免疫應激對營養(yǎng)代謝的影響

關于免疫應激對營養(yǎng)代謝的影響第1頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月主要內(nèi)容一、免疫應激下機體的總體代謝變化趨勢二、免疫應激下采食量的變化三、免疫應激對營養(yǎng)代謝的影響四、免疫應激對生產(chǎn)性能和營養(yǎng)需要影響五、營養(yǎng)與免疫需要深入研究的問題第2頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月一、免疫應激下機體的總體代謝變化趨勢1.細胞因子通過對靶組織的直接作用或通過改變胰島素、胰高血糖素和皮質(zhì)類固醇等激素的水平，在免疫應答過程中引起代謝變化。2.代謝改變使得日糧中的部分養(yǎng)分不再用于動物生長和骨骼肌中的沉積，而用于支撐免疫應答和防御疾病，從而影響動物生長和飼料效率，并改變動物對各種養(yǎng)分的需要量。第3頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月二、采食量的變化1.采食量下降：免疫應激導致動物厭食2.機制：免疫原刺激激發(fā)機體免疫反應，攻擊腸道組織，引起組織損傷，消化能力減弱而厭食。第4頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月三、免疫應激對營養(yǎng)代謝的影響（一）能量代謝（二）葡萄糖代謝（三）脂肪代謝（四）蛋白質(zhì)代謝（五）礦物質(zhì)代謝（六）激素調(diào)控第5頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月表48細胞因子對代謝的影響應答誘導的細胞因子一般應答采食量下降靜止能消耗增加體溫升高葡萄糖代謝葡萄糖氧化作用加強糖原異生作用加強脂肪代謝脂蛋白脂酶活性降低脂細胞脂酶作用加強肝細胞中甘油三酯合成增加蛋白質(zhì)代謝急性期蛋白質(zhì)合成增加肌肉蛋白的降解作用加強礦物質(zhì)代謝金屬硫因的合成增加肝細胞銅藍蛋白合成增加激素釋放皮質(zhì)類固醇的釋放增加甲狀腺素釋放降低胰島素和胰高血糖素的釋放增加IL-1，TNFIL-1，TNFIL-1，TNF，IFIL-1，TNFIL-1I1-1，TNF，IFIL-1，TNFTNFIL-1，TNF，IL-6IL-1IL-1，TNFIL-1，TNFIL-1，IL-6IL-1IL-1，TNF第6頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）能量代謝1.靜止能消耗增加2.體溫升高*機制：前列腺素以較快的速度作用于下丘腦內(nèi)溫度敏感神經(jīng)元而引起發(fā)燒，導致基礎代謝速率提高（體溫每升高1℃，基礎代謝速率就會上升10%~15%）。第7頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）糖代謝1.肝糖原的異生和糖原分解過程加速，葡萄糖生成增加；2.肝外組織葡萄糖氧化、葡萄糖轉(zhuǎn)化為乳酸鹽以及葡萄糖乳酸鹽循環(huán)增加，滿足特異性細胞增殖的能量需要；3.以葡萄糖作為燃料的供應增加。第8頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）脂肪代謝免疫應激期中用作熱能的脂肪酸利用降低，表現(xiàn)為血脂增高。機制：1.增加肝臟脂肪酸的從頭合成，使肝細胞中甘油三酯合成增加，造成極低密度脂蛋白的增加。2.降低脂肪組織中脂蛋白脂酶的活性，降低甘油三酯的清除率。第9頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）蛋白質(zhì)代謝1.免疫急性期中整個機體的蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)速度提高，氮的排出增加，外周蛋白的分解加速，骨骼肌蛋白沉積降低，但肝急性蛋白合成增加。2.用于糖原異生的氨基酸和白細胞蛋白質(zhì)合成的氨基酸的增加，以及應激期采食量的下降，導致骨骼肌蛋白質(zhì)降解的加速和合成的減慢。第10頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月（五）礦物質(zhì)代謝*免疫急性期礦物元素代謝發(fā)生改變，表現(xiàn)為血清銅的含量上升和血清鐵和鋅的含量下降，其機制為：1.促進血漿銅藍蛋白合成，使血清中銅含量升高；2.肝和其他組織中金屬硫因蛋白合成增加，使鋅從循環(huán)池消失；3.血清鐵濃度下降（粒細胞釋放的脫鐵乳酰鐵蛋白從轉(zhuǎn)鐵蛋白上將鐵脫去）。第11頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月（六）激素調(diào)控1.皮質(zhì)類固醇的釋放增加2.甲狀腺素釋放降低3.胰島素和胰高血糖素的釋放增加

