飼料營養免疫對非洲豬瘟防控的作用

楊巧麗，高三海，裴利君，滾雙寶

（甘肅農業大學動物科學技術學院，甘肅 蘭州 730070）

非洲豬瘟是由非洲豬瘟病毒感染家豬和野豬而引起的一種急性、熱性和高度接觸性傳染病，不同性別、日齡、生理狀態的豬均有可能感染該病，急性感染的病死率可達100%。自2018年8月非洲豬瘟在中國暴發流行以來，我國養豬產業遭受了沉重的打擊，生豬存欄量大幅下降。作為世界豬肉產品消費與生豬養殖位于之首的國家，我國必須重視非洲豬瘟的防控，以確保養豬業的健康發展和百姓餐桌的動物性食品供應。文章結合非洲豬瘟病毒特點和防控現狀等，從營養免疫的視角，分析如何減少豬群應激和提升豬群免疫力，以期為非洲豬瘟的綜合防控提供思路。

1 非洲豬瘟的特點

1.1 非洲豬瘟病毒感染的特點

非洲豬瘟病毒是一種有囊膜的雙鏈DNA病毒，也是唯一已知核酸為DNA的蟲媒病毒（軟蜱），通過接觸和感染口和上呼吸道系統進入豬體，主要以豬的單核吞噬細胞（包括單核細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞等免疫細胞）為感染靶細胞，經血液或淋巴液轉移到其他易感部位和器官，直接或間接破壞宿主的免疫組織或器官，嚴重影響機體的免疫應答反應。

1.2 非洲豬瘟的流行特點

非洲豬瘟是一種高度接觸性動物傳染病，其傳染源包括攜帶非洲豬瘟病毒的軟蜱、發病豬和帶毒豬（包括家豬和野豬），被非洲豬瘟病毒污染了的飼料、獸藥、泔水、豬肉及其制品等以及被非洲豬瘟病毒污染了的設施設備及工具，如相關運輸車輛、生產人員衣帽與靴子、獸用注射器與手術器械等。非洲豬瘟可通過直接接觸、采食、鈍緣軟蜱叮咬、近距離的氣溶膠等多個途徑傳播。一般認為，非洲豬瘟病毒傳入非疫區與來自國際機場和港口未經煮過的攜帶非洲豬瘟病毒的豬制品或殘羹喂豬有關，一旦該地區感染后即可在感染豬與健康易感豬之間直接接觸傳播，也可通過運輸車輛、飼喂器具、飼喂污染的飼料和飲水等經口和呼吸道途徑間接傳播。非洲豬瘟的易感動物主要為家豬和野豬，其他哺乳動物包括人類均不感染非洲豬瘟病毒。

2 我國非洲豬瘟防控的現狀

近2年來，非洲豬瘟疫情在我國持續蔓延，使得對其防控成為一種常態化趨勢。消滅傳染源、阻斷傳播途徑、保護易感動物是預防傳染病的三大要素。從目前非洲豬瘟疫情發生的實際情況來看，傳染源無法精準把控。傳播途徑可以通過強化生物安全措施來有效防控，非洲豬瘟在中國暴發后，農業農村部、科研專家和養豬工作者等通過嚴格、規范的營養安全、生物安全及環境安全防控措施，精細化生產管理等種種方案，對逐漸恢復我國生豬養殖規模數量以及豬肉自給能力取得了相應效果。然而，從阻斷傳播途徑方面采取措施，一方面，需要整個社會的協作，且對豬場的管理、設施設備及消毒物資等的投入要求高，導致養豬生產成本顯著增加；另一方面，廣大生豬養殖者迫于生產自救，對養殖環境進行頻繁的消毒和大量使用酸化劑飲水等，無疑給豬群帶來了一定程度的應激，使豬只的抗病能力普遍下降。再者，飼料生產企業和養殖企業為了提高生物安全水平，對飼料原料以及生產工藝等進行了改進，增加了高溫消毒或者長時間高溫加熱熟化膨化、高溫制粒等，這樣會破壞飼料中的熱敏性營養成分，一定程度上降低了飼料中維生素、氨基酸等營養物質的有效性。注射疫苗是保護易感動物最常見也是最有效的措施，然而目前在全球范圍內仍尚未研發出有效的預防非洲豬瘟疫苗。

