許多因素可以影響動(dòng)物在應(yīng)激條件下的免疫反應(yīng)。要降低現(xiàn)代家禽生產(chǎn)中的死亡率,應(yīng)用有效的疫苗接種計(jì)劃被認(rèn)為是非常必要的。然而,免疫接種有時(shí)過(guò)于頻繁且接種劑量過(guò)大。不恰當(dāng)?shù)拿庖呓臃N可能會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物免疫系統(tǒng)發(fā)生應(yīng)激。多項(xiàng)研究表明,應(yīng)激不僅會(huì)影響動(dòng)物腸道的功能,也影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。
消化酶在吸收和利用消化道中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)上起著至關(guān)重要的作用。因此,它們通常用來(lái)表示腸道的營(yíng)養(yǎng)吸收功能。研究表明,免疫應(yīng)答不完善會(huì)影響動(dòng)物的生長(zhǎng)性能以及商品家禽腸道疾病的流行。它也能導(dǎo)致家禽生產(chǎn)力下降、死亡率上升以及人類食用肉產(chǎn)品污染程度增高。
1 受損的防御體系
過(guò)去幾十年中的大量研究證實(shí),霉菌毒素普遍存在于大多數(shù)飼料原料中。家禽因攝入高水平霉菌毒素而產(chǎn)生的急性中毒會(huì)導(dǎo)致其生產(chǎn)力顯著下降,出現(xiàn)明顯的臨床癥狀和死后病變,包括高死亡率。生產(chǎn)實(shí)踐中,大多數(shù)霉菌毒素中毒病例呈慢性發(fā)病,由攝入低水平的真菌代謝產(chǎn)物引起。其結(jié)果是造成動(dòng)物生產(chǎn)性能出現(xiàn)可測(cè)量水平的下降,并會(huì)出現(xiàn)非特異性病變,如皮下出血和免疫抑制。我們想知道,霉菌毒素是否可以顯著影響家禽免疫系統(tǒng)的正常功能,使其對(duì)各種病毒、細(xì)菌或寄生蟲(chóng)更加易感。答案是肯定的,它們有這個(gè)能力,并且它們會(huì)這樣做。
家禽業(yè)中最重要的疾病之一就是禽霉菌毒素中毒癥。由于禽霉菌毒素中毒癥可導(dǎo)致家禽生產(chǎn)性能下降,從而造成嚴(yán)重的損失。霉菌毒素也是一種免疫抑制劑,可提高家禽對(duì)疾病的易感性和死亡率。多項(xiàng)研究表明,霉菌毒素,如黃曲霉毒素、赫曲霉素、棒曲霉素或伏馬菌素,能夠在不同水平上影響炎癥應(yīng)答反應(yīng)。例如,它們可以直接影響吞噬細(xì)胞(巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞)的活性,或損害這些細(xì)胞的活性或分泌功能。研究表明,霉菌毒素可以對(duì)細(xì)胞介導(dǎo)和體液介導(dǎo)的免疫應(yīng)答產(chǎn)生廣泛的免疫抑制作用,可以降低宿主對(duì)傳染性疾病的抵抗力。例如,T-2毒素可增加雛雞對(duì)沙門(mén)氏菌感染和隱孢子蟲(chóng)感染的易感性。攝入黃曲霉毒素則可增加雛雞和日本鵪鶉的球蟲(chóng)病和沙門(mén)氏菌感染的嚴(yán)重程度。研究發(fā)現(xiàn),赫曲霉毒素A能增加雛雞對(duì)球蟲(chóng)病、沙門(mén)氏菌和大腸桿菌的易感性。
2 疫苗接種反應(yīng)
通過(guò)疫苗接種獲得的免疫力會(huì)因攝入的霉菌毒素而受到影響。Hegazy等(2011)的研究顯示,霉菌毒素中毒可能是導(dǎo)致禽流感疫苗免疫接種失敗的原因。由霉菌毒素引起的免疫抑制主要表現(xiàn)為T(mén)淋巴細(xì)胞或B淋巴細(xì)胞的活性和產(chǎn)生受到抑制,以及巨噬細(xì)胞/嗜中性粒細(xì)胞的功能受到損害。
