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第九章食品營養(yǎng)與免疫陸劍鋒食品科學與工程系第九章食品營養(yǎng)與免疫陸劍鋒1早在20世紀50年代,人們就已經開始關注營養(yǎng)與免疫之間的相互關系。1959年,Scrimshaw綜述了機體營養(yǎng)不良將導致免疫系統(tǒng)功能受損,而免疫系統(tǒng)功能受損使機體對疾病的抵抗力下降,有利于感染的發(fā)生和發(fā)展,感染疾病可以進一步引起營養(yǎng)狀況紊亂,開始形成營養(yǎng)免疫與感染的惡性循環(huán),最終引起惡性營養(yǎng)不良夸希奧科(Kwashiorkor)病,如果不及時治療,甚至引起死亡。

然而,維持一個健康強壯的免疫系統(tǒng)有多方面因素,如飲食營養(yǎng)、體育鍛煉、情緒調節(jié)、工作節(jié)奏、人際關系、生活環(huán)境等等,其中一個重要的因素就是飲食營養(yǎng)。此外,隨著免疫學的飛速發(fā)展,營養(yǎng)與免疫的關系得到進一步的研究,并形成了營養(yǎng)學一門新分支——營養(yǎng)免疫學。

早在20世紀50年代,人們就已經開始關注營養(yǎng)與免疫之間的相互2大量文獻充分證實感染和營養(yǎng)不良的協(xié)同(增效)作用,但是,營養(yǎng)對各種感染的影響程度不同。營養(yǎng)不良對肺炎、細菌性和病毒性腹瀉、麻疹和結核等感染的病程和結局有不利的影響;對由流感病毒和人類免疫缺陷病毒引起的感染有中等水平的影響;對病毒性腦膜炎和破傷風僅有很小的影響。營養(yǎng)不良與感染之間通常是協(xié)同作用,偶爾也有拮抗作用。營養(yǎng)不良可以減弱感染疾病的作用。例如,肝血吸蟲病,營養(yǎng)不良時細胞免疫反應的下降可減少肝肉芽腫的形成。因為肝肉芽腫的病理是由于宿主自身對肝中蟲卵的免疫反應,所以減少肝肉芽腫的形成可以減少肝臟的病理反應。因此,人體營養(yǎng)狀況對免疫功能有重要影響,營養(yǎng)不良的人群感染和疾病的易感性增加,病死率也較高。膳食和營養(yǎng)狀況在機體防御的調節(jié)作用方面和降低急性和慢性疾病發(fā)生的危險性上有重要作用。大量文獻充分證實感染和營養(yǎng)不良的協(xié)同(增效)作用,但是,營養(yǎng)3第一節(jié)代謝性失調與免疫當人體收到侵襲時,免疫系統(tǒng)活化,釋放出細胞因子,調整體內代謝,以消除入侵疾病因子,維持機體健康。如果免疫功能失調,機體就出現(xiàn)代謝紊亂,表現(xiàn)出疾病?;颊咄ㄟ^藥物治療和合理營養(yǎng)可以恢復健康,但若處理不當,機體健康將會進一步惡化,最終導致病?;蛩劳?。營養(yǎng)素和藥物是影響人體免疫防御、恢復或維持健康狀況的主要途徑與手段。第一節(jié)代謝性失調與免疫當人體收到侵襲時,免疫系統(tǒng)活化,釋放4第九章-食品營養(yǎng)與免疫課件5但從人類的健康出發(fā),強調保證藥物安全性,要求減少藥物的副作用,使用藥物會受到愈加嚴格的限制。而營養(yǎng)素不僅是增強機體免疫功能、維持健康并進行正?;顒拥奈镔|基礎,也是正常進行免疫應答保護及患者恢復健康的重要條件。因此,加強膳食營養(yǎng)均衡、利用營養(yǎng)素的生理調節(jié)功能,將是維持和改善人體健康的根本思路和重要手段。但從人類的健康出發(fā),強調保證藥物安全性,要求減少藥物的副作用6一、營養(yǎng)免疫學的學術產生和發(fā)展現(xiàn)代營養(yǎng)學的發(fā)展:現(xiàn)代營養(yǎng)學起源于18世紀中葉,營養(yǎng)學應用了這一時期取得長足進展的化學、生物學、物理學、微生物學及醫(yī)學等各學科的基本原理和技術,由早期營養(yǎng)學的根據感性經驗的自然主義時期,進入到借助于自然科學理論和技術發(fā)展的現(xiàn)代科學時期,此時的營養(yǎng)學上升到以營養(yǎng)素和實物成分的化學、物理學、生物學、生理學性質等為基礎的理論性研究。一、營養(yǎng)免疫學的學術產生和發(fā)展現(xiàn)代營養(yǎng)學的發(fā)展:現(xiàn)代營養(yǎng)學起7營養(yǎng)與免疫之間的密切關系體現(xiàn)在兩個方面。第一,機體的營養(yǎng)狀況是影響機體免疫系統(tǒng)的發(fā)育和免疫功能的重要因素,合理的營養(yǎng)管理有利于提高機體對應激和疾病的抵抗力。第二,機體的免疫反應和臨床疾病可以改變營養(yǎng)代謝和營養(yǎng)需要模式,必須根據新的營養(yǎng)特點調整營養(yǎng)管理模式才能有利于人體健康的恢復。營養(yǎng)與免疫的密切關系導致了“營養(yǎng)免疫學”的誕生和發(fā)展。營養(yǎng)免疫學:是研究機體營養(yǎng)狀況與免疫功能之間相互關系及其機理的科學,是營養(yǎng)學和免疫學的交叉學科。該學科從營養(yǎng)學的角度研究免疫機能及其調控;從免疫學角度研究營養(yǎng)原理和營養(yǎng)需要模式。營養(yǎng)與免疫之間的密切關系體現(xiàn)在兩個方面。該學科從營養(yǎng)學的角度81.營養(yǎng)免疫學的發(fā)展歷史(1)早期發(fā)展時期(2)維生素時期(3)第二次世界大戰(zhàn)時期(4)抗生素時期(5)營養(yǎng)免疫學快速發(fā)展時期營養(yǎng)免疫學的發(fā)展過程大體可分為5個階段:

1.營養(yǎng)免疫學的發(fā)展歷史(1)早期發(fā)展時期營養(yǎng)免疫學的發(fā)92.20世紀的營養(yǎng)與免疫研究進展GeraldT.Keush(2003年)認為營養(yǎng)與免疫關系是進入20世紀的眾多研究問題中的一個重要主題之一,各個相關領域研究結果證明了營養(yǎng)狀態(tài)顯著地影響免疫功能調節(jié)和增強免疫防御的作用。

