硒对家禽免疫反应的影响

      家禽经过不断的世代遗传选育，对其免疫反应产生了负面影响。一些学者表示动物生产性能的提高导致其免疫刺激反应的减弱。为提高生产性能而进行的商品化家禽选育造成了巨噬细胞吞噬能力的下降。

      均衡的日粮提供了动物的需要，虽然饲料配方是根据饲养标准确定，但实际生产中，因为免疫反应所带来的能量消耗是需要考虑的。动物免疫系统会对营养有一定消耗，一旦动物免疫系统被激活后，对能量和营养会造成很大损失，进而改变其营养需要。

      免疫反应依赖许多维生素和矿物质，硒在物质代谢、中和自由基、提高繁殖性能和提抗病原入侵上起到重要作用。本文综述了硒在家禽生产中对免疫反应的影响。

1 硒

1.1 硒源

      硒，最早在1817年焙烧黄铁矿制备硫酸时被分离发现。自然界中的硒主要以有机和无机两种化学形式存在。无机硒主要以硒酸盐、亚硒酸盐等形式存在。有机硒广泛存在于植物、动物、坚果、鱼类中。

      家禽日粮中的硒主要是无机硒，例如亚硒酸钠，作为一种常规的微量元素添加剂，很难满足动物对硒的需要。

      由于亚硒酸钠的毒性以及与其他矿物元素的互作，日粮中亚硒酸钠的添加水平是有限的。根据Gad 和Abd eltwab 在鹌鹑上的研究，高水平的亚硒酸盐灌服鹌鹑一个月，会引起氧化肝损伤，影响血液生化指标。

      另外一个负面因素是无机硒在机体的吸收和残留，使得动物性食品，例如富硒牛奶、富硒肉、富硒蛋中硒的转化率较低，且无机硒在机体内的储备能力较弱。

      有机硒的生物利用率很高，与其区别于无机硒的吸收和代谢途径有关。有机硒的吸收靠肠道的氨基酸和小肽完成，而不是被动运输，从而避免了因被动运输与其他微量元素的吸收形成竞争。有机硒和无机硒的代谢也不相同，有机硒能被肾脏的肾小球重吸收，从而大大提高有机硒的吸收利用率。

      有机硒高效的生物利用率归因于有机硒主要以硒代蛋氨酸和硒代半胱氨酸等形式存在，有机形态的硒在植物中存在，也可利用酵母合成。这些与蛋白或氨基酸结合的营养物质，具有较高的消化率和生物利用率。

     一些研究显示有机硒能提高动物产品中硒的含量，特别是在禽肉中。

1.2 硒的功能

      硒作为一种动物和人体必需的微量元素，在繁殖系统和免疫系统中都起到重要作用，被称为免疫调节剂。

      五十年代以来，硒被确认是动物和人必需的微量元素，是抗氧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px) 等酶的必需组分，能保护细胞膜的完整性，避免亚细胞膜的氧化损伤。维生素E 也是一种抗氧化剂，硒作为细胞质内GSH-Px 的组成部分，能在自由基对细胞膜造成破坏前，清除自由基。这些微量元素作为GSH-Px 的辅助因子，能通过改变酶的构象改变酶的活性。

      GSH-Px 被认为主要负责催化细胞的氧化还原反应和氧化防御，GSH-Px能催化脂质过氧化O-、ROOH和H2O2等物质还原成无害的羟基化合物或H2O，从而阻断脂质自由基的链式反应，保护细胞膜及细胞器免受自由基的干扰和损害。

      GSH-Px 酶的活性与机体内硒的水平有关。通常，GSH-Px 活性能作为体内硒的指示剂。GSH-Px 能与硫氧还原酶(TR) 一起作为细胞的氧化防御，帮助机体恢复内源性抗氧化系统。

1.3 抗氧化与自由基

      硒在动物体内起着重要的功能，包括特异性的合成前列腺素和必需脂肪酸的代谢，激活甲状腺素，以及通过中和自由基在获得性免 疫反应中起重要作用。

      在动物生产中，自由基和脂质过氧化会导致多种疾病，降低动物的生产性能和畜禽产品品质。

      分子中共价键分裂使共用电子对分属于两个原子，形成自由基。当机体内的自由基超过一定量时，自由基就会攻击细胞膜。氧自由基的产生发生在中性粒细胞吞噬细菌的过程中，单核细胞和巨噬细胞通过烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸- 氧化还原酶NADPH 激发O2-，导致呼吸加快，氧的消耗是平时的2 ～ 20 倍。

      一些报导指出，众多自由基中对细胞最有害的是OH-自由基，会对多不饱和脂肪酸(PUFA) 和微孔膜( 原生质、线粒体和溶酶体)，蛋白质( 细胞酶和细胞外基质) 和核酸( 染色体) 造成损伤。

      在正常生理条件下，氧化剂和抗氧化剂在体内存在一个动态平衡，调控机体的氧化还原平衡。由于自由基的无序导致的细胞损伤称为“氧化应激”。

      根据Orchsendorf 的研究，自由基会导致系统性炎症反应，败血症，增加细胞代谢和机体抗氧化能力的损失；同时因为日粮中微量元素和维生素的添加水平低也会影响机体的抗氧化能力。这些因素，利于自由基的产生，导致机体氧化- 抗氧化失衡，影响动物的免疫能。