根據非洲豬瘟在我國的發生態勢，一般慢性感染通常死亡率低于30%，死亡主要發生在妊娠、幼年、有并發癥或由于其他原因而抵抗力下降的豬只中，急性感染致死率高達99%以上，但是同一個豬場并不是所有豬都會患病，體況良好、健康強壯的豬只往往對病毒的入侵具有更加頑強的抵抗力。這種個體之間的差異很大程度上是由機體本身的非特異性免疫決定的。從免疫學的角度來看，非洲豬瘟病毒感染會引發機體的免疫應答，機體自身的免疫力對非洲豬瘟病毒具備一定的攻守功能。

由此可見，在沒有切實有效的疫苗問世前，亟需通過提高豬群非特異性免疫力的途徑保護豬群，盡可能減少非洲豬瘟感染。

3 飼料營養免疫對非洲豬瘟的防控作用

機體非特異性免疫主要由黏膜屏障和機體內部屏障組成。黏膜屏障包括體表皮膚和體內消化道、呼吸道和生殖道黏膜，其結構和功能的完整性是防止腸道內病原和有害物質進入機體的第一道防線。機體內部屏障包括由免疫器官和免疫細胞系統屏障組成的第二道防線和正常體液中的非特異性殺菌物質組成的第三道免疫防線。

飼料營養是影響動物機體非特異性免疫功能的重要因素之一。通過飼料等輸入性營養，以特定方式刺激免疫細胞、調節細胞因子產生和釋放，保護腸道屏障功能的營養支持手段，稱營養免疫。

在現代養豬生產中，飼料營養體系是建立在價格基礎之上的，豬只從飼料中獲得的營養是經過精確計算的、獲得最大生產能力的最小營養供給，只滿足了豬群正常的發育生產所需的營養平衡，并不能完全滿足免疫機能的需求。尤其是在非洲豬瘟背景下，為了提高生物安全水平，對飼料原料及生產工藝等進行了改變，一定程度上降低了飼料中部分營養物質的有效性。因此，在非洲豬瘟常態化防控的環境下，很有必要重視豬飼料營養配制的冗余，以滿足“后非洲豬瘟”時期豬生長和免疫活動的營養需求，通過營養免疫降低豬只應激反應和提高免疫力，進而提升豬群應對非洲豬瘟感染的抵抗力。

2020年4月17日，由國家生豬產業技術創新戰略聯盟和《南方農村》報社主辦的“防瘟計話，眾志成城”非洲豬瘟防控高峰論壇上，中國工程院印遇龍院士表示，可以通過飼料營養調控生豬免疫狀態來保護易感動物，防控非洲豬瘟。

影響豬只免疫力的因素有蛋白質、氨基酸、維生素、礦物質、益生素等營養因素和改善健康、強化基礎飼料營養價值的飼料添加劑等。文章將從飼料營養免疫的視角，分析這些因素在非洲豬瘟防控中的作用。

3.1 蛋白質營養免疫對非洲豬瘟防控的作用

具有免疫和防御功能的免疫細胞及其產物（細胞因子和抗體等）是機體對抗傳染病的重要物質基礎，這些物質的化學本質是“抗性蛋白”。豬群處于應激狀態時需要通過增強蛋白質分解代謝來合成急性期蛋白與其他免疫物質，在應激后恢復期，因代償性生長提高了機體蛋白質沉積能力，使豬只對蛋白的需求增加。臨床實踐表明，黏膜分泌抗性蛋白低的豬群對感染表現出了“弱不禁風”的狀態。這就意味著需要供給更多的優質蛋白來提高豬的抗病力。在斷奶仔豬料中添加富含免疫球蛋白的功能性蛋白飼料如血漿蛋白粉和乳清粉，可以提高仔豬免疫力，降低其對大腸桿菌的易感性，提高生長率。

農業農村部種豬質量監督檢驗測試中心（廣州）實驗室樊福好研究員指出，給豬群提供的優質蛋白資源，包括優質魚粉、中高蛋白乳清粉、雞蛋粉、奶粉等，即實現“營養冗余”，是應對我國非洲豬瘟的有效措施。在我國發生非洲豬瘟的豬群中，懷孕母豬更容易死亡，其營養不足是死亡的重要原因。相關實踐證實，只要營養跟得上，感染非洲豬瘟病毒的豬只死亡率低，而且非洲豬瘟病毒在豬群中的傳播速度非常慢。此外，通過在飼料中增加魚粉、氨基酸、發酵類產品等，也可實現“營養冗余”，提高豬只對非洲豬瘟的抵抗力。

