家禽生長表現和免疫反應的輔助
1990年代的家禽生產是一種結合遺傳、營養和管理的技術。紅肉生產業者對於肉雞的飼料效率、增重、整齊度和適合於大量生產的特性非常羨慕,然而肉雞的高飼料效率代表著飼料配方已經沒有容許錯誤的空間,特別是在維生素的配方方面。
生長表現並不是唯一岌岌可危的事。研究學者和產業專家逐漸相信添加維生素特別是維生素E和維生素A─可防止缺乏症並且對免疫系統有所幫助。NRC的推薦量也許足夠防止未遭受緊迫的健康雞隻發生臨床缺乏症,然而NRC的推薦量並不足以確保免疫系統的全面運作。此外還有緊迫的問題必須加以探討。即使對肉雞施行小心的管理和預防性的健康計畫,但是密飼、通風不佳、極端的溫度濕度等問題都會使得免疫作用受到影響。
1. 維生素A能夠建立對抗疾病的屏障
許多文獻早已記載維生素A能夠對抗疾病的發生,早在1930年人們就已瞭解維生素A在免疫系統的作用上扮演著特定的角色。維生素A能夠保持上皮組織和黏膜系統的功能和完整性。
緊迫會改變營養代謝的需求量、降低飼料採食量並影響飼料的營養濃度,使得原本含有足量營養的家禽飼料無法滿足動物的需求。
維生素A作用於家禽的上皮組織和黏膜,維生素A是一種對抗疾病的天然屏障,它能在病原體開始致害之前先阻止其作用。缺乏維生素A的禽類其體循環內有較少的淋巴球,這表示維生素A能夠維持胸腺和華氏囊的功能,對免疫系統有輔助的作用。
維生素A似乎也能夠輔助淋巴球反應的調節。在每噸肉雞飼料中添加230萬到1800萬國際單位的維生素A,會降低干擾素的產生並使血清抗體力價提高二到五倍(見圖一)。1994年NRC的維生素A推薦量是在每噸飼料內添加130萬國際單位。
另一個試驗是在四週齡肉雞的每噸飼料中添加88萬或900萬國際單位的維生素A。以雛白痢(Salmonella pullorum)抗原免疫之後發現,添力較低量維生素A的肉雞產生較低量的抗體力價。
在1989年所進行的一項研究中,於年輕肉雞的每噸飼料中添加257萬國際單位的維生素A(大約相當於NRC推薦量的兩倍)之後,發現對抗特異性抗原的淋巴球增殖反應更加活躍,此外抗體的反應也有增加。在同一年所發表的另一篇研究報告中指出,缺乏維生素A的飼料使得雞隻發生較高的新城雞瘟罹病率。
雖然添加維生素A似乎能夠防止缺乏症並對免疫系統有所助益,但是極高量的維生素A可能反而會限制免疫的能力。
在科羅拉多州立大學的肉雞試驗中,於每噸飼料中添加272,000國際單位的維生素E或是5400萬國際單位的維生素A,能夠降低大腸桿菌所引起的死亡率。但是同時添加這兩種維生素卻沒有同樣的效果。
由於這兩種維生素都是脂溶性的,這可能就是上述拮坑作用產生的原因。這兩種維生素都是經由一般脂肪和膽鹽的混合乳糜微膠粒而被吸收,因此會發生彼此競爭吸收的情形。
已知在飼料配方中同時添加高於推薦劑量的維生素E和維生素A必須要特別小心,然而單獨添加高於NRC推薦劑量的維生素A卻能夠防止肉雞的缺乏症並對免疫系統有幫助。
2. 維生素E和免疫系統
維生素E是家禽必需的抗氧化劑。可以單獨添加維生素E或是與微量礦物質硒併用,維生素E是家禽免疫反應所需的一種主要成分。
各種研究結果都支持維生素E對補強免疫系統的重要性。而且田間的試驗結果也支持這種說法。
抗氧化劑在細胞膜的作用是防止磷脂質(主要是多價不飽和脂肪酸)的氧化作用。當維生素E或其他抗氧化劑缺乏時,磷脂質會被氧化並形成前列腺素(prostaglandins),前列腺素會抑制發炎和免疫的反應。維生素E能夠阻斷前列腺素的合成,因此和阿斯匹靈的作用方式相當類似。
談到維生素E幾乎不可能不同時提到微量礦物質硒。1. 硒就如同維生素E一樣。2. 兩者都是酵素的輔因子並具有清除自由基(free radical)的作用。
康乃爾大學所進行的一個研究顯示維生素E和硒之間的交互關係。以缺乏維生素E和(或)硒的飼料餵飼單冠白色來亨雞。再注射綿羊紅血球到雞體內以測定其免疫反應。
維生素E和(或)硒的營養缺乏會造成年輕雞隻的免疫功能受損,但是只有在抗原劑量低的時候才有這種情形。兩週齡的雞隻必須要同時添加維生素E和硒才能達到適當的免疫功能。三週齡的雞只要添加維生素E或硒就能夠達到最佳的免疫功能(詳見圖一)。
