动物福利会受健康特别是免疫功能和炎症的影响（续）

中图分类号：S815 文献标志码：C 文章编号：1001-0769（2018）04-0075-04

5.2 福利与健康

健康是动物福利的一个重要组成部分，不过不是唯一的，但是正如世界动物卫生组织（2015）提出的那样，动物福利定义为：（1）动物对其生活条件的适应程度；（2）科学证据表明，一头动物，如果健康、舒适、营养良好、安全、能够表达行为的关键方面，且没有遭受疼痛、恐惧和痛苦等不愉快的状况，则具有良好的福利；（3）良好的动物福利需要对疾病和伤痛进行预防和兽医治疗，提供合适的栖息处、管理措施、营养、人道对待和人道屠宰或扑杀。

在对动物造成负面影响的因素（疼痛、不适、痛苦甚至福利差）中，“疾病”显得尤其重要（Fregonesi和Leaver，2001）。更重要的是，正如Dantzer等（2008）最近在人上证实的那样，摆脱“疼痛、伤害和疾病”的第三种自由，表明健康损害是由身体疼痛以及由促炎细胞因子引起的心理抑郁症引发的（Johnson和Finck，2001）。因此，一头健康的动物不能仅仅被认为是没有疾病，而是拥有一个处于最佳体内平衡状态的机体。

此外，Broom（2006）表示，良好的健康是良好的动物福利的核心，因为任何一种病理状态都会导致福利出现一定程度的下降。尽管如此，病理状态可能由品种，物理、热和化学伤害，感染和寄生虫病，代谢异常和营养障碍等造成。事实上，所有这些原因与可导致巨噬细胞和其他细胞诱导释放炎症介质并最终导致组织炎症反应的刺激、损伤或感染状态有关。

因此，如果炎症是任何健康障碍的常见事件，则应注意最近发现的疾病行为与促炎细胞因子（IL-1和TNFα）之间的密切关系。疾病行为由在感染和炎症情况下发生的一系列非特异性症状组成，包括发烧、虚弱、不适、精神萎靡和精力无法集中。出于两个理由这是非常重要的：首先它是连接健康障碍和福利差（身体和精神影响）的机制之一，正如Dantzer等（2008）所建议的那样，促炎细胞因子对大脑有不良影响（抑郁、烦躁和认知障碍）；其次，通过释放类二十烷酸，会有一个夸大的疼痛反应，这更多的是一种生理作用（Watkins和Maier，2000）。同时，通过急性期蛋白质的血液水平变化（正面和负面），研究人员可以客观地评估亚临床水平的细胞因子的合适作用（Trevisi等，2011a，2015；Bertoni和Trevisi，2013）。因此，这些蛋白质可以作为客观评估动物福利的更进一步的工具。

5.2.1 营养、健康和福利：免疫功能

在营养对农场动物健康状况（福利）的众所周知的作用中，正如Fossum等（1998）在猪上所见到的那樣，除了明显的代谢性疾病或传染病之外，亚临床疾病也很重要，因为它们在集约化农场中最为常见，且可能会降低动物福利。后者也被认为是引起不适的原因，例如，在奶牛的产后阶段发现它们没有明显的症状，但在血液中能够检测到少量的负急性期蛋白质（炎症指标）（Bertoni等，2008）。这可以解释（Bertoni等，2009）为何奶牛没有频繁出现明显的问题却无精打采、冷漠、沮丧、食欲不振。因此，炎症可能是健康与动物福利之间合理的联系之一，也可能与营养有关。事实上，这种联系并不局限于感染、寄生虫、代谢性疾病、消化不良、中毒等，而它应扩展到以促炎细胞因子的大量释放为特征的任何情况（有或没有临床症状）（Bertoni等，2015）。

然而，关于日粮对宿主抵抗力的影响，即宿主能够调节病原体的定植、发育、繁殖和存活的文献也有许多。宿主抵抗力反过来可以通过免疫来调节和介导，而免疫受营养的影响。日粮成分对病原体免疫应答的免疫调节作用尚未完全清楚。研究人员已经使用了各种方法来研究它们。例如，在医学研究中，大部分证据来源于在无特定疾病的前提下进行的研究，或来自体外研究（Kroner等，2015；Spinas等，2015；Hale等，2015）。在动物科学中，许多例子来自宿主感染了特定病原体的研究以及所调查的相关反应（Sakkas等，2012；Tan等，2014）。日粮组分能够以各种方式影响免疫力。最近的研究表明，日粮中的氨基酸通过调节淋巴细胞和巨噬细胞活化、淋巴细胞增殖、抗体产生以及激素分泌来发挥潜在作用（Stephen和Avenell，2006；Osorio等，2014）。其他研究已经监测了添加营养物质对抗体滴度和细胞因子组成的影响。例如，日粮补充支链氨基酸（如亮氨酸和缬氨酸）能导致受试的健康动物血液中细胞因子组成发生变化，如干扰素-γ产生增加，白细胞介素-4释放减少（Bassit等，2002），结果导致Th1的免疫应答反应增强。