感染或接種疫苗后的抗體水平以及吞噬細(xì)胞的活性都會(huì)因?yàn)槊咕舅氐淖饔枚陆祷驕p小。由霉菌毒素造成的免疫功能抑制最終可以降低動(dòng)物對(duì)傳染病的抵抗力,重新激活慢性感染和/或降低疫苗功效。疫苗免疫的破壞以及傳染性法氏囊病、馬立克氏病等疾病的發(fā)生,可歸因于家禽飼料中的霉菌毒素。飼料中低水平的毒素(指含量低于可觀察到的明顯中毒水平)也可以改變正常的免疫功能。
3 霉菌毒素減活化作用
眾所周知,動(dòng)物體內(nèi)70%的免疫系統(tǒng)位于胃腸道(Gastrointestinal Tract,GIT)內(nèi)。十二指腸和空腸的絨毛固有層富集了分泌IgA的活性細(xì)胞。派爾集合淋巴結(jié)是腸道黏膜免疫的重要組成部分。
黏膜免疫是體液免疫的重要組成部分。分泌型IgA是黏膜表面最重要的抗體,也是黏膜免疫的因素。它可提供被動(dòng)免疫保護(hù)作用,防止病原體侵入GIT。Nutriad公司霉菌毒素管理策略的一個(gè)重要方面就是促進(jìn)腸道IgA的生成,從而刺激GIT中的局部免疫系統(tǒng)。有效的霉菌毒素管理是一個(gè)非常復(fù)雜的課題,由許多不同的策略組成。
支持免疫系統(tǒng)是其中的一方面。與其他物種一樣,沒(méi)有正確進(jìn)行霉菌毒素管理的家禽會(huì)不斷暴露于不同濃度和組合的霉菌毒素中。家禽免疫系統(tǒng)的功能將被削弱,無(wú)法防御傳染性疾病的侵襲。給動(dòng)物使用能夠結(jié)合并固定GIT中霉菌毒素的營(yíng)養(yǎng)性惰性飼料添加劑,進(jìn)而可以降低霉菌毒素的生物活性,是霉菌毒素解毒的常用方法。雖然這種方法能成功消除某些霉菌毒素(如黃曲霉毒素)污染帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn),但它不能對(duì)所有與家禽業(yè)有關(guān)的霉菌毒素起作用。
一般來(lái)說(shuō),霉菌毒素對(duì)動(dòng)物的不良作用取決于其在GIT中的吸收量和吸收速度、在組織中的分布、結(jié)合或累積量以及生物降解和排泄過(guò)程。天然的生物滅活過(guò)程是各種可以同時(shí)發(fā)生的生理過(guò)程的一個(gè)復(fù)雜組合,可以針對(duì)各種霉菌毒素提供防御作用。
天然的霉菌毒素生物滅活作用通常發(fā)生在GIT和肝臟中,并且是腸道微生物群落和組織酶作用的結(jié)果。在GIT中,天然存在的細(xì)菌、酵母和原生動(dòng)物有能力將單端孢霉烯族毒素類的霉菌毒素滅活轉(zhuǎn)化成無(wú)毒性或毒性較低的代謝產(chǎn)物。
在家禽中,T-2毒素通常在攝入后會(huì)被代謝消除。該過(guò)程發(fā)生在嗉囊、小腸和肝臟中,在這些組織中經(jīng)過(guò)水解、羥基化、深度氧化和共軛作用,產(chǎn)生20多種不同的代謝產(chǎn)物。通過(guò)改變霉菌毒素的分子結(jié)構(gòu)將其轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的代謝產(chǎn)物,或通過(guò)將霉菌毒素結(jié)合到益生菌的細(xì)胞表面,生物滅活已被證明是不能吸收的霉菌毒素(單頭孢酶烯)的解毒方法之一。
4 結(jié)語(yǔ)
總之,霉菌毒素可通過(guò)影響家禽的腸道健康以及先天性和獲得性免疫系統(tǒng)來(lái)改變動(dòng)物對(duì)傳染性疾病的易感性。我們有必要進(jìn)行進(jìn)一步的研究,以調(diào)查霉菌毒素對(duì)傳染性疾病的影響,并開(kāi)發(fā)實(shí)用且經(jīng)濟(jì)可行的解決方案,來(lái)消除飼料中的霉菌毒素污染及其對(duì)動(dòng)物健康的影響。
原題名:Can a suppressed immune system affect growth?(英文)
原作者:Radka Borutova DVM