浅谈引起猪群免疫力下降的因素
2010-08-06杨亮宇杨玉艾
周 业,杨亮宇,杨玉艾
(云南农业大学动物科学技术学院,云南 昆明 650201)
随着人民生活水平的不断提高,人们对生活质量的要求也越来越高。近些年,由于猪肉需求水平不断攀升,养猪业在国家政策以及市场需求的双重刺激下得到了蓬勃的发展,各种大小型养猪场犹如雨后春笋般的出现。为了追求瘦肉率的最大化和肉料比的最优化,我国开始了大量的猪种引入和品种改良的工作,有效地提高了养猪的生产技术水平,但这在一定程度上造成猪群整体免疫力的下降。如一些养猪场为了节省养殖成本,随意增大饲养密度,导致猪的生存环境变劣;大量添加抗生素和预防药物,造成药物使用不当,细菌耐药性增强;活猪的流通频繁,传染性疾病的传播和发生等因素,都能进一步导致猪的免疫力下降。而猪群的免疫力与猪群的健康状态有着直接的联系,对猪的生产性能和养猪的经济效益起着非常重要的影响。猪场中影响猪免疫力的因素是多方面的,我们必须采取综合措施提高猪群的免疫力。
1 营养水平
养猪生产的实质就是猪将饲料中的营养物质转化为猪肉产品的过程。营养物质在机体的生命活动过程中扮演着2个重要的角色:一方面维持正常的生长发育;另一方面通过在胃肠道、胸腺(幼畜阶段产生免疫)、脾脏、淋巴结和循环免疫细胞等各水平上,以多种方式调节免疫功能,对维持机体最佳免疫状态起着重要作用。大量实验证明当日粮中的营养水平能够满足猪的营养需要时,猪的生理处于良好状态,机体的性能处于最佳状态,猪体的免疫能力增强,能够抵抗外界病原的入侵。Li等[1]报道,早期断奶仔猪采食大豆蛋白质后,检测血液 中含有高水平的抗大豆抗体IgG(免疫球蛋白)。Gu等[2]研究表明,饲粮蛋白质水平显著影响断奶仔猪肠绒毛高度和肠上皮淋巴细胞含量。董治岩[3]等通过下调粗蛋白水平,补充相应的赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸的实验,结果表明实验组比对照组日增重提高3.83%和2.59%,血清尿素氮大幅降低,而血清总蛋白和血清白蛋白接近。Wu等证实谷氨酰胺、精氨酸和半胱氨酸能够刺激淋巴细胞的增殖、增强巨噬细胞的吞噬活性、促进T淋巴细胞因子以及B淋巴细胞抗体的生成[4]。
研究表明,很多营养物质都与猪免疫系统的发育有关,无论是蛋白质的缺乏,还是氨基酸、维生素和微量元素的缺乏,都会影响其对免疫系统的调节功能,导致猪的免疫力下降,从而增加其对疾病的易感性,尤其是仔猪,因为初级淋巴器官和免疫系统的成熟是逐渐发生的,早期营养缺乏对免疫系统的影响是致命的。Niiya等发现,降低8周龄小鼠37%的能量摄入,52周后,与常规能量摄入的小鼠相比,能量缺乏小鼠的脾脏重量降低了83%,脾树状细胞减少80%,而且白血球的数量也发生了急剧的下降,由正常的8 000/mm3降低到不足1 000/mm3,可见能量缺乏严重影响了免疫组织。维生素中VA的主要功能是维持上皮细胞的完整性,而膜结构的完整是免疫发挥作用的基础,VC具有增强抵抗力和改善繁殖性能的作用,VE对于抗氧化作用也是至关重要的,研究发现,机体缺乏VA时,生殖系统等组织的上皮细胞发生鳞状角质变化,导致免疫力下降[5]。如果同时缺乏VE、VC、硒,动物的免疫力将会发生明显降低。此外,微量元素也是一个不容忽视的因素,很多微量元素是酶的重要组成成分。锌对维持免疫器官和促进颗粒白细胞的吞噬功能有重要作用。若锌不足,胸腺、淋巴结、脾脏萎缩,T淋巴细胞成熟受阻,引起免疫缺陷。锌还参与机体多种酶的合成(DNA聚合酶、谷氨酸脱氢酶)。锌不足时含锌酶的活性降低,DNA和RNA的合成受阻,导致多种氨基酸和免疫球蛋白含量减少,使机体免疫力下降。铬是葡萄糖耐量因子(GTF)的重要组分,通过GTF增强胰岛素的作用,影响脂类、碳水化合物、蛋白质和核酸代谢,进而影响动物的生长发育、免疫、繁殖机能和胴体品质,降低应激反应,改善机体免疫机能[6]。其他微量元素如硒、铁、锰、铜、碘等的缺乏也会降低动物的免疫力。
