多不饱和脂肪酸（PUFA）对家禽免疫功能的影响及其作用机制研究进展

随着家禽生产集约化程度提高，养殖密度加大，造成养殖环境恶化。各种环境因子的刺激及传染病的影响，使家禽长期处于应激和免疫失调状态，机体代谢紊乱，从而影响家禽的生产性能和产品品质。如何改善家禽的亚健康或应激状态，充分发挥其生产潜力，成为家禽营养研究的热点之一。多不饱和脂肪酸（PUFA）在人类医学和动物试验研究中被普遍证明具有免疫调节功能，但在家禽生产上的应用研究还处于初级阶段,随着研究的不断深入，多不饱和脂肪酸在家禽生产上将有着广阔的应用前景。
1 多不饱和脂肪酸的组成及在饲料原料中的分布
    PUFA是一类含有2个或2个以上的双键，且碳原子数为16～22的直链脂肪酸。其主要包括n─3、n─6和n─9系列脂肪酸，但普遍认为有重要生物学意义的是n─3和n─6系列PUFA。n─3系列的共同特征是第一个不饱和双键总是位于酰基链甲基端第3位(ω位)碳原子上；n─6系列则在第6位上。亚油酸（linoleic acid,LA）和α-亚麻酸（α-linolenic acid，α-LNA）分别是n─6和n─3系列脂肪酸的母体，是动物必需脂肪酸，它们在体内经过一系列碳链延长和脱饱和作用衍生成其它的多不饱和脂肪酸。
    LA主要分布于玉米油、芝麻油、葵花油、红花油等油料作物的籽实中，去饱和及碳链延长可以转化为花生四烯酸(AA)，共轭亚油酸（CLA）是由亚油酸衍生的共轭双烯酸的多种位置与几何异构体的总称，其对机体免疫机能的影响也是近年的研究热点。α-LNA主要分布于大豆油、亚麻籽油、低芥酸菜籽油等油料作物籽实中，去饱和及碳链延长可以转化为二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA），深海鱼类及鱼油中富含这两种多不饱和脂肪酸。

2 日粮添加PUFA对家禽免疫功能的影响
    n─3脂肪酸和n─6脂肪酸分属两族分头代谢，日粮中如有这两种脂肪酸含量的变化，则会影响细胞膜的组成和流动性，在创伤、感染、应激时，还会明显影响具有生物活性的类二十烷酸的合成，从而调节机体的免疫功能。
2.1 n─3PUFA对家禽免疫功能的影响
    n─3PUFA可以调节体液免疫，日粮添加n─3不饱和脂肪酸可避免下列免疫功能受损的发生：①中性粒细胞杀菌功能受抑制。②调理吞噬作用受损，巨噬细胞功能改变。③循环中IgG、IgA、IgM水平下降，T细胞撕裂原反应及淋巴因子介导的反应减弱，以及抗原提呈能力受损等。这样将可增加机体抗应激和抗感染能力。
    高士争等在肉鸡日粮中分别添加7%的猪油、玉米油、亚麻籽油、鱼油，检测血清抗绵羊红细胞（SRBC）抗体滴度，结果表明，添加鱼油后鸡的血清抗体滴度比对照组有大幅度增高（P<0.01），显著高于其它脂肪组（P<0.05）。Fritsche等研究也发现，在肉仔鸡日粮中添加7%的鱼油与添加相同量的玉米油和动物饱和油脂相比，能显著提高血液中抗SRBC抗体效价。R.K.Selvaraj等研究表明，日粮添加3%的菜籽油+亚麻籽油或鱼油可以提高产蛋鸡血清和蛋黄中牛血清抗体（BSA）水平（P<0.05）。Wang等在日粮中添加向日葵油（SO）、动物油（AO）、亚麻油（LO）、鱼油（FO）来研究PUFA对单冠白来航母鸡子代免疫应答的影响，结果表明添加LO和FO的日粮可以提高脾中IgM+淋巴细胞的含量，FO可以提高血清中IgG的浓度，LO可以提高CD+8淋巴细胞的含量，但对脾中CD+4/CD+8的比率无影响。Korver等在肉鸡日粮中添加不同剂量的玉米油或鱼油，结果表明随着鱼油添加量的增加，肉鸡腹膜巨噬细胞产生IL─1的能力明显降低，这样可以减轻炎症反应。
2.2 n─6PUFA对家禽免疫功能的影响
