控制非必需飼料誘導(dǎo)型免疫反應(yīng)的影響

摘 要：廣泛分布在各種飼料成分中的β-甘露聚糖會(huì)引起飼料誘導(dǎo)型免疫應(yīng)答反應(yīng)，從而影響肉雞的生產(chǎn)性能和均勻度。本文通過試驗(yàn)表明，飼料中添加β-甘露聚糖酶可以降低血清AGP的水平，降低使用可引起免疫應(yīng)答反應(yīng)的不必要飼料的成本，進(jìn)而提高生產(chǎn)性能。

關(guān)鍵詞：飼料誘導(dǎo)型免疫應(yīng)答反應(yīng)；β-甘露聚糖酶；生產(chǎn)性能

作為對(duì)半乳甘露聚糖一種反應(yīng)的飼料誘導(dǎo)型免疫應(yīng)答反應(yīng)（Feed Induced Immune Response，F(xiàn)IIR），會(huì)對(duì)肉雞生產(chǎn)性能和均勻度產(chǎn)生潛在的威脅。β-甘露聚糖被認(rèn)為是一種重要的分子，廣泛分布在包括豆粕、葵籽粕、棕櫚籽粕、椰子粕和芝麻粕在內(nèi)的各種飼料成分中（圖1）。

自從豆粕（Soybean meal，SBM）成為世界各地所產(chǎn)飼料中的一種主要蛋白質(zhì)來源，β-甘露聚糖就出現(xiàn)在大多數(shù)的飼料中。

豆粕中的β-甘露聚糖屬于一類線性多糖，由循環(huán)的β-（1，4）甘露糖、β-（1，6）半乳糖和/或與β-甘露聚糖碳架相連的葡萄糖單元組成。

它們是一類具有高黏性、抗高溫的水溶性化合物，在豆粕加工的干燥/烘烤階段中能保持活性。β-甘露聚糖可以被先天性免疫系統(tǒng)識(shí)別，并會(huì)被腸黏膜的多種模式識(shí)別受體（Pattern Recognition Receptors，PRR）識(shí)別為病原體相關(guān)分子模式（Pathogen Associated Molecular Patterns，PAMP），包括血清蛋白甘露糖結(jié)合凝集素（Mannose Binding Lectin，MBL）以及在重要免疫細(xì)胞中的多種細(xì)胞表面受體，如甘露糖受體（Mannose receptor，MR）和在重要免疫細(xì)胞中的其它受體。因此，它們會(huì)引發(fā)腸道微細(xì)胞免疫反應(yīng)，進(jìn)而消耗并浪費(fèi)能量。

甘露聚糖可粘附在許多病原體的表面，可能會(huì)導(dǎo)致先天性免疫系統(tǒng)對(duì)其產(chǎn)生保護(hù)性識(shí)別。目前，MBL被認(rèn)為參與了吞噬含有病原體的甘露糖以及回收壞死細(xì)胞，后者可以有效排列進(jìn)行信號(hào)傳導(dǎo)的細(xì)胞表面Toll樣受體（Toll-like receptor，TLR）構(gòu)架。

先天性免疫系統(tǒng)由病原體中的分子模式激活，豆科飼料如大豆中的大分子甘露聚糖是其中的一種分子模式，這種分子模式能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生強(qiáng)烈且高成本的免疫反應(yīng)。

急性期蛋白（Acute Phase Proteins，APP）是先天性免疫系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，一些APP會(huì)在血液中富集到一個(gè)很高的水平，以此來響應(yīng)各種形式的應(yīng)激。

在家禽上，測(cè)定APP是監(jiān)測(cè)應(yīng)激的一種便利工具。附加研究的結(jié)果顯示，測(cè)得的APP水平可以預(yù)測(cè)肉雞和火雞的生長(zhǎng)性能。在家禽上，被稱為β-1-酸性糖蛋白（β-1-acid glycoprotein，AGP）的APP非常敏感，且很容易通過放射免疫擴(kuò)散法測(cè)定。

在雞和火雞試驗(yàn)中，通過測(cè)定該AGP水平來檢測(cè)先天性免疫系統(tǒng)刺激已經(jīng)成為很實(shí)用方便的方法，因?yàn)锳GP水平與通過放射免疫擴(kuò)散法測(cè)定的先天性免疫反應(yīng)相關(guān)。

來自肉雞的圈養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)β-甘露聚糖酶水解豆科飼料中的非淀粉多糖（半乳甘露聚糖）時(shí)，肉雞的飼料轉(zhuǎn)化率將顯著提高，同時(shí)血液AGP水平還大幅度地下降，并可阻止由先天性免疫反應(yīng)增強(qiáng)帶來的該先天性免疫反應(yīng)。