2 疾病
病原微生物侵入动物机体能否引起发病,很大程度上取决于动物机体自身的抵抗力。另外,一些传染病的发生也会使机体的抵抗能力下降,给其他病原体的入侵和繁殖提供有利的条件。在养猪生产中大多数的养猪场能严格按免疫程序做好免疫接种工作,但疫苗质量和各种人为因素也常会造成各种疫病的发生。目前,繁殖和呼吸综合征、圆环病毒病、猪瘟、伪狂犬病、口蹄疫、细小病毒病、传染性胃肠炎、流行性感冒、副猪嗜血杆菌病、胸膜肺炎、链球菌病、多杀性巴氏杆菌病、弓形体病等仍是威胁我国养猪业的常见或多发病,这些疾病常会导致猪的营养不良或免疫系统受损伤,进而使猪的免疫力下降。我国每年因各种疾病死亡的猪占养猪总数的8%~10%[7-9]。研究发现,伪狂犬病病毒(pseudorabies virus,PRV)可在单核细胞与巨噬细胞内复制,并损害其杀菌功能[10];猪圆环病毒(porcine circovirus,PCV)可在巨噬细胞和分裂素的诱导下,明显抑制淋巴细胞的增生,干扰正常的免疫功能,还可引起B淋巴细胞死亡,造成体液免疫无应答;猪瘟病毒(hog cholera virus or classical swine fever virus,CSFV)可使胸腺萎缩,影响细胞免疫力,弱毒株可引发持续感染,因特异免疫耐受不产生中和抗体;猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)感染早期显著影响猪肺巨噬细胞的外源性抗原加工和递呈,导致其外源性抗原递呈能力下降,进而影响机体的体液免疫应答[11—12];猪肺炎支原体(mycoplasma hyopneumoniae,M.hyo)损伤纤毛和上皮细胞,而支原体与淋巴细胞的相互作用是其致病的重要因素。在体外,支原体是猪淋巴细胞的促有丝分裂剂,使肺泡巨噬细胞的吞噬功能降低,进而导致猪产生免疫抑制[13]。猪细小病毒(porcine parvovirus,PPV)主要集中在淋巴组织,可在肺泡巨噬细胞与淋巴细胞复制,并损害巨噬细胞的吞噬功能和淋巴细胞的母细胞化能力,而且PPV可增强无母源抗体猪和无菌猪感染PCV-2及相关疾病,引起猪发生多系统衰弱综合征和猪皮炎肾病综合征[14]。另外,一些疫病的发生会影响营养物质的消化和代谢,使动物营养不良,而营养不良又会使机体的免疫力下降,导致动物机体的营养状态和免疫力同时恶化,疾病感染率增加和生产性能降低。
3 饲料霉变
在饲料生产中,饲料原料、生产工艺、管理、储存环境等任何一个环节如果不合理都有可能导致饲料霉变的发生,因此,霉菌毒素的污染在饲料中是司空见惯的。霉变饲料对动物机体造成危害的主要原因是霉变饲料产生霉菌毒素,霉菌毒素是次生性的真菌代谢物,产生霉菌毒素的真菌主要有曲霉菌、青霉菌和镰刀霉菌等,但对养猪业危害最严重的霉菌毒素主要有黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、赭曲霉素A、烟曲霉毒素、麦角碱和镰孢菌毒素(T-2)。目前已有很多文章报道黄曲霉毒素可对试验动物的免疫反应造成不同程度的损害,引起免疫器官发育受阻,主要影响细胞介导免疫反应,抑制T淋巴细胞对植物血凝素的响应,降低巨噬细胞的吞噬能力,减少抗体和补体的产生。而且,黄曲霉毒素还能够抑制蛋白质的合成,改变血清中蛋白质浓度,从而抑制非特异性体液免疫。另外,黄曲霉毒素还可以延迟体内干扰素的生成和淋巴因子的激活,导致获得性免疫失常,降低疫苗免疫后的免疫功效,造成免疫失败。研究证实,黄曲霉毒素能够抑制猪体内RNA聚合酶的生成,阻止蛋白质合成,引起白蛋白和球蛋白的含量下降,抑制抗体的产生,使猪的免疫力下降,很容易感染疾病甚至引起猪的死亡[15]。烟曲霉毒素可引起猪的生产性能和繁殖性能受损,当含量达到200 mg/kg时,可导致猪的免疫抑制,进而增加感染性,使接种免疫或药物治疗的效果降低;T-2毒素是由多种真菌产生的单端孢霉烯族类化组合物,猪对该毒素最为敏感,可引起中毒性白细胞缺乏,使猪群抗感染能力下降[16]。