分為六個發(fā)展階段(1)20世紀的前50年(2)20世紀60年代(3)20世紀70年代(4)20世紀80年代(5)20世紀90年代(6)20世紀末2.20世紀的營養(yǎng)與免疫研究進展GeraldT.Keu10中國保健食品行業(yè)發(fā)展階段中國保健食品行業(yè)發(fā)展階段11中國保健食品細分行業(yè)現(xiàn)狀中國保健食品細分行業(yè)現(xiàn)狀122010年國內前5位保健食品企業(yè)銷售額排名2010年國內前5位保健食品企業(yè)銷售額排名132005年-2010年中國保健食品行業(yè)市場規(guī)模及變化趨勢2005年-2010年中國保健食品行業(yè)市場規(guī)模及變化趨勢14二、營養(yǎng)、感染與免疫營養(yǎng)素的補充對于提高人體免疫力有著舉足輕重的作用。在醫(yī)學上,存在“營養(yǎng)-免疫-感染”的三角關系,也就是機體營養(yǎng)不良將導致免疫系統(tǒng)功能受損,而免疫防御功能受損又會使機體對各種病原微生物的抵抗力降低,有利于感染的發(fā)生和發(fā)展。發(fā)展中國家存在四個普遍性營養(yǎng)問題:即蛋白質-熱量營養(yǎng)不良(PEM)、維生素A缺乏、碘缺乏和鐵缺乏。二、營養(yǎng)、感染與免疫營養(yǎng)素的補充對于提高人體免疫力有著舉足輕151.營養(yǎng)與感染之間的關系臨床醫(yī)生早已發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)不良常與感染同時存在,表明二者是在同一生態(tài)環(huán)境下具有共同的致病因素,互為因果并起協(xié)同作用。并發(fā)的感染常是PEM兒童的首要致死原因。營養(yǎng)不良時,由于小腸的結構和功能發(fā)生變化,加上腸道菌群的紊亂,營養(yǎng)不良小兒的腹瀉發(fā)病率比正常小兒高2~3倍。營養(yǎng)不良時常發(fā)生革蘭陰性細菌的敗血癥,水痘容易擴散,對感染無發(fā)熱反應,外傷感染后易發(fā)生壞疽而不是化膿,出麻疹時可能見不到皮疹,常合并肺炎而死亡。(1)營養(yǎng)缺乏導致對感染的敏感性增加1.營養(yǎng)與感染之間的關系臨床醫(yī)生早已發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)不良常與感染同16(2)感染加重營養(yǎng)不良的發(fā)展感染常導致食欲不振,或因口咽疼痛而不愿吮吸和吞咽使進食量減少。腹瀉和嘔吐又加重了吸收不良。感染時分解代謝加快,尿氮、微量元素和維生素的排出都增加。感染時急性期反應物糖蛋白及免疫球蛋白的合成增加,造成不同的生理“代謝庫”之間營養(yǎng)素的重新分配。腸道內細菌及寄生蟲感染時,糞中蛋白質的丟失也增加,這些都加重了營養(yǎng)不良的發(fā)展。(2)感染加重營養(yǎng)不良的發(fā)展感染常導致食欲不振,或因口咽疼17但也有些相反的報道,Murray(1977)總結了歷史上的一些事實和一些流行病學的調查,支持禁食可抑制感染的發(fā)生,而進食可使某些感染活化的學說。在1914~1918年的全球性流行性感冒流行中,富人的發(fā)病率及病死率較高。當時在第二次世界大戰(zhàn)的英國戰(zhàn)俘營中的戰(zhàn)俘吃得較好,而其流感的患者發(fā)病率高于其他的集中營?;忌窠浶試I吐的病人接觸傳染原時發(fā)病率較正常人低。在非洲某些地區(qū)瘧疾的定期暴發(fā)與其季節(jié)性營養(yǎng)改善有關。但也有些相反的報道,Murray(1977)總結了歷史上的一18因此,環(huán)境的影響和宿主因素在決定感染的嚴重性和敏感性方面是很復雜的。一方面臨床上有很多材料證明營養(yǎng)缺乏與感染有協(xié)同作用,可能是營養(yǎng)缺乏使胸腺和其他淋巴組織萎縮、非特異性免疫和非免疫性保護機制受損。另一方面有些研究支持輕度營養(yǎng)不良和消瘦的狀態(tài)對動物最有利,可以使動物有較長的壽命,惡性腫瘤的患病率較低,對自身免疫性疾病的敏感性較低,傳染病的患病率也最低。許多調查材料證明肥胖者的壽命短。因此,環(huán)境的影響和宿主因素在決定感染的嚴重性和敏感性方面是很192.營養(yǎng)不良對免疫器官和免疫功能的主要影響營養(yǎng)不良和臨床表現(xiàn)可以因其病因、營養(yǎng)素缺乏的程度、缺乏時間的長短、缺乏營養(yǎng)素的種類的不同而異。就其病因可以分為原發(fā)性,或稱為外因性營養(yǎng)不良,是由于膳食中的營養(yǎng)不足或不當所致;繼發(fā)性,或稱內源性營養(yǎng)不良,是由于吸收不良、利用不當、需要增加或排出過多所引起。原發(fā)性或繼發(fā)性營養(yǎng)不良可能同時并發(fā)。2.營養(yǎng)不良對免疫器官和免疫功能的主要影響營養(yǎng)不良和臨床表20蛋白質-能量營養(yǎng)不良的兩種典型臨床表現(xiàn)—惡性營養(yǎng)不良(Kwashiorkor)及消瘦型營養(yǎng)不良(Marasmus)。代表兩種營養(yǎng)上的不平衡和營養(yǎng)上的不當,而不是兩種不同膳食的結果;前者以水腫為特征,而后者主要表現(xiàn)為全身消瘦,其他表現(xiàn)為肝大,皮膚及頭發(fā)的改變及精神狀態(tài)的改變。尼日利亞兒童惡性營養(yǎng)不良癥水腫蛋白質-能量營養(yǎng)不良的兩種典型臨床表現(xiàn)—惡性營養(yǎng)不良(Kwa21(1)淋巴組織嚴重營養(yǎng)不良小兒的中央淋巴器官—胸腺和周圍淋巴器官—脾和淋巴結的大小、重量、組織結構、細胞密度和成分都有明顯的退行性改變。主要為淋巴細胞數(shù)減少。由于營養(yǎng)不良患者常有慢性反復的胃腸道感染,腸系膜淋巴結常增大。在脾動脈周圍的胸腺信賴區(qū)受營養(yǎng)不良的影響最明顯,細胞分裂減少。實驗性營養(yǎng)不良動物的胞腺水,嚴重時甚至只有數(shù)毫克(小白鼠),有人稱之為“營養(yǎng)性”胸腺切除。(1)淋巴組織嚴重營養(yǎng)不良小兒的中央淋巴器官—胸腺和周圍淋22第九章-食品營養(yǎng)與免疫課件23(2)細胞免疫功能PEM患者的淋巴細胞總數(shù)及其占白細胞總數(shù)的百分比一般正?;驕p少,T淋巴細胞數(shù)減少,改善營養(yǎng)后,在其他臨床表現(xiàn)及生代指標恢復以前,T淋巴細胞數(shù)就可顯著增加。周圍血液中的B淋巴細胞數(shù)在營養(yǎng)缺乏時一般正常或增高。從淋巴細胞亞群的分類來看,營養(yǎng)不良時主要為Th細胞(T-輔助細胞)減少和祼細胞(nullcell)增加。此外,營養(yǎng)不良時Ts細胞(抑制性/細胞毒性淋巴細胞)增加。這些現(xiàn)象均提示T細胞的分化功能受到損害,這些與營養(yǎng)不良兒童的血清胸腺激素的活性低下有關。(2)細胞免疫功能PEM患者的淋巴細胞總數(shù)及其占白細胞總數(shù)24(3)免疫球蛋白和抗體營養(yǎng)不良時粘膜局部的免疫功能大大降低,分泌性IgA的分泌顯著減少,因而不能與腸細菌和腸毒素結合,腸屏障的效能減弱。惡性營養(yǎng)不良病人的血清白蛋白含量低,而消瘦型營養(yǎng)不良者相對正?;蛏缘汀R话阏f,在營養(yǎng)不良時免疫球蛋白的產生受影響較少,對抗體的防御機制有其重要意義(營養(yǎng)不良者對大多數(shù)適量抗原的抗體應答是正常的,表明B細胞的功能相對正常)。(3)免疫球蛋白和抗體營養(yǎng)不良時粘膜局部的免疫功能大大降低25(4)補體系統(tǒng)補體具有放大免疫應答的作用,包括對調理作用,免疫附著、吞噬作用、白細胞的化學趨化作用和中和病毒作用的影響。營養(yǎng)不良時總補體及補體C3可能處于臨界水平,是由于補體的合成速率降低,當感染引起抗原抗體結合時補體的消耗增加。(4)補體系統(tǒng)補體具有放大免疫應答的作用,包括對調理作用,26(5)吞噬細胞吞噬細胞在免疫應答的傳入側翼中的作用早已為人們所認識,在某些先天性或獲得性多形核白細胞的功能缺乏者都會產生致死性感染,如在嗜中性白細胞減少癥、慢性肉芽腫病、髓過氧化物酶缺乏病和葡萄糖-6-磷酸脫氫酶缺乏病等。營養(yǎng)不良者因常合并感染,白細胞數(shù)常增多。

(5)吞噬細胞吞噬細胞在免疫應答的傳入側翼中的作用早已為人27(6)調理作用、吞噬和殺菌能力營養(yǎng)不良的兒童對已吞噬的細菌的殺菌力降低和減慢,而對細菌的吞噬作用可能正常。有趣的是營養(yǎng)過度和肥胖也可使多形核白細胞的殺菌力降低。(7)溶菌酶溶菌酶可以溶解許多革蘭陰性細菌的細胞壁的粘多糖,其他的細菌在接受抗體、補體、甘氨酸、螯合劑、pH變化、抗壞血酸和H2O2時也可能對溶菌酶的敏感性增加。營養(yǎng)不良時,血漿和白細胞中溶菌酶的活性降低。有感染時,白細胞中的溶菌酶滲出到血漿中增多。血漿中溶菌酶的降低意味著粘膜表面的防御能力降低。(6)調理作用、吞噬和殺菌能力營養(yǎng)不良的兒童對已吞噬的細菌28(8)鐵結合蛋白血清中的運鐵蛋白有抑制細菌的作用,早已為人們所知。蛋白質-能量營養(yǎng)不良(PEM)的患者,其血清運鐵蛋白的濃度經常降低,并且與營養(yǎng)不良的程度相關。如在惡性蛋白質-能量營養(yǎng)不良患者的一般情況未改善之前補充鐵,有時可能使他們合并敗血癥而死亡。有慢性腎盂腎炎的病人注射檸檬酸山梨醇鐵可伴隨尿中白細胞的排出增加。(8)鐵結合蛋白血清中的運鐵蛋白有抑制細菌的作用,早已為人293.感染對營養(yǎng)與代謝的影響感染常導致代謝的平衡失調和激素內環(huán)境的失常,導致宿主抵抗力和營養(yǎng)狀況的改變,其改變的程度與感染期的長短、感染的嚴重程度、病原的種類、所涉及的組織、感染前個體的營養(yǎng)狀況和免疫功能都有很大的關系。感染常伴隨身體成分的丟失,體內貯存的營養(yǎng)素被迅速利用,營養(yǎng)素在體內再分配,即分解代謝和合成代謝過程同時發(fā)生,二者都可能造成體內某些組織的營養(yǎng)成分缺乏。對原來營養(yǎng)狀況正常的人來說,輕度感染時影響并不重要,但本來已處于營養(yǎng)缺乏邊緣的兒童,感染可使其平衡傾向于明顯營養(yǎng)不良的一邊。3.感染對營養(yǎng)與代謝的影響感染常導致代謝的平衡失調和激素內30(1)對蛋白質代謝的影響通常,血漿游離氨基酸的濃度常用來作為蛋白質營養(yǎng)狀況的評定指標之一。在感染的早期,血漿游離氨基酸的濃度降低,是由于肝細胞攝取這些氨基酸合成急性期反應物糖蛋白(APP)。同時,組織蛋白質的分解亦增加,特別是骨胳肌的蛋白質分解增加。所釋放出來的氨基酸一部分被同一組織或鄰近的組織利用來再合成蛋白質,一部分分解供給能量需要,剩余的氨基酸進入血液中。感染時血漿中的丙氨酸和谷氨酸增加,而纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸降低;特別是苯丙氨酸與酪氨酸的比值升高。

