犬猫常见的免疫问题及食物调节措施

2023-12-27作者袁祎琳王婷婷蔡旋

广东饲料 2023年10期

关键词：谷物过敏原免疫系统

◆作者：袁祎琳王婷婷蔡旋

◆单位：1.杭州唯它主义生物科技有限公司；2.上海市农业科学院畜牧兽医研究所

近年来，犬猫的养殖数量急剧增加，犬猫健康引人关注。健康与其免疫能力相关，免疫功能承担机体识别自我，清除异己，维持生命系统正常、健康运转的任务，关系到宠的健康和生命。

1 犬猫常见免疫问题

犬猫的免疫问题可归为两类，一是免疫力低下，二是过敏。

1.1 免疫力低下

免疫力是指机体抵抗外来侵袭，维护体内环境稳定的能力。黄帝内经中表述“正气存内，邪不可干”。这里“正气”指的就是免疫力，“邪”指的是疾病，意思是当机体免疫力强的时候，疾病就不能侵犯机体（陈世西，2012）。宠物生活环境充满了各种各样的微生物：细菌、病毒、支原体、衣原体、真菌等等，在宠物免疫力不足的情况下，这些微生物都可能成为感染的病原体。

“世界上最好的医生，就是机体自身的免疫系统”。目前，对犬猫的医学水平远不及人类，许多疾病尚无法有效医治，因此人们更加重视特定状态下犬猫免疫力低下的问题。

引起犬猫免疫力低下的因素众多，常见有幼龄/妊娠、衰老、应激（疾病）3 种因素。

1.1.1 幼龄/ 妊娠宠物的免疫力低下

在妊娠期间，胚胎本身就是作为一种“异物”而存在，为了在子宫这种特定的环境中发育，并防止母体免疫攻击，犬猫的胚胎发育中免疫系统是被“弱化”的。例如，犬胚胎存在CD4 分子，但不表达编码MHC I 和MHC Ⅱ分子的基因，这可能会阻止母体细胞毒性CD8+T 细胞将其识别为外来抗原同时，哺乳动物在妊娠期间胸腺都会有一定程度的退化（Clarke 等，1994）。

在幼龄期，犬猫的胎盘虽然阻隔了病原对胎儿的感染，但也限制了免疫分子向胎儿的转移。因此，新生幼犬几乎无丙种血球蛋白，出生时IgG 血清水平为0.3g/L，而成年犬为8～25g/L。此时，通过初乳被动转移母源性抗体成为新生犬猫存活的基础。初乳是产后2d 天产生的乳腺特异性分泌物，富含免疫球蛋白，幼犬肠道Ig 吸收在出生后前4 小时内较强，此后逐渐下降，直到出生后16-24 小时发生肠道闭合。肠道屏障闭合似乎与肠细胞的成熟和肠道菌群的建立有关（Chappuis,1998）。

1.1.2 衰老宠物的免疫力低下

免疫衰老可能与胸腺退化、骨髓和胸腺幼稚细胞输出的减少等衰老过程相关；另一原因是，随着时间的推移，动物与病原体接触，逐渐耗尽了未活化淋巴细胞，这些细胞在适应性免疫应答期间转化为记忆细胞，动物机体因为缺乏足够的淋巴细胞对抗病原体而免疫功能下降（Holder 等2018），尽管这一说法还有些证据不足，但有一点已经明确，即在犬科动物中，血液CD4+T 细胞减少，CD8+T 细胞亚群扩增，随后CD4+：CD8+比值降低，未活化淋巴细胞减少（Pereira 等，2019）。

目前对于犬猫累积抗原暴露和晚年炎症性疾病发作对免疫衰老的影响尚不确定。但已有数据表明，老年宠物炎症产生后消退较慢，促炎细胞因子（如IL-1，IL-6 和TNF-α）的释放增加。同时，老年犬表现出氧化损伤生物标志物血清浓度升高，表明它们对氧化应激的反应能力降低。这些数据表明老年宠物免疫衰老，导致免疫力减退。

1.1.3 应激（疾病）导致的免疫力低下

免疫力低下引起的犬猫应激(疾病)是多方面的，应激(疾病)状态下的犬猫又往往存在免疫低下的问题。二者相互影响。

前文举例的妊娠状态下犬猫的免疫力减退就是典型的应激导致的免疫力低下。犬猫常见的应激还有焦虑、肥胖等。

犬猫的智商极高，情感也较为丰富。焦虑也是犬猫常见的应激因素，甚至焦虑会引起犬只炎性肠病等疾病（Reiwald 等，2013）。焦虑影响动物生理状况可能与氧化应激相关。而造成犬猫焦虑等不良情绪的诱因可能是性格因素，也可能是饲养环境的影响（如收容所中密集的饲养环境，过小的笼具等）。