4 药物滥用
随着近几年猪病发病率的不断升高、新病种的不断出现、混合感染病例的大量上升,猪病的诊断和治疗也越来越难,导致滥用药物的现象屡见不鲜,使得不合理用药成为猪体免疫力下降又一不可忽视的因素,而且药物滥用造成的免疫力下降是不可逆的。长期使用抗生素易造成畜禽机体免疫力下降,影响疫苗的接种效果;还可引起畜禽内源性感染和二重感染;使得以往较少发生的细菌病(葡萄球菌、沙门氏菌)转变成为畜禽的主要传染病。此外,耐药菌株的增加,使有效控制细菌疫病变得越来越困难,而且可能引发并发症,导致患畜死亡率升高,有的病原菌甚至由于耐药性的作用增强了致病性,导致疾病大规模流行,极大的危害动物健康。有实验证明,大量长时期使用地塞米松会导致猪出现免疫抑制;安乃近的大量使用也可使粒细胞减少,抑制凝血酶原的形成;磺胺药的长期或大量应用引起的神经症状,引起结晶尿,导致造血机能破坏,溶血性贫血,免疫器官出血萎缩;抗病毒的西药金刚烷胺、利巴韦林等抑制骨髓造血机能,抑制记忆性的免疫应答反应;甲砜霉素能够抑制红细胞、白细胞、血小板形成。某些药物如氟苯尼考、卡那霉素、磺胺类、抗病毒化学药物(如病毒唑)、皮质激素等,对机体B淋巴细胞的增殖有一定的抑制作用,能显著影响细菌性和病毒性疫苗的免疫效果,从而影响免疫应答。有的猪场为防病而在免疫接种期间使用抗菌药物或药物性饲料添加剂,从而导致机体免疫细胞的减少,以致影响机体的免疫应答反应。另外,猪体内大量药物残留,常会导致肝和肾等内脏器官受损伤,影响正常的代谢,导致猪的免疫系统受影响。
5 免疫失败
免疫失败指给生猪在规定的部位,按所用疫(菌)苗说明要求的方式、剂量,严格按照操作规程接种(皮下注射、肌内注射、滴鼻、穴位注射等方式)某一种质量合格(运输、储存、保管、分发各个环节均按规程操作)的疫(菌)苗,但过了免疫应答期,生猪个体或群体仍未产生免疫能力(即血液中未产生抗体或抗体水平较低)的现象。
对生猪按科学的免疫程序进行免疫接种是预防生猪传染病最经济、最方便、最有效的方法之一。在接种疫苗的猪群中,免疫应答强弱程度存在个体差异,但绝大多数猪在接种疫苗后都能产生较强的免疫应答,确保猪群不发病。但有时接种后还会出现某些猪发病的情况,当然,原因是错综复杂的,免疫失败是其原因之一。目前造成免疫失败的原因主要有以下几个方面:
5.1 遗传因素
动物机体对接种抗原有免疫应答,在一定程度上是受遗传控制的,品种来源繁多,免疫应答各有差异,即使同一品种不同个体的猪,对同一疫苗的免疫反应强弱也不一致。有的猪只甚至有先天性免疫缺陷,从而导致免疫失败。
5.2 疫苗使用不当
生产上使用的疫苗不是正规生物制品厂生产,质量不合格或已过期失效。疫苗因运输、保存不当或疫苗取出后在免疫接种前受到日光的直接照射,或取出时间过长,或疫苗稀释后未在规定时间内用完,影响疫苗的效价甚至失效。免疫程序不合理、免疫的时机不当,对免疫的效果影响较大。如过早免疫接种,受母源抗体干扰,导致免疫失败;过迟接种,会出现免疫空白期,易造成猪群发病。同时进行多种疫苗免疫,有时会出现疫苗间相互抑制的现象,从而形成疫苗的免疫失败。
5.3 母源抗体干扰
母源抗体对初生畜禽有保护作用,但也会影响畜禽的免疫效果,即母源抗体的双重性。因此,在给畜禽使用高质量的疫苗时,能否起良好的免疫效果与母源抗体滴度有关。当母源抗体滴度高时,实施免疫接种,疫苗病毒会被母源抗体中和而不起保护作用。
5.4 疫苗间干扰作用
