来源:《国际畜牧》2013.04/05 作者:Ioannis Mavromichalis
选择适当的免疫球蛋白来源不仅仅是一个成本问题,更是一个质量与价值问题。
在现代仔猪日粮中,免疫球蛋白是一种功效显著的重要组分。但目前人们对其的认可度尚低。就生产成本和动物性能而言,以正确的形式适量使用免疫球蛋白有助于配制最具竞争力的仔猪日粮。
什么是免疫球蛋白?
免疫球蛋白是所有动物都能产生的一种纯天然球状糖蛋白,它是免疫系统的一部分,是机体抵抗入侵病原体的最后一道也是最为强大的防线,其产生过程相当复杂。也因此,只有当病原体没有被第一道防线所清除时,机体才会产生免疫球蛋白。免疫球蛋白具有锁钥式的反应机制,能有效标记病原体,特异性地消灭或铲除它们。
免疫球蛋白种类繁多,包括IgA、IgG、IgM、IgD、IgE和IgY。它们有的与过敏反应有关,有的具有更多局部功能,有的普遍存在于牛奶和鸡蛋中,有的具有更为广泛的应用。各种功能之间具有一定程度的重叠。出于种属差异,IgY比IgG在鸟类身上更为流行。与IgG相比,鸡蛋中的IgY具有更高的亲合力(结合位点的数量)和结合强度(分子的结合强度)。但除此之外,这两种免疫球蛋白的功能相同。
免疫球蛋白与病原体的作用方式多种多样,它们既可以通过紧密结合或部分抑制的方式中和细菌毒素,也可以通过结合或限制其重要生物活性系统的方式消灭病毒。在微生物感染时,免疫球蛋白与病原体结合,抑制其与粘膜上皮细胞黏附,或诱导凝集反应(病原体最终被排出体外)。同时,它们也可以激活补体系统(免疫系统的另一部分),消灭那些被病原体附着的细胞。最后,免疫球蛋白还可以活化吞噬细胞将感染细胞清除。
奶制品免疫球蛋白
从我们首次使用奶制品,尤其是脱脂牛奶和乳清粉开始,我们就一直在利用免疫球蛋白配制仔猪饲料。在优质乳清中,免疫球蛋白(IgA)的含量大约为3%-4%。当在仔猪饲料中添加20%-30%的乳清时,免疫球蛋白的功效虽然微弱,但足以令人察觉。尽管IgA是一种重要的免疫球蛋白来源,但其作用不像IgG(或IgY)那样具有特异性。在保护肠道上皮细胞方面,IgA的作用更加泛化。此外,在许多加热过度(低成本)的奶制品中,同其它蛋白质类似,免疫球蛋白会遭到破坏。
当然,牛初乳是一种IgG的重要来源(图1)。事实上,业界已有证据表明,为仔猪提供牛初乳可以促进其断奶后的生长性能。牛初乳所面临的现实问题是,相对于其在饲料中的高添加量(10-20公斤/吨饲料),它的价格过于昂贵(> 30欧元/kg)。此外,在通常状况下,牛初乳的市场供应量有限。一般它们只局限于在犊牛代乳料中使用。
动物血浆免疫球蛋白
免疫球蛋白的另一丰富且更有效的来源当属动物血浆,其免疫球蛋白含量为8%-25%。业已发现,在仔猪饲料中添加约30-70公斤/吨的动物血浆,可以显著改善仔猪生长性能,尤其是在断奶后的最初几周。
爱荷华大学率先开展研究,证明动物血浆的有益影响源于其所含有的免疫球蛋白(图2)。当动物血浆按成分被划分为几个组成部分时,只有含免疫球蛋白的部分产生的促进仔猪性能的效果可与全血浆相比。后来,这一结果在许多其它研究中分别被不同的研究团队所证实,并在科技期刊上正式发表(最新研究来自Pierce等,2005)。
根据该最新论文,“在断奶后的第一周,猪血浆和牛血浆对改善仔猪性能非常有益,提高生长速度和采食量的血浆成分是IgG。”
动物血浆存在的问题