(1)對蛋白質代謝的影響通常,血漿游離氨基酸的濃度常用來作為31多數(shù)傳染病患者肝臟中急性期反應物糖蛋白的合成增加,營養(yǎng)不良的患者在感染時急性期反應物糖蛋白的合成也增加,表明這種蛋白質在機體對感染反應和生存上的重要性。此外,免疫球蛋白和對抗原非特異的宿主抵抗因子,如補體、激肽的前體和血凝系統(tǒng)的蛋白質的合成亦增多。這些都需要利用周圍組織(主要是肌肉組織)分解的氨基酸。多數(shù)傳染病患者肝臟中急性期反應物糖蛋白的合成增加,營養(yǎng)不良的32(2)對碳水化物代謝的影響在急性傳染病時糖原異生增加,對葡萄糖的耐量降低,胰島素的需要量增加,血清胰高血糖素升高。由于腎上腺皮質素和生長激素的分泌增加,使糖原分解加快,造成空腹血糖升高。這是機體對能量的需要增加時的代謝反應。但是,有些暴發(fā)性的內毒素血癥和病毒性肝炎的損害可以抑制糖原異生,導致低血糖。(2)對碳水化物代謝的影響在急性傳染病時糖原異生增加,對葡33(3)對脂質代謝的影響許多傳染病特別是革蘭陰性細菌敗血癥時血清總脂增加,在感染初期,甘油三酯和膽固醇合成增加,加上周圍組織清除脂肪的能力降低,導致血脂增高和肝細胞變態(tài)。在感染時,動員體脂以提供能量消耗的能力減低。而在非感染性禁食時,體脂被動員出來作為形成酮體的基質,而利用氨基酸來作為糖原異生和生酮作用減少。(3)對脂質代謝的影響許多傳染病特別是革蘭陰性細菌敗血癥時34(4)對礦物質和電解質代謝的影響感染時大多數(shù)的細胞內的礦物質如鉀、鎂、鋅硫、磷等的丟失均與氮的丟失成正比。在感染的潛伏期時,血清鐵明顯減少,這與鐵重分配到其他組織有關,也可能是一種保護機制,使細菌的含鐵物(Siderophore)得不到鐵,從而影響細菌的增殖能力。感染時血清鋅的濃度也降低,鋅有利于金屬酶及細胞膜的形成和穩(wěn)定,鋅也可作為蛋白質、核酸合成的輔因子。與鐵及鋅相反,血清中的銅隨與銅結合的銅藍蛋白的合成與釋放到血清中的含量增加而增加。(4)對礦物質和電解質代謝的影響感染時大多數(shù)的細胞內的礦物35細胞外的鈉離子和氯離子可以通過出汗過多、腹瀉和嘔吐而丟失。同時,發(fā)熱可以刺激鹽皮質激素的分泌,使尿鈉和尿氯的排出大大減少。在暴發(fā)性敗血癥時,對細胞膜的毒性損害可以使鈉在細胞內蓄積。中樞神經系統(tǒng)的感染常導致抗利尿激素的分泌,可造成稀釋性低鈉血癥。細胞外的鈉離子和氯離子可以通過出汗過多、腹瀉和嘔吐而丟失。36(5)對維生素代謝的影響在細菌和寄生蟲感染時,維生素的丟失量增加,腸道的蠕蟲和原蟲的感染還可能導致失血和吸收不良。感染時,如原來的營養(yǎng)狀況處于臨界水平,可能表現(xiàn)出明顯的營養(yǎng)缺乏癥狀如干眼病、夜盲、糙皮病、皮炎、腳氣病和口角炎等。(5)對維生素代謝的影響在細菌和寄生蟲感染時,維生素的丟失37第二節(jié)宏量元素與免疫營養(yǎng)與疾病之間存在著非常密切的聯(lián)系,動物的營養(yǎng)狀況影響著機體的免疫功能和對疾病的抵抗力,機體的健康狀況又影響著動物的營養(yǎng)需要模式?!盃I養(yǎng)免疫學”的誕生與發(fā)展為解決人體及動物生產中的疾病問題提供了新的思路。因營養(yǎng)不良而導致免疫功能和機能障礙的營養(yǎng)性獲得免疫缺乏綜合癥(Nutritionallyacquiredimmunedeficiencysyndromes,NAIDS)已引起人們的普遍重視。第二節(jié)宏量元素與免疫營養(yǎng)與疾病之間存在著非常密切的聯(lián)系,動38通過對單一營養(yǎng)素缺乏的動物實驗和單一營養(yǎng)素缺乏的患者的觀察,現(xiàn)已證實一些營養(yǎng)素與免疫有關,它們包括蛋白質、維生素A、維生素C、維生素E、鐵、鋅和硒等。然而,但在臨床上營養(yǎng)不良的發(fā)生,往往不是缺乏某一種營養(yǎng)素,而是多種營養(yǎng)素同時缺乏的結果。

營養(yǎng)學將蛋白質、脂肪和碳水化合物歸類為宏量營養(yǎng)素(macronutrients),是提供集體能量的主要成分;而將維生素類、礦物質歸類為微量營養(yǎng)素(micronutrients),是機體生長調節(jié)有關的必須營養(yǎng)素。通過對單一營養(yǎng)素缺乏的動物實驗和單一營養(yǎng)素缺乏的患者的觀察,39一、蛋白質、氨基酸與免疫功能蛋白質的營養(yǎng)功能已被人們熟知,但與免疫關系了解較少。研究表明,蛋白質攝入不足與免疫系統(tǒng)功能受損有關,特別對細胞免疫、吞噬細胞的功能、細胞因子的產物、分泌性抗體的反應、抗體的親和性和補體系統(tǒng)有影響,會抑制體內免疫系統(tǒng)細胞蛋白質的合成,使抗體濃度下降,減弱抗體反應,降低吞噬細胞的功能等。嚴重的蛋白質營養(yǎng)缺乏還會影響免疫器官,胸腺呈現(xiàn)萎縮,大小和重量均減少。這是凋亡引起的胸腺細胞的減少和胸腺細胞增殖能力下降的結果。1.蛋白質一、蛋白質、氨基酸與免疫功能蛋白質的營養(yǎng)功能已被人們熟知,但40當?shù)鞍踪|營養(yǎng)狀況改善后,這些受損的免疫功能可以得到恢復。因此,建議每天應該適量吃一些瘦肉、魚、蝦、蛋、奶及豆制品等富含優(yōu)質蛋白質的食物。在臨床和試驗方面,蛋白質營養(yǎng)與免疫的研究很廣泛,得到較為一致的結論。蛋白質缺乏將會:(1)降低機體抗感染能力和淋巴器官發(fā)育;(2)降低細胞免疫功能;(3)降低體液免疫功能;(4)降低巨噬細胞的數(shù)量與活性。當?shù)鞍踪|營養(yǎng)狀況改善后,這些受損的免疫功能可以得到恢復。412.氨基酸氨基酸是蛋白質的組成成分,機體對蛋白質的需求實際上是對氨基酸的需求。目前有關氨基酸對免疫反應的影響報道較少,由于賴氨酸、蛋氨酸和蘇氨酸是動物大多數(shù)日糧中的限制件氨基酸,因而研究它們對機體免疫反應的影響具有重要意義。氨基酸與免疫功能關系的研究主要集中在賴氨酸、含硫氨基酸、蘇氨酸和支鏈氨基酸等幾種必需氨基酸和谷氨酰胺。但不同氨基酸在影響機體免疫功能的效應上發(fā)揮不同作用。

2.氨基酸氨基酸是蛋白質的組成成分,機體對蛋白質的需求實際42(1)蘇氨酸蘇氨酸是動物免疫球蛋白分子中的一種主要氨基酸,缺乏蘇氨酸會抑制免疫球蛋白和T、B細胞及其抗體的產生。蘇氨酸在禽類免疫球蛋白分子中數(shù)量上占主導地位,推測它可能在雛雞的免疫反應中起重要作用,在蘇氨酸缺乏小雞日糧中,提高蘇氨酸水平直至0.7%,小雞對新城疫病毒(NDV)抗體滴度直線增加,這一水平時小雞亦獲得最大生長,這似乎表明最大免疫反應所需要的蘇氨酸水平與最大生長一致。在哺乳動物中也發(fā)現(xiàn)動物缺乏蘇氨酸表現(xiàn)出對腫瘤和瘧原蟲感染的易感性增加。(1)蘇氨酸蘇氨酸是動物免疫球蛋白分子中的一種主要氨基酸,缺43(2)賴氨酸賴氨酸缺乏是否影響動物機體免疫反應和對疾病對抗力尚沒有明確結論。有研究證實,賴氨酸缺乏的小鼠具有與賴氨酸水平適當?shù)男∈笙嗤那宄蛔⑷敫鼓で恢械氖髠抽T菌的能力;另外接種了鼠傷寒沙門菌的賴氨酸缺乏小鼠和正常小鼠對隨后的活菌感染具有相同易感性;賴氨酸缺乏的大鼠與正常大鼠產生相同水平的抗體。多數(shù)研究證明,賴氨酸缺乏并不降低動物機體的免疫反應。但也有試驗發(fā)現(xiàn)賴氨酸影響機體免疫。Kornegay等(1993)發(fā)現(xiàn),添加賴氨酸后,機體對卵清蛋白的刺激反應加強。

(2)賴氨酸賴氨酸缺乏是否影響動物機體免疫反應和對疾病對抗力44(3)亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸動物實驗結果表明,亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸對免疫有聯(lián)合作用,高水平的亮氨酸、低水平的異亮氨酸和纈氨酸對免疫功能有抑制作用,添加異亮氨酸和纈氨酸能消除免疫抑制。推論這種免疫抑制作用可能是由于高水平的亮氨酸與異亮氨酸和纈氨酸相拮抗,造成異亮氨酸和纈氨酸缺乏所致。有試驗證實,纈氨酸缺乏抑制小雞對新城疫病毒(NDV)的抗體反應,纈氨酸和亮氨酸及異亮氨酸同時缺乏增加小鼠對沙門氏菌的易感性。(3)亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸動物實驗結果表明,亮氨酸、異亮45(4)含硫氨基酸與賴氨酸不同,蛋氨酸似乎對動物免疫反應影響較大。為獲得最大的免疫反應,動物機體所需要的蛋氨酸水平通常需高于為取得最大生長所需要的蛋氨酸水平。而且補充膽堿和半胱氨酸均不能節(jié)省免疫所需要的蛋氨酸量。(因為淋巴細胞為蛋氨酸營養(yǎng)缺陷型細胞,不能利用同型半胱氨酸和膽堿合成蛋氨酸以補充蛋氨酸的不足)。含硫氨基酸在很大程度上影響動物的免疫功能及其對感染的抵抗力。在免疫反應方面,半胱氨酸可達到蛋氨酸的70%~80%的效果。半胱氨酸及其衍生物還能調節(jié)淋巴細胞和巨噬細胞的功能。此外,它還作為GSH的組分,在解毒及保護細胞免受自由基危害方面起著關鍵性作用。(4)含硫氨基酸與賴氨酸不同,蛋氨酸似乎對動物免疫反應影響較46(5)谷氨酰胺谷氨酰胺是腸上皮淋巴細胞的重要能量來源,且上皮淋巴細胞的增殖也需要谷氨酰胺。谷氨酰胺也是維持腸相關淋巴組織、分泌型IgA的產生和阻止細菌從腸的易位所必需的。此外,谷氨酰胺是精氨酸合成的前體,而精氨酸是一氧化氮(NO)合成的前體,NO是巨噬細胞活性和宿主防御的一個關鍵性的因素,谷氨酰胺與機體免疫具有密切的關系。