将2种或2种以上无交叉反应的抗原同时接种时,机体对其中一种抗原的抗体应答显著降低,从而影响这些疫苗的免疫接种效果。猪群一般需要接种的疫苗有5~6种,接种次数达8~10次,特别是2月龄以前的猪只,因此,免疫过于频繁,致使免疫间隔过短,会发生免疫效果低下,甚至免疫失败[17]。除此之外,猪群营养状况、猪群中存在疾病等因素也会导致免疫失败。
6 应激和环境
温度、湿度、密度、通风、有害气体质量浓度等;运输、转栏、换料、用药及免疫接种等;以上这些问题处理不当会对猪只产生应激,刺激脑下垂体产生促肾上腺皮质激素,它再刺激肾上腺产生肾上腺皮质激素,而肾上腺皮质激素能损伤T淋巴细胞,对巨噬细胞也有抑制作用,还可增加IgG的分解代谢,从而对免疫应答产生影响。但在畜禽处于应激反应敏感期时接种疫苗,就会减弱免疫能力[18]。同样在应激情况下,糖皮质激素大量分泌,导致胸腺、脾脏和淋巴组织萎缩,嗜酸性白细胞、T、B淋巴细胞的产生、分化及其活性受阻,吞噬活性减弱,体内抗体水平低下,从而抑制了机体的细胞免疫和体液免疫,导致机体免疫力下降[19]。当动物机体受到不良环境因素的影响时,都有可能产生应激反应,导致生理状态发生改变,引起神经系统、内分泌系统和免疫系统等一系列应答反应,对猪的生长发育、生产性能带来不同程度的影响,造成猪只免疫力和抵抗力的低下,严重时会引起猪只的死亡。目前能够引起猪发病的环境应激因素主要有:1)物理性,包括过冷过热、强辐射、低气压、强噪音、贼风等;2)化学性,包括空气中二氧化碳、氨、硫化氢、二氧化碳等有毒有害气体质量浓度过高、接触和食入各种化学毒物或药剂等;3)生物学性,包括细菌、病毒、寄生虫等引起的疾病,预防接种等;4)营养性,饥饿或过饱、日粮不平衡、日粮急剧变更和饲养水平、饮水不足和水质不清洁等;5)管理与工艺性,包括饲养管理操作规程急剧变更、更换饲养员、断奶、转群、抓捕、驱赶、缺乏运动、饲养密度过大、饲喂宽度不足、组群过大等;6)外伤性,包括去势、打耳号、烧烙、断尾,创伤和骨折等;7)运输性,包括各种运输工具的装卸与运输途中的不良条件和不良刺激;8)其他人为性,包括对生产性能的高强度选育和利用、各种造成不适的机械和设备的使用等。
其中环境温度对猪的免疫力影响比较大,特别是仔猪,较长时间的低温会使仔猪黏膜血管收缩,血流量下降,导致黏膜表面游离的巨噬细胞与IgM减少,局部免疫力下降。另外,热应激可以引起生长育肥猪释放肾上腺皮质类固醇激素,导致免疫抑制的危险增加。猪舍内湿度过低,容易使猪上呼吸道黏膜水分蒸发加大,黏膜变得干燥,血流量减少,巨噬细胞与自然杀伤细胞在黏膜表面的分布减少,防御功能下降,易诱发肺炎以及呼吸道系统有关的传染病。高浓度的有害气体,可以刺激上呼吸道黏膜发炎、水肿,降低黏膜的防卫能力,容易诱发有关的呼吸道系统疾病[20]。高密度的饲养环境会使猪防卫能力下降,极易诱发疫病流行,特别是与呼吸道系统损害有关的流行病;持续的噪声可使仔猪食欲不振、肾上腺素分泌增加、心跳呼吸次数增加、糖皮质激素增多,从而导致免疫力下降。李玉宝等[21]实验研究表明,在长途运输1~2 h(应激初期),猪的淋巴结和脾脏出现急性病理性损伤变化,损伤程度较为严重;运输应激4 h时,组织的病理性损伤与应激初期相似,但血管的充血程度有所减轻。还发现,淋巴结和脾脏中HSP70 mRNA 的转录水平随着运输应激时间的延长呈现上升趋势,运输应激持续到10 h时,HSP70 mRNA 的转录水平升到最高。
总之,引起猪群免疫力下降的因素多种多样,非常复杂。因此在养猪生产过程中必须采取综合性措施,确保均衡的营养水平,做好疾病的预防以及科学用药,定期保健,提高饲养管理水平等,保证猪群免疫力维持在一个相对正常的状态。
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