補充維生素E和C對犢牛免疫之影響

前言

        維生素C和E這兩種抗氧化類維生素可影響一些家畜品種的免疫反應。日糧補充維生素C能夠促進小鼠、豚鼠、人類和家兔的體液免疫或細胞介導免疫。

        眾所周知，乳用犢牛直到4日齡才能夠在體內合成內源維生素C，因而僅能依賴母乳中低濃度的維生素C。Cummins和Brunner(1989)報導，補充維生素C對犢牛的免疫機能沒有促進作用；但Lundquist和Phillips(1943)則報導，補充維生素C提高了犢牛的抗感染能力。再者，感染上腸道傳染病的犢牛其血漿中的抗壞血酸濃度低於建康犢牛。Blain和Cummins(1984)報導，對缺乏初乳的犢牛而言，維生素C可能具有一種免疫刺激作用。犢牛密集舍飼引起的緊迫減弱了犢牛對特定抗原的免疫反應，也降低了血漿中抗壞血酸的濃度。Reddy等(1986)報導，在補充了維生素E的犢牛中，IgG1和IgG2的濃度沒有出現顯著性差異，但IgM的濃度卻顯著提高了。在Hidiroglou等(1992)的研究中，補充了維生素E的犢牛中血清Ig濃度往往高於對照組犢牛。至今還沒有人研究過維生素E和C結合應用對犢牛免疫反應的影響。本研究旨在分析維生素C和E單獨使用或結合應用對犢牛自出生至6週齡期間免疫反應的影響。

材料和方法

        試驗一     18頭荷蘭(Holstein)母犢牛在出生後24小時內離開各自的母親，並飼養於牛欄內。犢牛在出生後頭二天內每日攝取四千克混合初乳。犢牛隨機分為三組，每組6頭，每組的維生素C添加劑攝取量分別為0(對照組)、1或2克／日。自出生至5週齡，所有犢牛的全乳日攝取量達到體重的10％，早上一半，晚上一半，犢牛還可自由採食開食日糧(表一)。維生素C添加劑溶於全乳中，每日飼餵一次。每頭犢牛於2和4週齡肌肉注射5毫克KLH。不產乳奶牛每日攝取8.5千克乾物質，按乾物質計算，奶牛日糧含有15％玉米青貯料、35％乾貓尾草和50％低水分貓尾草─苜蓿青貯料。所有犢牛於出生時和3,7,10,14,21,28,35和42日齡同時利用真空管採集血液樣品。犢牛每週稱重一次。末重與出生重之差除以天數即為每頭犢牛的體增重。所有血液樣品離心後，收集血漿，並貯存於-70℃條件下。血漿也用於測定14,28和42日齡時KLH的特定抗體。

表一、犢牛開食日糧的構成(按乾物計算)

原料 含量(％)
大豆粕(48％CP)

脫水苜蓿(15％CP)

玉米

大麥

小麥麩

液體糖蜜

石灰石

單磷酸氫鈣

礦物質混合物1

維生素混合物2

 20.00

5.00

24.65

38.50

5.00

3.75

0.70

0.50

0.90

1.00

1. 含76.67％鈷─碘化食鹽、21.11％鉀鎂的硫酸鹽、0.739％氧化鋅、0.739％氧化錳和0.739％氧化銅。

2. 含89.39％粗小麥粉、2.66％BovatecTM、6.84％維生素E(50IU／克)、0.95％維生素A(30000IU／克)和維生素D3(25000IU／克)。

        試驗二    試驗二和試驗一一樣使用18頭荷蘭母犢牛，只不過三個處理組分別為：對照組、每日飼餵1克維生素E添加劑組和每日飼餵1克維生素E添加劑以及1克維生素C添加劑組，添加劑每日飼餵一次。維生素E添加劑為d-a-生育酚。犢牛每週稱重一次。末重與出生重之差除以天數即為每頭犢牛的體增重。

管理

        犢牛飼養在隔熱式強制通風牛舍中的開放式個體牛欄(1.2×2米)內，室內有加熱設施，沙土地面鋪有墊草。犢牛可自由飲水。在整個試驗期內，除兩頭犢牛患有下痢病之外，其餘犢牛一般健康狀況良好。採集血液樣品時，操作要謹慎，避免給犢牛帶來緊迫。

