營養(yǎng)免疫學(xué)是營養(yǎng)學(xué)和免疫學(xué)的交叉和邊緣學(xué)科，在臨床和預(yù)防方面具有重要意義。其研究對象是免疫系統(tǒng)，主要目的是研究營養(yǎng)物質(zhì)對機(jī)體免疫系統(tǒng)的生長、發(fā)育和對免疫功能的影響及其機(jī)理，研究營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)移、吸收、利用和代謝的相互關(guān)系，包括應(yīng)用免疫技術(shù)對營養(yǎng)進(jìn)行調(diào)控等問題。營養(yǎng)免疫學(xué)是一門新興學(xué)科，在動(dòng)物營養(yǎng)研究領(lǐng)域取得了巨大成就。近年來又誕生出免疫增強(qiáng)劑這種新型飼料添加劑，它是由多種活性物質(zhì)經(jīng)獨(dú)特的加工工藝制得。免疫增強(qiáng)劑又可分為免疫營養(yǎng)物、免疫促進(jìn)物、免疫刺激物三類。免疫營養(yǎng)物就是在活性物質(zhì)中加入能提高免疫力的多種維生素。近年來的研究使人們認(rèn)識到維生素對免疫系統(tǒng)有著重要影響，特別是維生素E和維生素C。
1維生素E
由于維生素E在消滅自由基、維護(hù)膜結(jié)構(gòu)和抗氧化等方面發(fā)揮著巨大作用，人們把維生素E稱為體內(nèi)的營養(yǎng)性防御劑。
l.1 抗氧化，維護(hù)細(xì)胞膜脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定
生物膜的主要成分是脂類和蛋白質(zhì)，它們在細(xì)胞膜中形成流動(dòng)鑲嵌結(jié)構(gòu)。細(xì)胞膜是由兩層類脂分子和嵌入其中的蛋白質(zhì)構(gòu)成，被稱作“液態(tài)鑲嵌模型”。磷脂是構(gòu)成生物膜的主要成分，其中的脂肪酸有很大一部分是不飽和的，其分子中脂肪酸鏈的長短及其不飽和程度與生物膜的流動(dòng)性有密切關(guān)系。而生物膜的流動(dòng)性對生物膜功能的發(fā)揮有重要影響。由于有機(jī)相細(xì)胞膜中的氧氣濃度較高，容易與細(xì)胞膜中的不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)。如果細(xì)胞膜上的磷脂中的不飽和脂肪酸與自由基發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，細(xì)胞膜的性質(zhì)就會發(fā)生變化，引起功能改變，甚至導(dǎo)致紅細(xì)胞溶解，線粒體、溶酶體裂解。
正常條件下，自由基是體內(nèi)發(fā)揮細(xì)胞間信號和生長調(diào)節(jié)或抑制病毒和細(xì)菌作用的游離基團(tuán)，包括羥基（OH-）、過氧化氫（H2O2）、氮氧自由基（NO-）、脂過氧自由基（LOO-）、脂氧自由基（LO-）和脂肪自由基（L-）等，一旦機(jī)體出現(xiàn)應(yīng)激或疾病，自由基就會過量產(chǎn)生，這些過量的自由基就與生物膜中的不飽和脂類進(jìn)行反應(yīng)，從而誘發(fā)脂質(zhì)過氧化，對生物系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害（Padh，1991）o
脂類過氧化反應(yīng)是一種典型的自由基連鎖反應(yīng)，可分為3個(gè)階段：
l.1.l 脂質(zhì)過氧化的鏈啟動(dòng)是指完全沒有過氧化的不飽和脂肪酸最初過氧化的啟動(dòng)，也就是不飽和脂肪酸被一個(gè)反應(yīng)性足夠強(qiáng)的物質(zhì)進(jìn)攻，從其亞甲基上抽取一個(gè)氫的反應(yīng)。
-CH2- + OH→CH- ＋H2O
1.1.2 不飽和脂肪酸中雙鍵的存在，減弱了鄰近C原子與H原子之間的C－H鍵，使H原子容易離去，從一CH2-抽取一個(gè)H原子后，就在C原子上留下一個(gè)未成對電子，形成脂自由基L-，C原子中心的脂自由基經(jīng)分子重排，形成較穩(wěn)定的共軛二烯。在有氧條件下，由于氧的疏水性，在細(xì)胞膜的疏水深層；氧濃度很高，共軛二烯可與氧分子結(jié)合成脂過氧自由基LOO-，LOO-能從附近另一個(gè)脂分子抽取氫形成新的脂類自由基，這樣就形成循環(huán)，這就是脂質(zhì)過氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的擴(kuò)展階段，形成的脂類自由基再同O2反應(yīng)生成另一種脂過氧自由基，這樣就形成了鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，脂過氧自由基還可形成環(huán)氧化合物和內(nèi)環(huán)氧化合物自由基，最后斷裂成各種醛類和短鏈烴類。