3.2 氨基酸營養免疫對非洲豬瘟防控的作用

氨基酸是蛋白質消化吸收的基本單位。近年來，氨基酸特異性免疫促進作用的發現令人矚目。影響豬免疫功能的氨基酸有谷氨酰胺、精氨酸、脯氨酸、胱氨酸、賴氨酸和色氨酸等。谷氨酰胺是腸上皮細胞和淋巴細胞的主要能量來源，可通過促進淋巴細胞增殖和受損腸道的修復以維持正常的免疫功能；也能增強巨噬細胞的吞噬功能，促進T淋巴細胞產生細胞因子和B淋巴細胞產生抗體。色氨酸的代謝產物可通過抑制豬T淋巴細胞和巨噬細胞增殖、增加血液免疫球蛋白含量，來增強豬機體免疫力[1]。胱氨酸是體內抗氧化系統的主要成分，飼料中添加乙酰半胱氨酸（胱氨酸的穩定前體）能夠有效增強豬只各種疾病狀態下的免疫功能。精氨酸和脯氨酸氧化分解過程中產生的代謝產物對細菌和病毒等病原微生物具有毒害作用，是動物免疫應答的關鍵中介物。吳德團隊研究發現，補充精氨酸或其內源激活劑--N-氨甲酰谷氨酸（NCG）可以通過增加內源精氨酸的合成，提高免疫球蛋白水平，可以改善母豬免疫功能，增強機體抗病毒能力[2]。日糧添加1%精氨酸能夠增強妊娠母豬和哺乳仔豬的免疫力，且對血痢具有很好的免疫作用。賴氨酸具有將抗原與T細胞相連激活機體特異性免疫，在增強動物單核巨噬細胞系統功能和對傳染病的抗病能力方面發揮重要作用[3]。這些研究說明在非洲豬瘟疫病防控期間，適當增加功能性氨基酸的用量，可能對防控非洲豬瘟具有重要作用。

3.3 維生素營養免疫對非洲豬瘟防控的作用

研究表明，在豬營養需要標準上適當提高維生素 A水平能夠促進呼吸道和消化道的黏膜防御功能，促進抗體生成，維持呼吸道及消化道上皮細胞的完整性[4]。提高維生素C和維生素E水平能夠消除豬只機體內的自由基，提高其抗氧化能力和中性細胞和淋巴細胞殺滅病毒能力，從而提高機體的抵抗力及消除機體的氧化應激狀態[5]。在生產中，不正確的帶豬消毒、飲水消毒和飼料營養不足等往往容易損害豬黏膜屏障，為非洲豬瘟病毒的入侵創造了條件。非洲豬瘟病毒通過最先接觸和感染豬只的呼吸道（口鼻）后，導致單核吞噬細胞系統受損，釋放病毒進入淋巴組織及其他細胞群體，進而攻擊免疫器官。由此可見，在非洲豬瘟防控常態下，對豬飼料維生素營養的強化，可增強豬只的免疫力及抗氧化應激能力，提高豬群抵抗非洲豬瘟病毒感染的能力。帝斯曼（DSM）集團推薦，妊娠母豬日糧中維生素A、維生素E和維生素C的添加量分別為11 900 IU/kg、100 mg/kg和50 mg/kg；哺乳母豬日糧中維生素A、維生素 E和維生素 C 的添加量分 別 為 7 000IU/kg、115 mg/kg和50 mg/kg。

3.4 有機微量元素營養免疫對非洲豬瘟防控的作用

最佳微量元素營養對于良好的健康至關重要，許多微量元素參與免疫器官的發育、免疫機能的調節和抗氧化應激的調控。銅通過構成的酶組成機體防御系統，增加細胞抗炎癥和抗氧化能力，增強免疫機能。鋅是抗氧化劑和促炎/抗炎細胞因子，具有促進外周血單核細胞增殖和Ig分泌的作用。鐵缺乏會影響機體含球蛋白物質的免疫性能，導致巨噬細胞游走和抑制因子減少，巨噬細胞活性受損，外周淋巴細胞對抗原的反應下降。