在本章中，我们从营养对胃肠道寄生虫病的免疫调节作用中获得了大部分的例子，不过一些证据表明，这些原理可能与对细菌和病毒病原体的免疫力有关（Bikle，2008；Watzl等，2005；Spears和Weiss，2008；Volman等，2008）。在此，我们列出了一些对免疫反应（即效应分子，包括细胞或免疫调节化合物）进行了直接测量的研究案例。值得注意的是，从定义上讲，这些都是相关的反应，因此它们未必有保护性（Maizels等，2004）。我们首先关注常量和微量营养对胃肠道线虫免疫应答反应的影响。然后，我们研究植物次生代谢产物（Plant Secondary Metabolites，PSM）对免疫调节的影响，并讨论这些相互作用的意义。我们最后研究了营养在免疫功能中潜在的作用模式，并提出了如何提高营养与免疫之间相互作用知识的方向。

● 常量和微量营养对免疫的影响

大量的研究集中在蛋白质营养与胃肠道线虫病的关系上。这似乎是合理的，由于免疫系统的效应分子具有高度的蛋白质属性（Lewis和Austen，1981；MacRae，1993；Coop和Holmes，1996），因此其可以利用蛋白质资源，这将支持供应蛋白质能够限制免疫功能的观点。然而，像任何生理功能一样，免疫系统也会有能量和微量营养的需要。研究表明，提高这些资源的供应量预期可增强免疫反应，当然前提是它们最初的供应不足（Steinbrenner等，2015）。例如，补充锌、铁、硒、维生素E、维生素A，可提高循环和肠道抗体、循环嗜酸性粒细胞和肠道粒细胞的数量，可提高淋巴细胞的体外增殖水平和细胞因子水平，可改善嗜中性粒细胞和淋巴细胞功能（McClure等，1999；Finch和Turner，1996；Boulay等，1998；Koski和Scott，2001；Calder等，2002）。相反，日粮补充能量似乎对动物机体的寄生虫免疫力没有影响。这种不一致性在此没有详细讨论，但其已经成为最近发表的一篇综述的主题（Houdijk，2012）。

大量的证据表明，增加日粮蛋白质可以提高生长期动物对线虫的免疫力（表1）。一般来说，向生长期动物补充蛋白质会提高其循环和局部炎性细胞、肥大细胞蛋白酶和循环抗体的浓度。结果的明显不一致可能归因于与感染发展相关的采样时间、营养补充持续时间以及所评估的免疫反应类型。例如，蛋白质营养对免疫反应的作用通常在免疫表达期更明显（van Houtert等，1995）。这或许与感染发展相比免疫反应不一致以及嗜酸性粒细胞增多发生在感染后期的事实有关。补充蛋白质还会对各种类型的效应臂产生不同的影响。利用感染肠道线虫的小鼠进行的详细研究表明，补充蛋白质可以通过促进肠道相关的Th2应答反应加速驱虫，同时可以减少促炎性Th1的应答反应（Ing等，2000）。

补充蛋白质还会影响围产期动物的效应器反应（表2）。尽管这样的应答对于某些效应器反应（如循环抗体）是相当多变的，但对球状白细胞的影响是一致的。后者可能反映了这种炎性细胞在反刍动物中对胃肠线虫表达免疫力方面早已知道的重要性（O"Sullivan和Donald，1973；Huntley等，2004）。蛋白質营养对血浆抗体的影响可能较多变，因为血浆抗体浓度取决于乳中抗体产生、利用和排泄之间的平衡。由于供应蛋白质可以增加产奶量，蛋白质营养对循环抗体的影响可能并不总是遵循预期的剂量-反应的关系（Houdijk等，2003）。

各种蛋白质来源已被用于提高动物对寄生虫的免疫力，这些蛋白质源有豆粕（Houdijk等，2003）、鱼粉（Donaldson等，1998）、棉籽粕（Shaw等，1995）、酪蛋白（Jones等，2009）、卵清蛋白（Boulay等，1998）、葵花粕（van Houtert等，1995）和可以增加微生物蛋白的尿素（Strain和Stear，2001）。这些研究大多数添加了相对高水平的蛋白质。我们建议，如果蛋白质添加水平接近于动物的蛋白质需要量，那么考虑蛋白质质量（即氨基酸组成）就变得很重要。最近我们对这一假设进行了验证（Sakkas等，2012）。结果表明，利用木糖处理的大豆（较高的瘤胃不可降解蛋白质型日粮）补充可代谢蛋白（Metabolizable Protein，MP）在减少寄生虫病方面比利用蚕豆型日粮补充等量的MP更有效。所观察到的效果或许可归因于大豆蛋白在氨基酸组成方面有优势，因为这两种日粮可提供等量的MP。因此，当利用营养策略来提高疾病的控制时，蛋白质来源是需要考虑的一个重要因素。

未完，待续。