1.1.3 脂類自由基、脂過氧自由基相互作用生成非自由基產(chǎn)物，稱終止階段,過氧化連鎖反應(yīng)的后果是使自由基不斷增多，過氧化反應(yīng)不斷加快，使脂肪酸鏈斷裂而破壞膜的結(jié)構(gòu)。 #p#分頁標(biāo)題#e#
維生素E抗氧化的機(jī)理可比喻為“盾牌”作用：α-生育酚（維生素E主要成分）是生物膜最重要的自由基清除劑。維生素E靠結(jié)合于生物膜上抑制過氧化反應(yīng)而保持膜的正常結(jié)構(gòu)，當(dāng)股受自由基攻擊時(shí)，α-生育酚首先與自由基反應(yīng)生成生育酚自由基，然后與另一自由基進(jìn)一步反應(yīng)生成非自由基產(chǎn)物生育醌。這樣生物膜上的α-生育酚就起了盾牌的作用，保護(hù)了生物膜。雖然反應(yīng)所得產(chǎn)物仍具有活性，但相對于脂過氧自由基來說，其對脂肪酸的攻擊作用弱得多，因而α-生育酸總的作用是在連鎖反應(yīng)中清除過氧自由基中間代謝物，以減慢脂過氧化作用的連鎖反應(yīng)的速度。
ArOH＋LOO-＋ArO-＋LOOH
1.2 提高機(jī)體免疫力
早在上個(gè)世紀(jì)，人們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了維生素E與免疫之間存在某種聯(lián)系。給動(dòng)物補(bǔ)飼高水平維生素E后，體內(nèi)抗體水平上升，吞噬細(xì)胞的吞噬作用加強(qiáng)，一些與免疫應(yīng)答有關(guān)的細(xì)胞團(tuán)子水平上升。TengCrdy等（1975）發(fā)現(xiàn)大劑量維生素E可保護(hù)雞抵抗大腸桿菌侵襲。Tengerdy證實(shí)，這種保護(hù)作用與吞噬細(xì)胞的抗體形成的數(shù)量增多有關(guān)。1974年，Tengerdy指出，服用維生素E后，機(jī)體內(nèi)抗體細(xì)胞數(shù)量增多，脾臟重量增加，網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)中的巨噬細(xì)胞數(shù)量增多。Bendich等（1986）、Bonneffe等（1988）、Kramer等（1991）先后證明，補(bǔ)充維生素E促進(jìn)了不同動(dòng)物的淋巴細(xì)胞增殖。
總之，維生素E能提高機(jī)體免疫能力已是不爭的事實(shí)，至于維生素E的免疫作用機(jī)理，雖無權(quán)威的論斷，但觀點(diǎn)逐漸趨于一致：維生素E的抗氧化作用使吞噬細(xì)胞的細(xì)胞溶質(zhì)免受氧化損傷，當(dāng)細(xì)菌接近吞噬細(xì)胞后即被質(zhì)膜的一部分吞入細(xì)胞內(nèi)，在胞內(nèi)形成吞噬體，吞噬體膜與原來質(zhì)膜的內(nèi)外表面恰好相反，在吞噬殺菌過程中由NADPH氧化酶產(chǎn)生的超氧化物能對吞噬細(xì)胞造成危害，而一般情況下，維生素E與超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽還原酶（GR）共同保護(hù)吞噬細(xì)胞，以維持其膜的完整性。另外，免疫一神經(jīng)一內(nèi)分泌學(xué)說中的前列腺素學(xué)說目前受到人們普遍認(rèn)可。前列腺素（PG）廣泛存在于哺乳動(dòng)物的各種組織和體液中，根據(jù)含氧基因的不同，分為PGA、PGB、PGE、PGF等，體內(nèi)免疫系統(tǒng)的各種細(xì)胞均可代謝產(chǎn)生PG，PG對免疫的影響較大（尤其是PGE2），主要通過抑制B細(xì)胞產(chǎn)生抗體來抑制體液免疫，抑制T細(xì)胞增殖，轉(zhuǎn)化和產(chǎn)生多種免疫細(xì)胞因子來抑制細(xì)胞免疫，還會抑制巨噬細(xì)胞的吞噬能力。在炎癥反應(yīng)中，PG與白三烯一起增強(qiáng)趨化作用。