錳在一定的劑量下可刺激免疫器官的細胞生成，從而增強細胞免疫功能，也有報道，錳具有提高體內干擾素（INF）的含量，進而增強巨噬細胞的吞噬能力。蔣爭凡教授研究組發現，二價錳可以強烈激活細胞內的c GAS-STING通路, 使細胞獲得很強的抗病毒能力[6]。

硒具有增強免疫系統機能和對氧化還原反應的調控作用，與病毒感染性疾病密切相關。研究發現，適當、合理地補充硒，可以通過抑制豬細小病毒（PPV）和豬圓環病毒2型（PCV2）的復制降低機體對病毒感染的易感性，減輕病毒感染所致的炎癥反應和器官損傷[7]。基于微量元素營養在提高機體免疫功能和抗病毒能力方面的重要作用，由此推測，在后非洲豬瘟“日常防御工事”下，最佳微量元素營養可能對非洲豬瘟等病毒感染的疫病的防治有一定預防作用。

3.5 飼料添加劑促進營養與免疫在非洲豬瘟防控中的作用

3.5.1 酸化劑與酶制劑

酸化劑的免疫作用主要體現在：1）通過降低胃腸道pH，提高消化酶的活力，促進營養物質消化吸收，提高機體免疫機能；2）通過干擾細菌代謝和抑制病毒DNA的復制，抑制腸道有害微生物的繁殖。目前，用做飼料添加劑的酸制劑有甲酸、富馬酸、醋酸、乳酸、檸檬酸、丙酸、山梨酸和各種混合酸等。甲酸、丙酸、醋酸、乳酸常用作特殊的滲透劑進入細菌的細胞膜，通過干擾細菌的代謝而殺死細菌。在仔豬的日糧中添加乳酸型復合酸化劑，仔豬血清IgA、IgG含量明顯升高。

飼料酶制劑具有消除抗營養因子，增強動物的消化能力和免疫能力，促進其生長發育的作用。飼用酶制劑可以使飼料中可溶性非淀粉多糖（NSP）降解產生低木聚糖，增強機體免疫系統功能，抑制動物腸道中大腸桿菌和鏈球菌的繁殖。葡萄糖氧化酶可以通過分解飼料中的葡萄糖產生過氧化氫，提高抗氧化能力，直接殺滅病原微生物[8]。這些都是酸化劑與酶制劑通過增強機體免疫力來抵抗病毒感染的基礎，但對酶制劑的選擇應注意選用在飼料生產與儲存過程中耐高溫、耐強酸堿性、耐強氧化性的酶制劑。

3.5.2 植物提取物

植物提取物按照有效成分不同可分為多酚、多糖、萜類、生物堿、黃酮等，它們能夠激活相關非特異免疫因子，具有較好的提高免疫、抗菌防病、抗病毒作用。

在非洲豬瘟病毒感染過程中，巨噬細胞通過識別病毒表面的病原體相關模式分子( PAMP) ，分泌 TNF-α/β，發揮免疫作用。研究發現，多糖具有增加外周血淋巴細胞和巨噬細胞的活力，促進干擾素和抗病毒免疫因子的產生，對病毒感染具有顯著保護作用。黃芪多糖可以抑制禽傳染性支氣管炎病毒復制來抑制禽傳染性支氣管炎病毒感染[9]；發酵黃芪多糖產物能明顯增強豬流行性腹瀉病毒（PEDV）疫苗誘導的免疫應答[10]。黃芪多糖還可作為豬瘟活疫苗佐劑，具有增強豬瘟疫苗的免疫效果。非洲豬瘟病毒從內到外共有5層生物結構，最外層包被有源于胞漿類脂囊膜，該囊膜是病毒感染所必需的。有研究發現，脂肪酶和月桂酸單甘油酯可以破壞非洲豬瘟病毒最外層的囊膜，使其失去致病力。