同大多数原料一样,动物血浆也存在一些问题。首先必须指出的是,尽管动物血浆的免疫球蛋白含量较高,但是其免疫球蛋白种类混杂。究其原因,动物血浆来自屠宰场的血液。因此其免疫球蛋白浓度差异巨大,其组成也因此极其难以预测。
由于免疫球蛋白的效力取决于被屠宰动物的实际健康状况,以及与不同病原体的接触情况,所以动物血浆存在以下问题是完全可能的,即一批血浆中含有15%的免疫球蛋白,而另一批只含8%。我们无法保证动物血浆的添加量越高,效果就越好。如此一来,强调免疫球蛋白的含量就变得毫无意义,而关注其对仔猪病原体的特异性才是最为重要的。此外,许多研究者和营养学家对动物血浆的安全性表示担忧,因为它本身有可能就是病原体的载体。这个问题已在业界引起争论,不过结论尚不清楚,有待进一步研究证实。
在我看来,我们既不能否认动物血浆在现代仔猪日粮中所占的重要地位,另一方面,也不能否认动物血浆价格高昂的事实(不同的时期均超过4欧元/公斤)。
假设一般仔猪早期商品日粮的原料成本上限为600欧元/吨的话,很快你就会发现,当动物血浆以平常剂量(5%)添加时,将需要花费200欧元/吨,占原料总成本的1/3。如此一来,其它一些特定原料的添加余地就非常有限,这可能就是一些现代饲料配方很少使用血浆或乳糖的原因。很明显,血浆非常昂贵,这也许与来自宠物食品行业的高需求有关。
鸡蛋免疫球蛋白
值得欣慰的是,市场上有一种更加优良和廉价的免疫球蛋白来源,那就是鸡蛋免疫球蛋白。母鸡对特定仔猪病原体具有高度免疫力,可以从其所产鸡蛋中获得鸡蛋免疫球蛋白。即是说,其所产鸡蛋富含对仔猪病原体具有高度特异性(包括亲合力和分子结合力)的免疫球蛋白。早期研究证实,当仔猪感染各种不同的病原体时,饲喂鸡蛋免疫球蛋白的仔猪比未饲喂仔猪恢复更快,生产性能损失更少。更为重要的是,相比对照组,仔猪的病死率显著下降,这在实际生产条件下具有重大经济意义。
最近,科学研究和实际经验提供了更为有力的证据,鸡蛋免疫球蛋白在完全替代动物血浆方面也非常有效。实际上,在欧洲,许多优质的仔猪饲料配方都使用鸡蛋免疫球蛋白,而非动物血浆。随着近期原料价格上涨,这种趋势正在增强。
个人经验
作为一名接触生产第一线的营养学家,我一直主张在仔猪日粮中使用免疫球蛋白。大致说来,我的职业生涯从使用动物血浆开始。为了把非常昂贵的欧洲式日粮(富含昂贵的脱脂牛奶)转化为低价的产品,我们高度依赖动物血浆,以此促进采食量。在暴发溶血性大肠杆菌疫情时,最终通过使用鸡蛋免疫球蛋白(在含动物血浆的日粮中添加)以控制疫情。至此,我对免疫球蛋白的作用颇感兴趣。在仔猪日粮中,免疫球蛋白可用作一种功能性的保健成分。在较为敏感的养殖场内,我们可以使用鸡蛋免疫球蛋白改善肠道健康。
再到后来,动物血浆变得如此昂贵,以致于几乎不能再使用。根据自己的试验结果,我相信鸡蛋免疫球蛋白能够完全替代动物血浆。我的认识在逐渐改变,到最后,我只在当地市场条件需要的情况下才限量使用血浆。在对外提供咨询服务时,我基于自己以往实地的以及客户的经验,提倡使用鸡蛋免疫球蛋白。2012年,在正式推出自己的无抗生素、无氧化锌仔猪日粮配方时,我选择鸡蛋免疫球蛋白作为唯一的免疫球蛋白来源。
作者:Ioannis Mavromichalis博士, WATT出版公司营养专题编辑 邮箱:imavromichalis@wattnet.net
译者:赵景鹏 博士 选自:FEED INTERNATIONAL 第34卷 第2期
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