第12頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月四、免疫應激對生產(chǎn)性能和營養(yǎng)需要的影響（一）免疫反應對動物生產(chǎn)性能的影響（二）免疫應激前后的營養(yǎng)需求變化：1.免疫應激潛伏期2.免疫應激期3.免疫應激后的補充期（三）日糧能量來源的重要性第13頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）免疫反應對動物生產(chǎn)性能的影響免疫反應會1.降低動物的生長速度2.降低飼料轉(zhuǎn)化效率3.改變胴體組成第14頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月表50免疫應答程度與豬的生產(chǎn)性能免疫激活程度低高變化率（%）仔豬始重（kg）末重（kg）日采食量（kg）日增重（kg）F/G蛋白質(zhì)沉積率（kg/d）脂肪/蛋白質(zhì)生長育肥豬（體重13~245kg上市天數(shù)總耗料（kg）第十肋背膘厚（cm）眼肌面積（cm2）瘦肉率（%）6.3527.120.970.681.440.100.641262.8438.1956.55.9025.850.860.481.810.070.951613.3532.7752.9+0.24+0.44-0.37+0.087-0.31-35-92-0.20+0.84+3.6第15頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）免疫應激前后的營養(yǎng)需求變化免疫應激誘發(fā)的慢速生長階段其養(yǎng)分需要量可分為三個階段：1.免疫應激潛伏期，此階段氨基酸實際需要量與NRC推薦量相當；2.免疫應激期，此階段動物采食量和生長速度均降低，對氨基酸需要量低于NRC推薦量；3.應激后的補償生長期，此期機體補償生長，對氨基酸需要量比NRC推薦量高。第16頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月表53家禽微量營養(yǎng)素營養(yǎng)與免疫反應微量營養(yǎng)素營養(yǎng)需要免疫反應需要肉雞母雞火雞劑量效果維生素A（IU）維生素E（mg/kg）維生素C（mg/kg）硒（mg/kg）銅（mg/kg）鐵（mg/kg）鋅（mg/kg）1000150030601001500.10.1558030408000150002050502000.1545554060800015003060801500.27.54560≤1000~2000≥2500~5000≤5～10≥100～200≥250≤0.05≥0.15≤3≥30≥80≤50≥400抑制增強抑制增強增強抑制增強抑制增強抑制增強第17頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）日糧能量來源的重要性1.脂肪作為能量來源時，會增強因應激造成的生長抑制；2.用玉米淀粉作為能源時，效果好于玉米油。*因此，應激動物的合理飼養(yǎng)不但涉及飼糧營養(yǎng)水平的調(diào)整，也包括飼料原料選擇。第18頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月五、營養(yǎng)與免疫需要深入研究的問題營養(yǎng)與免疫屬于動物營養(yǎng)學的新領域，大部分研究仍處于探索階段，距成熟的實用技術尚有很大差距。下列問題需要深入研究：（1）養(yǎng)分缺乏或過量的免疫機能異常機制；（2）免疫反應對營養(yǎng)代謝和營養(yǎng)需要量的影響；（3）確保機體最佳免疫機能及免疫應激期和應激結(jié)束后的營養(yǎng)需要模式。第19頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月小專題：營養(yǎng)對免疫應答的調(diào)控機制一、影響免疫系統(tǒng)的發(fā)育（亞麻酸，F(xiàn)e，VA）二、為免疫系統(tǒng)提供底物營養(yǎng)（所有養(yǎng)分）三、宿主與病原競爭營養(yǎng)素（Fe，生物素）四、改變激素反應的條件（能量與蛋白）五、營養(yǎng)素對免疫系統(tǒng)的直接調(diào)節(jié)作用（VA,D,E,PUFA）六、構(gòu)筑宿主屏障，減輕病理損害（VE，Se，F(xiàn)e，Zn，Cu）七、飼料在消化道內(nèi)的物理化學作用（寡糖，氧化的脂肪）第20頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月一、影響免疫系統(tǒng)的發(fā)育1.胚胎期淋巴器官開始發(fā)育，白細胞群體迅速擴增，并且出現(xiàn)淋巴細胞特異性克?。閷斫閷庖咚匦瑁?，是免疫系統(tǒng)發(fā)育關鍵時期；2.長期嚴重缺乏微量養(yǎng)分比缺乏常量養(yǎng)分（如能量和蛋白質(zhì)）更能削弱免疫系統(tǒng)的發(fā)育；3.亞油酸、維生素A、鐵、硒和一些B族維生素的缺乏對免疫系統(tǒng)發(fā)育特別有害。第21頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月二、為免疫系統(tǒng)提供底物營養(yǎng)1.從營養(yǎng)角度考慮，機體為支持抗原驅(qū)動的免疫細胞與補充、效應物分子（如免疫球蛋白、一氧化氮、溶菌酶、補體）和傳遞物（類花生酸、細胞活素）的合成等，均需要底物（如氨基酸、能量、酶輔助因子）。