結果

        試驗一     處理組對出生重和體增重的影響不具有顯著性。初乳和全乳中抗壞血酸濃度的最小平方平均值和標準誤差分別為16±2.6和11±0.8微克／毫升。維生素C添加劑組犢牛的抗壞血酸濃度高於對照組犢牛。

        表二總結了各處理組的血漿Ig濃度之最小平方平均值和標準誤差。不同日齡之間平均計算顯示，各處理組的血漿IgG1和IgG2濃度是相似的。每日添加2克維生素C組的犢牛之IgM濃度顯著低於未添加維生素C組的犢牛。各處理組的IgM濃度在第一週內均提高10％，然後緩慢降低，與IgG1類似。處理方法和採血時間對KLH之效價的影響不具有顯著性。6週齡KLH之抗體大約比4週齡時提高50％。

表二、每日補充0.1或2克維生素C添加劑時犢牛出生重、體增重、血漿抗壞血酸

和Ig濃度，以及犢牛對KLH之免疫反應的最小平方平均值(拟)和標準誤差(SE)。

項目 每日維生素C添加劑飼餵量 　
0克 1克 2克 　
拟 SE 拟 SE 拟 SE P
出生重，千克 40.8 1.2 40.8 1.2 41.3 1.2 0.9488
體增重，千克 0.35 0.03 0.37 0.03 0.40 0.03 0.1491
抗壞血酸，微克，毫升 1.2a 0.3 2.2b 0.5 2.9b 0.5 0.0001
IgG1，毫克／100毫升 539 35 570 36 459 39 0.0816
IgG2，毫克／100毫升 80 2 78 2 79 3 0.8361
IgM，毫克／100毫升 72a 6 70a 7 38b 7 0.0016
KLH效價1 6.4 0.2 5.8 0.2 5.7 0.3 0.1350

a,b：同一行內具有不同指標的數值之間差異顯著(p＜0.05)。

1. KLH單位為陽性血凝反應出現時的最終稀釋度的倒數之Cog2值。

        試驗二     處理方法對出生重和體增重沒有產生顯著的影響。初乳和全乳中α-生育酚的平均濃度分別為1.11±0.35和0.28±0.03微克／毫升。處理方法顯著地影響了血漿α-生育酚濃度。採血時間顯著地影響了α-生育酚、IgG1、IgG2、IgM和KLH效價。採血時間與處理方法之交互作用僅對血漿α-生育酚濃度而言具有顯著性。表三總結了各處理組的血漿α-生育酚濃度之最小平方平均值和標準誤差。單獨補充維生素E或同時補充維生素E和C均提高了血漿α-生育酚濃度。在所有日齡對照組犢牛的血漿α-生育酚濃度均低於添加劑組的犢牛。

表三、每日補充0克、1克維生素E或1克維生素E＋1克維生素C時

犢牛出生重、體增重、血漿α-生育酚濃度和Ig濃度，以及

犢牛對KLH1之免疫反應的最小平方平均值(拟)和標準誤差(SE)

項目 對照 維生素E 維生素E+維生素C P
拟 SE 拟 SE 拟 SE 　
出生重，千克 41.2 2.9 44.8 4.1 41.1 2.9 0.7772
體增重，千克 0.31 0.05 0.34 0.08 0.42 0.05 0.3445
α-生育酚，微克／毫升 0.33b 0.16 3.33 0.16 3.64a 0.16 0.0001
KLH效價 2.21 0.58 2.00 0.58 2.18 0.58 0.8399
IgG1，毫克／100毫升 864 93 777 93 1058 93 0.0983
IgG2，毫克／100毫升 110 10 122 10 108 10 0.5777
IgM，毫克／100毫升 74 6 76 6 84 6 0.4572

a,b：同一行內具有不同指標的數值之間差異顯著(p＜0.05)。

1. KLH單位為陽性血凝反應出現時的最終稀釋度的倒數之Cog2值。

        不同週齡之間平均計算顯示，各處理組的血漿IgG1、IgG2和IgM濃度是相近的。在所有處理組中，IgG1濃度都是在頭三週內略有下降，然後隨著犢牛日齡的增長而緩慢提高。IgG2和IgM的變化趨勢是相似的。