肥胖也可以被认为是一种疾病/应激。有趣的是，Velde 等（2011）的一项研究显示，慢性肥胖会导致成年健康犬只的淋巴细胞功能受损，降低免疫能力。

总之，免疫力低下在犬猫特定的生理时期常发生，因为免疫力低下患上各种疾病，给犬猫本身和饲主带来困扰，适当调节犬猫免疫机能，增强免疫力，可以使犬猫获得更佳的生活质量。

1.2 过敏/ 食物不耐受

犬猫食物过敏是厂商和消费者都非常关心的话题，因为食物过敏被认为是犬和猫的各种皮肤病和胃肠道疾病体征的潜在原因。犬猫食物过敏的确切发病率尚不清楚，许多犬猫过敏症状是“食物不耐受”导致的。Craig（2019）总结了犬猫食物不耐受的主要诱因，包括：食物中毒、药理作用、代谢反应、肠胃动力障碍、菌群失调、物理因素、非特异性的膳食敏感。事实上仅一小部分蛋白质会引起犬猫过敏。蛋白质是否能够成为过敏原取决于其免疫原性和蛋白质在肠道壁通过的能力（Taylor 等，1987）。过敏原的免疫原性取决于在肥大细胞膜表面的两个IgE 分子与过敏原结合后，刺激IgE 的产生和肥大细胞的组胺释放，但产生这个反应的过敏原分子量是有限制的，其大小限制与动物肠黏膜对于蛋白质的吸收能力有关，人类的食物过敏原几乎都是相对分子量为10000～70000 的糖蛋白。目前尚无关于犬猫食物过敏原的确切分子量的数据。

因为过敏存在个体差异，所以界定某一食物成分是否是普遍的过敏原较为困难，而且一些食物间存在交叉反应（Bexley等，2017）。人类食品中，奶制品（β- 乳球蛋白、α- 乳球蛋白和酪蛋白）、蛋类（卵转铁蛋白、卵类粘蛋白、卵白蛋白和溶菌酶）、鱼类（小清蛋白）、甲壳类（原肌球蛋白）、花生（2S 蛋白）、大豆(7S 蛋白、β- 伴球蛋白α亚基)、小麦（醇溶蛋白、麦谷蛋白）、坚果（13S 球蛋白、2S 白蛋白）是主要的过敏原（何强,2013），占总过敏食品的90%以上。在犬猫中，牛肉、谷物、鸡肉、鸡蛋、牛奶等都可能成为致敏原（Mueller等，2016;Olivry 等，2018）。

Blanka 等（2021）的研究表明，新型蛋白来源对犬猫致敏的概率依然较高，厂家在选用昆虫等非常规蛋白来源制作宠物食品时一定要慎重考虑致敏问题。

2 具有免疫调节作用的宠物食品（成分）

2.1 营养支持成分

在讨论免疫调节时，我们往往会局限于免疫系统，而忽视了其它系统间的联系。机体优先保证免疫系统的正常运行，为其提供能量和营养供给，有观点认为只要机体没有营养缺陷，免疫就应该是正常的（庞广昌等,2018）。免疫系统对于营养的需求也是巨大的，一方面营养物质为免疫系统提供物质基础。抗体和淋巴因子等免疫物质的产生都有赖于脂肪的参与，多不饱和脂肪酸（PUFA）是细胞膜磷脂双分子层的重要组成部分, 决定细胞膜的流动性和变形性；蛋白质是构成动物机体免疫系统的物质基础，是免疫蛋白的主要成分，各种免疫细胞和抗体的生成都需要蛋白质和氨基酸的参与，如精氨酸和谷氨酰胺可以通过调节一些关键细胞（如活化淋巴细胞）及产生抗体，在免疫反应中起着重要作用；微量元素和维生素则通过影响机体内代谢相关的酶及器官发育影响到免疫系统的方方面面。另一方面，营养物质为免疫系统提供能量支持。当抗原进入身体后，激活细胞内炎症因子的基因表达与分泌，进而通过循环系统以及细胞通讯进行信号放大，产生局部或全身的炎症反应。免疫系统对于能量的消耗是巨大的，以至于在漫长的生物进化史中，生命一直需要根据免疫能力的强弱调整生活方式，以使得群体生存下来（张志强等,2005）。