3.5.3 微生態制劑

微生態制劑是利用動物體內的有益微生物及其代謝產物，通過特殊工藝制成的活菌制劑，能有效調節或維持腸道微生態平衡，增強動物免疫功能，促進飼料中蛋白質、脂肪和碳水化合物的降解，提高畜禽的生產性能，并具有無殘留、無毒副作用、無耐藥性等特點。研究發現，在日糧中添加微生態制劑枯草芽孢桿菌C-3102和乳酸菌可以緩解豬流行性腹瀉病毒（PEDV）對腸道黏膜的損傷，降低豬對豬流行性腹瀉的易感性[11-12]。說明微生態制劑通過增強腸道屏障功能和維持腸道微生物菌群的穩態，提高豬只對病原微生物的抵抗能力，可能對非洲豬瘟的預防具有積極意義。

3.5.4 抗菌肽

抗菌肽是生物體內經誘導產生的一類具有免疫活性的防御性小肽，在宿主對抗病原入侵的免疫防御中發揮著重要的作用，被形象地稱為“天然抗菌劑”。研究發現，多種抗菌肽具有一定的抗病毒活性，如Alloferon具有抗犬瘟熱病毒、犬細小病毒感染的作用[13]，其機理是抗病毒肽Alloferon1通過誘導機體產生干擾素（IFN），并激活自然殺傷細胞（NK），阻斷病毒吸附于宿主細胞，遏制病毒的代謝過程，阻斷病毒的傳播；雞血抗菌肽能有效中和雞痘病毒，在一定程度上抑制病毒增殖[14]。此外，抗菌肽具有作為免疫效應分子來啟動、調節宿主免疫防御體系，提高機體免疫力功能。在斷奶仔豬基礎日糧中添加抗菌肽能顯著提高血清中豬瘟抗體水平、免疫球蛋白IgG、IgA和IgM含量以及細胞因子IL-2、IL-4和IFN -γ含量[15]。在生豬的飼料中添加0.4%抗菌肽可顯著降低生豬的呼吸道感染發病率[16]。

由于抗菌肽具有廣譜性、不易產生耐藥性和低毒副作用等特點，越來越多的功能性多肽保健產品研發并被應用在豬生產中，如牲命源肽、促肥方肽、壯仔欣肽和百能抗肽等，其中百能抗肽作為養殖場病毒防火墻，以獨特的生物活性多肽為核心原料，并添加植物提取物、微生物、寡糖、有機酸等多成組方，成為集提升生產潛能，促進生長和增強抵抗力為一體的高科技抗病毒免疫增強劑。

3.5.5 中草藥

中草藥具有調節豬群的非特異性免疫力和抵抗病毒感染，實現保護易感動物的作用。其發揮抗病毒作用的途徑有：1）直接阻斷病毒增殖分化中的吸附、穿入、復制、成熟的某一環節；2）通過促進細胞免疫和體液免疫，誘導機體產生干擾素，或促進免疫器官的發育，增強單核細胞和巨噬細胞的吞噬，從而抑制病毒復制；3）通過增強機體免疫力，促進與免疫有關物質的分泌，消除自由基，使活性氧和自由基保持穩定。

非洲豬瘟病毒入侵黏膜后，會抑制豬Ⅰ型干擾素（IFN-α、IFN-β）的分泌[17]，從而在扁桃體進行定植，進而通過血液循環到達全身引起病毒血癥。在非洲豬瘟病毒入侵之前，機體分泌足量的Ⅰ型干擾素是抑制病毒感染的關鍵。研究發現，中藥復方（黃芪、黨參、麥芽、甘草、馬齒莧、當歸、神曲、白術、淫羊藿、山楂）能顯著提高豬瘟病毒抗體的含量；飼料中添加刺五加多糖能夠顯著提高仔豬外周血白細胞數量和淋巴細胞數量，促進IFN-γ分泌。連翹酯苷能夠誘導感染豬圓環病毒Ⅱ型鼠的IFN-α表達。說明通過中草藥調節非特異性免疫可能對非洲豬瘟病防控具有積極意義。

4 小結

非洲豬瘟疫情防控任重道遠。基于諸多營養物質對提高豬只免疫力的正向作用已得到科學研究證實，因此認為，在非洲豬瘟常態化防控和飼料禁抗形勢下，通過飼料營養和功能性添加劑調節機體非特異性免疫力對非洲豬瘟防控具有積極意義。但防范非洲豬瘟的具體營養與飼料策略，植物提取物、抗菌肽、中草藥等飼料添加劑是否對非洲豬瘟病毒有直接作用，或其防控作用的發揮與主要活性物質含量的關系等，還需要進一步深入研究。