2 硒与免疫系统

      20 世纪50 年代之前，人们对硒的关注更多是其毒性而不是其营养功效。这之后，硒被认为是一种必需的微量元素来预防肝、肌肉和血管损伤。Castor 等指出日粮中的硒能降低肌肉萎缩症的发生率，改善繁殖性能，胴体品质，加强免疫系统。

      一些研究也报道了硒对免疫系统的影响。根据Leng 等的研究，硒能通过提高防御细胞的免疫活性改善鸡的免疫状态。根据Shilo 等的研究，硒同样具有消炎的作用，硒能在巨噬细胞炎症反应中，减少白介素-6(IL-6) 的活性，控制系统性炎症反应综合症。

      在家禽中，硒从胚胎阶段就开始参与免疫系统的调控，在孵化的第10 ～ 15 天，胚胎开始大量吸收硒和维生素E。

      在这一阶段，胚胎吸收大量卵黄囊中的脂肪，这些脂肪多数是不饱和脂肪酸。在这一阶段，抗氧化因子( 维生素E、类胡萝卜素、抗坏血酸)、抗氧化酶( 超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶)、辅助因子(硒、锌、锰、铁)能中和自由基。大量研究表明，蛋中硒的含量取决于饲料中硒的来源和添加量。

      与动物免疫相 关的自由基的产生和抗氧化的激活是受诸多因素影响的。例如，在病原体被吞噬的过程中，免疫细胞因吞噬产生自由基。如果机体没有足够的抗氧化营养因子储备，微孔膜和重要的细胞器会不可逆转的受到损伤，从而降低免疫细胞的杀伤能力。

      细菌吞噬作用引起自由基数量的增加会导致 机体防御系统效率的下降。脂质体内最重要的自由基是O2- 和H2O2，会损伤吞噬细胞的细胞膜，改变膜的结构和渗透性，导致离子通道受损，细胞器的酶释放，进而形成细胞毒性产物，抑制膜蛋白的受体，干扰吞噬细 胞的功能。同时，自由基引起的微孔膜受损会导致细胞死亡，从而减少免疫细胞数量。

      自由基也会干扰抗体的产生和功能。作为蛋白质，自由基的攻击会改变抗体的氨基酸组成，氧化硫氢基团(-SH)，引起抗体蛋白质构象改变，酶活性的改变，肽链的断裂，金属元素和蛋白间连接的断裂，抗原性的改变，蛋白易降解 性的增加。

      关于自由基对免疫的影响，许多含多不饱和脂肪酸( 亚麻油、花生四烯酸)的成份易受自由基的影响。花生四烯酸影响炎症反应、免疫反应，因为它是许多信号分子(白细胞三烯)的前体，而这些信号分子作为平衡剂参与了炎症系统。

      日粮中硒的存在直接或间接的提高了动物的免疫反应，包括抗体的产生，细胞增殖，细胞因子的产生，前列腺素代谢和中性粒细胞功能。禽上的研究发现，硒能增加抗体，降低胸腺和法氏囊，进而提高免疫。Arthur 等发现小鼠日粮缺硒后，淋巴细胞增殖减少，影响到巨噬细胞、T 细胞和B 细胞的产生。因为这一缺陷，降低了巨噬细胞的吞噬能力。在禽的细胞免疫系统中，这些细胞起着至关重要的作用。在家禽免疫上，这些细胞是非常重要的，特别是急性炎症反应中。

      除了巨噬细胞，硒也参与淋巴细胞活动。胸腺与硒的关系密切，因为T 细胞在胸腺内成熟。当动物缺硒时，T 细胞和B 细胞的增殖和分化都会受到影响，相关抗体水平也会下降。例如：大鼠中的IgM、IgG 和IgA，人中的IgG 和IgM。

      禽的防御细胞、嗜异细胞与哺乳动物中性粒细胞相似，也存在非特异性免疫。硒对于吞噬细胞的趋化、吞噬和杀灭过程均有不同程度的促进作用，使非特异性免疫细胞的作用加强。

      Burbano 等在人体上的研究表明，每日补充硒对人类免疫缺陷病毒的治疗是有益的。对于人的其他疾病，一些学者通过流行病学研究指出一些疾病，如癌症的发生，都是与缺硒有关。根据其他学者的研究，补充硒能防癌，老年性痴呆。

3 硒对家禽的重要性

      当前，在家禽生产中一个巨大的挑战是欧盟于2006 年禁止肉鸡饲 料中使用抗生素。巴西等一些肉鸡出口国家急需寻找替代抗生素的产品。因此，饲料添加剂生产 商努力寻找弥补这一缺陷的替代品。只有一个高效针对病原入侵的免疫系统才能保证动物抵抗疾病，提高生产性能。

      营养是一个刺激禽免疫的工具。因此，硒在促进一个有效的免疫反应，中和自由基和保护身体免受感染起着重要的作用。

4 未来的发展趋势

      为了提高动物的生产性能，减少饲料中抗生素的使用，需要更多关于动物营养需要的研究，尤其是对营养免疫的研究。硒作为微量元素在营养素对动物免疫功能的影响越来越受到人们的关注。一些维生素和微量元素参与动物的免疫系统，作为免疫调节剂和抗氧化剂。硒以及一些其他维生素和微量元素对免疫的影响值得持续研究。□□

原题名：Selenium Influence in the Poultry Immune Response -Review( 英文)

原作者：Marina B. Saad、Luiz R. Gertner、Tania D. M. M.Bona 和Elizabeth Santin