PG是在細(xì)胞膜上，在合成酶系作用下由花生四烯酸形成的。維生素E主要通過以下途徑調(diào)節(jié)PG：維生素E通過調(diào)節(jié)花生四烯酸水平來調(diào)節(jié)PG。脂肪在磷脂酶A2作用下分解而釋放出花生四烯酸，進(jìn)而合成PG。維生素E則能有效地抑制磷脂酶A2的活性，降低PG合成水平；維生素E與其他物質(zhì)通過調(diào)節(jié)環(huán)加氧酶來控制PG合成。花生四烯酸合成PG的酶中有一種環(huán)加氧酶，這種酶受維生素E、氫過氧化物等聯(lián)合控制。在PG合成中會產(chǎn)生自由基，并促使PG合成速度加快。在PG級聯(lián)中，脂質(zhì)過氧化作用與PG代謝有一種密切關(guān)系，即很有效的抗氧化劑保護(hù)作用會使PG合成速度變慢。維生素E很可能通過與酶、氫過氧化物一起作用于環(huán)加氧酶改變PGE2的合成速度從而調(diào)節(jié)PG，達(dá)到調(diào)節(jié)免疫水平的作用；維生素E在降低花生四烯酸水平的同時(shí)也降低了白三烯水平，使白三烯與PG參與炎癥反應(yīng)的速度降低。 #p#分頁標(biāo)題#e#
除了前列腺素，腎上腺皮質(zhì)激素也能對免疫起抑制作用，維生素E可以通過降低腎上腺皮質(zhì)激素濃度來調(diào)節(jié)免疫。維生素E還可通過調(diào)節(jié)其他淋巴因于來產(chǎn)生免疫調(diào)控作用。Kowdley（1992）研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)體內(nèi)缺乏維生素 E時(shí)，遲發(fā)型超敏反應(yīng)（DTH）、刀豆素A（ConA）、植物凝集素（PHA）和白介素-2（IL-2）誘導(dǎo)的分裂素也降低。分裂素能促進(jìn)T細(xì)胞活化、分化、增殖成致敏淋巴細(xì)胞，是免疫細(xì)胞中重要的中間介質(zhì)，維生素E可通過對IL-1的上調(diào)作用來激活T細(xì)胞、B細(xì)胞，進(jìn)而產(chǎn)生免疫調(diào)控，能提高血清干擾素水平。
2 維生素C
維生素C也是一種重要的抗氧化劑，常與維生素E協(xié)同產(chǎn)生抗氧作用，但機(jī)理不完全相同。維生素E是固定在膜上與不飽和脂肪酸競爭自由基，提供電子從而降低脂質(zhì)過氧化速度，保護(hù)膜的正常結(jié)構(gòu)；而維生素C是水溶性維生素，是細(xì)胞外液中的抗氧化劑，在體液中發(fā)揮作用，與自由基結(jié)合，保護(hù)生物膜免遭脂質(zhì)過氧化的破壞。另外，維生素E在膜上與自由基反應(yīng)后即失去了原有的抗氧化功能，維生素C則能再生。維生素C能保護(hù)胞膜中的巰基，使巰基酶的-SH維持還原狀態(tài)，也可在谷胱甘肽還原酶作用下促使氧化型（G-S-S-G）還原為還原型谷胱甘肽（G-SH），G-SH使細(xì)胞膜的脂質(zhì)過氧化物還原，起到保護(hù)作用（周愛儒，2001）。
除此之外，維生素C還有多種其他抗氧化特性，特別是在呼吸道能降低空氣污染物（O3、NO2）的毒性。在有過渡金屬（Fe、Cu）離子在存在時(shí)，維生素C能起還原劑作用，特別是低水平的維生素C能誘導(dǎo)脂類過氧化作用，維生素C能使三價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵，生成的二價(jià)鐵離又促使H2O2分解，產(chǎn)生自由基。但通常條件下，體內(nèi)的這些金屬離子含量極低，維生素C主要還是發(fā)揮抗氧化作用。
維生素C還能刺激干擾素（IFN）生成，使正常細(xì)胞產(chǎn)生AVP阻止病毒mRNA翻譯，免遭病毒侵襲，保護(hù)維生素A、維生素E等免遭氧化。
3 維生素的添加量
雖然NRC、ARC已規(guī)定了各種維生素的添加量，但僅僅是作為動(dòng)物不出現(xiàn)缺乏癥的最低需要量，要獲得較好的免疫水平，推薦量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。維生素量的確定，也因動(dòng)物種類、性別、年齡、營養(yǎng)狀況、個(gè)體差異等不一致，其添加量與免疫效應(yīng)之間也很難找出相關(guān)關(guān)系，所以是營養(yǎng)免疫學(xué)中需要深入研究的一項(xiàng)課題。