        處理方法的作用時KLH之效價而言不具有顯著性。4和6週齡KLH之抗體高於2週齡。所有犢牛的2,4和6週齡KLH之抗體分別為0.52、1.66和5.75。

討論

        一般而言，試驗一中對照組的血漿抗壞血酸濃度接近Haag和Hofmann(1987)報導的數值，但低於Cummins和Brunner(1984)觀察到的結果相似，且最易發生變化。Itze(1984)報導，每日補充2.5克日糧維生素C添加劑提高了7日齡犢牛的血漿抗壞血酸鹽濃度，但對14日齡以上的犢牛則沒有作用。本文試驗數據顯示，給犢牛補充維生素C添加劑後，血漿抗壞血酸濃度穩定提高了。這些結果與Wegger和Palludan(1984)的研究結果相一致，他們報導，血漿抗血酸濃度取決於維生素C攝取量。

        密集飼養引起的緊迫減弱了犢牛對特定抗原的免疫反應，且降低了血漿抗血酸濃度(Cummins和Brunner, 1991)；然而，通過日糧補充抗壞血酸旨在刺激免疫機能的作法取得了喜憂參半的結果(Cummins, 1992)。抗壞血酸添加劑提高了缺乏初乳的犢牛(Blair和Cummins, 1984)和遭受舍飼方式緊迫的犢牛(Cummins和Brunner, 1991)之血漿IgG濃度；然而，補充抗壞血酸降低了正常犢牛之血漿IgG濃度和抗體效價(Cummins和Brunner, 1989)。

        試驗一中犢牛血漿Ig濃度之變異與Boyd(1972)和Lundquist以及Phillips(1943)觀察到的結果相一致。初乳Ig吸收量之變異歸因於諸多因素，如初乳中Ig濃度、初乳飼餵量和吸收能力之差異(Bush和Staley, 1980)。Prinz等(1977)觀察到，補充維生素C提高了人的血清IgA和IgM濃度。在本文的試驗中，血漿IgG1和IgG2濃度在各處理組中間沒有出現顯著差異。每日補充2克維生素C組之犢牛血漿IgM濃度低於對照組的犢牛，但對KLH接種之反應在各處理組中間沒有出現顯著差異。6週齡KLH之抗體高於4週齡。

        試驗二中對照組犢牛的α-生育酚的濃度與Cipriano等(1982)和Reddy等(1985)報導的結果相似。對照組犢牛自出生至6週齡期間的α-生育酚濃度介於0.28至0.38微克／毫升之間，這被認為是正常現象。Siddons和Mills(1981)觀察到，犢牛採食維生素E含量較低的日糧時，血漿α-生育酚濃度迅速降低，至6週齡達到0.10微克／毫升。本文試驗表明，血漿α-生育酚濃度在出生至1週齡期間提高了，然而在1至6週齡期間變化甚微。Cipriano等(1982)報導，犢牛每日攝取1克維生素E時，α-生育酚濃度平均為3.39微克／毫升。在試驗二中，維生素E的最大劑量是1克／日。自1至6週齡，二組和三組的血漿α-生育酚濃度分別平均為3.80和4.16微克／毫升。Cipriano等(1982)和Palludan以及Wegger(1984)報導，犢牛出生後24至48小時，血漿α-生育酚濃度約為1.5-1.75微克／毫升。同時添加維生素C和E往往提高了血漿α-生育酚濃度，但差異不具有統計顯著性。

        補充維生素C或E沒有顯著影響6週齡前犢牛之體增重。在三個處理組中，犢牛體重均隨日齡增長而增加。每日補充2克維生素C組的犢牛之出生至6週齡期間體增重(0.40千克)高於對照組的犢牛(0.35千克)，但差異不具有統計顯著性。每日補充1克維生素E組的犢牛和每日補充1克維生素E+1克維生素C組的犢牛之體增重分別為0.34和0.42千克，均高於對照組的犢牛(0.31千克)，但差異不具有統計顯著性。

        試驗二中血漿Ig濃度之變異情況與Boyd(1972)和Logan等(1972)的觀察結果相一致。在處理組中間，IgG1、IgG2和IgM濃度沒有出現顯著的差異，儘管添加劑組犢牛之Ig濃度往往較高。

        犢牛對KLH接種之反應在處理組中間沒有出現顯著的差異。6週齡KLH抗體高於4週齡。Hidiroglou等(1992)也報導了與此相似的結果。

結語

        本文研究最重要之發現在於，通過日糧補充抗壞血酸提高了血漿抗壞血酸濃度。然而，本文研究結果顯示，維生素C和E添加劑對健康犢牛之免疫機能沒有作用。

飼料營養雜誌(p.95～100)─劉明江、九六年第五期