圖一、添加維生素E和硒對於兩週齡雞隻體液免疫和營養狀況的影響
飼料的處理 | 對抗綿羊紅血球的抗體 | SeGSH pxa | 還原物質的總量b | ||
維生素E(國際單位/每噸飼料) | 硒(ppm) | 免疫劑量0.5%綿羊紅血球(㏒2力價) | 免疫劑量1.0%綿羊紅血球(㏒2力價) | 10-9莫耳/NADPH/分鐘/毫升) | (毫克/100毫升) |
0 91,000 0 91,000 |
0 0 0.1 0.1 |
2.31±0.35(26)c 2.04±0.38(28) 2.29±0.43(28) 2.25±0.54d(28) |
2.96±0.46(25) 3.94±0.48(28) 3.46±0.54(26) 5.46±0.45d(26) |
9±3 5±2 106±5d 128±7d |
0.633±0.112 1.980±0.355d 0.636±0.128 2.032±0.270d |
SeGSH px=麩氨基硫過質化酵素,一種含有硒的酵素,可將過氧化氫還原成水份 NADPH=Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,與氧化還原有關的輔酵素。 |
在商業性的肉雞生產上,處於低抗原劑量時的免疫反應具有相當重要的實用價值。根據康乃爾大學研究學者的理論,缺乏維生素E和(或)硒的雞隻可能無法對慢性低劑量的感染產生反應,也許需要先有較高度的感染才能夠產生免疫反應。
就二到四週齡的雞隻而言,對於低量抗原產生反應的能力更是非常重要的。這個年齡的雞隻對於病毒感染特別具有感受性,因為該日齡的雞隻已將移行抗體用盡,然而其本身的免疫系統仍未達到最高的潛能。
在科羅拉多州立大學的研究中,於每噸飼料中添加272,000國際單位的維生素E能夠顯著地降低肉雞大腸桿菌症的死亡率,這個作用明顯地要歸功於體液免疫和吞噬作用。
有關大腸桿菌的保護作用,科羅拉多州的研究學者發現添加維生素E對於已免疫(或先前被攻毒過)雞隻和未免疫(未攻毒過)雞隻都有一樣好的效果。無論如何,研究學者提到補充維生素E給已經免疫過的雞隻會有較佳的絕對性保護作用,他們建議在接種疫苗的時候在飼料或疫苗中添加維生素E。
在同一個試驗中發現,添加維生素E能夠減少前列腺素的產生,因此能夠提高家禽的免疫反應(詳見圖二)。在佛羅里達州某大學的蛋雞試驗中,增加產蛋小母雞飼料中的維生素E添加量,能夠減經氣管病變的嚴重性。餵飼特定劑量的維生素E給每一組一日齡到七週齡的小母雞,然後在八到十九週齡的時候將維生素E的餵飼劑量從9000國際單位/每噸飼料(半量為4,500國際單位/每噸飼料)到90,000國際單位/每噸飼料(半量為45,000國際單位/每噸飼料)。
圖二、感染大腸桿菌的雞隻a,其體內前列腺素含量和死亡率之間的關係
飼料的處理 | 華氏囊中的前列腺素,微克/每公克濕組織b | 死亡率c(%) | ||
前列腺素F2 | 前列腺素E2 | 前列腺素E1 | ||
感染的控制組 維生素E添加組 (272,000國際單位/每噸) 未受感染的控制組 |
71.9±8 36.2±3.8
44.2 |
22.5±1.9 21.2±2.7
27.4 |
94.0±14.8 32.5±6.4
46.6 |
80 36
0 |
a 注射1×109的大腸桿菌加以攻毒 b n=8,在感染五分鐘之後,將雞隻剖檢取出華氏囊進行前列腺素放射性同位素之免疫測定 c 在感染兩天之後計算死亡率(資料來源:Tengerdy,1989) |
佛羅里達大學的獸醫師Gary Butcher指出,從所獲得的氣管的病灶指數中,我們可以發現在攻毒之後添加維生素E能夠有效的,能夠侷限疾病的嚴重性。
上述研究結果相當令人鼓舞,而商業飼養的肉雞公司在也日常的維生素添加中獲得可信的試驗結果,Fieldale農場的Steve Collier先生指出,"維生素E明顯地能夠抒解緊迫的現象。額外添加維生素E能夠刺激本農場所飼養雞群的免疫能力。
飼料營養雜誌(p.13∼17)─羅氏大藥廠、九七年九期