(5)谷氨酰胺谷氨酰胺是腸上皮淋巴細胞的重要能量來源,且上皮473.核苷酸核苷酸是DNA和RNA的基本單位,參與體內糖原、磷脂、蛋白質、一些輔酶和激素第二信使的合成,也是免疫反應不可缺少的物質。動物和臨床實驗顯示,核苷酸可增強嬰兒早期免疫應答,用添加核苷酸的配方奶粉喂養(yǎng),能使得嬰兒對b型流感嗜血桿菌(Hib)疫苗和白喉類毒素疫苗產生促進作用。核苷酸使T淋巴細胞對抗原刺激反應的能力受損,補充尿嘧啶則能使這些功能恢復。核苷酸可在內源性代謝中合成,通常不認為是必需營養(yǎng)素。3.核苷酸核苷酸是DNA和RNA的基本單位,參與體內糖原、48二、脂肪、脂肪酸與免疫膳食中的重要成分脂類對免疫系統(tǒng)也有調節(jié)作用。淋巴細胞以及其它免疫細胞中的脂肪酸的組成隨膳食中脂肪酸成分的變化而變化。一些不飽和長鏈脂肪酸與免疫系統(tǒng)調節(jié)相關,如亞油酸。不飽和長鏈脂肪酸作為細胞質第二信使,主要影響蛋白激酶C、二酰甘油和鈣,繼而影響細胞因子和其他與炎癥過程、細胞生長和分化相關的蛋白。n-3脂肪酸通過影響細胞因子和類花生四烯酸類物質的產物,降低炎癥和血管的反應。因此,膳食中不飽和長鏈脂肪酸的數(shù)量和類型可影響細胞功能和改變炎癥過程。二、脂肪、脂肪酸與免疫膳食中的重要成分脂類對免疫系統(tǒng)也有調節(jié)49在膳食中降低總脂肪的同時增加n-3脂肪酸,對心血管疾病、炎癥過程、自身免疫疾病、感染、移植排異和腎臟疾病有免疫調節(jié)作用。

在膳食中提倡減少總脂類攝入的同時,應適當增加不飽和脂肪酸的比例,這也是當前提倡食用植物油如橄欖油及茶油等富含不飽和脂肪酸油類的原因之一。

在膳食中降低總脂肪的同時增加n-3脂肪酸,對心血管疾病、炎癥501.脂肪酸與免疫脂類包括脂肪和類脂,脂類的攝入失衡和代謝異常都會引起免疫功能的改變;脂肪是由甘油和脂肪酸構成,體內脂肪酸缺乏,則會導致機體淋巴樣組織萎縮。脂肪酸分飽和脂肪酸(SFA)和不飽和脂肪酸(UFA),兩者攝入過量同樣會對機體的免疫功能帶來不利影響。飽和脂肪酸過多可抑制某些抗原與抗體的應答反應,使網狀內皮系統(tǒng)的功能和粒細胞游走、殺菌的能力都受到損傷。而多不飽和脂肪酸(PUFA)的攝入過量,對淋巴細胞和粒細胞的功能均有不良影響,這提示我們飲食應講求多樣化,這樣可以兼顧各種食品(植物油和動物油)的優(yōu)缺點。1.脂肪酸與免疫脂類包括脂肪和類脂,脂類的攝入失衡和代謝異51攝食脂肪酸對免疫機能的促進影響主要表現(xiàn)如下:(1)促進抗體的產生和抗體對抗原的應答反應。所謂抗體對抗原的應答反應是指機體接觸抗原后,在抗原的刺激下產生抗體的反應。(2)增強淋巴細胞的增殖和分化。使體內淋巴細胞的數(shù)量和T-輔助性細胞對T-抑制性細胞的比率升高。(3)提高免疫細胞介導的細胞毒作用。即免疫細胞釋放細胞毒素,溶解并致死靶細胞(如病毒感染細胞、腫瘤細胞)的作用。(4)促進細胞因子的產生。在免疫過程中產生的細胞因子,是免疫細胞受抗原或絲裂原刺激后產生的非抗體、非補體的具有激素性質的蛋白質分子,在免疫應答和炎癥反應中有多種生物學活性作用攝食脂肪酸對免疫機能的促進影響主要表現(xiàn)如下:(1)促進抗體的522.多不飽和脂肪酸與免疫多不飽和脂肪酸與免疫關系密切,主要有含有兩個雙鍵的n-3族和n-6族,兩者在體內不能相互轉化。n-6族的前體是亞油酸,在動物體內可以轉變成具有免疫調節(jié)特性的前列腺素和白細胞三烯(LT,白三烯)的前體花生四烯酸(ARA),即ARA的羥基脂肪酸衍生物。n-3族的前體是α-亞麻酸,在動物體內α-亞麻酸可以轉化為二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)。2.多不飽和脂肪酸與免疫多不飽和脂肪酸與免疫關系密切,主要53n-3族多不飽和脂肪酸可以降低細胞膜花生四烯酸水平,提高EPA和DHA水平,而EPA和DHA可以抑制花生四烯酸轉化成前列腺素,這樣n-3族可取代膜上的花生四烯酸,同時還可降低炎性細胞把花生四烯酸轉變成二十烷類物質如前列腺素-2。從而調節(jié)免疫機能。n-3族多不飽和脂肪酸可以降低細胞膜花生四烯酸水平,提高EP54(1)n-3脂肪酸對免疫功能的影響n-3脂肪酸包括α-亞麻酸、EPA和DHA等多不飽和脂肪酸,主要來源于魚類及哺乳類動物和植物亞麻籽油、芥花籽油、南瓜、核桃等食物原料。富含n-3PUFA的飲食具有抗炎作用和免疫作用。它可以抑制細胞介導的免疫反應、單核細胞的抗體表達,減弱淋巴細胞增殖、抗體和細胞因子的產生、分子粘附作用的表達,以及NK細胞活性和觸發(fā)細胞(trigger)的死亡。因此,飲食補充n-3脂肪酸能降低中性粒細胞、淋巴細胞、單核細胞的功能,包括炎癥介質的產生。實驗顯示,動物進食n-3PUFA后內毒素、IL-1或TNF引起的應激反應減弱。(1)n-3脂肪酸對免疫功能的影響n-3脂肪酸包括α-亞麻酸55(2)n-6脂肪酸對免疫功能的影響n-6脂肪酸脂肪酸包括亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等多不飽和脂肪酸。n-6PUFA同時具有抑制和刺激作用,它能提高炎癥前體-細胞因子、TNF-α、及IL-6的分泌,也可以抑制細胞免疫反應。例如,動物實驗中,增加食物中n-6PUFA的量可減少T細胞的母細胞化,降低小鼠脾臟中CD4-T淋巴細胞水平,

并導致IgE的分泌顯著提高。(2)n-6脂肪酸對免疫功能的影響n-6脂肪酸脂肪酸包括亞油56(3)飲食n-6與n-3脂肪酸對免疫功能的影響n-3PUFA與n-6PUFA共同作用比單獨作用更重要。研究表明,進食n-6/n-3脂肪酸的比例在5:1時有正面效果。當n-6/n-3PUFA比例降低時,能夠使血漿膽固醇、三?;视蜐舛认陆?,亞油酸和花生四烯酸的比例逐漸升高,而α-亞麻酸在血中的比例亦逐漸升高。如果膜磷脂水平中n-6/n-3比率因n-6脂肪酸而升高,將使PGE2濃度升高,這將抑制細胞的免疫反應。如果n-6/n3比率下降,即給予富含n-3脂肪酸的食物,PGE2介導的免疫抑制將被終止。(3)飲食n-6與n-3脂肪酸對免疫功能的影響n-3PU57第三節(jié)維生素與免疫維生素(vitamin)又名維他命,即維持生命的物質,是維持人體生命活動必須的一類有機物質,也是保持人體健康的重要活性物質。維生素的定義中要求維生素滿足以下四個特點:(1)外源性:人體自身不可合成(維生素D人體可以少量合成,但由于較重要,仍被作為必需維生素),需要通過食物補充;(2)微量性:人體所需量很少,但可以發(fā)揮巨大作用;(3)調節(jié)性:必需能夠調節(jié)人體新陳代謝或能量轉變;(4)特異性:缺乏某種維生素后,人將呈現(xiàn)特有的病態(tài)。第三節(jié)維生素與免疫維生素(vitamin)又名維他命,即58根據這四個特點,人體一共需要13種必要維生素:維生素A,維生素B,維生素C,維生素D,維生素E,維生素K,維生素H(生物素),維生素P,維生素PP,維生素M,維生素T,維生素U,水溶性維生素。維生素是維持動物良好生理狀態(tài)和生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)物質。維生素與免疫的作用機制主要體現(xiàn)在抗氧化作用、穩(wěn)定和清除體內自由基;維生素還是許多酶的輔酶或輔基,間接參與免疫細胞增殖、分化及DNA、RNA的合成。流行病學和免疫功能的研究表明,維生素攝入較少可引起免疫功能減弱和降低體液水平,而補充維生素能顯著提高人體免疫功能。根據這四個特點,人體一共需要13種必要維生素:59一、維生素A與免疫VA可以影響免疫系統(tǒng)的早期發(fā)育,在抗體合成、T細胞增殖、單核細胞吞噬機能方面,VA不可缺少。VA對體液和細胞免疫都有明顯促進作用,表現(xiàn)如下:(1)提高抗體對抗原的應答反應和補體活性;(2)促進T淋巴細胞的增殖與成熟和遲發(fā)型超敏反應(3)增強巨噬細胞的吞噬作用和自然殺傷細胞的活性,并能抑制腫瘤細胞的生長。β-胡蘿卜素除作為VA的前體外,還具自身獨特的功能:(1)抗氧化功能;(2)促進輔助性T淋巴細胞增殖、NK細胞上IL-2受體的增加、誘導細胞毒性T細胞的活力。

一、維生素A與免疫VA可以影響免疫系統(tǒng)的早期發(fā)育,在抗體合60二、維生素E與免疫VE是一種生物抗氧化劑,可增強動物機體的免疫功能,具有免疫佐劑的作用,且與硒具有協(xié)同作用。VE能有效防止細胞內不飽和脂肪酸及合成與分解代謝過程中產生的中間產物不被氧化破壞,而且影響花生四烯酸的代謝和前列腺素(PGE)的功能。免疫保護作用與前列腺素水平直接相關,前列腺素干擾免疫系統(tǒng)的功能,維生素E可以抑制前列腺素和皮質酮的生物合成,促進體液、細胞免疫和細胞吞噬作用以及提高IL-I含量來增強機體的整體免疫機能。