    n─6PUFA对家禽免疫功能的影响研究比较模糊，大多与n─3PUFA一起作比较研究，还处于探索阶段，所得结果也不一致。有人认为n─6PUFA具有免疫抑制作用，摄入过量ｎ—６PUFA使膜磷脂AA含量增加，造成PGs和LTs含量增高，通过对免疫反应介质的抑制作用，降低机体免疫功能。血液中n─6PUFA的增加使PGE2（前列腺素2）相应增加，PGE2能增加中性粒细胞活性，促进中性粒细胞向肺循环转移，在感染情况下，活化的中性粒细胞在肺循环中大量聚集，使肺内细菌潴留增多，增加肺部感染发生率。而有人认为n─6PUFA及其衍生物CLA可以增强细胞免疫。有研究表明日粮添加CLA可提高42日龄肉仔鸡全血淋巴细胞对刀豆素（ConA）的增值反应（P<0.05），显著增加2周龄和6周龄时血清溶菌酶的活性（P<0.05），而血清新城疫抗体水平不受日粮CLA的影响（P>0.05），日粮添加CLA可提高肉鸡的细胞免疫和先天性免疫。不同结果的差异可能与试验动物种类、脂肪酸来源及类型和研究方法的不同有关，此方面的研究有待进一步深入。
2.3 日粮不同n─3/n─6PUFA对家禽免疫功能的影响
    n─3PUFA与n─6PUFA在动物机体内代谢是互相竞争的，如何确定合适的n─3/n─6PUFA的比例在对机体免疫功能研究中非常重要。有研究表明，日粮中添加不同比例的PUFA对产蛋鸡的生产性能没有明显的影响，低水平的n─3/n─6PUFA能够显著提高产蛋鸡抗体水平，抑制外周血淋巴细胞转化率。日粮中n─3/n─6PUFA比值在1：1～1：8之间能有效增强产蛋鸡的免疫功能。当日粮中n─6/n─3从31：1、28：1、24：1减到12：1时其抗体产生很快且达到较高水平保持稳定，其n─6/n─3为1.1：1时IgG产生明显增加且活性增强。
免疫细胞膜磷脂中脂肪酸的组成和含量与日粮脂肪酸的组成和含量密切相关，随着日粮中n─6/n─3PUFA比值的降低，外周血清及淋巴细胞、单核细胞膜上花生四烯酸（AA）减少而EPA、DHA水平升高，免疫细胞上抗原、抗体和受体表达数量下降，同时伴随淋巴细胞增殖、NK（自然杀伤细胞）细胞活性及细胞介导的免疫抑制的改变。在40周龄产蛋鸡日粮中添加不同比例n─3/n─6PUFA研究表明，脾脏IL─2（白细胞介素2）水平随着日粮中n─3/n─6比值的下降显著增加（P>0.01），脾脏单核细胞膜脂肪酸组成和比例能够反映日粮PUFA的组成和比例，高比例n─6/n─3PUFA日粮能够降低γ干扰素（IFN─γ）的mRNA表达量。IL─2和IFN─γ都是动物体内免疫细胞所产生的重要的细胞因子，这表明日粮不同PUFA比例有可能通过改变细胞因子基因表达以及免疫细胞膜脂质脂肪酸组成对机体免疫功能产生影响。
CD+4和CD+8T细胞是细胞免疫的重要效应细胞，通过检测它们的水平初步评估机体的细胞免疫状态，不同不饱和脂肪酸比例如n─6/n─3为29：1、9：1、0.8：1时，尽管鸡淋巴细胞中CD+8含量明显增加，但CD+4/CD+8并没有明显改变。因此，不同比例n─6/n─3PUFA可能有助于改变免疫细胞的功能而不改变淋巴细胞亚群的比例。
    适当比例的日粮n─6/n─3PUFA能够在提高家禽免疫功能的同时，防止由于抗体过度产造成对蛋白质的消耗，而将蛋白质用于生长或生产，达到免疫功能与生产性能协同提高的目的。
3 n─3、n─6多不饱和脂肪酸对家禽免疫功能影响的作用机理
3.1 日粮PUFA对免疫细胞膜脂肪酸组成及膜的流动性的影响
    不饱和脂肪酸是细胞膜磷脂的重要组成成分，决定了细胞膜的流动性和变形性，从而影响膜表面酶和受体功能，免疫细胞膜表面的抗原、抗体数量和分布以及淋巴因子和抗体分泌等。细胞膜闭合蛋白（occudin）能形成和维持细胞的稳定结合，EPA能上调细胞膜闭合蛋白的产生，降低细胞对大分子的渗透，而AA、油酸则下调细胞膜闭合蛋白的表达，通过调节日粮多不饱和脂肪酸的组成和比例可调节机体的过敏反应和炎症反应，使机体处于适宜的免疫状态。