具有营养支持作用的免疫调节食品有：①氨基酸类：在氨基酸类中，研究较多的是精氨酸和谷氨酰胺。Rutherfurd-Markwick 等（2013）将43 只猫分为5组，分别饲喂高蛋白日粮、低蛋白日粮、低蛋白日粮+精氨酸补充剂、低蛋白日粮+鲑鱼油、低蛋白日粮+ 核苷酸混合物的日粮，为期五周。结果表明，补充精氨酸的猫咪在35d 后对T 细胞有丝分裂原PHA 的淋巴细胞增殖反应显著增强。谷氨酰胺被认为是免疫系统的重要能量和物质来源，已有研究证实，日粮中添加谷氨酰胺能够明显改善断奶幼犬的腹泻（李红等,2005），并能调节犬只的免疫机能，修复肠道粘膜屏障（吴岩，2020）。关于其他氨基酸对犬猫免疫影响的体内研究报道并不多见。②脂肪酸类：研究表明，PUFA 可以增强体液免疫、细胞免疫和单核- 巨噬细胞功能这3 个方面有效调节机体的免疫能力，有效提高机体的免疫应答，有助于机体抵抗免疫性疾病。③维生素/微量元素类：各类维生素和微量元素都是动物生活所不可缺少的，而这些营养成分往往和免疫系统功能相关。在维生素方面，已知维生素E 可以促进T 淋巴细胞增殖（郭冬生,2021）。微量元素锌影响胸腺发育，血清硒含量影响犬猫肿瘤发生、过敏等免疫过程（Pilarczyk 等，2010）。但是需要注意的是，虽然尚无过量硒导致犬猫中毒的研究（丁丽敏等，2010），但硒是一种较易过量和引起中毒的元素（贺建忠，2007），在添加时应保持谨慎的态度。

值得强调的是，并非越充足营养就对免疫系统功能越好，过度营养甚至会造成肥胖型炎症及自身免疫疾病（庞广昌等,2018）。适度营养才能使免疫系统为犬猫的健康做好服务作用。

2.2 非营养成分

目前犬猫食品中宣传免疫调节作用的多为非营养性成分，如非淀粉多糖、免疫球蛋白、益生菌等等。其机理往往是以下三个方面：第一，含抗原的食品，即通过食物摄入的方式，激发宠物免疫系统产生抗体，以抵御病原性生物的入侵，如多糖类食品。第二，含抗体的食品，即该类食品中含有免疫球蛋白成分，能产生免疫功能。常见的有免疫球蛋白牛初乳等。第三，能够改变免疫微环境的食品，如益生菌、益生元类能够改变肠道黏膜免疫系统所处的微环境，从而影响整个动物体的免疫功能。

①非淀粉多糖：多糖是由醛糖或酮糖通过糖苷键连接而成的一类天然高分子化合物。多糖不仅能够激活T 淋巴免疫细胞、B 淋巴免疫细胞、细胞毒T 细胞还有淋巴因子激活的杀伤免疫细胞等，也能促进免疫细胞因子生成，调节机体抗体和补体生成，进而提高机体抗肿瘤的免疫能力（杨源涛等,2017）。目前，多糖已广泛应用于免疫调节的功能性食品中，是人类功能性食品市场的重要组成部分。②初乳：前文已提及，新生犬猫血清IgG水平极低，通过初乳被动转移母源性抗体成为新生犬猫存活的基础。但是，并不是每一只幼猫或幼犬都能及时足量地获得足量母源性抗体，幼龄宠物因为母亲的离世、生活环境的变化、母亲疾病等等因素无法及时获得足够的母源性抗体。

Gore 等（2021）的研究发现，将含有0.1%喷雾干牛初乳的饮食喂养给生长中的小猫，可诱导小猫粪便IgA 表达增加，并且在狂犬病疫苗加强剂后，小猫抗体反应更快，更强，并具有更高的肠道IgA 含量。这些结果表明，补充牛初乳可以帮助增强免疫功能，增强幼猫的肠道微生物群稳定性。该研究也表明，在幼年犬猫得不到足够初乳补充时，采用其它动物，如牛、羊的初乳补充是一件值得尝试的事情。③益生菌类：Benyacoub 等（2003）对比了饲喂普通日粮和添加了粪肠球菌日粮44 周的两组幼犬，发现添加了粪肠球菌组幼犬的粪便IgA 和犬瘟热病毒（CDV）疫苗特异性以及血液IgG 和IgA高于对照组。两组间CD4+和CD8+T 细胞的百分比无差异，但在喂食粪肠球菌幼犬的血细胞中，成熟B 细胞[CD21+/MHC Ⅱ]的比例更大。这些数据表明，膳食中补充益生菌粪肠球菌SF68增强了幼犬的免疫功能。

讨论具有免疫调节食品时，要防止神化免疫调节的作用。庞广昌等（2018）认为，提高免疫力的食品或药物成了包治百病的灵丹妙药是荒唐的事情，但在人类保健食品的发展中屡见不鲜。随着宠物的功能性食品发展，人们也逐渐变得理性，相信宠物免疫调节食品能够健康发展。