因此,VE影響免疫的機制:(1)抗氧化功能;(2)影響花生四烯酸代謝產物的合成;(3)抑制前列腺素和皮質酮的生物合成。二、維生素E與免疫VE是一種生物抗氧化劑,可增強動物機體的免61三、微生素C與免疫VC常與VE協(xié)同產生抗氧化作用,但作用機理不完全相同。VC具有抗應激和抗感染作用,與機體免疫功能密切相關。VC通過四個途徑影響免疫功能:(1)影響免疫細胞的吞噬作用;(2)降低血清皮質醇,改善應激狀態(tài);(3)抗氧化功能;(4)增加干擾素的合成。三、微生素C與免疫VC常與VE協(xié)同產生抗氧化作用,但作用機理62四、維生素D與免疫維生素D在體內可以轉化為具有活性的1,25-二羥維生素D3(1,25-(OH)2-D3)。主要的機理是:首先維生素D在肝臟中轉化出25-羥維生素D,這種中間產物被運到腎臟、骨細胞、巨噬細胞以及活化T細胞,在機體受到病毒感染時轉化形成1,25-二羥維生素D。它能提高巨噬細胞的吞噬能力,增加過氧化氫和IL-1的水平,對免疫有增強作用。維生素D可刺激單核細胞的增殖,使其獲得吞噬活性,成為成熟巨噬細胞。在體外用維生素D處理白細胞后,可使其分化成巨噬樣細胞,分化基因表達受維生素D受體蛋白的調節(jié)。四、維生素D與免疫維生素D在體內可以轉化為具有活性的1,263VD以活性形式1,25-(OH)2-D3參與調節(jié)免疫功能:(1)調節(jié)造血細胞、淋巴細胞生成細胞、骨細胞的增殖和分化,修飾T、B淋巴細胞活性;(2)通過調節(jié)IL-1、IL-2、IL-3、α-TNF以及免疫球蛋白修飾免疫反應;(3)調節(jié)單核細胞、多形核巨噬細胞以及淋巴細胞由胸腺和脾臟向血液轉移;(4)調節(jié)體外單核白細胞的增殖和分化等VD以活性形式1,25-(OH)2-D3參與調節(jié)免疫功能:64英國《自然—免疫學》(NatureImmunology)雜志刊登丹麥哥本哈根大學研究人員的報告說,維生素D不僅是身體生長發(fā)育所必需的,在免疫方面也發(fā)揮著重要作用,它是免疫細胞T細胞對異物發(fā)動攻擊的“司令員”。報告指出,免疫系統(tǒng)中的T細胞具有識別并攻擊細菌和病毒等異物的功能,但它平時并不處于“戰(zhàn)斗狀態(tài)”,需要得到一個“攻擊信號”才能完成從不活躍狀態(tài)到活躍狀態(tài)的轉換。維生素D就在這個過程中扮演了“司令員”的角色。這次的研究發(fā)現(xiàn),如果沒有維生素D,T細胞就算探測到異物也不會采取行動,依然處于不活躍狀態(tài)。研究人員說,這一發(fā)現(xiàn)說明,可以通過調節(jié)體內維生素D含量來控制免疫反應。比如,免疫功能弱的人可以通過補充維生素D來增強抗病能力;而在進行器官移植等手術后,則可以通過減少體內維生素D含量,來減少排異反應。英國《自然—免疫學》(NatureImmunology)雜65第九章-食品營養(yǎng)與免疫課件66第四節(jié)微量元素與免疫存在于體內的各種元素,除碳、氫、氧、氮主要以有機化合物形式出現(xiàn)外,其余元素無論含量多少,統(tǒng)稱為無機鹽。其中含量較多的鈣、鎂、磷、鈉、氯、鉀、硫等七種元素為常量元素;而鐵、鋅、銅、碘、錳、鈷等,在體內存在數(shù)量極少,故統(tǒng)稱為微量元素。微量元素是人體、細菌及其它微生物都必須的營養(yǎng)要素,它不但是參與人體生長發(fā)育和免疫過程的重要物質,還具有重要的生化活性和特殊的營養(yǎng)作用。第四節(jié)微量元素與免疫存在于體內的各種元素,除碳、氫、氧、氮67一、鋅與免疫功能鋅可以直接刺激胸腺細胞的增殖,使胸腺素分泌增加,以維持細胞免疫的完整性。缺鋅則胸腺顯著縮小,功能降低,導致淋巴細胞減少及細胞和抗體介導的免疫應答顯著減弱。自然殺傷細胞活力減弱和遲發(fā)性過敏反應降低,而且對未成熟的胸腺皮質有害。鋅還以酶的成分(輔助因子)參與免疫系統(tǒng)的功能,含鋅酶與核酸代謝有關。缺鋅則蛋白質與核酸合成障礙,進而影響免疫細胞的合成。一、鋅與免疫功能鋅可以直接刺激胸腺細胞的增殖,使胸腺素分泌增68大量研究表明,鋅對免疫系統(tǒng)的發(fā)育、穩(wěn)定、調節(jié)有重要作用。缺鋅導致免疫器官萎縮、免疫細胞減少和抗體水平下降。鋅與免疫有關的功能:(1)是維持胸腺素活性的必需因子;(2)與巨噬細胞膜ATP酶、吞噬細胞中NADPH氧化酶等的活性有關;(3)細胞內的鋅濃度對巨噬細胞的活力和噬中性白細胞的殺菌能力起決定性作用;(4)是超氧化物歧化酶的輔助因子,具有抗氧化功能。促進外周血單核細胞產生腫瘤壞死因子。

大量研究表明,鋅對免疫系統(tǒng)的發(fā)育、穩(wěn)定、調節(jié)有重要作用。69二、硒與免疫功能硒與動物的免疫狀況密切相關,被稱為免疫促進劑。硒對免疫功能的影響與VE有協(xié)同作用。硒能刺激免疫球蛋白及抗體的生成,提高機體體液免疫、細胞免疫和非特異免疫功能。二、硒與免疫功能硒與動物的免疫狀況密切相關,被稱為免疫促進劑70硒對免疫的影響有:①缺硒降低嗜中性白細胞和巨噬細胞谷胱甘肽過氧化物酶活性,使細胞不能及時清除過氧化物而降低免疫細胞活力;②硒通過影響谷胱甘肽過氧化物酶活性,進一步調控5-脂氧合酶活性,5-脂氧化酶催化二十碳四烯酸氧化,因而影響淋巴細胞增殖;③通過硒蛋白途徑影響免疫功能:硒在胸腺、脾臟、血漿中的主要存在形式是硒蛋白。當動物缺硒時,谷胱甘肽過氧化物酶中硒釋放出來,重新分配到其他硒蛋白中去。日糧硒不但優(yōu)先供給免疫系統(tǒng),而且因不同情況在免疫系統(tǒng)內各組織及同一器官不同部位分配也有先后順序;④硒通過激活NK細胞和靶細胞表面的某些結構,促進二者結合從而增強NK細胞殺傷活力。硒對免疫的影響有:71三、鐵與免疫功能鐵具有維持淋巴器官結構和功能完整性的作用。缺鐵時,可引起胸腺和淋巴樣組織萎縮,使淋巴細胞的產生減少,細胞免疫功能下降。缺鐵時影響吞噬細胞的吞噬能力,致使其殺菌能力降低。鐵供應不足還將影響補體系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮,及減低抗體反應性等,臨床報告顯示,當機體被細菌感染時,如果同時使用大量鐵劑,可刺激細菌的生長,反而加重感染。所以,補鐵應在機體未有感染的狀態(tài)下進行,而且無論兒童與乳母,其攝入量應適當,否則適得其反,不但起不到營養(yǎng)機體的作用,而且還會給機體帶來不利的影響。三、鐵與免疫功能鐵具有維持淋巴器官結構和功能完整性的作用。缺72缺鐵影響動物免疫器官的發(fā)育,但鐵對體液免疫的影響不是很明顯,不過有報道嚴重缺鐵不影響血漿IgG水平,但IgM水平降低。鐵缺乏明顯影響細胞免疫功能,導致NK細胞及腹膜巨噬細胞活力嚴重受損,干擾素活性及白介素產量均下降。

鐵是很多細胞功能所必需的微量元素。然而,因為它與氧作用引起氧化損傷,體內鐵的儲存量必須要嚴格控制。盡管對鐵進行了廣泛深入的研究,但是對鐵吸收和發(fā)揮作用的具體機制還不是十分清楚。鐵營養(yǎng)不良影響免疫力的機制可能為:(1)缺鐵使DNA合成和細胞增殖所必須的含鐵核糖核酸還原酶活性受損,影響了DNA和蛋白質合成以及細胞增殖;(2)鐵結合蛋白如轉鐵蛋白和乳鐵蛋白本身有直接殺菌作用。

缺鐵影響動物免疫器官的發(fā)育,但鐵對體液免疫的影響不是很明顯,73四、銅與免疫功能銅是體內許多酶的輔助因子,參與機體的免疫反應。缺銅時,淋巴細胞數(shù)量減少,并對絲裂原如刀豆素(ConA)和革蘭氏陰性菌脂多糖(LP)的反應性降低。血液免疫球蛋白水平降低,嗜中性白細胞數(shù)量減少、巨噬細胞內超氧化物歧化酶活性及其殺傷白色念珠菌的活性降低。殺傷酵母細胞數(shù)量也減少。天然殺傷細胞功能受、到損害。缺銅降低絲裂原誘導白細胞介素2(IL-2)活性。銅可減弱TNF(腫瘤壞死因子)抑制劑(前列腺素E2,血漿γ一球蛋白)對TNF分泌的抑制作用。四、銅與免疫功能銅是體內許多酶的輔助因子,參與機體的免疫反應74銅在體內通過一些含銅蛋白(銅藍蛋白和SOD)調節(jié)炎癥反應和抗氧化能力或影響對炎癥反應有調節(jié)功能的因子,增強機體的免疫反應。銅缺乏,T細胞依賴性抗體的產生受到抑制。此外,銅還參與補體的合成。

銅對特異性免疫與非特異性免疫均有促進作用,既可以提高T淋巴細胞的功能,也能夠增加抗體數(shù)量,同時提高巨噬細胞的吞噬能力。銅缺乏,機體的易感性明顯增加。銅在體內通過一些含銅蛋白(銅藍蛋白和SOD)調節(jié)炎癥反應和抗75總的來說,微量營養(yǎng)素對免疫系統(tǒng)影響的共同特征為:①在微量營養(yǎng)素攝入不足的早期免疫反應已發(fā)生改變。②免疫損害的嚴重程度取決于營養(yǎng)素缺乏的類型及其與其他必需營養(yǎng)素之間的相互作用、營養(yǎng)素缺乏的嚴重程度以及感染的存在是否和發(fā)生的年齡。③免疫損傷增加感染的危險性和死亡率。④微量營養(yǎng)素的過量攝入與免疫功能受損相關。⑤免疫反應可用于確定營養(yǎng)攝入的安全范圍??偟膩碚f,微量營養(yǎng)素對免疫系統(tǒng)影響的共同特征為:76AnyQuestions?AnyQuestions?77人體處于長期饑餓狀態(tài)時,機體無法獲得必需的葡萄糖等能量物質及各種脂肪燃燒時所需要的氧化酶類。為了彌補體內葡萄糖的不足,機體就會將身體其他部位貯存的脂肪、蛋白質動用起來轉化為葡萄糖。這些脂肪、蛋白質都將通過肝臟這一“中轉站”轉化為熱量。于是大量脂肪酸進入肝臟,加上機體又缺少脂代謝時必要的酶類和維生素,導致脂肪在肝臟滯留,造成脂肪肝。人體處于長期饑餓狀態(tài)時,機體無法獲得必需的葡萄糖等能量物質及78第九章-食品營養(yǎng)與免疫課件79第九章食品營養(yǎng)與免疫陸劍鋒食品科學與工程系第九章食品營養(yǎng)與免疫陸劍鋒80早在20世紀50年代,人們就已經開始關注營養(yǎng)與免疫之間的相互關系。1959年,Scrimshaw綜述了機體營養(yǎng)不良將導致免疫系統(tǒng)功能受損,而免疫系統(tǒng)功能受損使機體對疾病的抵抗力下降,有利于感染的發(fā)生和發(fā)展,感染疾病可以進一步引起營養(yǎng)狀況紊亂,開始形成營養(yǎng)免疫與感染的惡性循環(huán),最終引起惡性營養(yǎng)不良夸希奧科(Kwashiorkor)病,如果不及時治療,甚至引起死亡。