2.免疫應激期間免疫細胞及其產(chǎn)物的周轉(zhuǎn)率提高。3.感染期典型特征是急性期間蛋白合成、發(fā)熱、體蛋白周轉(zhuǎn)加快和肝糖原異生速度提高。第22頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月二、為免疫系統(tǒng)提供底物營養(yǎng)計算表明，機體中略超過體重0.42%的部分是由白細胞及其前體構(gòu)成的，加上血清抗體總量和具有免疫監(jiān)視功能的結(jié)締組織及淋巴器官的細胞外液、膠原蛋白等結(jié)構(gòu)，免疫系統(tǒng)的重量不足體重的3~4%。第23頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月表55動物免疫細胞和免疫球蛋白重量的定量評估細胞類型數(shù)量克/千克體重動物種類淋巴細胞粒性白細胞自然殺傷細胞單核細胞/巨噬細胞總計用于產(chǎn)蛋的額外漿細胞IgC1免疫球蛋白血清IgC2血清IgC2血清IgC2蛋Ig15.2×109細胞/千克體重6.9×109細胞/千克體重0.29×109細胞/千克體重1.1×109細胞/千克體重23.6×109細胞/千克體重7.46×108細胞/千克體重5.5毫克/毫升5.5毫克/毫升2.6毫克/毫升2.8毫克/毫升0.33毫克/毫升7.9毫克/毫升2.431.390.060.284.150.150.50.50.230.250.030.16/蛋黃大鼠大鼠大鼠人雞雞，8周齡雞，14周齡雞，8周齡雞，14周齡雞，8周齡雞第24頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月三、宿主與病原競爭營養(yǎng)素免疫系統(tǒng)會協(xié)調(diào)一些養(yǎng)分快速流出體液并進入胞內(nèi)存儲庫，從而從營養(yǎng)上使某些病原體處于饑餓狀態(tài)，如肝臟中轉(zhuǎn)鐵蛋白生成量大幅度增加，介導鐵從血漿中進入肝臟中。在急性反應期肝臟中金屬硫蛋白合成量增加。體內(nèi)受到刺激的巨噬細胞可分泌抗生物素蛋白。第25頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月四、改變激素反應的條件1.免疫系統(tǒng)的細胞對于通常由日糧調(diào)控的激素，如胰島素、類胰島素生長因子、胰高血糖素、甲狀腺素、兒茶酚胺、皮質(zhì)酮）等，都具有受體。2.內(nèi)分泌系統(tǒng)有調(diào)節(jié)免疫應答強度和類型的急性作用，也有影響免疫系統(tǒng)重要發(fā)育過程的慢性作用。3.營養(yǎng)反應性激素很可能既可調(diào)節(jié)不采食飼料或過度采食飼料引起的急性免疫作用，也可調(diào)節(jié)養(yǎng)分水平對動物易感性產(chǎn)生的慢性免疫作用。第26頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月五、減輕病理損害1.免疫系統(tǒng)細胞成分（如細胞毒性T細胞、自然殺傷細胞、巨噬細胞和異嗜細胞）的激活可導致多種具破壞性的分子進入周圍的微環(huán)境中，這些防御因子具細胞毒性，既能殺死細菌、寄生蟲和受侵染的宿主細胞，也可損害鄰近的未受侵染的宿主細胞。2.細胞膜中足量的維生素E和細胞液中高水平的維生素C有利于局部的抗氧化防御。

第27頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月六、飼料的物理和化學作用

1.腸腔中存在大量致病性微生物和非致病性微生物（每千克體重含15×1013個）2.腸道密集分布著宿主防御體系（腸道相關淋巴組織）。3.所有動物腸道傳染病的發(fā)生率都很高。4.腸道上皮為防止病原大量進入體內(nèi)必須保持極高的組織完整性，但它又必須足夠薄以便于養(yǎng)分的有效轉(zhuǎn)運。5.日糧的物理和化學特性能調(diào)節(jié)胃腸道微生物群落、病原附著于腸細胞的能力及腸道上皮的完整性（NSP、寡糖、酸敗脂肪

）。第28頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月七、利用營養(yǎng)措施提高斷奶仔豬的免疫功能早期(3～4周齡)斷奶可以提高母豬的繁殖性能并阻斷一些疾病由母豬向仔豬的傳播。但是早期斷奶仔豬消化系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)發(fā)育不完全，再加上早期斷奶引起的心理、環(huán)境和營養(yǎng)應激，容易使斷奶仔豬出現(xiàn)免疫功能降低和斷奶后腹瀉等一系列問題，甚至造成仔豬死亡，影響?zhàn)B豬經(jīng)濟效益。第29頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月因此，提高早期斷奶仔豬免疫功能，改善其健康狀況，是提高養(yǎng)豬生產(chǎn)水平的重要一環(huán)。大量研究表明，合理的營養(yǎng)可提高早期斷奶仔豬的免疫功能和健康水平。第30頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月1、減少飼糧蛋白質(zhì)的不利作用1．