2.3 低敏宠物食品

因为食物过敏导致犬猫腹泻和皮肤问题的事件时有发生，无论商家还是消费者都对犬猫低敏食品的开发格外关注。据Banton 等（2021）调查，在美国有40.4%的受访者表示他们的狗至少经历过一种以下一种情况：皮肤瘙痒（19.8%）、软便（19.1%）、脱发（8.6%）、大便臭（6.7%）和皮肤发臭（4.9%），这其中10.9%的受访者告说，他们喂狗犬特定的饮食，因为他们认为犬狗有食物过敏，其中7.8%的受访者之所以给自己的狗喂犬特定的食品是因为犬被兽医诊断为食物过敏。这也是催生低敏宠物食品繁荣的主要因素。

开发低敏食品，一般在原料可替代的情况下首先考虑原料的替换，即采用不易引起犬猫过敏的原料代替高致敏原料。替换的原则是选用高易消化蛋白，且蛋白/碳水化合物的来源尽可能单一，同时需限制蛋白含量；如果所用原料无法替代，则考虑采用加工方式进行脱敏，降低食品的免疫原性。

因为食物过敏与不耐受时常难以区分，在制备低敏宠物食品时容易被忽视的是原料的质量控制，如重金属和毒素污染、原料是否新鲜、抗营养因子是否被消除等。

原料替换是目前宠物行业使用最多的降低原料过敏原性的方案，常见的低敏犬猫粮有两个大类，一是无谷粮，二是水解蛋白粮。

2.3.1 无谷粮

目前无谷粮的概念在我国犬猫粮市场依旧十分热门。在过去十年中，美国销售带有“无谷物”称号的狗粮取得了显著增长，其中从2012-2016 年，美国的销售额增长了221%。在最近对美国宠物主人进行的一项调查中，大约50%的美国宠物主人受访者认为无谷物饮食对他们的宠物更健康（Banton 等，2021）。

人们选择无谷犬猫粮一般基于两点原因，其一是认为谷物中含有一些过敏原成分，会诱使犬猫产生过敏反应。这个主要依据来源于对麸质和醇溶蛋白的担忧：麸质是谷物（如小麦、大麦和黑麦）的蛋白质部分，而小麦面筋中醇溶蛋白是小麦种子中的主要贮藏的蛋白之一，但一些人存在对麸质和醇溶蛋白不耐受的问题，即非乳糜泻麸质敏感性（NCGS）（Roncoroni 等，2019）。然而，我们通过Web of Science数据库以“TS=（dog or cat）AND TS=（allergy or Allergic）”检索式对SCI 收录论文进行检索，仅得到14 条文献，经分析，无证据表明多数犬猫对谷物过敏。北卡莱罗纳州立大学的Korinn Saker（2018）更是表示“没有科学数据支持无谷物喂养比谷物包容性喂养更健康。相反，在宠物食品中的谷物能够提供高度可消化和有效的葡萄糖、氨基酸、纤维素和微量元素”。但是，2020 年发表在《Journal of Animal Science》上的一篇研究论文为无谷粮的存在提供了一定依据，该研究发现对于犬而言，相比于传统谷物的血糖生成指数（GI 指数）（83±17），无谷物食物的GI 指数更低（41±6），无谷物食物可能对于血糖代谢有障碍的犬只来说是一个更好的选择。但该研究同时表明，不同来源淀粉对犬的胃肠道或餐后血糖和胰岛素反应均无显著影响（Rankovic 等，2020）。人们选择无谷犬猫粮第二点原因是一些人混淆了“无谷”和“无淀粉”的概念，认为犬猫的“祖先”是不吃谷物，而以纯肉为食的，所以生的肉类是最为健康的食物。无淀粉的膨化犬猫粮现在还无法生产，无谷物只是将谷物换成了其他淀粉含量较高原料如马铃薯粉、豌豆粉等。

由此可知，人们选择无谷犬猫粮时更多地是一种想当然的推测和“共情”心理，目前在免疫学方面缺乏足够的理论支撑，但在消费成本无显著差，也供消费者选择的。

2.3.2 水解蛋白粮

蛋白的免疫原性与分子量大小有关，人类的食物过敏原相对分子质量（MW）为10000～70000 kDa 的蛋白质，当MW 降到1000～3000 kDa 时，可很大程度降低过敏风险，当降低到1000kDa 以内时，几乎没有致敏风险。在犬猫中，尚还没有关于食物过敏原的确切分子量的数据，但理论上能通过降低分子量降低蛋白的免疫原性。

目前，已有研究表明，采用含水解蛋白的犬粮饲喂，有助于缓解犬的慢性肠炎（Mandigers等，2010），提示水解蛋白有利于肠道受损的犬猫健康。