然而,維持一個健康強壯的免疫系統(tǒng)有多方面因素,如飲食營養(yǎng)、體育鍛煉、情緒調節(jié)、工作節(jié)奏、人際關系、生活環(huán)境等等,其中一個重要的因素就是飲食營養(yǎng)。此外,隨著免疫學的飛速發(fā)展,營養(yǎng)與免疫的關系得到進一步的研究,并形成了營養(yǎng)學一門新分支——營養(yǎng)免疫學。

早在20世紀50年代,人們就已經開始關注營養(yǎng)與免疫之間的相互81大量文獻充分證實感染和營養(yǎng)不良的協(xié)同(增效)作用,但是,營養(yǎng)對各種感染的影響程度不同。營養(yǎng)不良對肺炎、細菌性和病毒性腹瀉、麻疹和結核等感染的病程和結局有不利的影響;對由流感病毒和人類免疫缺陷病毒引起的感染有中等水平的影響;對病毒性腦膜炎和破傷風僅有很小的影響。營養(yǎng)不良與感染之間通常是協(xié)同作用,偶爾也有拮抗作用。營養(yǎng)不良可以減弱感染疾病的作用。例如,肝血吸蟲病,營養(yǎng)不良時細胞免疫反應的下降可減少肝肉芽腫的形成。因為肝肉芽腫的病理是由于宿主自身對肝中蟲卵的免疫反應,所以減少肝肉芽腫的形成可以減少肝臟的病理反應。因此,人體營養(yǎng)狀況對免疫功能有重要影響,營養(yǎng)不良的人群感染和疾病的易感性增加,病死率也較高。膳食和營養(yǎng)狀況在機體防御的調節(jié)作用方面和降低急性和慢性疾病發(fā)生的危險性上有重要作用。大量文獻充分證實感染和營養(yǎng)不良的協(xié)同(增效)作用,但是,營養(yǎng)82第一節(jié)代謝性失調與免疫當人體收到侵襲時,免疫系統(tǒng)活化,釋放出細胞因子,調整體內代謝,以消除入侵疾病因子,維持機體健康。如果免疫功能失調,機體就出現(xiàn)代謝紊亂,表現(xiàn)出疾病。患者通過藥物治療和合理營養(yǎng)可以恢復健康,但若處理不當,機體健康將會進一步惡化,最終導致病危或死亡。營養(yǎng)素和藥物是影響人體免疫防御、恢復或維持健康狀況的主要途徑與手段。第一節(jié)代謝性失調與免疫當人體收到侵襲時,免疫系統(tǒng)活化,釋放83第九章-食品營養(yǎng)與免疫課件84但從人類的健康出發(fā),強調保證藥物安全性,要求減少藥物的副作用,使用藥物會受到愈加嚴格的限制。而營養(yǎng)素不僅是增強機體免疫功能、維持健康并進行正?;顒拥奈镔|基礎,也是正常進行免疫應答保護及患者恢復健康的重要條件。因此,加強膳食營養(yǎng)均衡、利用營養(yǎng)素的生理調節(jié)功能,將是維持和改善人體健康的根本思路和重要手段。但從人類的健康出發(fā),強調保證藥物安全性,要求減少藥物的副作用85一、營養(yǎng)免疫學的學術產生和發(fā)展現(xiàn)代營養(yǎng)學的發(fā)展:現(xiàn)代營養(yǎng)學起源于18世紀中葉,營養(yǎng)學應用了這一時期取得長足進展的化學、生物學、物理學、微生物學及醫(yī)學等各學科的基本原理和技術,由早期營養(yǎng)學的根據感性經驗的自然主義時期,進入到借助于自然科學理論和技術發(fā)展的現(xiàn)代科學時期,此時的營養(yǎng)學上升到以營養(yǎng)素和實物成分的化學、物理學、生物學、生理學性質等為基礎的理論性研究。一、營養(yǎng)免疫學的學術產生和發(fā)展現(xiàn)代營養(yǎng)學的發(fā)展:現(xiàn)代營養(yǎng)學起86營養(yǎng)與免疫之間的密切關系體現(xiàn)在兩個方面。第一,機體的營養(yǎng)狀況是影響機體免疫系統(tǒng)的發(fā)育和免疫功能的重要因素,合理的營養(yǎng)管理有利于提高機體對應激和疾病的抵抗力。第二,機體的免疫反應和臨床疾病可以改變營養(yǎng)代謝和營養(yǎng)需要模式,必須根據新的營養(yǎng)特點調整營養(yǎng)管理模式才能有利于人體健康的恢復。營養(yǎng)與免疫的密切關系導致了“營養(yǎng)免疫學”的誕生和發(fā)展。營養(yǎng)免疫學:是研究機體營養(yǎng)狀況與免疫功能之間相互關系及其機理的科學,是營養(yǎng)學和免疫學的交叉學科。該學科從營養(yǎng)學的角度研究免疫機能及其調控;從免疫學角度研究營養(yǎng)原理和營養(yǎng)需要模式。營養(yǎng)與免疫之間的密切關系體現(xiàn)在兩個方面。該學科從營養(yǎng)學的角度871.營養(yǎng)免疫學的發(fā)展歷史(1)早期發(fā)展時期(2)維生素時期(3)第二次世界大戰(zhàn)時期(4)抗生素時期(5)營養(yǎng)免疫學快速發(fā)展時期營養(yǎng)免疫學的發(fā)展過程大體可分為5個階段:

1.營養(yǎng)免疫學的發(fā)展歷史(1)早期發(fā)展時期營養(yǎng)免疫學的發(fā)882.20世紀的營養(yǎng)與免疫研究進展GeraldT.Keush(2003年)認為營養(yǎng)與免疫關系是進入20世紀的眾多研究問題中的一個重要主題之一,各個相關領域研究結果證明了營養(yǎng)狀態(tài)顯著地影響免疫功能調節(jié)和增強免疫防御的作用。

