng)為中介的免疫防御與免疫調(diào)節(jié)作用。精氨酸是合成NO的唯一底物。NO是近年來新發(fā)現(xiàn)的重要的免疫調(diào)節(jié)物質(zhì)，既是腫瘤免疫、微生物免疫的效應(yīng)分子，又是多種免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)因子，NO對免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用包括：NO抑制抗體應(yīng)答反應(yīng)、抑制肥大細(xì)胞的反應(yīng)性。促進(jìn)NK細(xì)胞活性，激活外周血中的單核細(xì)胞。調(diào)節(jié)T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞分泌細(xì)胞因子。介導(dǎo)巨噬細(xì)胞的細(xì)胞凋亡。Arg?NO途徑是殺死細(xì)胞內(nèi)微生物的主要機(jī)制之一，也是巨噬細(xì)胞對靶細(xì)胞毒性反應(yīng)的主要機(jī)制。精氨酸能提高手術(shù)、創(chuàng)傷、腫瘤等病理情況下IgE、IgG的質(zhì)量濃度，改善機(jī)體的體液免疫功能。動(dòng)物給予精氨酸后導(dǎo)致胸腺增大和細(xì)胞計(jì)數(shù)增多，T淋巴細(xì)胞增殖，巨噬細(xì)胞的吞噬功能和自然殺傷細(xì)胞對靶細(xì)胞的溶解作用增強(qiáng)。精氨酸可以提高癌癥患者CD4+、CD3+、CD4+/CD8+比率。無論腸外或腸內(nèi)給予精氨酸，都能促進(jìn)垂體生長激素和泌乳素的分泌，促進(jìn)胰腺分泌胰島素、胰生長因子、胰多肽等。此外，精氨酸還是一些介導(dǎo)細(xì)胞生長和分化的物質(zhì)，如精胺、聚胺、腐胺、精脒的前體。 4?；撬??；撬崾侨梭w內(nèi)含量最豐富的游離氨基酸，其主要的作用是維持細(xì)胞膜電位平衡、控制Ca2+轉(zhuǎn)運(yùn)、參與細(xì)胞滲透壓調(diào)節(jié)及抗氧化作用。正常飲食和獲自半胱氨酸合成均可獲得足夠的?；撬嵋詽M足機(jī)體的需要。?；撬岬纳砘钚灾饕杏趯γ庖呒?xì)胞的作用上。?；撬崾橇馨图?xì)胞和粒細(xì)胞中最豐富的游離氨基酸，約占人淋巴細(xì)胞游離氨基酸的50%。其含量與膳食?；撬釘z入量有關(guān)。在創(chuàng)傷、膿毒癥時(shí)，血漿?；撬釢舛让黠@下降。補(bǔ)充?；撬峥梢种蒲踝杂苫T導(dǎo)的細(xì)胞毒性，維持免疫細(xì)胞的殺菌活性，保持宿主的細(xì)胞免疫功能。?；撬崮艽龠M(jìn)成人淋巴細(xì)胞的增殖，并呈直接劑量正相關(guān)系。?；撬崛狈Φ牟∪丝苫悸匀庋磕[疾病，并出現(xiàn)中性白細(xì)胞功能紊亂和高球蛋白血癥。另外，有報(bào)道?；撬釋σ呙缃臃N效果起輔助作用，值得推廣。 5蘇氨酸 蘇氨酸是禽類免疫球蛋白分子合成的第一限制性氨基酸，蘇氨酸缺乏會抑制免疫球蛋白、T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞和抗體的產(chǎn)生。研究表明，在低蛋白質(zhì)日糧中添加蘇氨酸能顯著提高母豬初乳和常乳中的IgG含量。把日糧蘇氨酸水平從0.63%提高到0.74%，顯著降低了68周齡肉公雞猝死綜合征的發(fā)生率，提高抗新城疫病毒的抗體效價(jià)。用大腸桿菌對仔豬攻毒，并提高其蘇氨酸采食量，結(jié)果表明，仔豬體內(nèi)抗體的產(chǎn)生量、血清IgG水平和小腸黏膜中IgG和IgA濃度增加，同時(shí)IL?6的產(chǎn)生降低。 此外，蘇氨酸與腸代謝密切相關(guān)。粘液糖蛋白是腸道表面連續(xù)分泌的蛋白質(zhì)，其合成必須要消耗游離蘇氨酸。作為粘液糖蛋白的組成成分，蘇氨酸對抵抗病菌和病毒入侵是廣泛而重要的天然保護(hù)屏障。日糧中適量的蘇氨酸對仔豬的粘液糖蛋白生成和維持腸道功能具有重要作用，表明蘇氨酸在維持腸壁非特異性免疫屏障的完整中發(fā)揮重要功能。 6蛋氨酸 在免疫應(yīng)答過程中產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，蛋氨酸的含量較高，因而日糧中添加充足的蛋氨酸對免疫系統(tǒng)蛋白質(zhì)合成非常重要。日糧添加高于維持最大生長所需的蛋氨酸水平有益于畜禽機(jī)體免疫功能的提高。有人在基礎(chǔ)日糧（蛋氨酸0.36%）中添加0.15%、0.30%和0.45%蛋氨酸顯著提高了新城疫疫苗免疫后21天肉仔雞淋巴細(xì)胞遷移抑制率。研究表明，飼喂0.39%蛋氨酸的仔豬IgG效價(jià)和半數(shù)溶血值均高于飼喂0.29%蛋氨酸的仔豬。 7支鏈氨基酸 大量研究表明，支鏈氨基酸供給不足可導(dǎo)致免疫損傷。纈氨酸缺乏可使補(bǔ)體C3和轉(zhuǎn)鐵蛋白水平降低，抑制中性與酸性白細(xì)胞增長。與24%酪蛋白對照日糧相比，14%酪蛋白日糧中添加支鏈氨基酸能增加四氯化物誘導(dǎo)的肝硬化大鼠肝相關(guān)淋巴細(xì)胞和自然殺傷數(shù)量，也能增強(qiáng)外源凝集素依賴性細(xì)胞毒性。而且，日糧中添加支鏈氨基酸能增加IFN?產(chǎn)量，降低IL?4釋放，刺激淋巴細(xì)胞增殖。但也有報(bào)道，日糧添加0.05%的亮氨酸會抑制羔羊抗豬紅細(xì)胞的抗體生成。研究發(fā)現(xiàn)，日糧高水平亮氨酸、低水平異亮氨酸和纈氨酸對動(dòng)物免疫功能具有抑制作用，日糧中添加異亮氨酸和纈氨酸能夠消除亮氨酸的免疫抑制作用。這是因?yàn)榱涟彼?、異亮氨酸和纈氨酸在細(xì)胞膜內(nèi)共用一個(gè)載體，日糧中支鏈氨基酸比例不平衡能導(dǎo)致免疫損傷，尤其是飼喂低氮日糧。 8其他氨基酸 組氨酸經(jīng)組氨酸脫羧酶催化生成組胺，而組胺是炎性反應(yīng)的主要調(diào)節(jié)物。日糧甘氨酸缺乏可抑制LPS處理雞的免疫應(yīng)答，在日糧補(bǔ)充甘氨酸可減輕這種抑制作用。苯丙氨酸過量會抑制抗體的合成，進(jìn)而影響機(jī)體正常的免疫功能。 9小結(jié) 在日糧中提供充足的蛋白質(zhì)和各種氨基酸對維持畜禽正常免疫功能和保護(hù)宿主抵抗