    n─3PUFA改变膜脂质结构，并因此改变膜的流动性，从而调节离子通道的功能。如EPA作用于血管肌细胞能减少静息细胞内钙离子的浓度，减少拮抗剂诱导的钙离子水平升高，抑制细胞对血小板来源生长因子所引起的迁移运动，抑制细胞的炎症反应。
3.2 PUFA对细胞内酶作用的影响
    n─3PUFA（EPA、DHA）能竞争抑制环氧酶对AA的氧化作用，EPA可下调IL─1β诱导的前列腺素内过氧化物合成酶2（PGHS─2）表达。n─3脂肪酸还可通过应向细胞内环腺苷磷酸（CAMP）、环鸟苷酸（CGMP）及蛋白激酶（PKC）的相对浓度，从而影响细胞内游离钙离子浓度。
    不同的脂肪酸能影响磷脂酶活性从而影响这些酶对膜磷脂的水解。如油酸、亚油酸能提高磷脂酶活性，而EPA、DHA能显著抑制磷脂酶PLA2的活性。AA从细胞膜上动员游离出来需要磷脂酶PLA2的作用，从而代谢生成类二十烷酸，抑制机体免疫机能，增加炎症反应，n─3PUFA通过抑制磷脂酶PLA2的活性减少AA的释放，减少了来源于AA的类二十烷酸。
3.3 PUFA对细胞内信号转导及免疫细胞因子基因表达的影响
    多不饱和脂肪酸调节免疫细胞的功能不仅在于其改变了细胞膜的组成和花生四烯酸的代谢，也与细胞内信使传递过程和抗体基因表达改变有关。
    n─3PUFA除了作为甘油二脂的组成外，可能通过影响第二信使（甘油二脂和神经酰胺）的产生或作为调节因子，调节受体介导的信号转导途径，最后影响基因表达。EPA、DHA能显著减少促有丝分裂原诱导的T淋巴细胞甘油二脂及神经酰胺的产生，而饱和脂肪酸和AA没有这种作用。不同日粮PUFA组成的改变使膜磷脂脂肪酸改变，可导致第二信使携带的化学信息量发生变化，并通过影响基因的表达而影响细胞因子的产生、细胞炎症反应及淋巴细胞的功能。
    n─3PUFA可直接或间接影响mRNA编码细胞表面分子。摄入少量DHA时可以抑制IL─1和TNF诱导的血管内皮细胞粘附分子─1（VCAM─1）的mRNA表达，增加DHA的摄入量或延长摄入时间，还能降低细胞因子和细菌内毒素诱导的ICAM─1及IL─6和IL─8的表达。n─3PUFA还可以关闭单核细胞IL─1β基因的转录，使IL─1β基因的mRNA表达水平下降，IL─1β基因产生减少，从而下调炎症反应介导物，减缓家禽的应激反应和炎症反应。
3.4 PUFA对家禽免疫器官发育的影响
    免疫器官的生长发育是免疫作用的基础，禽类的免疫系统与哺乳动物不同，法氏囊是禽类特有的，可用来研究淋巴细胞生长发育，当禽发育成熟后其胸腺和法氏囊将萎缩，禽类的免疫应答只能以来于脾的周围淋巴结。增加两种不饱脂肪酸的日含量，明显加速了4周龄前肉鸡胸腺、脾和法氏囊的生长。这对于提高雏鸡的抗病能力是有利的。
    肠是另一个大的免疫器官，并是机体应激时的中心器官之一。当肠黏膜屏障出现障碍时，将发生毒素、细菌移位，并产生一系列炎性应答反应。n─3PUFA与其它免疫增强物质如精氨酸、核苷酸、短链脂肪酸等组和，可增强肠道黏膜结构和功能，并有效地防止了可能发生的肠道细菌移位。
4 小结
    综上所述，日粮PUFA可以通过多种途径调控家禽机体免疫功能，但由于脂肪酸类型及其在日粮中的添加量、不同来源的不饱和脂肪酸、不同n─3/ n─6PUFA比例、不同饲喂时期、不同家禽品种等因素的不同，使日粮添加多不饱和脂肪酸的效果也不尽相同，多不饱和脂肪酸对家禽免疫功能影响的研究有待进一步深入。有几个方面的问题需要明确：如在何时及多久需要对炎性介质进行调控，而不阻断其对机体的有益作用？何种免疫细胞是确实需要调控的靶细胞？另外，日粮中添加多不饱和脂肪酸必然会增加VE等抗氧化剂的需要量，且会导致微量元素锌缺乏，这又会对机体免疫应答产生怎样的影响？如何建立一套不饱和脂肪酸需要量来保持家禽健康且提高禽产品质量的可操作的饲养方案等等。