分為六個發(fā)展階段(1)20世紀的前50年(2)20世紀60年代(3)20世紀70年代(4)20世紀80年代(5)20世紀90年代(6)20世紀末2.20世紀的營養(yǎng)與免疫研究進展GeraldT.Keu89中國保健食品行業(yè)發(fā)展階段中國保健食品行業(yè)發(fā)展階段90中國保健食品細分行業(yè)現(xiàn)狀中國保健食品細分行業(yè)現(xiàn)狀912010年國內前5位保健食品企業(yè)銷售額排名2010年國內前5位保健食品企業(yè)銷售額排名922005年-2010年中國保健食品行業(yè)市場規(guī)模及變化趨勢2005年-2010年中國保健食品行業(yè)市場規(guī)模及變化趨勢93二、營養(yǎng)、感染與免疫營養(yǎng)素的補充對于提高人體免疫力有著舉足輕重的作用。在醫(yī)學上,存在“營養(yǎng)-免疫-感染”的三角關系,也就是機體營養(yǎng)不良將導致免疫系統(tǒng)功能受損,而免疫防御功能受損又會使機體對各種病原微生物的抵抗力降低,有利于感染的發(fā)生和發(fā)展。發(fā)展中國家存在四個普遍性營養(yǎng)問題:即蛋白質-熱量營養(yǎng)不良(PEM)、維生素A缺乏、碘缺乏和鐵缺乏。二、營養(yǎng)、感染與免疫營養(yǎng)素的補充對于提高人體免疫力有著舉足輕941.營養(yǎng)與感染之間的關系臨床醫(yī)生早已發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)不良常與感染同時存在,表明二者是在同一生態(tài)環(huán)境下具有共同的致病因素,互為因果并起協(xié)同作用。并發(fā)的感染常是PEM兒童的首要致死原因。營養(yǎng)不良時,由于小腸的結構和功能發(fā)生變化,加上腸道菌群的紊亂,營養(yǎng)不良小兒的腹瀉發(fā)病率比正常小兒高2~3倍。營養(yǎng)不良時常發(fā)生革蘭陰性細菌的敗血癥,水痘容易擴散,對感染無發(fā)熱反應,外傷感染后易發(fā)生壞疽而不是化膿,出麻疹時可能見不到皮疹,常合并肺炎而死亡。(1)營養(yǎng)缺乏導致對感染的敏感性增加1.營養(yǎng)與感染之間的關系臨床醫(yī)生早已發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)不良常與感染同95(2)感染加重營養(yǎng)不良的發(fā)展感染常導致食欲不振,或因口咽疼痛而不愿吮吸和吞咽使進食量減少。腹瀉和嘔吐又加重了吸收不良。感染時分解代謝加快,尿氮、微量元素和維生素的排出都增加。感染時急性期反應物糖蛋白及免疫球蛋白的合成增加,造成不同的生理“代謝庫”之間營養(yǎng)素的重新分配。腸道內細菌及寄生蟲感染時,糞中蛋白質的丟失也增加,這些都加重了營養(yǎng)不良的發(fā)展。(2)感染加重營養(yǎng)不良的發(fā)展感染常導致食欲不振,或因口咽疼96但也有些相反的報道,Murray(1977)總結了歷史上的一些事實和一些流行病學的調查,支持禁食可抑制感染的發(fā)生,而進食可使某些感染活化的學說。在1914~1918年的全球性流行性感冒流行中,富人的發(fā)病率及病死率較高。當時在第二次世界大戰(zhàn)的英國戰(zhàn)俘營中的戰(zhàn)俘吃得較好,而其流感的患者發(fā)病率高于其他的集中營?;忌窠浶試I吐的病人接觸傳染原時發(fā)病率較正常人低。在非洲某些地區(qū)瘧疾的定期暴發(fā)與其季節(jié)性營養(yǎng)改善有關。但也有些相反的報道,Murray(1977)總結了歷史上的一97因此,環(huán)境的影響和宿主因素在決定感染的嚴重性和敏感性方面是很復雜的。一方面臨床上有很多材料證明營養(yǎng)缺乏與感染有協(xié)同作用,可能是營養(yǎng)缺乏使胸腺和其他淋巴組織萎縮、非特異性免疫和非免疫性保護機制受損。另一方面有些研究支持輕度營養(yǎng)不良和消瘦的狀態(tài)對動物最有利,可以使動物有較長的壽命,惡性腫瘤的患病率較低,對自身免疫性疾病的敏感性較低,傳染病的患病率也最低。許多調查材料證明肥胖者的壽命短。因此,環(huán)境的影響和宿主因素在決定感染的嚴重性和敏感性方面是很982.營養(yǎng)不良對免疫器官和免疫功能的主要影響營養(yǎng)不良和臨床表現(xiàn)可以因其病因、營養(yǎng)素缺乏的程度、缺乏時間的長短、缺乏營養(yǎng)素的種類的不同而異。就其病因可以分為原發(fā)性,或稱為外因性營養(yǎng)不良,是由于膳食中的營養(yǎng)不足或不當所致;繼發(fā)性,或稱內源性營養(yǎng)不良,是由于吸收不良、利用不當、需要增加或排出過多所引起。原發(fā)性或繼發(fā)性營養(yǎng)不良可能同時并發(fā)。2.營養(yǎng)不良對免疫器官和免疫功能的主要影響營養(yǎng)不良和臨床表99蛋白質-能量營養(yǎng)不良的兩種典型臨床表現(xiàn)—惡性營養(yǎng)不良(Kwashiorkor)及消瘦型營養(yǎng)不良(Marasmus)。代表兩種營養(yǎng)上的不平衡和營養(yǎng)上的不當,而不是兩種不同膳食的結果;前者以水腫為特征,而后者主要表現(xiàn)為全身消瘦,其他表現(xiàn)為肝大,皮膚及頭發(fā)的改變及精神狀態(tài)的改變。尼日利亞兒童惡性營養(yǎng)不良癥水腫蛋白質-能量營養(yǎng)不良的兩種典型臨床表現(xiàn)—惡性營養(yǎng)不良(Kwa100(1)淋巴組織嚴重營養(yǎng)不良小兒的中央淋巴器官—胸腺和周圍淋巴器官—脾和淋巴結的大小、重量、組織結構、細胞密度和成分都有明顯的退行性改變。主要為淋巴細胞數(shù)減少。由于營養(yǎng)不良患者常有慢性反復的胃腸道感染,腸系膜淋巴結常增大。在脾動脈周圍的胸腺信賴區(qū)受營養(yǎng)不良的影響最明顯,細胞分裂減少。實驗性營養(yǎng)不良動物的胞腺水,嚴重時甚至只有數(shù)毫克(小白鼠),有人稱之為“營養(yǎng)性”胸腺切除。(1)淋巴組織嚴重營養(yǎng)不良小兒的中央淋巴器官—胸腺和周圍淋101第九章-食品營養(yǎng)與免疫課件102(2)細胞免疫功能PEM患者的淋巴細胞總數(shù)及其占白細胞總數(shù)的百分比一般正?;驕p少,T淋巴細胞數(shù)減少,改善營養(yǎng)后,在其他臨床表現(xiàn)及生代指標恢復以前,T淋巴細胞數(shù)就可顯著增加。周圍血液中的B淋巴細胞數(shù)在營養(yǎng)缺乏時一般正?;蛟龈?。從淋巴細胞亞群的分類來看,營養(yǎng)不良時主要為Th細胞(T-輔助細胞)減少和祼細胞(nullcell)增加。此外,營養(yǎng)不良時Ts細胞(抑制性/細胞毒性淋巴細胞)增加。這些現(xiàn)象均提示T細胞的分化功能受到損害,這些與營養(yǎng)不良兒童的血清胸腺激素的活性低下有關。(2)細胞免疫功能PEM患者的淋巴細胞總數(shù)及其占白細胞總數(shù)103(3)免疫球蛋白和抗體營養(yǎng)不良時粘膜局部的免疫功能大大降低,分泌性IgA的分泌顯著減少,因而不能與腸細菌和腸毒素結合,腸屏障的效能減弱。惡性營養(yǎng)不良病人的血清白蛋白含量低,而消瘦型營養(yǎng)不良者相對正?;蛏缘?。一般說,在營養(yǎng)不良時免疫球蛋白的產生受影響較少,對抗體的防御機制有其重要意義(營養(yǎng)不良者對大多數(shù)適量抗原的抗體應答是正常的,表明B細胞的功能相對正常)。(3)免疫球蛋白和抗體營養(yǎng)不良時粘膜局部的免疫功能大大降低104(4)補體系統(tǒng)補體具有放大免疫應答的作用,包括對調理作用,免疫附著、吞噬作用、白細胞的化學趨化作用和中和病毒作用的影響。營養(yǎng)不良時總補體及補體C3可能處于臨界水平,是由于補體的合成速率降低,當感染引起抗原抗體結合時補體的消耗增加。(4)補體系統(tǒng)補體具有放大免疫應答的作用,包括對調理作用,105(5)吞噬細胞吞噬細胞在免疫應答的傳入側翼中的作用早已為人們所認識,在某些先天性或獲得性多形核白細胞的功能缺乏者都會產生致死性感染,如在嗜中性白細胞減少癥、慢性肉芽腫病、髓過氧化物酶缺乏病和葡萄糖-6-磷酸脫氫酶缺乏病等。營養(yǎng)不良者因常合并感染,白細胞數(shù)常增多。

(5)吞噬細胞吞噬細胞在免疫應答的傳入側翼中的作用早已為人106(6)調理作用、吞噬和殺菌能力營養(yǎng)不良的兒童對已吞噬的細菌的殺菌力降低和減慢,而對細菌的吞噬作用可能正常。有趣的是營養(yǎng)過度和肥胖也可使多形核白細胞的殺菌力降低。(7)溶菌酶溶菌酶可以溶解許多革蘭陰性細菌的細胞壁的粘多糖,其他的細菌在接受抗體、補體、甘氨酸、螯合劑、pH變化、抗壞血酸和H2O2時也可能對溶菌酶的敏感性增加。營養(yǎng)不良時,血漿和白細胞中溶菌酶的活性降低。有感染時,白細胞中的溶菌酶滲出到血漿中增多。血漿中溶菌酶的降低意味著粘膜表面的防御能力降低。(6)調理作用、吞噬和殺菌能力營養(yǎng)不良的兒童對已吞噬的細菌107(8)鐵結合蛋白血清中的運鐵蛋白有抑制細菌的作用,早已為人們所知。蛋白質-能量營養(yǎng)不良(PEM)的患者,其血清運鐵蛋白的濃度經常降低,并且與營養(yǎng)不良的程度相關。如在惡性蛋白質-能量營養(yǎng)不良患者的一般情況未改善之前補充鐵,有時可能使他們合并敗血癥而死亡。有慢性腎盂腎炎的病人注射檸檬酸山梨醇鐵可伴隨尿中白細胞的排出增加。(8)鐵結合蛋白血清中的運鐵蛋白有抑制細菌的作用,早已為人1083.感染對營養(yǎng)與代謝的影響感染常導致代謝的平衡失調和激素內環(huán)境的失常,導致宿主抵抗力和營養(yǎng)狀況的改變,其改變的程度與感染期的長短、感染的嚴重程度、病原的種類、所涉及的組織、感染前個體的營養(yǎng)狀況和免疫功能都有很大的關系。感染常伴隨身體成分的丟失,體內貯存的營養(yǎng)素被迅速利用,營養(yǎng)素在體內再分配,即分解代謝和合成代謝過程同時發(fā)生,二者都可能造成體內某些組織的營養(yǎng)成分缺乏。對原來營養(yǎng)狀況正常的人來說,輕度感染時影響并不重要,但本來已處于營養(yǎng)缺乏邊緣的兒童,感染可使其平衡傾向于明顯營養(yǎng)不良的一邊。3.感染對營養(yǎng)與代謝的影響感染常導致代謝的平衡失調和激素內109(1)對蛋白質代謝的影響通常,血漿游離氨基酸的濃度常用來作為蛋白質營養(yǎng)狀況的評定指標之一。在感染的早期,血漿游離氨基酸的濃度降低,是由于肝細胞攝取這些氨基酸合成急性期反應物糖蛋白(APP)。同時,組織蛋白質的分解亦增加,特別是骨胳肌的蛋白質分解增加。所釋放出來的氨基酸一部分被同一組織或鄰近的組織利用來再合成蛋白質,一部分分解供給能量需要,剩余的氨基酸進入血液中。感染時血漿中的丙氨酸和谷氨酸增加,而纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸降低;特別是苯丙氨酸與酪氨酸的比值升高。

