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细说炎症之氨基酸络合物
时间: 2018-01-15 11:59:22 | [<<] [>>]

炎症是机体自然产生的对感染、病原体和 /或组织损伤做出的免疫反应的一个重要组成部分。炎症通常被认为是一种负面反应,但事实上,它是身体对病原体或组织损伤而产生的一种保护性反应。


炎症与免疫反应密不可分,因此,那些有助于调节炎症反应从而改善免疫功能的饲养条件、饲料/原料等因素对动物生产都至关重要。特别是许多国家目前禁止使用抗生素,在这一趋势下,这些因素显得格外重要。


最近的数据显示,微量元素有利于免疫反应及相关的炎症(Chirase等,1994年;Percival等,1998年;Underwood和 Suttle,1999年;Gaylean等,1999年;Hudso等,2004年;Kellogg等,2004年;Enjalbert等,2006年;Jahanian等,2008年;Siciliano-Jones 等,2008年;Rabiee等,2010年)。然而,能否满足动物的微量元素需求,不仅取决于摄入的微量元素数量,也取决于微量元素来源、日粮中拮抗剂含量以及应激。


 皮肤完整性上的考量 

上皮组织是动物抵御威胁的第一道防线。皮肤通常被认为是最大的免疫器官,持续承担着保护机体内部器官不受伤害、抵抗病菌侵入的重担。家禽的皮肤可以防止感染,不让可能导致食物中毒的细菌进入胴体。


食品安全检测的分类中,蜂窝组织炎被认为是美国第二重要的在家禽加工厂产生残次品的原因。通常我们可以观察到,给家禽补充有效锌源如氨基酸络合物,皮肤完整性得到了积极的改善,皮肤异常情况明显减少。


锌在上皮组织的产生、维护和修复方面发挥了多重作用(Mertz,1986年)。尤其是锌可以提升皮肤强度、增强弹性、加强炎症反应,并促进创伤愈合。综合上述作用,这些改善并不出乎意料。


氨基酸锌络合物被证明在单独使用或者与维生素E合用时(Downs 等,2000)可以提高免疫力(Kidd等,1996年;Moghaddam等,2009、2016年都做了相关综述)、降低蜂窝组织炎发病率。奥本大学进行了一项肉鸡研究中,肉鸡饲喂了氨基酸锌络合物后,皮肤损伤率(溃疡、结痂和刮痕)从42.7%下降到9.6%(Saenmahayak等,2010年;图1)。饲喂氨基酸锌络合物的肉鸡脚垫皮炎的严重程度和发生率也明显降低(Hess等,2001年;Saenmahayak等,2010年)。


图1 锌源和锌含量对49日龄肉鸡皮肤完整性(溃疡、结痂和刮痕,%)的影响


关于皮肤完整性对反刍动物整体健康的重要性也有很多研究文献。蹄趾角质附近的皮肤是一个容易受微生物侵袭的区域。一种叫蹄趾皮炎的蹄病尤其需要关注。急性(M2)蹄趾皮炎损伤通常表现为蹄球处皮肤出现亮红色的临床损伤,这是在皮肤的完整性被破坏后,大量细菌侵袭该区域造成的。特别是密螺旋菌等一些厌氧菌类(螺旋体),在饲养状况不好时(潮湿、卫生条件差等),很容易进入受损的皮肤从而引起过度的炎症反应。


多项研究表明,给奶牛和肉牛饲喂含有锌、锰、铜的氨基酸络合物及葡萄庚糖酸钴的复合物,可以降低蹄趾皮炎发病率,同时还能改善蹄趾完整性,降低跛足率和其他蹄病(Gomez等,2004年;Kulow等,2017年)。


微量元素对蹄趾完整性的影响不只局限于在皮肤上。炎症通路的一个主要引发因素是通过“Toll样受体”(TLR)。TLR通路的主要结果是合成促炎性代谢产物(De Nardo等,2015年)。伊利诺伊大学进行的一项研究(Osorio等,2016b)中,饲喂锌、锰、铜氨基酸络合物及葡庚糖酸钴的复合物来替代等量硫酸盐的奶牛,一种TLR基因的表达量提高了。但这些动物蹄趾真皮中编码下游代谢产物的基因表达量却减少了。这些基因表达的减少意味着饲喂氨基酸络合微量元素的奶牛真皮炎症较轻,而且更容易在必要情况下对急性损伤做出反应。


对于这些观察结果(如减少蹄趾皮炎之类的蹄病)的一种可能的解释是:饲喂了氨基酸络合微量元素的奶牛能更有效地启动炎症初始阶段的反应,而不需要发动全部的炎症反应通路。一项观察发现,饲喂了氨基酸络合微量元素的奶牛其下游代谢物的表达量反而降低了。这可能是因为这些奶牛的蹄趾组织结构更好,组织损伤更少了。

 呼吸道方面的考量 

在呼吸道上皮组织的完整性及其防御机制方面,锌发挥了重要作用(抗氧化、稳定细胞器、抗凋亡、上皮愈合及更新,以及抵御炎症;Truong Tran等,2000年)。对兔子的实验研究表明 ,以锌作为辅助因子的抗菌肽能够使呼吸道大肠杆菌菌落数降低70%(LaForce 等,1984年)。一项测量肺动脉内皮细胞内锌含量的研究证明,锌在降低由脂多糖(LPS)导致的细胞凋亡方面扮演了重要的角色(Thambiayya,2012年)。


禽类的呼吸道暴露在多种刺激物之下。最近一项通过滴眼攻毒传染性支气管炎病毒致病毒株(ArkansasDPI第10页)的研究表明,饲喂氨基酸锌络合物的肉鸡炎症早期临床表现增强(图2)而气囊炎的发病率显著降低(图3)。


图2 肉鸡直接感染传染性支气管炎病毒(IBV)后结膜炎、流鼻涕和咳嗽的发生率



图3 肉鸡直接感染传染性支气管炎病毒(IBV)10天后气囊炎的发病率


根据这些研究结果,锌营养状态的改善可能会让上呼吸道上皮细胞的反应更一致,减少有害物质侵入肺泡,从而降低病毒的产量。对肉牛试验的数据分析表明,饲喂氨基酸络合微量元素的母牛生出的犊牛,在生长阶段的呼吸道疾病治疗费用降低50%以上,这极大程度提高了养殖这些动物的投资回报率(Marques等,2016年)。

结语

微量元素对炎症和免疫系统的影响是复杂的,需要更为详细的分析。不过研究已经证明,饲喂氨基酸络合物形式的微量元素,有助于通过多种作用途径来改善炎症状况。这些作用已经在细胞水平上被观测到了,是通过改变与炎症有关的关键基因的表达来实现的 。

值得关注的是,炎症信号是动物体内的一种信息交流方式,这对于消灭病原体和感染是至关重要。但是,当饲喂了氨基酸络合微量元素后,这种信息交流看起来被优化了,炎症反应也变得更有效。


作者:美国金宝公司营养师Adam Geiger,Marco Rebollo

来源:国际畜牧网


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