一旦β-甘露聚糖酶水解了半乳甘露聚糖，由此產(chǎn)生的甘露聚糖寡糖片段不再能被Toll樣受體（toll like receptors，MBL）識(shí)別。因此，通過消除飼料中的FIIR，β-甘露聚糖酶會(huì)有助于節(jié)約寶貴的能源，該能源進(jìn)而可用于促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)和生產(chǎn)性能。

1 材料與方法

在喬治亞大學(xué)進(jìn)行的一系列研究表明，通過向飼料中添加富含半乳甘露聚糖的豆科飼料獲得的甘露糖含量，與通過酸水解和氣相色譜法測(cè)得的血液中AGP水平具有一定的相關(guān)性。

加入測(cè)試原料，并利用精心處理的成分，基礎(chǔ)日糧可配制成對(duì)先天免疫系統(tǒng)“刺激較低”的日糧。

在試驗(yàn)肉雞0～2周齡時(shí)，測(cè)得的血清中AGP（μg/mL）的水平可以作為先天性免疫應(yīng)答反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。該結(jié)果見圖2。

此外，另一項(xiàng)肉雞試驗(yàn)用來分析β-甘露聚糖酶對(duì)肉雞上市時(shí)的生產(chǎn)性能和均勻度的影響（表1）。試驗(yàn)由陽性對(duì)照、陰性對(duì)照組和在陰性對(duì)照組基礎(chǔ)日糧中添加酶制劑的低能量陰性對(duì)照組組成。

2 結(jié)果與討論

結(jié)果表明，為應(yīng)對(duì)日糧中半乳甘露聚糖水平的不斷提高，血清AGP水平相應(yīng)增加。添加純的β-甘露聚糖酶可以降低血清AGP的水平，同時(shí)AGP水平的變化與飼料中甘露聚糖的含量成正比（根據(jù)用GC測(cè)得的甘露糖含量）。

測(cè)得的飼料甘露糖含量可以用作β-半乳甘露聚糖不斷升高的濃度指示劑。研究表明，F(xiàn)IIR真實(shí)存在于飼料中，并會(huì)影響肉雞的生產(chǎn)性能。β-甘露聚糖是一個(gè)能重現(xiàn)其影響的理想模型。β-甘露聚糖酶可能會(huì)限制它們的影響，降低使用可引起免疫反應(yīng)的非必要飼料成本。生長(zhǎng)肥育舍肉雞活重均勻度的提高將會(huì)帶來家禽加工產(chǎn)品一致性的提高。研究人員為評(píng)估β-甘露聚糖酶對(duì)肉雞活重均勻度的影響，用該酶和肉雞進(jìn)行了多項(xiàng)圈養(yǎng)試驗(yàn)，并得到了可喜的結(jié)果。

目前的研究結(jié)果表明，按225 g/t和400 g/t的濃度添加β-甘露聚糖酶，可使肉雞43日齡的體重分別顯著增加4.6 %和8.7 %，變異系數(shù)（CV，%）減小1.4～2.7個(gè)單位（表1）。這些研究還證明，F(xiàn)IIR真實(shí)存在于飼料中，并會(huì)影響肉雞的生產(chǎn)性能。β-甘露聚糖是重現(xiàn)其影響的理想模型。β-甘露聚糖酶能夠限制其影響，并能降低使用可引起免疫應(yīng)答反應(yīng)的不必要飼料成本。

3 結(jié)論

β-甘露聚糖酶改善料/肉比和提高家禽體重均勻度的效果主要是源自內(nèi)源性b-D-甘露聚糖酶能夠降解目前飼料配方中所用半乳甘露聚糖的結(jié)果。

肉雞在感染三種阿爾梅里亞（Almeria），同時(shí)日糧中無抗生素后，血清AGP的水平顯著提高。 在21～42日齡的肉雞實(shí)驗(yàn)和達(dá)到上市重的火雞試驗(yàn)中，在玉米/大豆日糧中添加b-甘露聚糖酶，與根據(jù)體重調(diào)整的飼料轉(zhuǎn)化率實(shí)驗(yàn)顯示結(jié)果相同，都能顯著降低血液AGP水平，但也能使生長(zhǎng)性能顯著提高。

這些作用也可能與酶對(duì)腸道內(nèi)容物黏度的影響有關(guān)。β-半乳甘露聚糖是一種黏性多糖，會(huì)促進(jìn)消化器官增生，引起胰液分泌增加，因此可提高腸道的能量需求。

β-甘露聚糖酶還可以通過減少小體重肉雞的比例使體重的CV大約下降2 %。

這一改善的價(jià)值將最有很可能在加工廠中得到實(shí)現(xiàn)，但它可能會(huì)使肉雞的全凈膛重改善大約0.4 %。

原題名：Managing the impact of an unnecessary feed induced immune response （英文）

原作者：Marco A. Martinez-Cummer、Christophe Bostvironnois和Karl Poulsen（美國(guó)Elanco動(dòng)物保健）