1對飼糧中豆類進行膨化處理對豆類進行膨化處理可以減少豆類中的抗原物質(zhì)，還可以破壞其細胞壁，增加豆類物質(zhì)的消化率。1．2添加合成氨基酸來配制低蛋白飼料通過添加合成氨基酸來配制低蛋白質(zhì)氨基酸平衡飼糧可減少飼糧抗原物質(zhì)，也可使大腸內(nèi)蛋白質(zhì)的腐敗作用降低，有利于降低腸道內(nèi)有毒細菌的代謝而保持腸道健康，有效地提高仔豬的健康水平。第31頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月1．3用優(yōu)質(zhì)動物性蛋白質(zhì)飼料代替部分豆粕動物性蛋白質(zhì)飼料(如脫脂奶粉、魚粉、噴霧干燥血漿蛋白粉和腸膜蛋白粉等)具有較高的可消化性，是優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)飼料。血漿蛋白粉含有豐富的免疫球蛋白(占蛋白總量的20％～26％)，是一種天然抗體源。第32頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4添加脂肪仔豬斷奶后頭幾天采食量較少，?？蓪е聰z入代謝能不足。添加脂肪可提高飼糧能量濃度，延緩食物在胃腸道中的排空時間，增加碳水化合物和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)在消化道的消化吸收時間，減少因蛋白質(zhì)在大腸內(nèi)腐敗而導致的仔豬腹瀉。共軛亞油酸(CLA)有改善斷奶仔豬生長性能和增強免疫功能的作用，添加CLA可降低早期斷奶仔豬因腸炎引起的腸道粘膜損傷，維持細胞因子水平，CLA的最佳添加劑量為2％。第33頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月3控制飼糧纖維水平長期以來，由于粗纖維能降低仔豬的采食量和飼料的消化率，被認為是一種抗營養(yǎng)因子。飼糧中粗纖維含量過高容易使胃腸道粘膜發(fā)生機械損傷，使仔豬對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收減弱，從而導致仔豬腹瀉。第34頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月但是大量研究表明，適當增加飼糧中的粗纖維水平不會影響早期斷奶仔豬的生產(chǎn)性能，但可有效地降低仔豬腹瀉率。一方面，粗纖維有利于仔豬消化系統(tǒng)的發(fā)育，尤其是粗纖維分解產(chǎn)生的丁酸，是腸上皮細胞不可缺少的能源，還可以減少大腸內(nèi)有毒胺類(如尸胺、腐胺、組胺和色胺等)的生成，從而減少腹瀉；第35頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月另一方面，纖維可通過促進胃腸蠕動和食糜流動，加快病原菌的排出，減少仔豬發(fā)生病原性腹瀉。第36頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月4使用添加劑4．1微量元素與維生素大多數(shù)微量元素和維生素作為酶的重要協(xié)同因子，以輔酶形式在淋巴細胞和巨噬細胞功能和活性上發(fā)揮重要作用。第37頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月4．1微量元素與維生素在飼糧中添加鋅和維生素C能夠增加豬的抗體水平和生產(chǎn)性能。在早期斷奶仔豬飼糧中添加250mg／kg的銅，可降低仔豬腹瀉發(fā)生率，提高十二指腸脂肪酶活力和脂肪表觀消化率，減少結(jié)腸內(nèi)大腸桿菌數(shù)量。第38頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月4．2酶制劑早期斷奶仔豬由于消化系統(tǒng)發(fā)育不完全，再加上斷奶應激，使消化道中的酶活性降低，使早期斷奶仔豬的消化能力較弱。添加外源性酶制劑可彌補早期斷奶仔豬體內(nèi)各種酶的不足，減輕胃腸負擔，維持正常的消化吸收功能，從而幫助仔豬消化、吸收各種營養(yǎng)物質(zhì)，達到促生長、維持腸道健康的作用。第39頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月4．3酸化劑早期斷奶仔豬胃內(nèi)鹽酸分泌不足，消化道pH值較高，不足以促進胃蛋白酶原轉(zhuǎn)化為胃蛋白酶。因此，可通過在仔豬日糧中添加酸化劑來降低胃腸道pH值，促進胃蛋白酶原向胃蛋白酶的轉(zhuǎn)化，提高蛋白質(zhì)的消化率。第40頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月4．3酸化劑低酸環(huán)境可以有效地抑制病原菌的生長繁殖，保護有益菌。添加鹽酸、檸檬酸、復合酸均可促進仔豬生長，降低腹瀉發(fā)生率。添加1.5％檸檬酸對降低結(jié)腸大腸桿菌數(shù)量，減少腹瀉發(fā)生率效果明顯。第41頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月4．3酸化劑添加0.25％復合酸可