(1)對蛋白質代謝的影響通常,血漿游離氨基酸的濃度常用來作為110多數(shù)傳染病患者肝臟中急性期反應物糖蛋白的合成增加,營養(yǎng)不良的患者在感染時急性期反應物糖蛋白的合成也增加,表明這種蛋白質在機體對感染反應和生存上的重要性。此外,免疫球蛋白和對抗原非特異的宿主抵抗因子,如補體、激肽的前體和血凝系統(tǒng)的蛋白質的合成亦增多。這些都需要利用周圍組織(主要是肌肉組織)分解的氨基酸。多數(shù)傳染病患者肝臟中急性期反應物糖蛋白的合成增加,營養(yǎng)不良的111(2)對碳水化物代謝的影響在急性傳染病時糖原異生增加,對葡萄糖的耐量降低,胰島素的需要量增加,血清胰高血糖素升高。由于腎上腺皮質素和生長激素的分泌增加,使糖原分解加快,造成空腹血糖升高。這是機體對能量的需要增加時的代謝反應。但是,有些暴發(fā)性的內毒素血癥和病毒性肝炎的損害可以抑制糖原異生,導致低血糖。(2)對碳水化物代謝的影響在急性傳染病時糖原異生增加,對葡112(3)對脂質代謝的影響許多傳染病特別是革蘭陰性細菌敗血癥時血清總脂增加,在感染初期,甘油三酯和膽固醇合成增加,加上周圍組織清除脂肪的能力降低,導致血脂增高和肝細胞變態(tài)。在感染時,動員體脂以提供能量消耗的能力減低。而在非感染性禁食時,體脂被動員出來作為形成酮體的基質,而利用氨基酸來作為糖原異生和生酮作用減少。(3)對脂質代謝的影響許多傳染病特別是革蘭陰性細菌敗血癥時113(4)對礦物質和電解質代謝的影響感染時大多數(shù)的細胞內的礦物質如鉀、鎂、鋅硫、磷等的丟失均與氮的丟失成正比。在感染的潛伏期時,血清鐵明顯減少,這與鐵重分配到其他組織有關,也可能是一種保護機制,使細菌的含鐵物(Siderophore)得不到鐵,從而影響細菌的增殖能力。感染時血清鋅的濃度也降低,鋅有利于金屬酶及細胞膜的形成和穩(wěn)定,鋅也可作為蛋白質、核酸合成的輔因子。與鐵及鋅相反,血清中的銅隨與銅結合的銅藍蛋白的合成與釋放到血清中的含量增加而增加。(4)對礦物質和電解質代謝的影響感染時大多數(shù)的細胞內的礦物114細胞外的鈉離子和氯離子可以通過出汗過多、腹瀉和嘔吐而丟失。同時,發(fā)熱可以刺激鹽皮質激素的分泌,使尿鈉和尿氯的排出大大減少。在暴發(fā)性敗血癥時,對細胞膜的毒性損害可以使鈉在細胞內蓄積。中樞神經系統(tǒng)的感染常導致抗利尿激素的分泌,可造成稀釋性低鈉血癥。細胞外的鈉離子和氯離子可以通過出汗過多、腹瀉和嘔吐而丟失。115(5)對維生素代謝的影響在細菌和寄生蟲感染時,維生素的丟失量增加,腸道的蠕蟲和原蟲的感染還可能導致失血和吸收不良。感染時,如原來的營養(yǎng)狀況處于臨界水平,可能表現(xiàn)出明顯的營養(yǎng)缺乏癥狀如干眼病、夜盲、糙皮病、皮炎、腳氣病和口角炎等。(5)對維生素代謝的影響在細菌和寄生蟲感染時,維生素的丟失116第二節(jié)宏量元素與免疫營養(yǎng)與疾病之間存在著非常密切的聯(lián)系,動物的營養(yǎng)狀況影響著機體的免疫功能和對疾病的抵抗力,機體的健康狀況又影響著動物的營養(yǎng)需要模式?!盃I養(yǎng)免疫學”的誕生與發(fā)展為解決人體及動物生產中的疾病問題提供了新的思路。因營養(yǎng)不良而導致免疫功能和機能障礙的營養(yǎng)性獲得免疫缺乏綜合癥(Nutritionallyacquiredimmunedeficiencysyndromes,NAIDS)已引起人們的普遍重視。第二節(jié)宏量元素與免疫營養(yǎng)與疾病之間存在著非常密切的聯(lián)系,動117通過對單一營養(yǎng)素缺乏的動物實驗和單一營養(yǎng)素缺乏的患者的觀察,現(xiàn)已證實一些營養(yǎng)素與免疫有關,它們包括蛋白質、維生素A、維生素C、維生素E、鐵、鋅和硒等。然而,但在臨床上營養(yǎng)不良的發(fā)生,往往不是缺乏某一種營養(yǎng)素,而是多種營養(yǎng)素同時缺乏的結果。

營養(yǎng)學將蛋白質、脂肪和碳水化合物歸類為宏量營養(yǎng)素(macronutrients),是提供集體能量的主要成分;而將維生素類、礦物質歸類為微量營養(yǎng)素(micronutrients),是機體生長調節(jié)有關的必須營養(yǎng)素。通過對單一營養(yǎng)素缺乏的動物實驗和單一營養(yǎng)素缺乏的患者的觀察,118一、蛋白質、氨基酸與免疫功能蛋白質的營養(yǎng)功能已被人們熟知,但與免疫關系了解較少。研究表明,蛋白質攝入不足與免疫系統(tǒng)功能受損有關,特別對細胞免疫、吞噬細胞的功能、細胞因子的產物、分泌性抗體的反應、抗體的親和性和補體系統(tǒng)有影響,會抑制體內免疫系統(tǒng)細胞蛋白質的合成,使抗體濃度下降,減弱抗體反應,降低吞噬細胞的功能等。嚴重的蛋白質營養(yǎng)缺乏還會影響免疫器官,胸腺呈現(xiàn)萎縮,大小和重量均減少。這是凋亡引起的胸腺細胞的減少和胸腺細胞增殖能力下降的結果。1.蛋白質一、蛋白質、氨基酸與免疫功能蛋白質的營養(yǎng)功能已被人們熟知,但119當?shù)鞍踪|營養(yǎng)狀況改善后,這些受損的免疫功能可以得到恢復。因此,建議每天應該適量吃一些瘦肉、魚、蝦、蛋、奶及豆制品等富含優(yōu)質蛋白質的食物。在臨床和試驗方面,蛋白質營養(yǎng)與免疫的研究很廣泛,得到較為一致的結論。蛋白質缺乏將會:(1)降低機體抗感染能力和淋巴器官發(fā)育;(2)降低細胞免疫功能;(3)降低體液免疫功能;(4)降低巨噬細胞的數(shù)量與活性。當?shù)鞍踪|營養(yǎng)狀況改善后,這些受損的免疫功能可以得到恢復。1202.氨基酸氨基酸是蛋白質的組成成分,機體對蛋白質的需求實際上是對氨基酸的需求。目前有關氨基酸對免疫反應的影響報道較少,由于賴氨酸、蛋氨酸和蘇氨酸是動物大多數(shù)日糧中的限制件氨基酸,因而研究它們對機體免疫反應的影響具有重要意義。氨基酸與免疫功能關系的研究主要集中在賴氨酸、含硫氨基酸、蘇氨酸和支鏈氨基酸等幾種必需氨基酸和谷氨酰胺。但不同氨基酸在影響機體免疫功能的效應上發(fā)揮不同作用。

2.氨基酸氨基酸是蛋白質的組成成分,機體對蛋白質的需求實際121(1)蘇氨酸蘇氨酸是動物免疫球蛋白分子中的一種主要氨基酸,缺乏蘇氨酸會抑制免疫球蛋白和T、B細胞及其抗體的產生。蘇氨酸在禽類免疫球蛋白分子中數(shù)量上占主導地位,推測它可能在雛雞的免疫反應中起重要作用,在蘇氨酸缺乏小雞日糧中,提高蘇氨酸水平直至0.7%,小雞對新城疫病毒(NDV)抗體滴度直線增加,這一水平時小雞亦獲得最大生長,這似乎表明最大免疫反應所需要的蘇氨酸水平與最大生長一致。在哺乳動物中也發(fā)現(xiàn)動物缺乏蘇氨酸表現(xiàn)出對腫瘤和瘧原蟲感染的易感性增加。(1)蘇氨酸蘇氨酸是動物免疫球蛋白分子中的一種主要氨基酸,缺122(2)賴氨酸賴氨酸缺乏是否影響動物機體免疫反應和對疾病對抗力尚沒有明確結論。有研究證實,賴氨酸缺乏的小鼠具有與賴氨酸水平適當?shù)男∈笙嗤那宄蛔⑷敫鼓で恢械氖髠抽T菌的能力;另外接種了鼠傷寒沙門菌的賴氨酸缺乏小鼠和正常小鼠對隨后的活菌感染具有相同易感性;賴氨酸缺乏的大鼠與正常大鼠產生相同水平的抗體。多數(shù)研究證明,賴氨酸缺乏并不降低動物機體的免疫反應。但也有試驗發(fā)現(xiàn)賴氨酸影響機體免疫。Kornegay等(1993)發(fā)現(xiàn),添加賴氨酸后,機體對卵清蛋白的刺激反應加強。

(2)賴氨酸賴氨酸缺乏是否影響動物機體免疫反應和對疾病對抗力123(3)亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸動物實驗結果表明,亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸對免疫有聯(lián)合作用,高水平的亮氨酸、低水平的異亮氨酸和纈氨酸對免疫功能有抑制作用,添加異亮氨酸和纈氨酸能消除免疫抑制。推論這種免疫抑制作用可能是由于高水平的亮氨酸與異亮氨酸和纈氨酸相拮抗,造成異亮氨酸和纈氨酸缺乏所致。有試驗證實,纈氨酸缺乏抑制小雞對新城疫病毒(NDV)的抗體反應,纈氨酸和亮氨酸及異亮氨酸同時缺乏增加小鼠對沙門氏菌的易感性。(3)亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸動物實驗結果表明,亮氨酸、異亮124(4)含硫氨基酸與賴氨酸不同,蛋氨酸似乎對動物免疫反應影響較大。為獲得最大的免疫反應,動物機體所需要的蛋氨酸水平通常需高于為取得最大生長所需要的蛋氨酸水平。而且補充膽堿和半胱氨酸均不能節(jié)省免疫所需要的蛋氨酸量。(因為淋巴細胞為蛋氨酸營養(yǎng)缺陷型細胞,不能利用同型半胱氨酸和膽堿合成蛋氨酸以補充蛋氨酸的不足)。含硫氨基酸在很大程度上影響動物的免疫功能及其對感染的抵抗力。在免疫反應方面,半胱氨酸可達到蛋氨酸的70%~80%的效果。半胱氨酸及其衍生物還能調節(jié)淋巴細胞和巨噬細胞的功能。此外,它還作為GSH的組分,在解毒及保護細胞免受自由基危害方面起著關鍵性作用。(4)含硫氨基酸與賴氨酸不同,蛋氨酸似乎對動物免疫反應影響較125(5)谷氨酰胺谷氨酰胺是腸上皮淋巴細胞的重要能量來源,且上皮淋巴細胞的增殖也需要谷氨酰胺。谷氨酰胺也是維持腸相關淋巴組織、分泌型IgA的產生和阻止細菌從腸的易位所必需的。此外,谷氨酰胺是精氨酸合成的前體,而精氨酸是一氧化氮(NO)合成的前體,NO是巨噬細胞活性和宿主防御的一個關鍵性的因素,谷氨酰胺與機體免疫具有密切的關系。

(5)谷氨酰胺谷氨酰胺是腸上皮淋巴細胞的重要能量來源,且上皮1263.核苷酸核苷酸是DNA和RNA的基本單位,參與體內糖原、磷脂、蛋白質、一些輔酶和激素第二信使的合成,也是免疫反應不可缺少的物質。動物和臨床實驗顯示

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